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文檔簡(jiǎn)介
1、<p> 《單片機(jī)應(yīng)用與仿真訓(xùn)練》設(shè)計(jì)報(bào)告</p><p> 基于單片機(jī)的遙控窗簾設(shè)計(jì)</p><p> 所在學(xué)院: 電氣工程與自動(dòng)化系 </p><p> 2012年6月 25 日</p><p><b> 摘 要</b></p><p> 本設(shè)計(jì)是基于單
2、片機(jī)的遙控窗簾,采用8位的AT89S52單片機(jī)做控制器,程序采用C語(yǔ)言編程。利用直流電機(jī)正反轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)控制窗簾的開關(guān)。直流電機(jī)用專用驅(qū)動(dòng)集成電路L298N驅(qū)動(dòng),L298N屬于H 橋集成電路,輸出電流大,功率強(qiáng),最大輸出功率達(dá)200W。用單片機(jī)控制芯片L298N的使能端ENABLEA和輸入端IN1、IN2,達(dá)到控制電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止的目的。無(wú)線遙控模塊是由PT2262/PT2272 編碼解碼芯片組成的無(wú)線發(fā)送接收模塊,通過PT2272接收
3、輸出端D0、D1、D2、D3輸出信號(hào)控制單片機(jī),再利用單片機(jī)控制L298N來(lái)控制直流電機(jī)。利用霍爾傳感器和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0來(lái)實(shí)現(xiàn)窗簾的防過卷,將磁鋼吸附在直流電機(jī)拖動(dòng)的轉(zhuǎn)盤上做為磁場(chǎng)源,當(dāng)霍爾器件所在位置的磁場(chǎng)尚未達(dá)到工作點(diǎn)之前,器件以高電平輸出,當(dāng)磁場(chǎng)增強(qiáng)到工作點(diǎn)( Bop ) 時(shí),霍爾片輸出的電壓UH 經(jīng)差分放大器放大后,送至施密特觸發(fā)器,使之翻轉(zhuǎn)導(dǎo)通,從而使門電路輸出端由高電平變?yōu)榈碗娖剑叩碗娖降淖兓o計(jì)數(shù)器T0一個(gè)外部脈沖信
4、號(hào),計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)一次。</p><p> 關(guān)鍵詞:?jiǎn)纹瑱C(jī)、直流電機(jī)、L298N、光耦、無(wú)線遙控、霍爾傳感器</p><p><b> 目錄</b></p><p><b> 1 概述4</b></p><p> 1.1 單片機(jī)發(fā)展應(yīng)用背景4</p><p> 1
5、.2 基于單片機(jī)的遙控窗簾設(shè)計(jì)的基本要求4</p><p> 1.3 智能遙控窗簾的構(gòu)架框圖5</p><p> 2 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)6</p><p> 2.1 自動(dòng)窗簾總體設(shè)計(jì)方案6</p><p> 2.2 按鍵控制模塊6</p><p> 2.3 無(wú)線遙控模塊7</p
6、><p> 2.4 驅(qū)動(dòng)模塊8</p><p> 2.5 霍爾傳感器測(cè)量模塊10</p><p> 3 Proteus軟件仿真11</p><p> 3.1 驅(qū)動(dòng)模塊的仿真12</p><p> 3.2 仿真結(jié)果14</p><p> 4 課程設(shè)計(jì)體會(huì)15<
7、;/p><p><b> 參考文獻(xiàn)16</b></p><p> 附1 源程序代碼17</p><p> 附2 系統(tǒng)原理圖20</p><p><b> 1 概述</b></p><p> 1.1 單片機(jī)發(fā)展應(yīng)用背景</p><p>
8、; 當(dāng)今,計(jì)算機(jī)技術(shù)帶來(lái)了科研和生產(chǎn)的許多重大飛躍,微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已滲透到生產(chǎn)、生活的各個(gè)方面。其中單片機(jī)問世不久,然而體積小、廉價(jià)、功能強(qiáng),其銷售額每年近80%的速度增長(zhǎng)。它的性能不斷提高,適用范圍越來(lái)越寬,在計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域已占有日益重要的地位。</p><p> 近幾年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的日益提高,城市建設(shè)步伐的加快,一棟棟居民樓、寫字樓、賓館拔地而起。進(jìn)入尋常百姓的家用電器品種與數(shù)量
