《现代电子技术》2007年第11期总第250期 测试・测量・自动化
自动控制升降旗系统
张 超1, 谭静芳1, 高秀美2, 赵 健1
(1. 泰山学院 山东泰安 271000;2. 泰安市岱岳区技工学校 山东泰安 271000)
摘 要:本系统以单片机89C52为核心, 以键盘为输入系统, 其中键盘系统为矩阵式按键系统。按键选定执行要测试的旗杆高度参数, 按开始键执行升旗程序, 并将旗帜高度和升旗所用时间显示在L CD 液晶显示屏上。测试的参数有3个:h (旗子的高度) , t (升旗所用时间) 以及v (步进电机的转速) , 通过秒表和米尺的方式来实现时间长短、旗杆高度及速度3个参数的获取。要求旗杆高度为1. 8m 、升降旗时间均各为43s , 显示高度与实际高度之间的误差不大于2cm 。
关键词:89C52;L CD 液晶; 步进电机; 升降旗系统
中图分类号:TP23 文献标识码:B 文章编号:1004373X (2007) 1111505
Automatic Control Flag R aising System
ZHAN G Chao 1, TAN Jingfang 1, 2(1. Taishan University , Taian ,271000,China ;2. The Technical of ,China )
Abstract :The system design is based ,and is system ,button system is matrix keyboard. But 2ton is selected to test the parameters ,the flag -raising process by the beginning of the implementation of the and time of the rise as shown in the L CD screen. The test has three parameters , there are h (the height flag ) and t (time spent flag ) and v (stepper motor ) . And the use of direct measurement method of measuring time by stopwatch and the ruler realize length ,height and speed of three flagpoles parameter measurements. The flagpole height was 1. 8m ,the flag raising lasts 43seconds ,and showed a high degree of error between the actual height of not more than 2cm.
K eywords :89C52;L CD screen ;stepper motor ;flag raising system
1 方案设计及论证1. 1 电动机的选择
升降旗驱动电机的选择有以下几种方案:
(1) 采用普通电机加一定比例的减速器, 通过换用不
同的减速器来实现旗帜升降速度的控制, 同时在旗杆的顶部, 底部, 和2/3处设置3个传感器, 从而达到旗子在杆顶、杆底及2/3处的自动停止控制。优点是价格低廉, 且易于操作, 但精度难以控制和提高。
(2) 采用步进电机控制, 既可以实现对速度的精密控
目, 缺点为电路复杂且会加大编程难度。
(2) 采用独立式按键电路, 每个按键单独占有一根I/O 接口线, 每个I/O 口的工作状态互不影响, 此类键盘采用端口直接扫描方式。缺点为当按键较多时占用单片机的I/O 口数目较多, 优点为电路设计简单, 且编程极其容易。
综合考虑2种方案, 前者需要5个I/O 口, 后者需要10个I/O 口, 由于系统接口资源紧张, 故采用方案(1) 。1. 3 显示电路的选择
(1) 采用七段式L ED 显示, 既能达到题目的要求, 显
