無線遙控電動欄桿畢業(yè)設計

1、<p><b>　　無線遙控電動欄桿</b></p><p>　　系（分院）： 電子信息工程系 </p><p>　　專業(yè)班 級： </p><p>　　學生姓名：

2、 </p><p>　　學 號： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　二○○ 年 月 日</p><p><b>　　摘

3、要</b></p><p>　　無線遙控電動欄桿，主要目的是為節(jié)省外來人員以及車輛的等待時間和方便保安的安檢管理。論文首先對無線遙控電動欄桿由無線收發(fā)控制模塊，電源模塊，驅動模塊等電路組成的分析。涉及相關知識有模擬電路，數(shù)字電路和通信技術等方面。</p><p>　　關鍵詞：電路；防護器材；無線遙控；驅動程序；紅外線</p><p><b>　

4、　目 錄</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　引言4</b></p><p><b>　　一、電路概論5</b></p><p><b>　　1、功能描述5</b></p><

5、;p>　　2、無線信號收發(fā)關系5</p><p>　　二、單片機控制電路設計5</p><p><b>　　1、端口的控制5</b></p><p>　　2、電路驅動示意圖6</p><p><b>　　三、PCB設計7</b></p><p>　　一、PCB

6、設計基本概念7</p><p>　　1、盡量少用過孔7</p><p>　　2、絲印層（Overlay）8</p><p>　　3、SMD的特殊性8</p><p>　　4、網格狀填充區(qū)8</p><p>　　5、焊盤（ Pad）8</p><p>　　6、各類膜（Mask)9&l

7、t;/p><p>　　7、飛線——有兩重含義9</p><p>　　二、控制電路PCB繪制10</p><p>　　四、設計程序思想11</p><p><b>　　五、流程圖12</b></p><p>　　1、什么是流程圖12</p><p>　　2、繪制流程圖的

8、步驟13</p><p>　　3、使用流程圖需要考慮的問題13</p><p><b>　　4、定義13</b></p><p><b>　　5、基本結構13</b></p><p><b>　　6、電路原理13</b></p><p><

9、;b>　　六、控制程序14</b></p><p>　　1、控制程序概括14</p><p><b>　　2、控制程序14</b></p><p><b>　　參考文獻17</b></p><p><b>　　引言</b></p><

10、;p>　　無線遙控電動欄桿，主要目的是為節(jié)省外來人員以及車輛的等待時間和方便保安的安檢管理，提升管理效率，做好更好的安防工作。</p><p>　　我們用兩個開關A、B控制電機反轉或正轉。用單片機的P1口P2口來控制兩個信號，P1和P2接開關，P1.7和P2.7接發(fā)光二極管，低電平有效。另外要讓單片機正常工作，還需要復位電路，復位電路有兩種一種是上電復位，一種是手動復位，本文采用上電復位，在復位腳提供兩個機

11、器周期以上的高電平，完成上電復位（5V）。</p><p><b>　　一、電路概論</b></p><p><b>　　1、功能描述</b></p><p>　　這里我們用兩個開關A、B控制電機反轉或正轉。無線發(fā)射器主要發(fā)送出紅外線信號，無線接收器主要接收紅外線信號。無線接收器的P1低電平和P2低電平對應兩個開關A、B，

12、當無線接收器接收到P1低電平信號，A開關閉合，發(fā)光二極管D3燈亮電機電路得電反向工作轉動，欄桿向上開啟。當無線接收器接收到P2低電平信號，B開關閉合，發(fā)光二極管D4燈亮電機電路得電正向工作轉動，欄桿向下落下關閉。</p><p>　　2、無線信號收發(fā)關系</p><p>　　根據(jù)以上分析，可列出無線遙控控制欄桿工作狀態(tài)與無線發(fā)射器，無線接收器狀態(tài)的關系如下。</p><

13、p>　　無線接收器   無線發(fā)射器  欄桿向上開啟  欄桿向下落下</p><p>　　A     B   P1 P2 D3 D4</p><p>　　0     

14、 0  0 0   不動   不動 </p><p>　　1      0  1 0 燈亮（向上開啟）  滅 </p><p>　　0     

15、 1  0 1   滅 燈亮（向下落下）</p><p>　　二、單片機控制電路設計</p><p><b>　　1、端口的控制</b></p><p>　　因為有兩個開關信號，我們用P1口P2口來控制兩個信號，P1和P2接開關，P1.7和P2.7接發(fā)光二極管，