9、愈來(lái)愈多,這些家用電器有的能減輕人們的家務(wù)、有的能豐富人們的文娛生活,有的則能提高人們的生活質(zhì)量……</p><p> 為了進(jìn)一步滿足人們高水準(zhǔn)生活的需要,家用電器產(chǎn)品性能也在不斷的更新挽代,從始初的晶體管、到電子管;由模擬到數(shù)字;由分立元件到集成電路;從普通向高性能、多功能型;由手動(dòng)控制向紅外線遙控、向智能化發(fā)展。與此同時(shí),窗簾作為裝修業(yè)不可缺少的一部分,也日益火爆起來(lái),目前,常用的窗簾軌道都是鋼絲繩手拉式或
10、滑輪式,只有一部分高收入的家庭采用是電動(dòng)遙控軌道。但價(jià)格相當(dāng)昂貴,不能普及。所以設(shè)計(jì)的目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)功能全、造價(jià)省。能夠進(jìn)入大眾生活。一款使用微電腦管理的、紅外遙控器控制的多功能窗簾,控制器符合當(dāng)今的發(fā)展趨勢(shì)。該窗簾控制器采用AT89S52單片機(jī)的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì),控制一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)控制窗簾的拉開和關(guān)閉。</p><p> 1.2 基于單片機(jī)的遙控窗簾設(shè)計(jì)的基本要求</p><p> 采用
11、兩人一組進(jìn)行設(shè)計(jì),共同協(xié)作完成設(shè)計(jì):</p><p> (1)首先按設(shè)計(jì)題目要求制訂方案。</p><p> ?。?)設(shè)計(jì)出硬件原理圖。</p><p><b> (3)焊接電路。</b></p><p> (4)對(duì)設(shè)計(jì)的硬件、軟件調(diào)試,直至正確地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。</p><p> 設(shè)計(jì)系統(tǒng)
12、的功能目標(biāo):</p><p> 1) 控制窗簾的開關(guān)、利用直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)。</p><p><b> 2) 防過卷功能。</b></p><p> 3) 具有無(wú)線遙控和手動(dòng)按鍵控制兩種功能。</p><p> 4) 能夠指示運(yùn)行狀態(tài)。</p><p> 我們的設(shè)計(jì)目標(biāo)是以以上設(shè)計(jì)為基
13、礎(chǔ),盡量設(shè)計(jì)出實(shí)用美觀的硬件電路,以及智能化、人性化的程序。使我們的設(shè)計(jì)總體上更貼近于實(shí)際應(yīng)用,綜合性能和工藝造價(jià)符合實(shí)際應(yīng)用的要求。</p><p> 1.3 智能遙控窗簾的構(gòu)架框圖</p><p> 以AT89S51為控制器,程序采用C語(yǔ)言編程。利用直流電機(jī)正反轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)控制窗簾的開關(guān)。直流電機(jī)用專用驅(qū)動(dòng)集成電路L298N驅(qū)動(dòng),L298N屬于H 橋集成電路,輸出電流大,功率強(qiáng),最大
14、輸出功率達(dá)200W。用單片機(jī)通過光耦TLP521-4控制芯片L298N的使能端ENABLEA和輸入端IN1、IN2,達(dá)到控制電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止的目的。而且,光耦采用砷化鎵紅外發(fā)光二極管耦合到光三極管,輸入的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管(LED),使之發(fā)出一定波長(zhǎng)的光,被光探測(cè)器接收而產(chǎn)生光電流,再經(jīng)過進(jìn)一步放大后輸出。這就完成了電—光—電的轉(zhuǎn)換,從而起到輸入、輸出、隔離的作用。無(wú)線遙控是由PT2262/PT2272 編碼解碼芯片組成的無(wú)線發(fā)送
15、接收模塊,通過PT2272接收輸出端D0、D1、D2、D3輸出信號(hào)控制單片機(jī),再利用單片機(jī)控制L298N來(lái)控制直流電機(jī)。利用霍爾傳感器和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0來(lái)實(shí)現(xiàn)窗簾的防過卷,將磁鋼吸附在直流電機(jī)拖動(dòng)的轉(zhuǎn)盤上做為磁場(chǎng)源,當(dāng)霍爾器件所在位置的磁場(chǎng)尚未達(dá)到工作點(diǎn)之前,器件以高電平輸出,當(dāng)磁場(chǎng)增強(qiáng)到工作點(diǎn)( Bop ) 時(shí),霍爾片輸出的電壓UH 經(jīng)差分放大器放大后,送至施密特觸發(fā)器,</p><p> 系統(tǒng)分為遙控模塊