制, 又可以省去对减速机的种类的要求, 还可以实现不同高度停止的要求。但是步进电机的价格较贵, 对外为电路的要求较高, 且其程序中数据运算及交换较为复杂。
基于以上分析, 采用步进电机控制。1. 2 键盘方案的选择
(1) 采用矩阵式键盘, 此类键盘采用矩阵式行列扫描
方式, 优点是当按键较多时可减少占用单片机的I/O 口数
收稿日期:20061008
基金项目:泰山学院科研资助立项项目(Y0522211)
示区域占空少, 连线也较简单, 且易于编程, 但不易显示测量结果的单位。
(2) 采用点阵式L ED 显示, 显示亮度高, 可以同时显示汉字、数字、字母等符号, 能够显示测量结果的单位。但是, 采用点阵式L ED 时, 连线十分复杂, 同时他所占的显示空间过大, 使系统体积增大。
(3) 采用LCD 显示, 可以显示各种字符及数字, 但LCD 对环境温度和亮度都有要求。
采用第(3) 种方案。1. 4 音乐播放电路选择
(1) 将国歌直接录入单片机的存储器, 用程序对其调
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自动化技术张 超等:自动控制升降旗系统
有键按下, 行线中至少应有一条为低电平。当确定有键按下后, 即可进行求键码的过程。其方法是:依次从一条列线上输出低电平, 检查各行线的状态, 若全为高电平, 说明闭合键不在该列(输出低电平) ; 若不全为高电平, 则说明闭合键在该列, 且在变为低电平的行的交点上。在键盘处理程序中, 每个键都被赋予了一个键号, 由从列线I/O 口输出的数据和从行线I/O 口读入的数据可以求出闭合键的键号。程序此时跳转到相应的键盘子程序下执行相应的程序
。
用, 此时必须扩展单片机的存储器, 但是此段音乐远非加一片存储器可以解决的, 若芯片数量过多, 就会给单片机造成巨大的负担, 使单片机性能不稳定。
(2) 单独使用一个音乐芯片来存储国歌, 只需用一根
控制线由单片机控制其放音, 可以省去存储器扩展这一步, 减轻单片机的负担, 使程序执行流畅。
比较以上两个方案, 采用了方案(2) 。1. 5 无线遥控电路的选择
(1) 采用红外线传送电路来实现远距离遥控。(2) 采用无线电收发电路来实现远距离遥控。
对于以上2个方案, 经过实验发现, 红外线传送电路传输距离很近, 仅有几十厘米, 远达不到要求, 且其受外界阳光中红外线的干扰很大, 容易产生误动作。而对于无线电收发电路, 其传输距离很远且稳定, 不易受外界电波的影响, 对控制信号的响应十分迅速, 产生误动作的情况很少, 故选用无线电收发电路来实现远距离遥控。2 系统框图及工作原理
数, , 停止并显示杆高和所用时间。无线遥控部分, 按下开始键, 无论单片机处出于什么状态, 都将开始升旗; 按下停止键, 无论单片机处于什么状态, 都将处于停止状态。而音乐播放部分是只有旗子从杆的底部向上升到顶部的时候才播放, 其他时刻不播放。存储芯片A T24C32是用来存储旗子高度和已用时间的, 从而保证单片机掉电后, 在重新上电时LCD
所显示的数据不变。
图2 键盘结构框图
3. 2 音乐播放模块的设计
在本设计中, 奏国歌需要语音电路实现。本设计采用
ISD2560芯片实现语音处理功能,2560属于美国信息存贮
器件(Information Storage Devices , ISD ) 公司生产的单片语音集成电路2500系列, 其存储时间为60s 。其电路如图3
所示。
图1 系统组成方框图
3 系统分立模块设计及工作原理
图3 音乐播放模块框图
3. 1 键盘框图及原理
电路如图2所示。先将P1口相应口线置0, 按键的另一端P1. 0,P1. 1,P1. 2,P1. 3, 通过电阻接高电平。当某一键被按下时, 则会出现低电平, 程序进入中断子程序。然后置P1口相应的I/O 口为依次0, 继续检测中断。从而检测出是哪一个键按下。判断是否有键按下的方法是:向所有的列线I/O 口输出低电平, 然后将行线的电平状态读入累加器A 中, 若无键按下, 行线仍保持高电平状态, 若116
3. 3 电源模块的制作