16、低電平有效。另外要讓單片機正常工作，還需要復位電路，復位電路有兩種一種是上電復位，一種是手動復位，本文采用上電復位，在復位腳提供兩個機器周期以上的高電平，完成上電復位（5V）。</p><p><b>　　2、電路驅動示意圖</b></p><p>　　電機正反轉驅動電路接法如圖一所示。穩(wěn)壓電源電路主要為單片機正常工作提供工作所需電源，穩(wěn)壓電源電路原理圖如圖二所示。&

17、lt;/p><p>　　圖一 電機正反轉驅動電路原理圖</p><p>　　圖二 穩(wěn)壓電源電路原理圖</p><p><b>　　三、PCB設計</b></p><p>　　一、PCB設計基本概念</p><p><b>　　1、盡量少用過孔</b></p>&

18、lt;p>　　一旦選用了過孔，務必處理好它與周邊各實體的間隙，特別是容易被忽視的中間各層與過孔不相連的線與過孔的間隙，如果是自動布線，可在“過孔數(shù)量最小化” （ Via Minimiz8tion）子菜單里選擇“on”項來自動解決。（2）需要的載流量越大，所需的過孔尺寸越大，如電源層和地層與其它層聯(lián)接所用的過孔就要大一些。 </p><p>　　2、絲印層（Overlay）</p><p&

19、gt;　　為方便電路的安裝和維修等，在印刷板的上下兩表面印刷上所需要的標志圖案和文字代號等，例如元件標號和標稱值、元件外廓形狀和廠家標志、生產日期等等。不少初學者設計絲印層的有關內容時，只注意文字符號放置得整齊美觀，忽略了實際制出的PCB效果。他們設計的印板上，字符不是被元件擋住就是侵入了助焊區(qū)域被抹賒，還有的把元件標號打在相鄰元件上，如此種種的設計都將會給裝配和維修帶來很大不便。正確的絲印層字符布置原則是：”不出歧義，見縫插針，美觀大

20、方”。 </p><p><b>　　3、SMD的特殊性</b></p><p>　　Protel封裝庫內有大量SMD封裝，即表面焊裝器件。這類器件除體積小巧之外的最大特點是單面分布元引腳孔。因此，選用這類器件要定義好器件所在面，以免“丟失引腳（Missing Plns）”。另外，這類元件的有關文字標注只能隨元件所在面放置。 </p><p>

21、<b>　　4、網格狀填充區(qū)</b></p><p>　　網格狀填充區(qū)（External Plane ）和填充區(qū)（Fill) </p><p>　　正如兩者的名字那樣，網絡狀填充區(qū)是把大面積的銅箔處理成網狀的，填充區(qū)僅是完整保留銅箔。初學者設計過程中在計算機上往往看不到二者的區(qū)別，實質上，只要你把圖面放大后就一目了然了。正是由于平常不容易看出二者的區(qū)別，所以使用時更不

22、注意對二者的區(qū)分，要強調的是，前者在電路特性上有較強的抑制高頻干擾的作用，適用于需做大面積填充的地方，特別是把某些區(qū)域當做屏蔽區(qū)、分割區(qū)或大電流的電源線時尤為合適。后者多用于一般的線端部或轉折區(qū)等需要小面積填充的地方。 </p><p>　　5、焊盤（ Pad）</p><p>　　焊盤是PCB設計中最常接觸也是最重要的概念，但初學者卻容易忽視它的選擇和修正，在設計中千篇一律地使用圓形焊盤

23、。選擇元件的焊盤類型要綜合考慮該元件的形狀、大小、布置形式、振動和受熱情況、受力方向等因素。Protel在封裝庫中給出了一系列不同大小和形狀的焊盤，如圓、方、八角、圓方和定位用焊盤等，但有時這還不夠用，需要自己編輯。例如，對發(fā)熱且受力較大、電流較大的焊盤，可自行設計成“淚滴狀”，在大家熟悉的彩電PCB的行輸出變壓器引腳焊盤的設計中，不少廠家正是采用的這種形式。一般而言，自行編輯焊盤時除了以上所講的以外，還要考慮以下原則： </p&