16、、驅(qū)動(dòng)模塊、霍爾傳感器測(cè)量模塊、按鍵控制四個(gè)大的模塊,他們的關(guān)系如下圖所示:</p><p> 2.系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)</p><p> 2.1 自動(dòng)窗簾總體設(shè)計(jì)方案</p><p> 本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)的遙控窗簾,采用8位的AT89S52單片機(jī)做控制器,程序采用C語(yǔ)言編程。利用直流電機(jī)正反轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)控制窗簾的開關(guān)。直流電機(jī)用專用驅(qū)動(dòng)集成電路L298N驅(qū)動(dòng)
17、,L298N屬于H 橋集成電路,輸出電流大,功率強(qiáng),最大輸出功率達(dá)200W。用單片機(jī)通過光耦TLP521-4控制芯片L298N的使能端ENABLEA和輸入端IN1、IN2,達(dá)到控制電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止的目的。這就完成了電—光—電的轉(zhuǎn)換,從而起到輸入、輸出、隔離的作用。無(wú)線遙控是由PT2262/PT2272 編碼解碼芯片組成的無(wú)線發(fā)送接收模塊,通過PT2272接收輸出端D0、D1、D2、D3輸出信號(hào)控制單片機(jī),再利用單片機(jī)控制L298N來(lái)
18、控制直流電機(jī)。利用霍爾傳感器和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0來(lái)實(shí)現(xiàn)窗簾的防過卷,將磁鋼吸附在直流電機(jī)拖動(dòng)的轉(zhuǎn)盤上做為磁場(chǎng)源,當(dāng)霍爾器件所在位置的磁場(chǎng)尚未達(dá)到工作點(diǎn)之前,器件以高電平輸出,當(dāng)磁場(chǎng)增強(qiáng)到工作點(diǎn)( Bop ) 時(shí),霍爾片輸出的電壓UH 經(jīng)差分放大器放大后,送至施密特觸發(fā)器,使之翻轉(zhuǎn)導(dǎo)通,從而使門電路輸出端由高電平變?yōu)榈碗娖?,高低電平的變化給計(jì)數(shù)器T0一個(gè)外部脈沖信號(hào),計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)一次。</p><p> 2.2
19、按鍵控制模塊</p><p> 對(duì)應(yīng)于硬件電路,從上到下。按鍵分別為K1表示按鍵作為外部中斷0的觸發(fā)脈沖、K2表示外部中斷1的觸發(fā)脈沖和K3表示P10按鍵停止。</p><p> 作為一個(gè)獨(dú)立的模塊,按鍵能實(shí)現(xiàn)執(zhí)行電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止的功能。其中,按鍵K1(外部中斷0的觸發(fā)脈沖)按下后,程序執(zhí)行外部中斷0的中斷服務(wù)程序。按鍵K2(外部中斷1的觸發(fā)脈沖)按下后,程序執(zhí)行外部中斷1的中斷服
20、務(wù)程序。按鍵K3(對(duì)應(yīng)于P10口)按下后,電機(jī)即停止正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn),也即停止窗簾的移動(dòng)。</p><p> 2、3 無(wú)線遙控模塊</p><p> 無(wú)線遙控模塊采用PT2262/PT2272 編碼解碼芯片做成的無(wú)線發(fā)送接受模塊。編碼芯片 PT2262 發(fā)出的編碼信號(hào)由:地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字,解碼芯片PT2272 接收到信號(hào)后,其地址碼經(jīng)過兩次比較核對(duì)后,VT 腳才輸
21、出高電平,與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平,如果發(fā)送端一直按住按鍵,編碼芯片也會(huì)連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒有按鍵按下時(shí),PT2262 不接通電源,其17 腳為低電平,所以315MHz 的高頻發(fā)射電路不工作,當(dāng)有按鍵按下時(shí),PT2262 得電工作,其第17 腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào),當(dāng)17 腳為高電平期間315MHz 的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號(hào),當(dāng)17 腳為低平期間315MHz 的高頻發(fā)射電路停止振蕩,所以高頻發(fā)射電路完全收控于PT
22、2262 的17 腳輸出的數(shù)字信號(hào),從而對(duì)高頻電路完成幅度鍵控(ASK 調(diào)制)相當(dāng)于調(diào)制度為100%的調(diào)幅。</p><p> PT2262/PT2272 特點(diǎn):</p><p> (a)、CMOS 工藝制造,低功耗</p><p> (b)、外部元器件少</p><p> (c)、RC 振蕩電阻</p><p&g