随着微电子技术的不断进步, 系统电源的设计在单片机应用系统设计中显得越来越重要, 他对单片机系统是否正常工作起着至关重要的作用。由于+5V 、+12V 和
-12V 为单片机系统常用的电源, 设计制作了一套可同时
提供这3种电压的稳压电源, 分别使用了3个三端稳压集成块(CW7805, CW7812和CW7912) , 精确度较好。如图4所示。
《现代电子技术》2007年第11期总第250期 测试・测量・自动化
图4 电源模块框图
3. 4 主板的设计与制作
系统主板硬件采用以A T89C52单片机为核心, 配以
12M Hz 晶振, 复位电路采用看门狗MAX706。键盘,LCD
3. 5 步进电机的驱动与使用
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下, 电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数, 而不受负载变化的影响, , 电机则转过一个步距, , 位置等控制领域用驱动控制系统组成:使用、控制步进电机必须由环形脉冲, 功率放大等组成的控制系统, 其方框图如图6所示
。
显示接口通过单片机的P0和P2口实现。所有这些设计成主板作为单片机最小系统。使用Protel 99SE 画出电路原理图和电路板图。电路板采用双面印刷电路板。所用的单片机A T89C52是美国AD 公司推出的一种新型单片多位ADC 芯片, 具有精度高、抗干扰能力强、温度宽、噪声低、功耗低的特点, 片机。片上带有8kB , , T89C52的指令系统和引脚与80C52完全兼容。所以近几年A T89C52单片机应用极为广泛, 价格便宜, 市场上容易购买, 对工业现场噪声的抑制能力不亚于积分型A/D 转换器, 在智能化测量控制仪表和数据采集系统中经常使用。主板如图5
所示。
图6 驱动控制系统框图
另外所用的二相恒流斩波驱动电源与单片机及电机接线图如图7所示。
使用的步进电机为35B YG 1. 8, 根据题目对上升时间的要求, 我们选定的步进角度为0. 9°/步。
经查阅资料及步进电机的说明可以了解到, 四相步进电机有以下特性:
π齿距角:Q z =2/Z , Z 为转子的齿数。
π步距角:Q n =Q z /N =2/N Z ,
N 为步进电机工作拍数。
当N =8时, 可求得步距角:
πQ n =Q z /N =2/N Z =360/8350
=0. 9°。则步进电机转一圈所需步
进数:360°/0. 9°=400。4 软件程序设计4. 1 按键控制子程序
自动控制升降旗系统的按键有
16个, 是本系统的重要组成部分。
图5 主板连接图
按键采用的是矩阵式键盘, 程序的流程图如图8所示。
117
自动化技术张 超等:自动控制升降旗系统
图7
二相恒流斩波驱动电源与单片机及电机接线图
图10 掉电数据处理程序流程图
5. 2 测试方案、数据及结果分析
该系统已经具备了题目要求的基本功能和部分新增加的功能, 通过测试, 系统基本完成了对h (旗子高度) 、t
(所用时间) 、v () 3项基本参数的测量, 并
t :
253,253, 253, 253, 253, 253, 253, 253, 25, 253, 253, 253,252,246,252,252,252,252,252,252,252,252,252,
图8 252,252, 252, 251, 251, 25, 251, 251, 251, 251, 251, 251, 251,251,251,251,251,251,251,250,250,250,250,250, 250,250,250,250,250,250,249,249,249,249,249,249, 249,24, 249, 249, 249, 249, 249, 249, 248, 248, 248, 248, 248,248, 248, 24, 248, 248, 248, 248, 248, 248, 247, 24, 247,247,24,247,247,247,247,247
4. 2 主程序流程图
主程序流程图如图9
所示。
其低位为:
212,193,175,156,138,119,101,82,64,45,27,246, 227,81,190,172,153,135,116,98,79,61,42,24,5,242, 224,205,18,168,150,131,113,94,76,57,39,20,2,239, 221,202, 184, 165, 147, 128, 11, 91, 73, 54, 36, 17, 254, 236,217,19,18,162,14,125,106,88,69,51,32,14,251, 23,214,196,177,159,140,122,103,85,66,48,2,10,248, 229,21,192,174,155,137,118,100,81
图9 主程序流程图
对步进电机的速度测试有表1所示的数据:
表1 速度测试数据
时间
[1**********]930
4. 3 数据掉电处理
要求关掉电源以后, 当重新和上电源时, 数据高度显
示不变, 所以选择了A T24C 系列的E 2PROM 芯片24C32来进行掉电数据处理,A T24C 系列的存储器具有接口少的优点, 但是程序有些复杂, 经过多次调试后成功。图10是程序的流程图。5 系统测试与结果分析5. 1 测试仪器
秒表, 卷尺, TOP2003烧写器,WAV E6000仿真器, 数字万用表,D T890D 数字示波器,X J4452,60M Hz
。118
高位
[***********]249249249
底位
[1**********]502
3132
《现代电子技术》2007年第11期总第250期6 功能设计6. 1 半旗状态的设计
在半旗状态的设计中, 控制旗子先升到顶部再降到杆高的2/3处, 且在旗子从底部升到顶部时奏国歌, 降旗时旗子先从2/3处升到顶部再下降到底部, 但不奏国歌。这几步是完成半旗状态的关键。我们是通过设定一个标志位来判断是否处于半旗状态的, 而在2/3处自动停止则是通过程序判断是否到达2/3高度。6. 2 无线遥控升、降旗及停止设计
通过遥控器上的启动键, 可实现该功能启动后, 单片机能自动显示时间、旗子的高度、当前的日期、已用时间并打印以上4个参数测量结果。无线发射和接收电路分别采用SC2272和SC2262。此种集成电路采用CMOS 工艺制造, 他最大拥有12位的三态地址管脚, 可支持多达
531441(或312) 个地址的编码, 因此极大地减少了码的冲
测试・测量・自动化
具有定时检测的功能。设定好定时的时间, 当时钟电路显示到指定的时间时, 步进电机自动开始工作。时间显示采用DS12C887芯片, 因为DS12C887的性能十分稳定, 且易于编程和操作。DS12C887的内部结构原理图如图11
所示。
突和非法对编码进行扫描以使之匹配的可能性。6. 3 其他发挥功能的设计
(1) 通过计算机设定状态, 图 DS12C887的内部结构原理图
参 考 文 献
[1]吴金戎, 沈庆阳, 郭庭吉. 8051单片机实践与应用[M ].北
通过计算机串行口, 实, 目的。
(2) 使用微型打印机打印当前系统状态
京:清华大学出版社,2002.
[2]胡汉才. 单片机原理及其接口技术[M ].北京:清华大学出
显示和打印的方式是单片机直接控制微型打印机, 通过LCD 显示各参数, 采用微型打印机打印出当前的时间、日期以及旗子的当前高度, 便于数据的保存, 以及数据文档处理。
(3) 升降旗状态的指示
版社,1995.
[3]马忠梅, 籍顺心, 张凯, 等. 单片机的C 语言应用程序设计
[M ].3版. 北京:北京航空航天大学出版社,2003.
[4]周立功, 张华. 深入浅出ARM72PC213X/214X[M ].北京:北
京航空航天大学出版社,2005.
[5]王田苗. 嵌入式系统设计与实例开发[M ].北京:清华大学
通过两个指示灯可以使升降旗的操作更为直观, 便于观察。
(4) 实时显示当前时间和升降旗的操作时间
出版社,2005.
[6]黄智伟, 王彦, 陈文光, 等. 全国大学生电子设计竞赛训练教
采用时钟控制电路, 可以显示当前时间和日期, 并且
程[M ].北京:电子工业出版社,2005.
