智能抗風(fēng)廣告牌的設(shè)計(jì)-畢業(yè)論文(終極版)

1、<p>　　海 南 師 范 大 學(xué)</p><p>　　本 科 生 畢 業(yè) 論 文</p><p>　　題目: 智能抗風(fēng)廣告牌的設(shè)計(jì) </p><p>　　姓 名： 吳 劍 </p><p>　　學(xué) 號(hào)： 20110606014X </p><p>　　專

2、 業(yè)： 自 動(dòng) 化 </p><p>　　年 級(jí)： 2011級(jí) </p><p>　　學(xué) 院：物理與電子工程學(xué)院 </p><p>　　完成日期： 2015年5月 </p><p>　　指導(dǎo)教師： 蓋 志 武（教授） </p><p>　　本科生畢業(yè)論文（設(shè)

3、計(jì)）獨(dú)創(chuàng)性聲明</p><p>　　本人聲明所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，本論文中沒(méi)有抄襲他人研究成果和偽造數(shù)據(jù)等行為 。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意。</p><p>　　論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： 吳 劍 日期： 2015年5月5日 <

4、/p><p>　　本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）使用授權(quán)聲明</p><p>　　海南師范大學(xué)有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的復(fù)印件和磁盤(pán)，允許畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）被查閱和借閱。本人授權(quán)海南師范大學(xué)可以將本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或其他復(fù)印手段保存、匯編畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）。</p><p>　　論文（設(shè)計(jì)）作者簽名

5、： 吳 劍 日期： 2015年5月5日 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 簽 名： 蓋志武 日期： 2015年5月5日 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1. 引言1</b></p><p><b

6、>　　2. 硬件設(shè)計(jì)2</b></p><p>　　2.1 硬件整體方案設(shè)計(jì)2</p><p>　　2.2 電源模塊3</p><p>　　2.3 單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊5</p><p>　　2.3.1 單片機(jī)MK60DN512VLQ105</p><p>　　2.3.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路

7、5</p><p>　　2.4 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)7</p><p>　　2.4.1 BTS7970B電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片7</p><p>　　2.4.2 HD74LS244三態(tài)緩沖器8</p><p>　　2.4.3電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路9</p><p>　　2.4.4 370減速電機(jī)10</p><p&g

8、t;　　2.5 傳感器的選擇11</p><p>　　2.5.1 風(fēng)速傳感器11</p><p>　　2.5.2 限位開(kāi)關(guān)傳感器12</p><p>　　2.6 鍵盤(pán)的設(shè)計(jì)13</p><p>　　2.7 顯示器14</p><p>　　2.8 散熱器14</p><p>　　2.9

9、 廣告牌機(jī)械系統(tǒng)15</p><p>　　2.9.1 廣告牌的設(shè)計(jì)原理及使用說(shuō)明15</p><p>　　2.9.2 廣告牌的機(jī)械原理15</p><p>　　2.9.3 廣告牌框架結(jié)構(gòu)參數(shù)16</p><p>　　3. 軟件設(shè)計(jì)17</p><p>　　3.1 總體程序流程圖17</p>&

10、lt;p>　　3.2 程序設(shè)計(jì)18</p><p>　　4. 系統(tǒng)及實(shí)物調(diào)試25</p><p><b>　　5. 總結(jié)26</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)27</b></p><p><b>　　附圖28</b></p><p

11、>　　智能抗風(fēng)廣告牌的設(shè)計(jì)</p><p>　　作者：吳劍 指導(dǎo)老師：蓋志武 教授</p><p>　?。êＤ蠋煼洞髮W(xué)物理與電子工程學(xué)院，?？?，571158）</p><p>　　摘要：本次設(shè)計(jì)做的是基于單片機(jī)控制的智能抗風(fēng)廣告牌。該廣告牌主要由JL-FS2風(fēng)速傳感器，MK60DN512ZVLQ10單片機(jī)核心板，E18-D80NK漫反射式紅外光電開(kāi)關(guān)，B

12、TN7971B電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，電源模塊，370減速直流電機(jī)，廣告牌框架等組成。當(dāng)風(fēng)速傳感器檢查到有廣告牌承受不住的認(rèn)為設(shè)置的風(fēng)速時(shí)，把此信號(hào)傳給單片機(jī)，由單片機(jī)處理后啟動(dòng)電機(jī)，收起廣告牌。當(dāng)紅外開(kāi)關(guān)1檢測(cè)到廣告牌已收完時(shí)，把此信號(hào)傳給單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)處理后，控制電機(jī)使其停止。當(dāng)風(fēng)速傳感器檢測(cè)到強(qiáng)風(fēng)已過(guò)后，把此信號(hào)傳給單片機(jī)處理，單片機(jī)控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)，啟動(dòng)電機(jī)，展開(kāi)廣告牌，當(dāng)紅外開(kāi)關(guān)2檢測(cè)到廣告牌已展開(kāi)完，把此信號(hào)傳給中央處理器，經(jīng)過(guò)處理后控

13、制電機(jī)停止。經(jīng)調(diào)查，現(xiàn)今很多廣告牌遇到強(qiáng)風(fēng)，損失慘重。經(jīng)試驗(yàn)，本廣告牌可以很好地實(shí)現(xiàn)廣告牌的收放，減少了很多的損失與浪費(fèi)。</p><p>　　關(guān)鍵字：智能；抗風(fēng)；廣告牌；MK60；風(fēng)速傳感器</p><p>　　The design of intelligent wind billboards</p><p>　　Author: WuJian Tutor:pro

14、fessor Gai ZhiWu </p><p>　　(Physics and Electronics Engineering Institute, Hainan Normal University，Haikou, 571158)</p><p>　　Abstract：The design in my paper is a intelligent wind-resisted billbo

15、ard based on the single chip processor microcomputer.The billboard is consist of many parts,such as JL-FS2 wind speed sensor, MK60DN512ZVLQ10 MCU core board, E18-D80NK infrared diffuse reflection switch, BTN7971B motor d

16、rive module, power module, 370 direct current slowdown motor , billboard framework ,and so on.The design principle is when the wind speed sensor induct the wind speed is too much stronger than a artificial setti</p>

17、;<p>　　completely and transmit it to single chip.the motor stop working after dealing with date .According to a survey,there suffer great losses on billboard when meet powerful wind.After repeat testing, my billbo

18、ard cut down something unnecessary loss with the function of folding freely.</p><p>　　Key words: intelligent ; Wind-resisted; Billboard ; MK60； wind speed sensor </p><p><b>　　1. 引言</b&g