23、t; (d)、工作電壓范圍寬:2。6-15v</p><p> (e)、數(shù)據(jù)最多可達(dá)6 位</p><p> (f)、地址碼最多可達(dá)531441 種</p><p> 在通常使用中,一般采用8 位地址碼和4 位數(shù)據(jù)碼,這時(shí)編碼電路PT2262 和解碼PT2272 的第1~8 腳為地址設(shè)定腳,有三種狀態(tài)可供選擇:懸空、接正電源、接地三種狀態(tài),3 的8 次方為6
24、561,所以地址編碼不重復(fù)度為6561 組,只有發(fā)射端PT2262 和接收端PT2272的地址編碼完全相同,才能配對(duì)使用,遙控模塊的生產(chǎn)廠家為了便于生產(chǎn)管理,出廠時(shí)遙控模塊的PT2262 和PT2272 的八位地址編碼端全部懸空,這樣用戶可以很方便選擇各種編碼狀態(tài),用戶如果想改變地址編碼,只要將PT2262 和PT2272 的1~8 腳設(shè)置相同即可,例如將發(fā)射機(jī)的PT2262 的第1 腳接地第5 腳接正電源,其它引腳懸空,那么接收機(jī)的P
25、T2272 只要也第1 腳接地第5 腳接正電源,其它引腳懸空就能實(shí)現(xiàn)配對(duì)接收。當(dāng)兩者地址編碼完全一致時(shí),接收機(jī)對(duì)應(yīng)的D1~D4 端輸出約4V 互鎖高電平控制信號(hào),同時(shí)VT 端也輸出解碼有效高電平信號(hào)。用戶可將這些信號(hào)加一級(jí)放大,便可驅(qū)動(dòng)繼電器、功率三極管等進(jìn)行負(fù)載遙控開關(guān)操縱。</p><p> 使用過程中,我們將GND端接地,Vss接+5V電源,D0、D1、D2、D3分別引到單片機(jī)的引腳上,VT不用懸空。當(dāng)遙
26、控發(fā)送模塊按下按鍵A時(shí),可以用萬(wàn)用表測(cè)得D0對(duì)應(yīng)的引腳由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平。同樣地,當(dāng)遙控發(fā)送模塊按下按鍵B時(shí),可以用萬(wàn)用表測(cè)得D1對(duì)應(yīng)的引腳由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平。當(dāng)遙控發(fā)送模塊按下按鍵C時(shí),可以用萬(wàn)用表測(cè)得D2對(duì)應(yīng)的引腳由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平。當(dāng)遙控發(fā)送模塊按下按鍵D時(shí),可以用萬(wàn)用表測(cè)得D3對(duì)應(yīng)的引腳由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平。我們可以根據(jù)電平的變化,來(lái)控制相關(guān)模塊。</p><p> 2.4 驅(qū)動(dòng)模塊</
27、p><p> 恒壓恒流橋式2A驅(qū)動(dòng)芯片L298NL298是SGS公司的產(chǎn)品,比較常見的是15腳Multiwatt封裝的L298N,內(nèi)部同樣包含4通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路??梢苑奖愕尿?qū)動(dòng)兩個(gè)直流電機(jī),或一個(gè)兩相步進(jìn)電機(jī)。L298N芯片可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)二相電機(jī),也可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)四相電機(jī),輸出電壓最高可達(dá)50V,可以直接通過電源來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓;可以直接用單片機(jī)的IO口提供信號(hào);而且電路簡(jiǎn)單,使用比較方便。</p><
28、;p> L298N可接受標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號(hào)VSS,VSS可接4.5~7 V電壓。4腳VS接電源電壓,VS電壓范圍VIH為+2.5~46 V。輸出電流可達(dá)2.5 A,可驅(qū)動(dòng)電感性負(fù)載。1腳和15腳下管的發(fā)射極分別單獨(dú)引出以便接入電流采樣電阻,形成電流傳感信號(hào)。L298可驅(qū)動(dòng)2個(gè)電動(dòng)機(jī),OUT1,OUT2和OUT3,OUT4之間可分別接電動(dòng)機(jī),本實(shí)驗(yàn)裝置我們選用驅(qū)動(dòng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)。5,7,10,12腳接輸入控制電平,控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)