24、gt;<p>　?。?）形狀上長短不一致時要考慮連線寬度與焊盤特定邊長的大小差異不能過大； </p><p>　?。?）需要在元件引角之間走線時選用長短不對稱的焊盤往往事半功倍； </p><p>　?。?）各元件焊盤孔的大小要按元件引腳粗細分別編輯確定，原則是孔的尺寸比引腳直徑大0．2- 0．4毫米。 </p><p>　　6、各類膜（Mask)&l

25、t;/p><p>　　這些膜不僅是PcB制作工藝過程中必不可少的，而且更是元件焊裝的必要條件。按“膜”所處的位置及其作用，“膜”可分為元件面（或焊接面）助焊膜（TOp or Bottom 和元件面（或焊接面）阻焊膜（TOp or BottomPaste Mask）兩類。顧名思義，助焊膜是涂于焊盤上，提高可焊性能的一層膜，也就是在綠色板子上比焊盤略大的各淺色圓斑。阻焊膜的情況正好相反，為了使制成的板子適應波峰焊等焊接形

26、式，要求板子上非焊盤處的銅箔不能粘錫，因此在焊盤以外的各部位都要涂覆一層涂料，用于阻止這些部位上錫?？梢?，這兩種膜是一種互補關系。由此討論，就不難確定菜單中 </p><p>　　類似“solder Mask En1argement”等項目的設置了。 </p><p>　　7、飛線——有兩重含義</p><p>　　自動布線時供觀察用的類似橡皮筋的網絡連線，在通過網

27、絡表調入元件并做了初步布局后，用“Show 命令就可以看到該布局下的網絡連線的交叉狀況，不斷調整元件的位置使這種交叉最少，以獲得最大的自動布線的布通率。這一步很重要，可以說是磨刀不誤砍柴功，多花些時間，值！另外，自動布線結束，還有哪些網絡尚未布通，也可通過該功能來查找。找出未布通網絡之后，可用手工補償，實在補償不了就要用到“飛線”的第二層含義，就是在將來的印板上用導線連通這些網絡。要交待的是，如果該電路板是大批量自動線生產，可將這種飛線

28、視為0歐阻值、具有統(tǒng)一焊盤間距的電阻元件來進行設計. </p><p>　　印刷電路板（Printed circuit board，PCB）幾乎會出現(xiàn)在每一種電子設備當中。如果在某樣設備中有電子零件，那么它們也都是鑲在大小各異的PCB上。除了固定各種小零件外，PCB的主要功能是提供上頭各項零件的相互電氣連接。隨著電子設備越來越復雜，需要的零件越來越多，PCB上頭的線路與零件也越來越密集了。標準的PCB長得就像這樣

29、。裸板（上頭沒有零件）也常被稱為「印刷線路板Printed Wiring Board（PWB）」。 </p><p>　　板子本身的基板是由絕緣隔熱、并不易彎曲的材質所制作成。在表面可以看到的細小線路材料是銅箔，原本銅箔是覆蓋在整個板子上的，而在制造過程中部分被蝕刻處理掉，留下來的部分就變成網狀的細小線路了。這些線路被稱作導線（conductor pattern）或稱布線，并用來提供PCB上零件的電路連接。 &l

30、t;/p><p>　　為了將零件固定在PCB上面，我們將它們的接腳直接焊在布線上。在最基本的PCB（單面板）上，零件都集中在其中一面，導線則都集中在另一面。這么一來我們就需要在板子上打洞，這樣接腳才能穿過板子到另一面，所以零件的接腳是焊在另一面上的。因為如此，PCB的正反面分別被稱為零件面（Component Side）與焊接面（Solder Side）。 </p><p>　　如果PCB上頭

31、有某些零件，需要在制作完成后也可以拿掉或裝回去，那么該零件安裝時會用到插座（Socket）。由于插座是直接焊在板子上的，零件可以任意的拆裝。下面看到的是ZIF（Zero Insertion Force，零撥插力式）插座，它可以讓零件（這里指的是CPU）可以輕松插進插座，也可以拆下來。插座旁的固定桿，可以在您插進零件后將其固定。 </p><p>　　如果要將兩塊PCB相互連結，一般我們都會用到俗稱「金手指」的邊接

32、頭（edge connector）。金手指上包含了許多裸露的銅墊，這些銅墊事實上也是PCB布線的一部分。通常連接時，我們將其中一片PCB上的金手指插進另一片PCB上合適的插槽上（一般叫做擴充槽Slot）。在計算機中，像是顯示卡，聲卡或是其它類似的界面卡，都是借著金手指來與主機板連接的。 </p><p>　　PCB上的綠色或是棕色，是阻焊漆（solder mask）的顏色。這層是絕緣的防護層，可以保護銅線，也可以

