国旗升降系统论文样本.docVIP

广东药学院 课程设计（论文） 题目：基于自动国旗升降系统设计 目·录 摘 要 2 1． 绪 论 3 1.1引言 3 1.2步进电机介绍 4 1.3思考讨论的问题，拟解决的思路： 4 2．整体的方框图与工作原理 5 3．各个单元电路的设计 5 3.1 系统硬件的选择 6 3.1.1 单片机的选 6 3.1.2 电机的选 6 3.1.3 电机的选 7 3.1.4 显示的选 8 3.1.5 无线控制模块的选 8 3.1.6 语音芯片的选 8 3.2 步进电机的基本原理 9 3.3 步进电机的静态指标术语 9 3.4 动态指标及术语 10 3.5 步进电机的控制原理 11 3.6 各模块电路的设计 12 3.7旗帜初始设置的调整 14 3.8 ISD1700系列语音模块 14 3.9 VS1838B红外无线遥控模块 15 3.10 12864液晶显示模块 15 4．软件部分的设计 15 4.1 本系统设计的程序流程图 15 4.2 单片机8051的C语言程序 16 摘 要 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。 关键词: 步进电机、红外遥控、语音播放、精确控制、与PC机通讯。 　 1． 绪 论 1.1引言 任务 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。 要求 1、基本部分 （1）按下上升按键后，国旗匀速上升，同时流畅地演奏国歌，显示国歌演奏时间等参数；上升到最高端时自动停止上升，国歌停奏；按下下降按键后，国旗匀速下降，降旗的时间不放国歌，下降到最低端时自动停止。 （2）为避免误动作，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。 （3）数字实时显示旗帜所在的高度，误差不大于2厘米。 2、发挥部分 （1）半旗状态。升旗时，按上升键，奏国歌，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，再自动从最高端下降到底之后自动停止。 （2）不论旗帜是在顶端还是在底端，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。 （3）要求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秒。此时国歌停奏。国歌从PC机以通讯方式下载，（国歌从PC机上任意选择，模拟给出各国国歌演奏时间）。 （4）具有无线遥控升、降旗及停止功能。 说明：旗帜重量约100克 。 1.2步进电机介绍 电机方面我们采用的是5V的28BYJ-48型号64细分的步进电机，一是看重步进电机的精确控制方面比其他电机的优势，二是该型号的电机性价比方面比较优秀，三是步进电机比较好驱动以及容易控制。 1.3思考讨论的问题，拟解决的思路： 思考讨论的问题：国旗升降系统的核心部分是在电机控制部分，如何精确的控制电机的转动以及带动国旗所走的位移是难点之一，另外实时显示国旗升降的时间以及高度也是要考虑的问题，无线遥控用什么系统控制，如何准确控制；国歌的下载方式，，以及跟PC机通讯也是个大难点之一。 拟解决的思路：在电机控制部分我们可以采用步进电机，利用步进电机可以精确控制步幅的特点，计算国旗升降的位移并将其转换为控制电机的脉冲数，通过自由选择输入的方式加以单片机定时器的功能来精确控制国旗的升降高度。 实时显示部分，我们的思路是利用12864液晶输入的值利用数学公式变成单片机函数来准确显示实时的高度以及时间。 无线遥控部分考虑到资源问题，我们只能采用价格比较低廉的红外线遥控，当然红外遥控比较普遍了，键值转换原理我们也比较清楚，所以思路是将遥控器的键值转换成按键就可以了。 国歌的播放的话可以用到ISD1700系列的语音模块，自己焊也是可以的但是觉得多此一举，这个并不是主要部分，所以直接用模块会好很多。本身SID1700系列的芯片就有多种功能，其中可以用到与单片机直通的功能直接将PC机上的歌曲通过语音芯片实时录制下来，并通过单片机来控制其进行相应的播放和选择，这样一来，跟PC机通讯以及国歌实时下载的部分也就可以解决了。 2．整体的方框图与工作原理