国内首次高性能计算机相关标准立项批准
日前由高性能计算机标准工作委员会牵头起草的《机群操作系统远程监控技术要求》和《刀片式服务器管理模块技术要求》两项电子行业标准, 正式通过立项审批。项目编号分别为:S07018-T 和S07019-T 。这是国内首次高性能计算机相关标准得到信息产
制订工作已步入正轨, 高标委主任历军表示:高标委近
30家会员单位将不辱使命, 牢固树立和谐发展的观念,
坚持公平、公正、透明和协商一致的原则组织会员单位着手开展制定包括刀片式服务器、机群操作系统、存储、安全、行业应用等相关电子行业和国家标准, 并争取在标准制定和机制创新两个方面都取得双丰收。
摘自《中国电子报》
业部主管部门立项批准, 开始进入制定阶段。
此两项电子行业标准的立项, 说明高标委的标准
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《现代电子技术》2007年第11期总第250期 测试・测量・自动化
自动控制升降旗系统
张 超1, 谭静芳1, 高秀美2, 赵 健1
(1. 泰山学院 山东泰安 271000;2. 泰安市岱岳区技工学校 山东泰安 271000)
摘 要:本系统以单片机89C52为核心, 以键盘为输入系统, 其中键盘系统为矩阵式按键系统。按键选定执行要测试的旗杆高度参数, 按开始键执行升旗程序, 并将旗帜高度和升旗所用时间显示在L CD 液晶显示屏上。测试的参数有3个:h (旗子的高度) , t (升旗所用时间) 以及v (步进电机的转速) , 通过秒表和米尺的方式来实现时间长短、旗杆高度及速度3个参数的获取。要求旗杆高度为1. 8m 、升降旗时间均各为43s , 显示高度与实际高度之间的误差不大于2cm 。
关键词:89C52;L CD 液晶; 步进电机; 升降旗系统
中图分类号:TP23 文献标识码:B 文章编号:1004373X (2007) 1111505
Automatic Control Flag R aising System
ZHAN G Chao 1, TAN Jingfang 1, 2(1. Taishan University , Taian ,271000,China ;2. The Technical of ,China )
Abstract :The system design is based ,and is system ,button system is matrix keyboard. But 2ton is selected to test the parameters ,the flag -raising process by the beginning of the implementation of the and time of the rise as shown in the L CD screen. The test has three parameters , there are h (the height flag ) and t (time spent flag ) and v (stepper motor ) . And the use of direct measurement method of measuring time by stopwatch and the ruler realize length ,height and speed of three flagpoles parameter measurements. The flagpole height was 1. 8m ,the flag raising lasts 43seconds ,and showed a high degree of error between the actual height of not more than 2cm.
K eywords :89C52;L CD screen ;stepper motor ;flag raising system
1 方案设计及论证1. 1 电动机的选择
升降旗驱动电机的选择有以下几种方案:
(1) 采用普通电机加一定比例的减速器, 通过换用不
同的减速器来实现旗帜升降速度的控制, 同时在旗杆的顶部, 底部, 和2/3处设置3个传感器, 从而达到旗子在杆顶、杆底及2/3处的自动停止控制。优点是价格低廉, 且易于操作, 但精度难以控制和提高。
(2) 采用步进电机控制, 既可以实现对速度的精密控
目, 缺点为电路复杂且会加大编程难度。