19、t;</p><p>　　廣告牌的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)悠久的過(guò)程。從最開(kāi)始的一根竹竿上綁一塊布插在自家店鋪門(mén)前到后來(lái)的木框式廣告牌再到鋼結(jié)構(gòu)廣告牌，然后是現(xiàn)在普遍使用的LED數(shù)字廣告牌，人類一直在努力探索廣告牌的最佳形式，因?yàn)殡S著商業(yè)時(shí)代的發(fā)展，人們深知廣告對(duì)商品推廣的重要性。雖然廣告行業(yè)已經(jīng)步入網(wǎng)絡(luò)數(shù)字時(shí)代，但戶外廣告牌仍有著不可或缺的重要性。</p><p>　　我們?cè)诟咚俟?、工業(yè)園區(qū)的出

20、入口處，郊外的空地上，隨處可見(jiàn)高高聳立的廣告牌。目前市場(chǎng)上多采用傳統(tǒng)鋼式框架戶外廣告牌，其優(yōu)點(diǎn)是打出的廣告能迅速進(jìn)入人們的眼簾，達(dá)到推廣商品的目的。但其缺點(diǎn)也顯而易見(jiàn)。首先，傳統(tǒng)鋼式戶外廣告牌笨重而龐大，需要很多鋼材，還要占用大量土地，嚴(yán)重影響城市景觀；其次，廣告牌的維修更換很困難，高空作業(yè)非常危險(xiǎn)，許多廣告牌建好以后就任其存亡；最后，此種廣告牌的抗風(fēng)能力很差。在臺(tái)風(fēng)多發(fā)的季節(jié)或地區(qū)，很難抵御強(qiáng)風(fēng)，報(bào)紙上經(jīng)常報(bào)道廣告牌倒塌事故。因?yàn)樗?/p>

21、結(jié)構(gòu)堅(jiān)硬且龐大，遇強(qiáng)風(fēng)后倒塌砸傷砸死路人和損壞房屋的現(xiàn)象比比皆是。因此，傳統(tǒng)鋼式戶外廣告牌已經(jīng)滿足不了人們的需求。</p><p>　　于是，有人提出了一種采用電網(wǎng)供電的抗強(qiáng)風(fēng)廣告牌。其原理是將廣告牌的板面分割成幾個(gè)展板，每個(gè)展板由電機(jī)控制。當(dāng)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)來(lái)襲時(shí)，由氣象臺(tái)將信息傳輸?shù)綇V告牌上的信息接收處理裝置，調(diào)整各子展板的迎風(fēng)方向角，盡可能減小廣告牌迎風(fēng)面積。這種抗強(qiáng)風(fēng)廣告牌，相對(duì)于傳統(tǒng)鋼式廣告牌來(lái)說(shuō)，優(yōu)點(diǎn)在于能抵抗

22、一定程度的大風(fēng)。但是它采用電網(wǎng)供電需要消耗大量電能，分割成幾塊展板整體顯示效果差，另外當(dāng)風(fēng)級(jí)很大且風(fēng)向不穩(wěn)定時(shí)，子展板的迎風(fēng)方向角也是不確定的，所以同樣不能從根本上滿足戶外廣告牌低成本高抗風(fēng)性的要求。</p><p>　　目前還有一種百葉窗式抗強(qiáng)風(fēng)廣告牌。其原理是采用風(fēng)速傳感器測(cè)定風(fēng)速，自身判斷風(fēng)力從而帶動(dòng)廣告牌牌面的葉片做角度調(diào)整，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力荷載。同樣存在展板分割成幾塊整體顯示效果差的問(wèn)題，當(dāng)風(fēng)向不確定時(shí)牌面角度

23、調(diào)整同樣不穩(wěn)定，而且因?yàn)榘褟V告牌分成很多子塊，增加了廣告牌損壞的可能性，無(wú)法真正實(shí)現(xiàn)抗強(qiáng)風(fēng)。</p><p>　　據(jù)此，本課題擬設(shè)計(jì)一種智能抗強(qiáng)風(fēng)獨(dú)立戶外廣告牌。這種廣告牌可以通過(guò)檢測(cè)風(fēng)速，當(dāng)檢測(cè)到有強(qiáng)風(fēng)來(lái)臨時(shí)，中控系統(tǒng)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，收起廣告牌，當(dāng)檢測(cè)到強(qiáng)風(fēng)已過(guò)后，把信號(hào)傳給中控系統(tǒng)，控制電機(jī)，把廣告牌展開(kāi)，以實(shí)現(xiàn)抗強(qiáng)風(fēng)的功能。廣告牌的收放，則是把廣告的一端卷在一根由電機(jī)帶動(dòng)的軸上，電機(jī)帶動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，把廣告布卷起。

24、而廣告的另一端則是放一定中量的軸，以此來(lái)增加廣告布的重量，以使廣告展開(kāi)時(shí)更平整一些。此廣告牌不必借助于氣象臺(tái)傳輸數(shù)據(jù)，且因?yàn)閷?shí)現(xiàn)的是廣告牌的自動(dòng)收放，最大程度的減少了受風(fēng)面積，能夠真正實(shí)現(xiàn)抗強(qiáng)風(fēng)的目的，展板整體顯示效果好?？蓮V泛應(yīng)用于強(qiáng)風(fēng)多發(fā)地區(qū)、海南及沿海臺(tái)風(fēng)多發(fā)地區(qū)，解決戶外廣告牌的安全問(wèn)題。</p><p><b>　　2. 硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　

25、　2.1 硬件整體方案設(shè)計(jì)</p><p>　　本次設(shè)計(jì)共有兩大系統(tǒng)，一個(gè)是本次設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)，一個(gè)是廣告牌的機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。其中控制系統(tǒng)部分由電源模塊、單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊、傳感器模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、顯示模塊和按鍵模塊等組成，如圖2.1所示是本人設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)整體框圖。因?yàn)橹悄芸癸L(fēng)廣告牌的運(yùn)行是需要系統(tǒng)電源模塊、單片機(jī)最小系統(tǒng)等多個(gè)模塊相互結(jié)合、按一定次序穩(wěn)定工作才能讓廣告牌智能識(shí)別強(qiáng)風(fēng)的來(lái)去及自動(dòng)收放，以實(shí)現(xiàn)智

26、能抗風(fēng)的目的。又由于每個(gè)模塊都是不相同的，都有各自的特點(diǎn)，所以這幾個(gè)模塊都要有自己的方案。</p><p>　　在當(dāng)今的生活中，到處都能看到電器產(chǎn)品，一個(gè)系統(tǒng)要運(yùn)行，當(dāng)然離不開(kāi)電源，關(guān)于本系統(tǒng)所需電源，下文再做詳細(xì)的介紹。系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)廣告牌的智能抗風(fēng)，只能通過(guò)風(fēng)速傳感器把檢測(cè)到的有強(qiáng)風(fēng)的這一信號(hào)發(fā)送給中央處理器，由中央處理器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以控制電機(jī)，才能實(shí)現(xiàn)智能收放廣告牌。而廣告牌的收放是否到位，主要靠本系統(tǒng)的兩