33、防止零件被焊到不正確的地方。在阻焊層上另外會印刷上一層絲網印刷面（silk screen）。通常在這上面會印上文字與符號（大多是白色的），以標示出各零件在板子上的位置。絲網印刷面也被稱作圖標面（legend）。</p><p>　　二、控制電路PCB繪制</p><p>　　繪制好原理圖后，就可以轉換為PCB圖，在繪制PCB圖時，先將PCB的規(guī)則設置好，比如電路的層數(shù)，這里因為電路比較簡單

34、，使用兩層板，設置好不同信號導線的寬帶，電源和地線的寬度要盡可能的寬，焊盤和通孔的尺寸，導線間距等。</p><p>　　在將元器件倒入的PCB圖后，按照信號的流向擺放好元器件，盡量將同類的器件擺放在一起，顯得更加美觀。元器件擺放好后，可以采用自動布線，自動布線后，對不能布通或違反規(guī)則的導線再用手工布線，布出的PCB如圖三所示。</p><p><b>　　圖三 PCB圖<

35、;/b></p><p><b>　　四、設計程序思想</b></p><p>　　因為機器亦好多的局限性，如沒有足夠內存，性能不夠穩(wěn)定等等。所以需要人們?yōu)闄C器設計一套合理的程序來保證機器運行狀況良好，省電，性能穩(wěn)定，同時，還要保證學習這種程序語言的人容易理解和學習。</p><p>　　程序可以這么設計：1、一個一個的加，就像我們小時候

36、掰手指一樣，很明顯，這樣太慢： 就得這樣：1+2＝3； 3+3+4＝10； 10+5+6＝21； ... 到天黑都還沒算完。 我們弄清楚這個題的規(guī)律：就是后面的數(shù)比前面的數(shù)大

37、一，最大到100；而對等相加（1+100）,（2+99）等于101,一共有一百項，除以2,共有50個對等相加值相同的項，即101*50＝5050； 這是數(shù)學的思想 那么程序呢，就是后一個數(shù)比前一個數(shù)大一，其實是一個有限累加循環(huán)。</p><p>　　設i=1；j為累加值1,k為結果</p><p>　　那么可以這樣，k=i+j;把這個式了反復99次，i=1,j=1,k=

38、1+1=2;反復;i=2,j=1,k=2+1=3;并與以前的K相加，即是5，還須加上i的初始值，即是6；這樣下去。 程序兩句話就可以了，而第一種方法要99句。哪一個間潔就很了了。明顯后一種方法更簡便優(yōu)化，設計思想優(yōu)于前一種，畫出電路的流程圖的作用在于此。</p><p><b>　　五、流程圖</b></p><p><b>　　1、什么是流程圖&

39、lt;/b></p><p>　　以特定的圖形符號加上說明，表示算法的圖，稱為流程圖或框圖。 </p><p>　　流程圖是流經一個系統(tǒng)的信息流、觀點流或部件流的圖形代表。在企業(yè)中，流程圖主要用來說明某一過程。這種過程既可以是生產線上的工藝流程，也可以是完成一項任務必需的管理過程。 </p><p>　　例如，一張流程圖能夠成為解釋某個零件的制造工序，甚至組織

40、決策制定程序的方式之一。這些過程的各個階段均用圖形塊表示，不同圖形塊之間以箭頭相連，代表它們在系統(tǒng)內的流動方向。下一步何去何從，要取決于上一步的結果，典型做法是用“是”或“否”的邏輯分支加以判斷。 </p><p>　　流程圖是揭示和掌握封閉系統(tǒng)運動狀況的有效方式。作為診斷工具，它能夠輔助決策制定，讓管理者清楚地知道，問題可能出在什么地方，從而確定出可供選擇的行動方案。 </p><p>

41、　　流程圖有時也稱作輸入-輸出圖。該圖直觀地描述一個工作過程的具體步驟。流程圖對準確了解事情是如何進行的，以及決定應如何改進過程極有幫助。這一方法可以用于整個企業(yè)，以便直觀地跟蹤和圖解企業(yè)的運作方式。 </p><p>　　流程圖使用一些標準符號代表某些類型的動作，如決策用菱形框表示，具體活動用方框表示。但比這些符號規(guī)定更重要的，是必須清楚地描述工作過程的順序。流程圖也可用于設計改進工作過程，具體做法是先畫出事情

