自动控制升降旗系统设计报告(编辑修改稿)

自动控制升降旗系统设计报告(编辑修改稿)内容摘要：

电流减小，使电机的高频性能下降。 若在电阻两端并联电容，可以改善高 频特性，但又使低频特性变差。 方案二： 选用 SH2H042Mb 驱动器。 SH2H042Mb 的细分数为 40，可以通过拨码开关设置细分数。 当步进电机细分数达到 32 以上时，基本就没有低频振动的问题了。 而且，该驱动器使用方便， 可驱动所有 42 型电机或者相电流在 以下的 57 型电机。 基于上述分析，我们选择方案二。 键盘与液晶显示驱动方式的选择与论证： 方案一： 用 8279 芯片驱动按键电路以及数码管显示。 它采用并行口通信，占用单片机 I/O 口较多，并且 8279 芯片的驱动数码电路都比较复杂而且体积 大；如果采用总线驱动方式，直接利用两片 74LS244 将数据送到数码管显示，这样既降低成本，又减小体积。 但该方案比较陈旧，不能实现图形化显示，不够直观。 方案二： 使用凌阳 SPCE061A 开发板 直接驱动中文 LCD 液晶显示器和键盘 ,占用系统 IO 口教少，有效地节约系统资源，使整个系统更加人性化。 我们选择方案二实现该模块功能。 选择 44 的普通键盘和 无线红外键盘 两种方式实现系统的按键输入， 将 无线红外键盘输入作为实现系统功能的扩展发挥。 红外无线键盘使用的是万能遥控器，通过解码把无线信号送给 CPU 实现无线控制，使系统 同时拥有有线和无线两套输入控制装置，增加了系统的可用性，同时也方便其开发成产品，为后续工作做好准备。 二、系统理论分析与计算 系统功能 用键盘按键来控制国旗自动升降同时在升旗过程中同时播放国歌，通过对步进电机的精确控制实现国旗的指定运动；能避免误动作；可在指定位置自动停止；增设一个开关控制半旗状态，升旗时，按上升键奏国歌，国旗上升到最高端时国歌停奏然后自动下降到总高度的 2/3 处停止。 降旗时按下降键国旗先由 2/3 处上升到最高端，再自动从最高端下降到底之后自动停止；利用红外无 线遥控实现升降旗及停止功能；利用 SPCE061A 单片机内部 FLASH Merory 可实现掉电保护；升降旗的速度可调，调整范围是 30— 120 秒，步进一秒。 总体方框图 系统功能的实现原理和分析 本系统采用凌阳公司的 SPCE061A 单片机作为主控单元，对整个系统进行控制，并驱动液晶显示器和键盘，键盘采用 44 的普通有线键盘和红外无线键盘，作为系统的输入。 同时可利用凌阳丰富的语音资源，采用语音辨识技术实现对单片机的控制，从而控制整个系统的运动。 本系统的动作执行机构采用两相步进电 动机，并采用 SH2H042Mb 驱动器作为电动机的驱动电路，选用 40 的细分数， 设定步距角为 度，电机每转过一个步距角，国旗运动 ，可达到精确控制国旗的运动。 采用 24V 的开关电源为驱动器 供电。 三、系统设计及电路图 1）电机驱动模块 对于两相步进电动机采用 SH2H042Mb 驱动器作为电动机的驱动电路，选用 40 的细分数。 其输入信号共有二路，分别为步进脉冲信号 CP、方向电平信号DIR。 它们在驱动器内部由 270 的限流电阻和光耦器件组成，且电路形式完全相同。 步进脉冲信号 CP 用于控制步进电机的位置和速度，驱动器每接受一个 CP脉冲就驱动步进电机旋转一个步距角 (细分时为一个细分步距角 )， CP 脉冲的频率改变则同时使步进电机的转速改变，控制 CP 脉冲的个数，使步进电机精确定位 ， 可以很方便的达到步进电机调速和定位的目的。 本驱动器的 CP 信号为低电平有效，要求 CP 信号的驱动电流为 815mA，对 CP 的脉冲宽度也有一定的要求，一般不小于 5μS。 方向电平信号 DIR 用于控制步进电机的旋转方向。 电机换向无线键盘 有线键盘 电机 运转 国歌播报 液晶显示 国旗升降 SPCE061A 必须在电机停止后再进行，并且换向信号一定要在前一个方向的最后一个 CP 脉冲结束后以及下一个方向的第 一个 CP 脉冲前发出。 脉冲信号 CP 和 方向电平信号 DIR 的 输入端已分别引出在接线端子上 ， 可以在外部接成共阳方式（把 CP+和 DIR+接在一起，接外部系统的 VCC，脉冲信号和方向信号分别从负端 CP、 DIR接入）或共阴方式（把 CP和 DIR接在一起，接外部系统的 GND，脉冲信号和方向信号分别从正端 CP+、 DIR+接入）， 我们 采用共阳方式。 二路信号默认幅值为 5V。 SH2H042Mb型驱动器的拨位开。