27、個(gè)E18-D80NK紅外避障傳感器檢測(cè)到的信號(hào)來(lái)確定。本次設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)，以單片機(jī)MK60DN512ZVLQ10作為中央處理單元，是本次設(shè)計(jì)的信息處理中心，是核心部件之一。BTN7971B電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路是單片機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的連接中點(diǎn)，只有通過(guò)BTN7971B芯片與單片機(jī)通訊，將單片機(jī)所給信號(hào)經(jīng)過(guò)處理，才可以驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)也是由單片機(jī)發(fā)出信號(hào)控制的。為了便于維修人員現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)，本系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了顯示部分，使用的是OLED作為顯示器。

28、而一個(gè)系統(tǒng)，再怎么智能，也需要人工控制的時(shí)候，所以本系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了一個(gè)按鍵，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的手動(dòng)和自動(dòng)的切換。因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)模塊多，所需電源也多，避免不了部分器件會(huì)發(fā)熱，因此，本人還給系統(tǒng)加了一個(gè)散熱扇，用于本給整個(gè)控制部分散熱。</p><p>　　當(dāng)然，本次設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的是戶外獨(dú)立廣告牌的智能抗風(fēng)，所以廣告牌的框架結(jié)構(gòu)也是本次設(shè)計(jì)的核心部分的之一，它是系統(tǒng)的控制對(duì)象。</p><p>　　圖2.

29、1 控制系統(tǒng)整體框圖</p><p><b>　　2.2 電源模塊</b></p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中，由于整個(gè)系統(tǒng)所需要供電的模塊很多，再考慮到各個(gè)模塊對(duì)于電源的需求量的標(biāo)準(zhǔn)不同，電壓的輕微變化都會(huì)影響到模塊處理的數(shù)據(jù)的精確度，因此，電源部分還得按每個(gè)模塊對(duì)于電源的需求標(biāo)準(zhǔn)來(lái)做。</p><p>　　本此設(shè)計(jì)一共用了兩個(gè)總電源，一個(gè)

30、是本人利用變壓器和LM317自制的由交流220V轉(zhuǎn)成的+1.25V到+24V可調(diào)的直流穩(wěn)壓電源，本人購(gòu)買(mǎi)的變壓器是交流220V，50HZ輸入，雙9V交流輸出。為了增大調(diào)壓范圍，本人把雙9V交流輸出合并起來(lái)，變成18V交流輸出，我所設(shè)計(jì)出的電源的電路原理圖如圖2.2_1所示。另一個(gè)是本人之前購(gòu)買(mǎi)的12V,1A交流電源。</p><p>　　圖2.2_1 LM317電壓可調(diào)電路原理圖</p><

31、p>　　因?yàn)閱纹瑱C(jī)需要的電源是+3.3V，液晶顯示屏也是需要+3.3V供電，而電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片BTS7970B需要+5V供電，且兩個(gè)紅外避障傳感器也是需要+5V供電。因此，本人用LM317所制成的電壓可調(diào)電源，把電壓調(diào)到+7.5V輸出，然后用兩片降壓穩(wěn)壓芯片LM1117IMP做成兩個(gè)+3.3V直流穩(wěn)壓電源，用三片降壓穩(wěn)壓芯片LM2940CS做成三個(gè)+5V直流穩(wěn)壓電源，五個(gè)電源都是由+7.5V經(jīng)過(guò)降壓穩(wěn)壓后而得的，切都是并在一起的，如圖

32、2.2_2所示。另外，+7.5V直流穩(wěn)壓電源還給整個(gè)系統(tǒng)的散熱扇供電。</p><p>　　圖2.2_2 +3.3V、+5V直流穩(wěn)壓電源電路原理圖</p><p>　　而自己買(mǎi)的成品電源12V，1A的交流電源，用于構(gòu)成2個(gè)子電源，2個(gè)子電源均由整流橋整流，通過(guò)MC7812CT穩(wěn)壓，最后輸出直流穩(wěn)壓+12V，如圖2.2_3所示。經(jīng)過(guò)整流穩(wěn)壓后的兩個(gè)+12V子電源，一個(gè)用于給風(fēng)速傳感器供電，

33、另一個(gè)用于給電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊供電，作為電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓。</p><p>　　圖2.2_3 12V直流穩(wěn)壓電路原理圖</p><p>　　2.3 單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊</p><p>　　2.3.1 單片機(jī)的選擇</p><p>　　單片機(jī)是硬件系統(tǒng)的主要控制核心部件，是整個(gè)系統(tǒng)的信息處理中央也是信息儲(chǔ)存部分，尤為重要。單片機(jī)的選擇不僅要根據(jù)實(shí)

34、物設(shè)計(jì)的要求，而且要考慮實(shí)物的應(yīng)用環(huán)境和一些其他因素。選擇單片機(jī)時(shí)要考慮單片機(jī)所能夠完成的功能、價(jià)格、供電電壓、功耗、I/O口電平、管腳數(shù)目以及它的封裝等因素。單片機(jī)的功耗可以從其電氣性能參數(shù)中查到，根據(jù)單片機(jī)的供電電壓模式來(lái)分，有5V、3.3V以及1.8V超低電壓供電模式。為了能合理分配單片機(jī)的I/O口資源，在單片機(jī)選型時(shí)可以繪制一張引腳分配表，供之后的設(shè)計(jì)使用。</p><p>　　經(jīng)過(guò)幾天的考慮、粗略的計(jì)算

35、及資料查閱后，決定采用飛思卡爾智能車設(shè)計(jì)專用的kinetis系列單片機(jī)MK60DN512VLQ10作為本次設(shè)計(jì)的中央控制處理器,它是系統(tǒng)的控制核心。這個(gè)單片機(jī)是最近市場(chǎng)上比較受歡迎的一款單片機(jī)，性能優(yōu)越，功能強(qiáng)大，是最近幾年才出品的32位單片機(jī)，采用ARM Cortex-M4 內(nèi)核，且具有豐富的資源，工作穩(wěn)定，兼容性高，執(zhí)行效率高等特點(diǎn)，完全能滿足本系統(tǒng)的控制要求。</p><p>　　2.3.2 單片機(jī)最小系

36、統(tǒng)</p><p>　　MK60系列單片機(jī)最小系統(tǒng)由MK60DN512VLQ10單片機(jī)、外部振蕩電路、復(fù)位電路和+3.3V電源等組成。在外部振蕩電路中，單片機(jī)的EXTAL32和XTAL32管腳分別接至由32.768MHZ晶振和18PF電容構(gòu)成的振蕩電路兩側(cè)，為電路提供正常的時(shí)鐘脈沖。單片機(jī)最小系統(tǒng)中復(fù)位電路的作用是當(dāng)程序出錯(cuò)、陷入崩潰、死循環(huán)等情況時(shí)，可使用復(fù)位鍵，重新啟動(dòng)。單片機(jī)最小系統(tǒng)不僅是單片機(jī)可以正常工作