29、。EnA,EnB接控制使能端,控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)。表1是L298N功能邏輯圖。</p><p> (1)虛線框圖1控制電機(jī)正反轉(zhuǎn),U1A,U2A是比較器,VI來(lái)自爐體壓強(qiáng)傳感器的電壓。當(dāng)VI>VRBF1時(shí),U1A輸出高電平,U2A輸出高電平經(jīng)反相器變?yōu)榈碗娖剑姍C(jī)正轉(zhuǎn)。同理VI<VRBF1時(shí),電機(jī)反轉(zhuǎn)。電機(jī)正反轉(zhuǎn)可控制抽氣機(jī)抽出氣體的流量,從而改變爐體壓強(qiáng)。</p><p> ?。?)虛線框
30、圖2中,U3A,U4A兩個(gè)比較器組成雙限比較器,當(dāng)VB<VI<VA時(shí)輸出低電平,當(dāng)VI>VA,VI<VB時(shí)輸出高電平。VA,VB是由爐體壓強(qiáng)轉(zhuǎn)感器轉(zhuǎn)換電壓的上下限,即反應(yīng)爐體壓強(qiáng)控制范圍。根據(jù)工藝要求,我們可自行規(guī)定VA,VB的值,只要爐體壓強(qiáng)在VA,VB所確定范圍之間電機(jī)停轉(zhuǎn)(注意VB<VRBF1<VA,如果不在這個(gè)范圍內(nèi),系統(tǒng)不穩(wěn)定)。</p><p> (3)虛線框圖3是一個(gè)長(zhǎng)延時(shí)電路。U5A是一個(gè)比較器
31、,Rs1是采樣電阻,VRBF2是電機(jī)過流電壓。Rs1上電壓大于VREF2,電機(jī)過流,U5A輸出低電平。由上面可知,框圖1控制電機(jī)正反轉(zhuǎn),框圖2控制爐體壓強(qiáng)的紋波大小。當(dāng)爐體壓強(qiáng)太小或太大時(shí),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)到兩端固定位置停止,根據(jù)直流電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方程[3]:</p><p> U=CeФN+RaIa</p><p> 其中:Ф為電機(jī)每極磁通量; Ce為電動(dòng)勢(shì)常數(shù); N為電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù);Ia為電樞電流
32、;Ra電樞回路電阻。</p><p> 電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)N為0,電機(jī)的電流急劇增加,時(shí)間過長(zhǎng)將會(huì)使電機(jī)燒壞。但電機(jī)起動(dòng)時(shí),電機(jī)中線圈中的電流也急劇變大,因此我們必須把這兩種狀態(tài)分開。長(zhǎng)延時(shí)電路可把這兩種狀態(tài)區(qū)分出來(lái)。長(zhǎng)延時(shí)電路工作原理:當(dāng)Rs1過流U5A產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖經(jīng)過微分后,脈沖觸發(fā)555的2腳,電路置位,3腳輸出高電平,由于放電端7腳開路,C1,R5及U6A組成積分器開始積分,電容C1上的充電電壓線性上升,延時(shí)運(yùn)
33、放積分常數(shù)為100R5C1。當(dāng)C1上充電電壓,即6腳電壓超過2/3 VCC,555電路復(fù)位,輸出低電平。電機(jī)啟動(dòng)時(shí)間一般小于0.8 s,C1充電時(shí)間一般為0.8~1 s。U5A輸出電平與555的3腳輸出電平經(jīng)U7相或,如果U5A輸出低電平大于C1充電時(shí)間,U7在C1充電后輸出低電平由與門U8輸入到L298N的6腳ENA端使電機(jī)停止。如果U5A的輸出電平小于C1充電時(shí)間,6腳不動(dòng)作電機(jī)的正常啟動(dòng)。長(zhǎng)延時(shí)電路吸收電機(jī)啟動(dòng)過流電壓波形,從而使
34、電機(jī)正常啟動(dòng)。</p><p><b> 下圖是其引腳圖:</b></p><p> 1、15腳是輸出電流反饋引腳,其它與L293相同。在通常使用中這兩個(gè)引腳也可以直接接地。上圖是其與51單片機(jī)連接的電路圖。</p><p> 應(yīng)用時(shí),我們將Vss和Vs引腳都接+5V。用ENA選擇使用第一組輸入IN1、IN2。GND和SENSE A和SE
35、NSE B接地。IN1、IN2從光耦的發(fā)射極引出。Output 1 和Output 2受IN1和IN2的控制,做輸出端控制直流電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止。</p><p> 2.5 霍爾傳感器測(cè)量模塊</p><p> 根據(jù)霍爾效應(yīng)制成的霍爾傳感器不僅可以用于磁場(chǎng)的測(cè)量,大量的還是以磁場(chǎng)為工作媒體,將物體的多種運(yùn)動(dòng)參量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷狠敵?,因而在自?dòng)控制、各種物理量的測(cè)量中得到了大量的應(yīng)用。集成霍