(2) 采用独立式按键电路, 每个按键单独占有一根I/O 接口线, 每个I/O 口的工作状态互不影响, 此类键盘采用端口直接扫描方式。缺点为当按键较多时占用单片机的I/O 口数目较多, 优点为电路设计简单, 且编程极其容易。
综合考虑2种方案, 前者需要5个I/O 口, 后者需要10个I/O 口, 由于系统接口资源紧张, 故采用方案(1) 。1. 3 显示电路的选择
(1) 采用七段式L ED 显示, 既能达到题目的要求, 显
制, 又可以省去对减速机的种类的要求, 还可以实现不同高度停止的要求。但是步进电机的价格较贵, 对外为电路的要求较高, 且其程序中数据运算及交换较为复杂。
基于以上分析, 采用步进电机控制。1. 2 键盘方案的选择
(1) 采用矩阵式键盘, 此类键盘采用矩阵式行列扫描
方式, 优点是当按键较多时可减少占用单片机的I/O 口数
收稿日期:20061008
基金项目:泰山学院科研资助立项项目(Y0522211)
示区域占空少, 连线也较简单, 且易于编程, 但不易显示测量结果的单位。
(2) 采用点阵式L ED 显示, 显示亮度高, 可以同时显示汉字、数字、字母等符号, 能够显示测量结果的单位。但是, 采用点阵式L ED 时, 连线十分复杂, 同时他所占的显示空间过大, 使系统体积增大。
(3) 采用LCD 显示, 可以显示各种字符及数字, 但LCD 对环境温度和亮度都有要求。
采用第(3) 种方案。1. 4 音乐播放电路选择
(1) 将国歌直接录入单片机的存储器, 用程序对其调
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自动化技术张 超等:自动控制升降旗系统
有键按下, 行线中至少应有一条为低电平。当确定有键按下后, 即可进行求键码的过程。其方法是:依次从一条列线上输出低电平, 检查各行线的状态, 若全为高电平, 说明闭合键不在该列(输出低电平) ; 若不全为高电平, 则说明闭合键在该列, 且在变为低电平的行的交点上。在键盘处理程序中, 每个键都被赋予了一个键号, 由从列线I/O 口输出的数据和从行线I/O 口读入的数据可以求出闭合键的键号。程序此时跳转到相应的键盘子程序下执行相应的程序
。
用, 此时必须扩展单片机的存储器, 但是此段音乐远非加一片存储器可以解决的, 若芯片数量过多, 就会给单片机造成巨大的负担, 使单片机性能不稳定。
(2) 单独使用一个音乐芯片来存储国歌, 只需用一根
控制线由单片机控制其放音, 可以省去存储器扩展这一步, 减轻单片机的负担, 使程序执行流畅。
比较以上两个方案, 采用了方案(2) 。1. 5 无线遥控电路的选择
(1) 采用红外线传送电路来实现远距离遥控。(2) 采用无线电收发电路来实现远距离遥控。
对于以上2个方案, 经过实验发现, 红外线传送电路传输距离很近, 仅有几十厘米, 远达不到要求, 且其受外界阳光中红外线的干扰很大, 容易产生误动作。而对于无线电收发电路, 其传输距离很远且稳定, 不易受外界电波的影响, 对控制信号的响应十分迅速, 产生误动作的情况很少, 故选用无线电收发电路来实现远距离遥控。2 系统框图及工作原理
数, , 停止并显示杆高和所用时间。无线遥控部分, 按下开始键, 无论单片机处出于什么状态, 都将开始升旗; 按下停止键, 无论单片机处于什么状态, 都将处于停止状态。而音乐播放部分是只有旗子从杆的底部向上升到顶部的时候才播放, 其他时刻不播放。存储芯片A T24C32是用来存储旗子高度和已用时间的, 从而保证单片机掉电后, 在重新上电时LCD
所显示的数据不变。
图2 键盘结构框图
3. 2 音乐播放模块的设计
在本设计中, 奏国歌需要语音电路实现。本设计采用
ISD2560芯片实现语音处理功能,2560属于美国信息存贮
器件(Information Storage Devices , ISD ) 公司生产的单片语音集成电路2500系列, 其存储时间为60s 。其电路如图3
所示。
图1 系统组成方框图
3 系统分立模块设计及工作原理
图3 音乐播放模块框图
3. 1 键盘框图及原理
电路如图2所示。先将P1口相应口线置0, 按键的另一端P1. 0,P1. 1,P1. 2,P1. 3, 通过电阻接高电平。当某一键被按下时, 则会出现低电平, 程序进入中断子程序。然后置P1口相应的I/O 口为依次0, 继续检测中断。从而检测出是哪一个键按下。判断是否有键按下的方法是:向所有的列线I/O 口输出低电平, 然后将行线的电平状态读入累加器A 中, 若无键按下, 行线仍保持高电平状态, 若116
3. 3 电源模块的制作
随着微电子技术的不断进步, 系统电源的设计在单片机应用系统设计中显得越来越重要, 他对单片机系统是否正常工作起着至关重要的作用。由于+5V 、+12V 和