37、的基本要求，也是保護(hù)單片機(jī)其他的電路系統(tǒng)的保障，這就是每次使用單片機(jī)都必須使用該最小系統(tǒng)的原因。</p><p>　　但由于MK60的封裝引腳較細(xì)密，又受本地電子元器件等資源條件限制，且為了使系統(tǒng)能更加穩(wěn)定工作，本人并沒(méi)有自己做單片機(jī)最小系統(tǒng)，而是使用北京龍邱科技的MK60DN512ZVLQ10核心板，此核心板已帶單片機(jī)最小系統(tǒng)，能夠穩(wěn)定運(yùn)行，可以很方便的使用，如圖2.3.2_1所示。該核心板雖然可以正常運(yùn)行，但

38、是為了使次核心板能夠更穩(wěn)定更安全的正常運(yùn)行，本人制作了此核心板的底座，使此板能夠平穩(wěn)的放置，且能夠更方便的連接線路避免不慎短路，如圖2.3.2_2所示。</p><p>　　圖2.3.2_1 MK60DN512ZVLQ10核心板</p><p>　　圖2.3.2_2 單片機(jī)最小系統(tǒng)核心板底座PCB圖</p><p>　　2.4 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)</p>

39、<p>　　2.4.1 BTN7971B電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片</p><p>　　決定電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片優(yōu)劣的因素主要有兩個(gè)：一是輸出電流，電流越大，驅(qū)動(dòng)能力越強(qiáng)；另一個(gè)是內(nèi)阻，內(nèi)阻越大，發(fā)熱越大，熱損耗越大。因此我們?cè)谶x擇驅(qū)動(dòng)芯片時(shí)，可以綜合各方面的需求來(lái)選擇。在本次設(shè)計(jì)中，結(jié)合了所用的電機(jī)，最后選擇了BTN7971B作為本次設(shè)計(jì)系統(tǒng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。</p><p>　　BTN7971B

40、是電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用程序集成的大電流半橋。BTN7971B提供了一個(gè)保護(hù)大電流PWM電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的成本優(yōu)化解決方案，其具有占用非常小的電路板空間的優(yōu)勢(shì)。BTN7971B與兩路電源連接，分別為邏輯電源和動(dòng)力電源，邏輯電源使用的是+5V，用于給芯片供電，能承受的動(dòng)力電源在直流+5.5V到+45V之間，本系統(tǒng)使用+12V作為動(dòng)力電源，給電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)提供電源。BTN7971B具有脈寬調(diào)制能力高達(dá)25kHz、開(kāi)關(guān)電流限制過(guò)電流降低功耗、具有電流檢測(cè)功能的狀態(tài)

41、標(biāo)志診斷、過(guò)熱關(guān)機(jī)鎖存能力、輸出過(guò)壓鎖定、欠壓關(guān)閉、驅(qū)動(dòng)電路邏輯電平輸入和優(yōu)化EMI可調(diào)擺率等特點(diǎn)。對(duì)于本次設(shè)計(jì)，已足以滿足要求。BTN7971N一共有8只引腳，其封裝如圖2.4.1_1所示，各引腳功能如表2.4.1_1所示。</p><p>　　表2.4.1_1 BTN7971B引腳及功能</p><p>　　圖2.4.1_1 BTN7971B </p><p&g

42、t;<b>　　封裝圖</b></p><p>　　2.4.2 HD74LS244三態(tài)緩沖器</p><p>　　HD74LS244芯片為三態(tài)輸出的八組緩沖器和總線驅(qū)動(dòng)器,其主要電氣特性的典型值如表2.4.2_1所示(不同廠家具體值有所不同)。HD74LS244芯片共有20只引腳，其每只引腳的屬性如表2.4.2_2所示。芯片都有一個(gè)共性，即芯片內(nèi)部都是有一些門(mén)電路組

43、成，74LS244也不列外，其內(nèi)部邏輯圖如圖2.4.2_1所示，邏輯功能如表2.4.2_3所示。每一塊芯片都需要電源，同89C51系列單片機(jī)一樣，74LS244使用的是+5V作為額定電源電壓。該芯片主要起到保護(hù)驅(qū)動(dòng)芯片BTN7971B的作用。</p><p>　　表2.4.2_1 244電氣特性的典型值表</p><p>　　表2.4.2_2 SN74LS244引腳的屬性</p&

44、gt;<p>　　表2.4.2_3 SN74LS244的邏輯功能</p><p>　　圖2.4.2_1 SN74LS244的內(nèi)部邏輯圖</p><p>　　2.4.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路</p><p>　　電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的核心是BTN7971B電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片和SN74LS244N三態(tài)緩沖器，由一片74LS244與四片BTN7971B一起組成電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，

45、每?jī)善?971構(gòu)成一個(gè)H橋，驅(qū)動(dòng)一個(gè)電機(jī)，而74LS244主要起到緩沖而保護(hù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片BTN7971的作用。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路原理圖如圖2.4.3_1所示。</p><p>　　圖2.4.3_1 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路原理圖</p><p>　　2.4.4 370減速電機(jī)</p><p>　　本次設(shè)計(jì)使用的電機(jī)是370減速電機(jī)，一共使用了兩臺(tái)，該電機(jī)的參數(shù)如表2.4.4_1所

46、示。其中P = T * n / 9550 ，T = 9550P / n （P：功率，單位‘千瓦’，符號(hào)‘kw’； T：扭矩，單位‘牛米’，符號(hào)‘Nm’；n：轉(zhuǎn)速，每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)，符號(hào)‘r / min’；9550：常數(shù)）。在本設(shè)計(jì)中電機(jī)的功率P為2.3w,其實(shí)物如圖2.4.4_1所示。</p><p>　　圖2.4.4_1 370減速電機(jī)實(shí)物圖</p><p>　　表2.4.4_1 370電

47、機(jī)參數(shù)</p><p>　　注：此參數(shù)表只是在3V、6V、12V和24V這幾種電壓狀態(tài)下每一種電壓的兩種情況，其他的不再詳述。</p><p>　　2.5 傳感器的選擇</p><p>　　本次設(shè)計(jì)需要使用的傳感器有兩種，一種是能夠檢測(cè)到風(fēng)速的傳感器，另一種是能夠?qū)崿F(xiàn)限位開(kāi)關(guān)功能的傳感器。在這次設(shè)計(jì)中，這兩種傳感器屬于及其重要的硬件之一，要能實(shí)現(xiàn)智能，必須得有這兩

48、種傳感器，缺一不可。根據(jù)設(shè)計(jì)需要，風(fēng)速傳感器只需使用一臺(tái)，限位開(kāi)關(guān)傳感器至少需要兩個(gè)。</p><p>　　2.5.1 風(fēng)速傳感器</p><p>　　在現(xiàn)實(shí)生活中，三杯式風(fēng)速傳感器是使用較多的戶外風(fēng)速傳感器。三杯式風(fēng)速傳感器由殼體、風(fēng)杯和電路模塊等組成，內(nèi)部集成光電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，傳感器殼體和風(fēng)杯采用鋁合金材料。整體具有非?？煽康碾姶鸥蓴_抗擊能力，能保證主機(jī)可以在－20℃～＋50℃,濕度35