36、爾傳感器主要由霍爾片和放大器組成,根據(jù)不同應(yīng)用的需要,有的還加溫度補(bǔ)償電路、穩(wěn)壓電源或施密特觸發(fā)器及開關(guān)電路等,加了不同附加器件后其應(yīng)用和特性各不相同。 集成霍爾傳感器的特點(diǎn)是:體積小、頻響寬、動(dòng)態(tài)特性好、對(duì)外圍電路要求簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng)及價(jià)格低廉。器件輸出電壓與器件所在位置的磁場(chǎng)強(qiáng)度成線性關(guān)系。 如SS95A 系列和MLX90215 系列,運(yùn)用此類器件時(shí),只要選取適當(dāng)?shù)男〈配?,就可將與小磁鋼一起運(yùn)動(dòng)的物體的位置、位移、速度、角度等信息以
37、電信號(hào)的形式傳感出來(lái),達(dá)到了自動(dòng)測(cè)量與控制的目的。當(dāng)霍爾器件所在位置的磁場(chǎng)尚未達(dá)到工作點(diǎn)之前,器件以高電平輸出,當(dāng)磁場(chǎng)增強(qiáng)到工作點(diǎn)( Bop ) 時(shí),霍爾片輸出的電壓UH 經(jīng)差分放大器放大后,送至施密特觸發(fā)器,使之翻轉(zhuǎn)導(dǎo)通,從而使門電路輸出端由高電平變?yōu)榈碗娖?,稱此為“開”狀態(tài)。 反之,當(dāng)磁場(chǎng)減小到釋放點(diǎn)( Brp ) 時(shí),門電路輸出端截止,則由低電平變?yōu)楦唠娖剑?稱為“關(guān)”狀態(tài)。 </p><p> US18
38、81有兩種封裝形式:</p><p> 當(dāng)磁鋼從霍爾傳感器的前面重復(fù)消磁、勵(lì)磁的過程中,其OUT端會(huì)輸出一個(gè)電平變化信號(hào),作為計(jì)數(shù)器T0的外部脈沖。整個(gè)系統(tǒng)也就是根據(jù)霍爾傳感器和磁鋼一起用產(chǎn)生外部脈沖,使得T0計(jì)數(shù)的這個(gè)特性來(lái)實(shí)現(xiàn)窗簾的防過卷功能的。是整個(gè)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)之一,使用它可以實(shí)現(xiàn)窗簾的智能化。</p><p> 3. Proteus軟件仿真</p><p&g
39、t; 3.1 驅(qū)動(dòng)模塊的仿真</p><p><b> 仿真程序</b></p><p> #include <reg51.h></p><p> #define uint unsigned int</p><p> sbit P10=P1^0;</p><p> sbi
40、t P14=P1^4;</p><p> sbit P15=P1^5;</p><p> sbit AK=P0^0;</p><p> sbit BK=P0^1;</p><p> sbit CK=P0^2;</p><p> sbit P11=P1^1;</p><p> sbit
41、 IN1=P2^0;</p><p> sbit IN2=P2^1;</p><p> void Motor_zheng()</p><p><b> {</b></p><p><b> IN1=1;</b></p><p><b> IN2=0;<
42、;/b></p><p><b> }</b></p><p> void Motor_fan()</p><p><b> {</b></p><p><b> IN1=0;</b></p><p><b> IN2=1;&l
43、t;/b></p><p><b> }</b></p><p> void Motor_ting()</p><p><b> {</b></p><p><b> IN1=1;</b></p><p><b> IN2=1;
44、</b></p><p><b> }</b></p><p> void delay(uint z)</p><p><b> {</b></p><p><b> uint x,y;</b></p><p> for(x=z;x
45、>0;x--)</p><p> for(y=110;y>0;y--);</p><p><b> } </b></p><p> void key()</p><p><b> {</b></p><p> if(P14==0)</p>
46、<p><b> {</b></p><p> delay(10) ;</p><p> if(P14==0)</p><p><b> {</b></p><p> while(!P14);</p><p> Motor_zheng();</p&
47、gt;<p><b> }</b></p><p><b> }</b></p><p> if(P15==0)</p><p><b> {</b></p><p> delay(10) ;</p><p> if(P15==
48、0)</p><p><b> {</b></p><p> while(!P15);</p><p> Motor_fan();</p><p><b> }</b></p><p><b> }</b></p><p&g