-12V 为单片机系统常用的电源, 设计制作了一套可同时
提供这3种电压的稳压电源, 分别使用了3个三端稳压集成块(CW7805, CW7812和CW7912) , 精确度较好。如图4所示。
《现代电子技术》2007年第11期总第250期 测试・测量・自动化
图4 电源模块框图
3. 4 主板的设计与制作
系统主板硬件采用以A T89C52单片机为核心, 配以
12M Hz 晶振, 复位电路采用看门狗MAX706。键盘,LCD
3. 5 步进电机的驱动与使用
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下, 电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数, 而不受负载变化的影响, , 电机则转过一个步距, , 位置等控制领域用驱动控制系统组成:使用、控制步进电机必须由环形脉冲, 功率放大等组成的控制系统, 其方框图如图6所示
。
显示接口通过单片机的P0和P2口实现。所有这些设计成主板作为单片机最小系统。使用Protel 99SE 画出电路原理图和电路板图。电路板采用双面印刷电路板。所用的单片机A T89C52是美国AD 公司推出的一种新型单片多位ADC 芯片, 具有精度高、抗干扰能力强、温度宽、噪声低、功耗低的特点, 片机。片上带有8kB , , T89C52的指令系统和引脚与80C52完全兼容。所以近几年A T89C52单片机应用极为广泛, 价格便宜, 市场上容易购买, 对工业现场噪声的抑制能力不亚于积分型A/D 转换器, 在智能化测量控制仪表和数据采集系统中经常使用。主板如图5
所示。
图6 驱动控制系统框图
另外所用的二相恒流斩波驱动电源与单片机及电机接线图如图7所示。
使用的步进电机为35B YG 1. 8, 根据题目对上升时间的要求, 我们选定的步进角度为0. 9°/步。
经查阅资料及步进电机的说明可以了解到, 四相步进电机有以下特性:
π齿距角:Q z =2/Z , Z 为转子的齿数。
π步距角:Q n =Q z /N =2/N Z ,
N 为步进电机工作拍数。
当N =8时, 可求得步距角:
πQ n =Q z /N =2/N Z =360/8350
=0. 9°。则步进电机转一圈所需步
进数:360°/0. 9°=400。4 软件程序设计4. 1 按键控制子程序
自动控制升降旗系统的按键有
16个, 是本系统的重要组成部分。
图5 主板连接图
按键采用的是矩阵式键盘, 程序的流程图如图8所示。
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自动化技术张 超等:自动控制升降旗系统
图7
二相恒流斩波驱动电源与单片机及电机接线图
图10 掉电数据处理程序流程图
5. 2 测试方案、数据及结果分析
该系统已经具备了题目要求的基本功能和部分新增加的功能, 通过测试, 系统基本完成了对h (旗子高度) 、t
(所用时间) 、v () 3项基本参数的测量, 并
t :
253,253, 253, 253, 253, 253, 253, 253, 25, 253, 253, 253,252,246,252,252,252,252,252,252,252,252,252,
图8 252,252, 252, 251, 251, 25, 251, 251, 251, 251, 251, 251, 251,251,251,251,251,251,251,250,250,250,250,250, 250,250,250,250,250,250,249,249,249,249,249,249, 249,24, 249, 249, 249, 249, 249, 249, 248, 248, 248, 248, 248,248, 248, 24, 248, 248, 248, 248, 248, 248, 247, 24, 247,247,24,247,247,247,247,247
4. 2 主程序流程图
主程序流程图如图9
所示。
其低位为:
212,193,175,156,138,119,101,82,64,45,27,246, 227,81,190,172,153,135,116,98,79,61,42,24,5,242, 224,205,18,168,150,131,113,94,76,57,39,20,2,239, 221,202, 184, 165, 147, 128, 11, 91, 73, 54, 36, 17, 254, 236,217,19,18,162,14,125,106,88,69,51,32,14,251, 23,214,196,177,159,140,122,103,85,66,48,2,10,248, 229,21,192,174,155,137,118,100,81