49、％～85％（不結(jié)露）范圍內(nèi)均能正常工作。此三杯式傳感器根據(jù)信號(hào)輸出的類型不同，其他參數(shù)也有所不同，表2.5.1_1所示是幾種輸出信號(hào)類型不同的傳感器的參數(shù)。本設(shè)計(jì)使用的是電壓輸出型JL-FS2風(fēng)速傳感器，其實(shí)物及信號(hào)輸出定義如圖2.5.1_1所示。</p><p>　　表2.5.1_1 三杯式風(fēng)速傳感器的參數(shù)</p><p>　?。╝）風(fēng)速傳感器實(shí)物 （b）信號(hào)輸出定義

50、 </p><p>　　圖2.5.1_2 JL-FS2風(fēng)速傳感器實(shí)物及其信號(hào)輸出引腳定義</p><p>　　2.5.2 限位開(kāi)關(guān)傳感器</p><p>　　限位開(kāi)關(guān)傳感器的種類很多，比如紅外式，接觸式等等。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的要求，開(kāi)關(guān)傳感器所需工作的環(huán)境，本人選擇了E18-D80NK紅外光電開(kāi)關(guān)漫反射式避障傳感器。這是一種集發(fā)射與接收于一體的NPN常開(kāi)型光電傳

51、感器，其輸出是數(shù)字信號(hào)，當(dāng)有物體遮擋時(shí)輸出為0，無(wú)物體遮擋時(shí)輸出則為1，檢測(cè)距離可以根據(jù)需要在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。此傳感器具有探測(cè)距離遠(yuǎn)、受可見(jiàn)光干擾小、易于裝配、價(jià)格便宜、使用方便等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于機(jī)器人避障、流水線計(jì)件等眾多場(chǎng)合。其實(shí)物如圖2.5.2_1所示。E18-D80NK傳感器的技術(shù)參數(shù)如下:</p><p>　　供電電源：100mA/5V供電；（2）輸出電流：DC/SCR/繼電器 </p&g

52、t;<p>　　消耗電流：DC<25mA；（4）響應(yīng)時(shí)間：<2ms；（5）指向角：≤15°；</p><p>　　有效距離：在3-80cm內(nèi)可調(diào)；（7）工作環(huán)境溫度：-25℃到+55℃；（8）標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)物體：太陽(yáng)光10000LX以下，</p><p>　　白熾燈3000LX以下；（9）外殼材料：塑料；</p><p>　　

53、（10）尺寸：直徑為17mm，長(zhǎng)度為45mm； 圖2.5.2_1 E18-D80NK</p><p>　?。?1）引線說(shuō)明：紅色為正極，綠色為負(fù)極，黃色為信號(hào)輸出。</p><p>　　2.6 鍵盤(pán)的設(shè)計(jì)</p><p>　　鍵盤(pán)是微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中最常用的輸入設(shè)備，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，操作人員通常是通過(guò)鍵盤(pán)向單片機(jī)系統(tǒng)輸入指令、地址和數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)

54、簡(jiǎn)單的人機(jī)通信功能。而鍵盤(pán)實(shí)際上是一組按鍵開(kāi)關(guān)的集合，平時(shí)按鍵開(kāi)關(guān)總是處于斷開(kāi)狀態(tài)，當(dāng)按下鍵時(shí)它才閉合。</p><p>　　雖然本次設(shè)計(jì)的是智能抗風(fēng)廣告牌，但考慮到操作員對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)以及廣告的更換等原因，不得不設(shè)計(jì)一套鍵盤(pán)。鍵盤(pán)的結(jié)構(gòu)一般有獨(dú)立式鍵盤(pán)與矩陣式鍵盤(pán)，因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)所需要的按鍵數(shù)并不多，所以就設(shè)計(jì)了獨(dú)立式鍵盤(pán)。本次設(shè)計(jì)的鍵盤(pán)一共有八個(gè)按鍵，實(shí)際用到了四個(gè)，流出了四個(gè)裕量，以備以后對(duì)系統(tǒng)做改進(jìn)之需。電路

55、原理圖如圖2.6_1所示。鍵盤(pán)中所用到的四個(gè)按鍵的功能分別是：</p><p>　　（1）1號(hào)按鍵的作用是當(dāng)廣告牌的收放是處于手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，一直按著1號(hào)按鍵， 廣告牌就收起，直到停止對(duì)按鍵的使用或者廣告牌也收到位；</p><p>　?。?）2號(hào)按鍵的作用是當(dāng)廣告牌的收放處于手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，一直按著2號(hào)按鍵， 廣告牌就被放下，直到停止按2號(hào)按鍵或者廣告牌已放到位；</p>&

56、lt;p>　?。?）3號(hào)按鍵起廣告牌收放的自動(dòng)和手動(dòng)切換的作用，軟件部分設(shè)計(jì)是使廣告 牌一開(kāi)始處于自動(dòng)收放的狀態(tài)，當(dāng)按下按鍵3時(shí)，就切換成手動(dòng)收放狀態(tài)</p><p>　　了，再按一次，就變成自動(dòng)收放狀態(tài)了；</p><p>　　（4）4號(hào)按鍵的作用是控制廣告牌四周的LED等的開(kāi)和關(guān)。</p><p>　　圖2.6_1 鍵盤(pán)電路原理圖</p>

57、<p><b>　　2.7 顯示器</b></p><p>　　為了使廣告牌的維護(hù)人員到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)廣告牌的維護(hù)更方便，因此本系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了顯示器，顯示器的作用就是方便查看廣告牌的收放情況以及風(fēng)速的大小和等級(jí)等信息。因?yàn)轱@示器對(duì)電路的要求很高，所以本次設(shè)計(jì)并沒(méi)有自己做電路，而是直接使用龍邱智能科技的OLED顯示器模塊，此顯示器的分辨率為128*64，顯示屏的尺寸為0.96吋，整個(gè)模塊的

58、尺寸為29.5mm*29.5mm。顯示器模塊一共有7只引腳，分別為GND（地）,V（3.3V電源）,DO（CLK時(shí)鐘）,DI（MISO數(shù)據(jù)）,RST（復(fù)位）,DC（數(shù)據(jù)/命令）,CS（片選）。在實(shí)際應(yīng)用中，CS端不用再接，因?yàn)楸灸K已經(jīng)接地了。只需4只引腳與單片機(jī)的I/O口相接，另外兩只引腳一只接地，一只接+3.3V電源給顯示器模塊供電，其實(shí)物如圖2.7_1所示。</p><p>　　圖2.7_1 OLED顯示

