国旗自动升降系统解读

型号：ISD1700语音模块
语 音 模 块 ︓
特点： ●按键模式和MCU串行控制模式(SPI协议) ●MIC和ANAin两种录音模式 ●PWM和AUD/AUX三种放音输出方式 ●可处理多达255段以上信息 ●有丰富多样的工作状态提示 ●多种采样频率对应多种录放时间 ●音质好，电压范围宽，应用灵活，可录、放音 十万次，存储内容可以断电保 留一百年
频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给 电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。
控制原理：
电 机 控 制 ︓
步进电机连接转轴，转轴控制旗的升降，根据步 进电机的工作原理首先计算出转轴的周长即步进电机转 一周所带动的旗帜的升降位移，由于系统所用的电机是 64细分的，步进一步为5.625度，也就是说步进电机转 一周所需要的脉冲数是360/5.625*64=4096个，根据 步进电机转轴所连外壳周长为33cm。依据杆的高度我 们设定步进电机转的圈数为4圈，即脉冲总数为 4096*4=16384。上升1cm所需要转化的脉冲数为 4096*1/33=124，所以在国旗上升到最高时，单片机
自动从最高端下降到底之后自动停止。
注 意 事 项 ︓
I. 避免误动作，国旗在最高端时，按上升键 不起 作用；国旗在最低端时，按下降键不起作用。 II. 数字实时显示旗帜所在的高度，误差不大于2厘 米。 III. 关断电源之后重新合上电源，旗帜所在的高度 数据显示不变。 IV. 升降旗的速度可调整，旗杆高度不变的情况下， 升降旗时间的调整范围是20—60秒钟，步进1
需要给步进电机的脉冲数是16384个，系统对步进电机
的每个脉冲延时设定为0.5毫秒。根据需求可调节延时 改变转速。
电 机 控 制 ︓
步进电机驱动模块：
电 机 控 制 ︓
国旗调整：
我们是将升旗台的最低端作为整个系统的零点，
那么旗帜的上升跟下降都是按照这个零点标准来进行
校正的。其次，我们多次对旗杆的高度进行测量，然 后记录了旗帜到达最高点的时候转轴一共转了多少圈 （4圈），当然数据不可能刚好是正数的，我们进行了 微调，将线人为的延长了一点点，为了保证理论数据 的准确性。最后是调整转轴与旗杆之间的距离以及让 旗帜完美的贴合旗杆（保证在升降旗的过程中旗帜不 会乱摆）。旗帜通过这些初始的设置过后最终达到了 我们想要的接近理想的效果。
国旗自动升降系统
生物医学工程课程设计
总 述 ︓
国旗升降自动控制系统：设计一个自动控 制升降旗系统，该系统能够自动控制升旗和降 旗，升旗时，在旗杆的最高端自动停止；降旗 时，在最低端自动停止。国旗的升降用的是精
确控制的步进电机，拥有红外遥控和语音播放
的功能，可以自由的控制国旗的升降，以及自 由选择并显示国旗的上升（或者下降）的高度
实 时 显 示 ︓
型号：12864液晶屏幕 优点：（1）功耗低，体积小，重量轻 （2）显示字符、数字，还可以显 示各种图形、曲线及汉字。
12864液晶显示模块：
实 时 显 示 ︓
液晶的话我们让它显示了初始化的一些东西，并让 它每秒扫描一次进行实时的高度以及时间显示，因为单 片机自带字模的不太完全，我们Fra Baidu bibliotek时给它写成了英文显 示。
以及时间，国歌可以从PC机以通讯方式下载，
具有无线遥控升、降旗及停止功能。
设 计 要 求 ︓
（1）分别按下上升下降键，国旗分别匀速上 升至最高端停止，下降到最底端停止。上升时 播放国歌。 （2）国旗从最低端上升到最高端之后，国歌停
奏，然后自动下降到总高度的2/3高度处停止
（要有标志指示）；降旗时，按下降键，国歌 停奏，国旗先从2/3高度处上升到最高端，再
红 外 接 收 ︓
红外无线遥控都说烂了，利用遥控器键值的
不同和单片机的解码程序给单片机的某一口进行 相应的赋高低电平（或者高低脉冲）就可以模拟
普通的独立键盘的功能，加上键盘扫描程序，可
以完成相应的操作。
软 件 部 分 ︓
系统设计的程序流程图：
上电
初始化
引导语显示
红外键盘扫描
正常升旗
升半旗
设定音乐长度 播放音乐 开动电机 返回
ISD1700语音模块：
语 音 模 块 ︓
语 音 模 块 ︓
操作方式：
ID1700模块主要的功能是录放音以及跟PC机进 行实时通讯下载。模块共有6个功能键，分别是 FWD(跳转键)、ERASE（擦除）、REC（录音）、 PALY（播放）、FT（直通）、VOL（音量），6个功 能键都是低电平触发，其中我们系统所使用的功能是 FWD，跳转播放，因为我们录了两段音，其中一段是 人为的提示音，另一段是从PC机上实时下载的歌曲 （1分钟内）。PALY，播放键，这个不用说了，这里 我们把这个键直接连接到了单片机的一个口上，人为 的控制单片机输出高低电平来控制它。FT+REC键， 这两个键同时为低电平（一直为低）时触发的是直通 录音功能，也就是说当我们要从单片机上实时下载歌 曲是只需要控制这两个键就可以了。最后如果需要加 减音量可以按VOL键，需要换过一首歌曲则按下 ERASE键擦除，然后再按直通录音就可以。
手动控制
设定音乐长度 播放音乐 开动电机
显示历史高度时 间
while
谢谢观赏
Make Presentation much more fun
实时显示
语音模块
电 机 控 制 ︓
型号：5V 64细分 28BYJ-48步进电机 优点：（1）精确控制方面比其他电机的优势。 （2）性价比高。
（3）易驱动，好控制。
电 机 控 制 ︓
工作原理：
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或 线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，
电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的
秒。此时国歌停奏。
V. 具有无线遥控升、降旗及停止功能。
工 作 原 理 ︓
系统整体框图
5V电源
28BYJ-48 步进电机以及驱 动系统 单片机 最小系统
12864 液晶显示 模块 ISD1700 系列语音 模块 PC机音 频输出 口
独立键盘
VS1838B 红外遥控模 块
核 心 部 分 ︓
电机控制