图9 主程序流程图
对步进电机的速度测试有表1所示的数据:
表1 速度测试数据
时间
[1**********]930
4. 3 数据掉电处理
要求关掉电源以后, 当重新和上电源时, 数据高度显
示不变, 所以选择了A T24C 系列的E 2PROM 芯片24C32来进行掉电数据处理,A T24C 系列的存储器具有接口少的优点, 但是程序有些复杂, 经过多次调试后成功。图10是程序的流程图。5 系统测试与结果分析5. 1 测试仪器
秒表, 卷尺, TOP2003烧写器,WAV E6000仿真器, 数字万用表,D T890D 数字示波器,X J4452,60M Hz
。118
高位
[***********]249249249
底位
[1**********]502
3132
《现代电子技术》2007年第11期总第250期6 功能设计6. 1 半旗状态的设计
在半旗状态的设计中, 控制旗子先升到顶部再降到杆高的2/3处, 且在旗子从底部升到顶部时奏国歌, 降旗时旗子先从2/3处升到顶部再下降到底部, 但不奏国歌。这几步是完成半旗状态的关键。我们是通过设定一个标志位来判断是否处于半旗状态的, 而在2/3处自动停止则是通过程序判断是否到达2/3高度。6. 2 无线遥控升、降旗及停止设计
通过遥控器上的启动键, 可实现该功能启动后, 单片机能自动显示时间、旗子的高度、当前的日期、已用时间并打印以上4个参数测量结果。无线发射和接收电路分别采用SC2272和SC2262。此种集成电路采用CMOS 工艺制造, 他最大拥有12位的三态地址管脚, 可支持多达
531441(或312) 个地址的编码, 因此极大地减少了码的冲
测试・测量・自动化
具有定时检测的功能。设定好定时的时间, 当时钟电路显示到指定的时间时, 步进电机自动开始工作。时间显示采用DS12C887芯片, 因为DS12C887的性能十分稳定, 且易于编程和操作。DS12C887的内部结构原理图如图11
所示。
突和非法对编码进行扫描以使之匹配的可能性。6. 3 其他发挥功能的设计
(1) 通过计算机设定状态, 图 DS12C887的内部结构原理图
参 考 文 献
[1]吴金戎, 沈庆阳, 郭庭吉. 8051单片机实践与应用[M ].北
通过计算机串行口, 实, 目的。
(2) 使用微型打印机打印当前系统状态
京:清华大学出版社,2002.
[2]胡汉才. 单片机原理及其接口技术[M ].北京:清华大学出
显示和打印的方式是单片机直接控制微型打印机, 通过LCD 显示各参数, 采用微型打印机打印出当前的时间、日期以及旗子的当前高度, 便于数据的保存, 以及数据文档处理。
(3) 升降旗状态的指示
版社,1995.
[3]马忠梅, 籍顺心, 张凯, 等. 单片机的C 语言应用程序设计
[M ].3版. 北京:北京航空航天大学出版社,2003.
[4]周立功, 张华. 深入浅出ARM72PC213X/214X[M ].北京:北
京航空航天大学出版社,2005.
[5]王田苗. 嵌入式系统设计与实例开发[M ].北京:清华大学
通过两个指示灯可以使升降旗的操作更为直观, 便于观察。
(4) 实时显示当前时间和升降旗的操作时间
出版社,2005.
[6]黄智伟, 王彦, 陈文光, 等. 全国大学生电子设计竞赛训练教
采用时钟控制电路, 可以显示当前时间和日期, 并且
程[M ].北京:电子工业出版社,2005.
国内首次高性能计算机相关标准立项批准
日前由高性能计算机标准工作委员会牵头起草的《机群操作系统远程监控技术要求》和《刀片式服务器管理模块技术要求》两项电子行业标准, 正式通过立项审批。项目编号分别为:S07018-T 和S07019-T 。这是国内首次高性能计算机相关标准得到信息产
制订工作已步入正轨, 高标委主任历军表示:高标委近
30家会员单位将不辱使命, 牢固树立和谐发展的观念,
坚持公平、公正、透明和协商一致的原则组织会员单位着手开展制定包括刀片式服务器、机群操作系统、存储、安全、行业应用等相关电子行业和国家标准, 并争取在标准制定和机制创新两个方面都取得双丰收。
摘自《中国电子报》
业部主管部门立项批准, 开始进入制定阶段。
此两项电子行业标准的立项, 说明高标委的标准
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