59、器模塊實(shí)物</p><p><b>　　2.8 散熱器</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)硬件部分有些龐大，需要的電源很多，使用的芯片很多，整個(gè)控制系統(tǒng)硬件會(huì)散發(fā)出一定的熱量，為了降低溫度，使系統(tǒng)能夠更好更安全的正常工作，所以給系統(tǒng)加了散熱器。在設(shè)計(jì)時(shí)，給發(fā)熱量相對(duì)較多的芯片都加上了散熱片，最后再給整個(gè)中心控制系統(tǒng)加上一個(gè)散熱扇。使用的散熱扇是臺(tái)式電腦主機(jī)

60、的CPU上專用的AVC7015散熱扇，其電器參數(shù)如下：</p><p>　　(1)尺寸：70mm*70mm*15mm；</p><p>　　(2)工作電壓：12V；</p><p>　　(3)額定電流：0.70A；</p><p>　　(4)額定功率：8.4W</p><p>　　(5)軸承：?jiǎn)螡L珠軸承。</p&

61、gt;<p>　　此電扇在工作狀態(tài)下，扇葉的殺傷力還是挺大的，因此，為了人身安全，本人給其加上了一個(gè)防護(hù)鐵網(wǎng)。</p><p>　　2.9 廣告牌機(jī)械系統(tǒng)</p><p>　　廣告牌的機(jī)械系統(tǒng)，是本次設(shè)計(jì)的控制對(duì)象，也是核心部件。這一部分，受本地資源條件的限制，做起來(lái)有一定難度。這一部分是整個(gè)設(shè)計(jì)的核心，其能否很好的實(shí)現(xiàn)，至關(guān)重要，所以要考慮的東西很多。</p>

62、<p>　　2.9.1 廣告牌的設(shè)計(jì)原理及使用說(shuō)明</p><p>　　本人設(shè)計(jì)的是兩面獨(dú)立的廣告展板的廣告牌綜合體，廣告的載體是普通的廣告噴繪塑料紙，廣告紙的載體又是一種有一定硬度、也有一定強(qiáng)度的軟體材料，由于條件有限，本次設(shè)計(jì)就用了普通的透明塑料紙代替了廣告布的載體（以下簡(jiǎn)稱廣告牌），廣告紙只需固定在廣告牌上即可。每一塊廣告牌分別固定在一根光軸上，當(dāng)控制中心驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)帶動(dòng)光軸轉(zhuǎn)動(dòng)，即

63、可實(shí)現(xiàn)廣告牌的收放了！而所謂廣告牌的智能抗風(fēng)，是指當(dāng)風(fēng)速傳感器檢測(cè)到的風(fēng)速達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定值時(shí)，中央控制器會(huì)自動(dòng)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，把廣告牌卷在光軸上，減小廣告牌與風(fēng)的接觸面積，以減小對(duì)風(fēng)的阻力，從而實(shí)現(xiàn)智能抗風(fēng)。</p><p>　　2.9.2 廣告牌的機(jī)械原理</p><p>　　機(jī)械系統(tǒng)主要由不銹鋼框架、電機(jī)、齒輪、軸承、光軸和廣告布等組成。整個(gè)框架基本上都是不銹鋼結(jié)構(gòu)，使用的是海利304不

64、銹鋼，其橫截面是邊長(zhǎng)為24mm的空心正方形。一共用了兩種型號(hào)的齒輪，其參數(shù)如表2.9.2_1所示。系統(tǒng)中一共使用了四個(gè)帶座軸承，其孔徑為12mm，直徑為為38mm。使用的光軸，長(zhǎng)1000mm，直徑12mm一共使用了四根，其中兩根的兩端分別套上一個(gè)軸承和一個(gè)齒輪，安裝在鋼結(jié)構(gòu)的最上方，是廣告牌的載體；另外兩根是安裝在廣告牌的最小方，其作用是給廣告牌增加向下的重力，使廣告牌在展開(kāi)的更整齊，廣告效果更好。此外，廣告牌下方的兩根光軸的兩端還分別

65、安裝了一塊永久磁鐵，其與鋼結(jié)構(gòu)框架上的四個(gè)電磁鐵分別構(gòu)成一套系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)廣告牌的固定作用，而磁鐵的磁性則是根據(jù)所要抗的風(fēng)的風(fēng)速來(lái)設(shè)計(jì)的。為了使廣告牌有更好的廣告效果，在兩個(gè)廣告牌中間加了一塊跟廣告牌大小相同的鐵網(wǎng)。</p><p>　　表2.9.2_1 所使用齒輪的參數(shù)</p><p>　　2.9.3 廣告牌框架結(jié)構(gòu)參數(shù)</p><p>　　廣告牌框架結(jié)構(gòu)主要由

66、最頂上的保護(hù)頂架、廣告牌主展板、支撐柱和底座等組成，全是不銹鋼框架結(jié)構(gòu)。保護(hù)頂架長(zhǎng)960mm，寬280mm,高150mm。廣告牌邊框的長(zhǎng)960mm，寬700mm,而實(shí)際廣告牌的長(zhǎng)是930mm，寬是700mm。支撐柱所利用的材料是直徑為50mm的不銹鋼空心圓柱，高為800mm，其作用就是支撐起整個(gè)廣告牌。底座使用的材料同樣也是不銹鋼，其由兩條長(zhǎng)560mm，寬37mm，高15mm的不銹鋼空心長(zhǎng)方體和一根直徑為64mm長(zhǎng)為350mm的圓柱不銹

67、鋼管組成。整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)圖如圖2.9.3_1所示。（以上所有尺寸均含不銹鋼本身的厚度及邊長(zhǎng)）</p><p>　　圖2.9.3_1 廣告牌框架圖</p><p><b>　　3. 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 總體程序流程圖</p><p>　　本次設(shè)計(jì)以單片機(jī)為核心控制器，電機(jī)為輸出，紅外開(kāi)

68、關(guān)為傳感器，輔以風(fēng)速傳感器模塊，因此程序的設(shè)計(jì)要把握好器件間彼此的關(guān)聯(lián)和響應(yīng)，重心是單片機(jī)對(duì)信號(hào)的處理，做出相應(yīng)的響應(yīng)。當(dāng)風(fēng)速傳感器檢測(cè)到強(qiáng)風(fēng)，把此信號(hào)傳給中央控制處理器，經(jīng)過(guò)處理后，控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)把廣告牌卷起來(lái)，當(dāng)卷到位后，紅外限位開(kāi)關(guān)傳感器1把廣告牌收到位了的這一信號(hào)傳給單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)處理后，控制電機(jī)，使其停止。因?yàn)榕_(tái)風(fēng)可能不穩(wěn)定，所以當(dāng)廣告牌是因?yàn)橛信_(tái)風(fēng)來(lái)了而被收起的，必須要做一定的延時(shí)，以避免電機(jī)急啟動(dòng)，減小對(duì)電機(jī)和廣告牌的損傷