49、t; if(P10==0)</p><p><b> {</b></p><p> delay(10) ;</p><p> if(P10==0)</p><p><b> {</b></p><p> while(!P10);</p><p&
50、gt; Motor_ting();</p><p><b> }</b></p><p><b> }</b></p><p><b> } </b></p><p> void main(void) </p><p><b>
51、 {</b></p><p><b> EA=1;</b></p><p><b> EX0=1;</b></p><p> while(1) //PWM周期100,高電平100- PWM_T, 低電平PWM_T,低電平工作</p><p><b> { &
52、lt;/b></p><p><b> delay(2);</b></p><p><b> key(); </b></p><p> if((AK==1|P14==0)&&(P10==1&&CK==0&&P11==1))</p><p>
53、<b> {</b></p><p> Motor_zheng();</p><p><b> delay(2);</b></p><p><b> }</b></p><p> if((BK==1|P15==0)&&(P10==1&&
54、CK==0&&P11==1))</p><p><b> {</b></p><p> Motor_fan();</p><p><b> delay(2);</b></p><p><b> } </b></p><p>
55、if((P10==0)||(CK==1)||(P11==0))</p><p><b> {</b></p><p> Motor_ting();</p><p><b> delay(2);</b></p><p><b> }</b></p><
56、p><b> }</b></p><p><b> }</b></p><p><b> 3.2 仿真結(jié)果</b></p><p> 按鍵K2,電機(jī)正轉(zhuǎn),按鍵K3,電機(jī)反轉(zhuǎn),按鍵K1,電機(jī)停止。</p><p><b> 4.課程設(shè)計(jì)體會(huì)</b
57、></p><p> 通過這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì),我們真的是受益匪淺,動(dòng)手能力和合作能力都得到了一定的培養(yǎng),要感謝領(lǐng)導(dǎo)和老師們?yōu)槲覀兲峁┑倪@次寶貴的實(shí)踐機(jī)。在這次設(shè)計(jì)過程中,第一次接觸實(shí)物,硬件的設(shè)計(jì)跟焊接都要我們自己動(dòng)手,軟件的編程也要我們不斷的調(diào)試,最終一個(gè)能完成課程設(shè)計(jì)的勞動(dòng)成果出來(lái)了,很高興它能按著設(shè)計(jì)的思想和要求運(yùn)行起來(lái)。當(dāng)然,這其中也有很多的問題。</p><p> 第一
58、,不夠細(xì)心比如由于粗心大意焊錯(cuò)了線,由于對(duì)課本理論的不熟悉導(dǎo)致編程出現(xiàn)錯(cuò)誤。</p><p> 第二,是在學(xué)習(xí)態(tài)度上,這次課程設(shè)計(jì)是對(duì)我們的學(xué)習(xí)態(tài)度的一次檢驗(yàn)。對(duì)于這次單片機(jī)綜合課程設(shè)計(jì),我的第一大心得體會(huì)就是作為一名工程技術(shù)人員,要求具備的首要素質(zhì)絕對(duì)應(yīng)該是嚴(yán)謹(jǐn)。我們這次設(shè)計(jì)所遇到的多半問題多數(shù)都是由于我們不夠嚴(yán)謹(jǐn)。</p><p> 第三,在做人上,我認(rèn)識(shí)到,無(wú)論做什么事情,只要你
59、足夠堅(jiān)強(qiáng),有足夠的毅力和決心,有足夠的挑戰(zhàn)困難的勇氣,就沒有什么辦不到的。</p><p> 本次課程設(shè)計(jì)雖然取得了一定的收獲,但是在很多方面還是有待于進(jìn)一步改進(jìn)和完善的。遙控器C鍵不靈敏,必須靠近接收模塊的天線,才能接受到信號(hào)。本次設(shè)計(jì)沒有光控電路,如果再加上一個(gè)光控電路,在光線較暗的時(shí)候能自動(dòng)開窗簾,二而在光線較強(qiáng)的時(shí)候能夠自動(dòng)關(guān)窗簾,那這個(gè)設(shè)計(jì)將會(huì)更加完善。通過這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì),我們加深了對(duì)單片機(jī)理論的
60、理解,將理論很好的應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中去。</p><p><b> 參考文獻(xiàn)</b></p><p> [1]、單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社 作者:余發(fā)山 王福忠</p><p> [2]、21IC電子網(wǎng)。 </p><p> [3]、單片機(jī)----PIC學(xué)習(xí)網(wǎng)。 </p><p>