42、應該怎么做，再將其與實際情況進行比較。 </p><p>　　2、繪制流程圖的步驟</p><p>　　為便于識別，繪制流程圖的習慣做法是： </p><p>　　圓角矩形表示“開始”與“結束”。 </p><p>　　矩形表示行動方案、普通工作環(huán)節(jié)用 </p><p>　　菱形表示問題判斷或判定（審核/審批/評審）環(huán)

43、節(jié) </p><p>　　用平行四邊形表示輸入輸出　 </p><p>　　箭頭代表工作流方向 </p><p>　　3、使用流程圖需要考慮的問題</p><p>　　使用流程圖需要考慮很多問題，如： </p><p>　　過程中是否存在某些環(huán)節(jié)，刪掉它們后能夠降低成本或減少時間？ </p><p&

44、gt;　　還有其他更有效的方式構造流程嗎？ </p><p>　　整個過程是否因為過時而需要重新設計？ </p><p>　　應當將其完全廢棄嗎？ </p><p><b>　　4、定義</b></p><p>　　流程圖是由一些圖框和流程線組成的，其中圖框表示各種操作的類型，圖框中的文字和符號表示操作的內容，流程線表示

45、操作的先后次序。 </p><p><b>　　5、基本結構</b></p><p>　　順序結構，分支結構（又稱選擇結構），循環(huán)結構。</p><p><b>　　6、電路原理</b></p><p>　　根據(jù)電路的工作原理，畫出電路的流程圖，如圖四所示。</p><p>

46、<b>　　圖四 流程圖</b></p><p><b>　　六、控制程序</b></p><p><b>　　1、控制程序概括</b></p><p>　　控制程序=控制+程序</p><p>　　控制：掌握住對象不使任意活動或超出范圍;或使其按控制者（或者說操作者）的意愿

47、活動</p><p>　　程序：按照一定的步驟，一定的反應方式執(zhí)行一定的操作，目前來說，程序指的多是以0和1構成的數(shù)字世界中所編寫的一些能執(zhí)行特定功能的代碼。</p><p><b>　　2、控制程序</b></p><p>　　根據(jù)流程圖，編寫程序如下：</p><p>　　#include<reg52.h>

48、;</p><p>　　sbit jian1=P3^0;</p><p>　　sbit jian2=P3^1;</p><p>　　sbit jian3=P3^2;</p><p>　　sbit huang=P0^0;</p><p>　　sbit lv=P0^7;</p><p>　　unsi

49、gned char num0,num1,num2;</p><p>　　void anjian()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(jian1==0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　num0++

50、;</b></p><p>　　if(num0==3)</p><p><b>　　num0=1;</b></p><p>　　if(num0==1&&jian1==0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　

51、　huang=0;</b></p><p><b>　　P1=0x01;</b></p><p>　　while(!jian1);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(num0==2&&jian1==0)</p><p&g

52、t;<b>　　{</b></p><p><b>　　huang=1;</b></p><p><b>　　P1=0xff;</b></p><p>　　while(!jian1);</p><p><b>　　}</b></p><

53、p><b>　　}</b></p><p>　　if(jian2==0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　num1++;</b></p><p>　　if(num1==3)</p><p><b>　　

54、num1=1;</b></p><p>　　if(num1==1&&jian2==0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　lv=0;</b></p><p><b>　　P1=0x02;</b></p>

55、<p>　　while(!jian2);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(num1==2&&jian2==0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　lv=1;</b></p>

56、;<p><b>　　P1=0xff;</b></p><p>　　while(!jian2);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p>&

57、lt;p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　num0=0;</b></p><p><b>　　num1=0;</b></p><p><b>　　num2=0;</b></p>

58、;<p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　anjian();</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 李元文. 無線通信技術

59、概論[M]. 北京： 國防工業(yè)出版社 ，2006</p><p>　　[2] 孫肖子、張企民. 模擬電子技術基礎[M]. 西安：電子科技大學出版社出版，2011</p><p>　　[3] 何首賢、邢迎春. 數(shù)字電子技術及應用[M]. 北京：北京大學出版社，2008</p><p>　　[4] 李明杰、侯雅波. 數(shù)字電子技術基礎[M]