69、。當(dāng)所設(shè)延時(shí)到后，風(fēng)速傳感器檢測(cè)到強(qiáng)風(fēng)已過(guò)后，把此信號(hào)傳給單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)處理后，控制電機(jī)反轉(zhuǎn)，展開(kāi)廣告牌。當(dāng)紅外限位開(kāi)關(guān)傳感器2檢測(cè)到廣告牌已放到位，把此信號(hào)傳給單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)處理后，控制電機(jī)，使其停止轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)檢測(cè)到有強(qiáng)風(fēng)后又把廣告牌收起，如此實(shí)現(xiàn)廣告牌的智能抗風(fēng)的功能。整個(gè)控制系統(tǒng)的程序流程圖如圖3.1_1所示。</p><p>　　圖3.1_1 系統(tǒng)總體程序流程圖</p><p>

70、;<b>　　3.2 程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　關(guān)于整個(gè)控制系統(tǒng)程序的編寫(xiě)和設(shè)計(jì)，按照程序流程圖3.1_1進(jìn)行即可。因?yàn)榛?Kinetis K60 單片機(jī)的功能模塊分別定義有不同的源文件和頭文件，所以當(dāng)我們?cè)谟玫侥骋荒K時(shí)，只需要在工程文件的頭部調(diào)用相應(yīng)模塊的頭文件即可，這樣我們?cè)诰幊虝r(shí)就方便快捷多了。整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)始時(shí)是處于正常工作狀態(tài)的，即廣告牌是正常展開(kāi)的。 根據(jù)程序流程圖

71、，編寫(xiě)了整個(gè)控制系統(tǒng)的程序如下：</p><p><b>　　/*</b></p><p>　　*項(xiàng)目名稱：智能抗風(fēng)廣告牌系統(tǒng)</p><p>　　*硬件平臺(tái):MK60DN512ZVLQ10 </p><p>　　*時(shí)間：2014/11/28</p><p><b>　　*引腳使用說(shuō)明

72、</b></p><p>　　*********PTE0:-----紅外傳感器1</p><p>　　*********PTE1:-----紅外傳感器2</p><p>　　*********PTE2:-----按鍵1（收）</p><p>　　*********PTE3:-----按鍵2（放）</p><p&

73、gt;　　*********PTE4:-----按鍵3（自/手動(dòng)切換）</p><p>　　*********PTD4:-----電機(jī)1</p><p>　　*********PTD5:-----電機(jī)1</p><p>　　*********PTD6:-----電機(jī)2</p><p>　　*********PTD7:-----電機(jī)2</

74、p><p>　　*********PTC5:-----顯示屏SCH</p><p>　　*********PTC7:-----顯示屏SDA</p><p>　　*********PTC9:-----顯示屏RST</p><p>　　*********PTC11:----顯示屏DC</p><p><b>　　*/

75、</b></p><p>　　#include "common.h"</p><p>　　#include "HAL_GPIO.h" //通用輸入輸出</p><p>　　#include "HAL_ADC.h"</p><p>　　#include "H

76、AL_FTM.h" //PWM生成</p><p>　　#include "oled.h"</p><p>　　#define uint unsigned int</p><p><b>　　//函數(shù)聲明</b></p><p>　　void init_gpio(void);<

77、/p><p>　　void delay(void);</p><p>　　void init_adc(void);</p><p>　　void init_pwm(void);</p><p>　　void get_adc(void);</p><p>　　void get_gpio(void);</p>&

78、lt;p>　　void shujuchuli(void);</p><p>　　void xianshi(void);</p><p>　　void oledinit(void);</p><p><b>　　//全局變量聲明</b></p><p>　　uint infrared1,infrared2,opera

79、te1=0,operate2=0,operate3=0,ople=0;</p><p>　　uint sum_wind_speed,avg_wind_speed,win;</p><p>　　uint flag1=0;</p><p>　　int16 flag_auto=1;</p><p>　　int control1,control2,s

80、=0;</p><p>　　/****************GPIO初始化*****************/</p><p>　　void init_gpio()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　LPLD_GPIO_Init(PTE,0,DIR_INPUT,INPUT_PDOWN,IRQC

81、_DIS);//上紅外傳感器</p><p>　　LPLD_GPIO_Init(PTE,1,DIR_INPUT,INPUT_PDOWN,IRQC_DIS);//下紅外傳感器</p><p>　　LPLD_GPIO_Init(PTE,2,DIR_INPUT,INPUT_PDOWN,IRQC_DIS);//按鍵1（收）</p><p>　　LPLD_GPIO_Init(

82、PTE,3,DIR_INPUT,INPUT_PDOWN,IRQC_DIS);//按鍵2（放）</p><p>　　LPLD_GPIO_Init(PTE,4,DIR_INPUT,INPUT_PDOWN,IRQC_DIS);//按鍵3（自/手動(dòng)切換）</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/****************AD

83、C初始化*****************/</p><p>　　void init_adc()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　LPLD_ADC_Init(ADC1,MODE_8,CONV_SING );</p><p><b>　　}</b></p>&

84、lt;p>　　/****************pwm初始化*****************/</p><p>　　void init_pwm()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　LPLD_FTM0_PWM_Init(10000);//電機(jī)控制，頻率10KHz </p><p>　　L

85、PLD_FTM0_PWM_Open(4,0); //打開(kāi)通道4，即PTD4輸出占空比</p><p>　　LPLD_FTM0_PWM_Open(5,0); //打開(kāi)通道5，即PTD5輸出占空比</p><p>　　LPLD_FTM0_PWM_Open(6,0); //打開(kāi)通道6，即PTD6輸出占空比</p><p>　　LPLD_FTM0_PWM_Open(7

86、,0); //打開(kāi)通道7，即PTD7輸出占空比</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/****************oled初始化****************/</p><p>　　void oledinit(void)</p><p><b>　　{</b><

87、/p><p>　　int n=3,i;</p><p>　　for(i=6;i<118;i=i+16)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　LCD_P16x16Ch(i,0,n);</p><p><b>　　n=n+1;</b></p>

88、;<p><b>　　} </b></p><p>　　LCD_Print(0,2,"Windspeed: m/s");</p><p>　　LCD_Print(0,4,"Windpower: LV");</p><p>　　LCD_Print(0,6,"auto:"

89、;);</p><p>　　LCD_P6x8Str(86,3,".");</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/****************獲得io口的數(shù)據(jù)*****************/</p><p>　　void get_gpio()</p><

90、;p><b>　　{</b></p><p>　　infrared1=LPLD_GPIO_Get_b(PTE, 0);//獲得紅外傳感器1值</p><p>　　infrared2=LPLD_GPIO_Get_b(PTE, 1);//獲得紅外傳感器2值</p><p>　　operate1=LPLD_GPIO_Get_b(PTE, 2);