61、; [4]、百度搜索。 </p><p> [5]、單片機(jī)學(xué)習(xí)網(wǎng)。 </p><p> [6]彭偉 單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)100例.2009 </p><p> [7]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)—模擬部分2005</p><p> [8]丁元杰.單片微機(jī)原理及應(yīng)用, 2003年7月. </p><p> [9]
62、徐福成,趙會(huì)成.電子制作,2004年合訂本上,自己動(dòng)手搭建單片機(jī)學(xué)習(xí)開發(fā)系統(tǒng). 2008</p><p> [10]李光飛,樓然苗,胡佳文等.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo).北京航空航天大學(xué)出版社.2004</p><p><b> 附1 源程序代碼</b></p><p> #include <reg51.h></p>
63、<p> #define uint unsigned int</p><p> sbit P10=P1^0;</p><p> sbit P14=P1^4;</p><p> sbit P15=P1^5;</p><p> sbit AK=P0^0;</p><p> sbit BK=P0^1
64、;</p><p> sbit CK=P0^2;</p><p> sbit P11=P1^1;</p><p> sbit IN1=P2^0;</p><p> sbit IN2=P2^1;</p><p> void Motor_zheng()</p><p><b>
65、 {</b></p><p><b> IN1=1;</b></p><p><b> IN2=0;</b></p><p><b> }</b></p><p> void Motor_fan()</p><p><b>
66、 {</b></p><p><b> IN1=0;</b></p><p><b> IN2=1;</b></p><p><b> }</b></p><p> void Motor_ting()</p><p><b&g
67、t; {</b></p><p><b> IN1=1;</b></p><p><b> IN2=1;</b></p><p><b> }</b></p><p> void delay(uint z)</p><p><
68、b> {</b></p><p><b> uint x,y;</b></p><p> for(x=z;x>0;x--)</p><p> for(y=110;y>0;y--);</p><p><b> } </b></p><p>
69、; void key()</p><p><b> {</b></p><p> if(P14==0)</p><p><b> {</b></p><p> delay(10) ;</p><p> if(P14==0)</p><p>
70、<b> {</b></p><p> while(!P14);</p><p> Motor_zheng();</p><p><b> }</b></p><p><b> }</b></p><p> if(P15==0)</p&
71、gt;<p><b> {</b></p><p> delay(10) ;</p><p> if(P15==0)</p><p><b> {</b></p><p> while(!P15);</p><p> Motor_fan();<
72、/p><p><b> }</b></p><p><b> }</b></p><p> if(P10==0)</p><p><b> {</b></p><p> delay(10) ;</p><p> if(P1
73、0==0)</p><p><b> {</b></p><p> while(!P10);</p><p> Motor_ting();</p><p><b> }</b></p><p><b> }</b></p><
74、;p><b> } </b></p><p> void main(void) </p><p><b> {</b></p><p><b> EA=1;</b></p><p><b> EX0=1;</b></p>
75、<p> while(1) //PWM周期100,高電平100- PWM_T, 低電平PWM_T,低電平工作</p><p><b> { </b></p><p><b> delay(2);</b></p><p><b> key(); </b></p>
76、<p> if((AK==1|P14==0)&&(P10==1&&CK==0&&P11==1))</p><p><b> {</b></p><p> Motor_zheng();</p><p><b> delay(2);</b></p>
77、;<p><b> }</b></p><p> if((BK==1|P15==0)&&(P10==1&&CK==0&&P11==1))</p><p><b> {</b></p><p> Motor_fan();</p><p&
78、gt;<b> delay(2);</b></p><p><b> } </b></p><p> if((P10==0)||(CK==1)||(P11==0))</p><p><b> {</b></p><p> Motor_ting();</p>
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