91、//讀按鍵1的值</p><p>　　operate2=LPLD_GPIO_Get_b(PTE, 3);//讀按鍵2的值</p><p>　　operate3=LPLD_GPIO_Get_b(PTE, 4);//讀按鍵3的值</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*****************

92、獲得ADC數(shù)據(jù)及處理**************/</p><p>　　void get_adc()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　win=LPLD_ADC_SE_Get(ADC1,14);</p><p>　　if(win>99)win=99;</p><p>

93、;<b>　　}</b></p><p>　　/*****************控制函數(shù)*****************/</p><p>　　void shujuchuli()</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　if(operate3==1) </p>

94、<p><b>　　{</b></p><p>　　s=s+1;flag_auto=0;</p><p><b>　　if(s>1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　flag_auto=1;</p><p

95、><b>　　s=0;</b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　if(flag_auto==1) </p><p><b>　　{</b></p><p&g

96、t;　　if(win>50) flag1=1; </p><p>　　if(win<=50) flag1=0; </p><p>　　if(flag1==0)//自動(dòng)放下</p><p><b>　　{</b></p><p>　　control1=0;</p><p>　

97、　control2=10000;</p><p>　　if(infrared1==0&&infrared2==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　control1=0;</p><p>　　control2=0;</p><p><b>　　

98、} </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(flag1==1)//自動(dòng)收起</p><p><b>　　{</b></p><p>　　control1=10000;</p><p>　　control2=0;</

99、p><p>　　if(infrared1==1&&infrared2==1)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　control1=0;</p><p>　　control2=0;</p><p><b>　　delay();</b&g

100、t;</p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(flag_auto==0)</p><p><b>　　{</b><

101、;/p><p>　　control1=0;</p><p>　　control2=0;</p><p>　　if(operate1==1)//手動(dòng)收起</p><p><b>　　{</b></p><p>　　control1=10000;</p><p>　　control

102、2=0;</p><p>　　if(infrared1==1)</p><p>　　{control1=0;</p><p>　　control2=0;}</p><p><b>　　} </b></p><p>　　if(operate2==1)//手動(dòng)放下</p>&l

103、t;p><b>　　{ </b></p><p>　　control1=0;</p><p>　　control2=10000;</p><p>　　if(infrared2==0)</p><p>　　{control1=0;</p><p>　　control2=0;}

104、 </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/****************顯示函數(shù)*****************/</p><p>

105、　　void xianshi()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　int16 wind_power,wind_speed_h,wind_speed_l; </p><p>　　wind_speed_h=10*win/100;</p><p>　　wind_speed_l=10*win%100;

106、</p><p>　　wind_power=8*win/100;</p><p>　　LCD_P6x8number(80,3,wind_speed_h);</p><p>　　LCD_P6x8number(90,3,wind_speed_l);</p><p><b>　　delay();</b></p>

107、<p>　　LCD_P6x8number(80,5,wind_power);</p><p>　　LCD_P6x8number(40,7,flag_auto);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*******************************主函數(shù)**********************

108、*********/</p><p>　　void main(void)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　init_gpio();</p><p>　　init_adc();</p><p>　　init_pwm();</p><p>　　LC

109、D_Init();</p><p>　　oledinit(); </p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　get_adc();</p><p>　　get_gpio();</p><

110、p>　　shujuchuli();</p><p>　　xianshi(); </p><p>　　LPLD_FTM0_PWM_ChangeDuty(4,control1);</p><p>　　LPLD_FTM0_PWM_ChangeDuty(5,control2);</p><p>　　LPLD_FTM0_PWM_Chan

111、geDuty(6,control1);</p><p>　　LPLD_FTM0_PWM_ChangeDuty(7,control2);</p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/****************延時(shí)函數(shù)**********

112、*******/</p><p>　　void delay()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned int i, n;</p><p>　　for(i=0;i<5000;i++)</p><p><b>　　{</b></

113、p><p>　　for(n=0;n<2000;n++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　asm("nop");</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p&

114、gt;<p><b>　　}</b></p><p>　　本程序已經(jīng)過(guò)多次修改和調(diào)試，可以使系統(tǒng)正常工作。</p><p>　　4. 系統(tǒng)及實(shí)物調(diào)試</p><p>　　當(dāng)設(shè)計(jì)課題確定后，安排好整個(gè)設(shè)計(jì)的行程，對(duì)每一個(gè)模塊進(jìn)行規(guī)劃，做出相應(yīng)的方案。當(dāng)有了自己的方案后，可以大概的編寫(xiě)系統(tǒng)的控制軟件，做了仿真且能實(shí)現(xiàn)后，就開(kāi)始按著自己

115、的規(guī)劃做硬件部分，當(dāng)每部分硬件做完后，先對(duì)其進(jìn)行檢查，看是否有問(wèn)題，有問(wèn)題便對(duì)其采取相應(yīng)的措施將其解決好，檢查完后，才做下一個(gè)模塊。當(dāng)所有的硬件部分做完后，就對(duì)整個(gè)硬件電路系統(tǒng)通電，測(cè)試基本的系統(tǒng)指示燈是否能亮，檢測(cè)完畢后，給單片機(jī)下載程序，對(duì)整體進(jìn)行測(cè)試，對(duì)系統(tǒng)程序進(jìn)行調(diào)試。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)使用的編程軟件是IAR Embedded Workbench for ARM 6.50

116、.6，</p><p>　　IAR Embedded Workbench for ARM是IAR Systems公司為ARM微處理器開(kāi)發(fā)的一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（下面簡(jiǎn)稱IAR EWARM）。和其他的ARM開(kāi)發(fā)環(huán)境相比，IAR EWARM具有入門(mén)容易、代碼緊湊和使用方便等特點(diǎn)。使用C-SPY 的模擬器（Simulator）來(lái)對(duì)系統(tǒng)程序進(jìn)行調(diào)

117、試，利用該調(diào)試器可以查看變量、設(shè)置斷點(diǎn)、</p><p>　　觀察反匯編代碼、監(jiān)視寄存器和存儲(chǔ)器及在Terminal I/O窗口打印輸出。IAR Embedded Workbench for ARM 6.50.6應(yīng)用窗口展開(kāi)如圖4_1所示。</p><p>　　圖4_1 IAR Embedded Workbe

118、nch for ARM 6.50.6 展開(kāi)窗口</p><p><b>　　5. 總結(jié) </b></p><p>　　經(jīng)過(guò)兩個(gè)月的努力，基本上算是把智能抗風(fēng)廣告牌模型做好了。記得剛開(kāi)始時(shí)，我在網(wǎng)上查找相關(guān)的資料，根本就沒(méi)有這樣的課題，所以我也就沒(méi)有依靠以前有人做過(guò)，參考一下的這種想法及行動(dòng)，而是靠自己去慢慢的研究。要想實(shí)現(xiàn)智能控