智能密集架控制系统

智能密集架控制系统摘要本设计采用STC89C51单片机为控制核心，利用无线NRF905来控制密集架仓库的打开和关闭，同时利用蜂鸣器报声音的不同来判断仓库的打开、关闭、显示温室度和有无人在仓库等。整体系统的电路结构简单，可靠性高。实验测试结果满足要求，本文着重介绍该系统的硬件设计方法及测试结果分析。采用的技术主要有（1）单片机处理模块的应用（2）无线模块NRF905的应用（3）驱动步进电机L298模块的应用（4）电磁铁模块的应用；（5）液晶12864模块；（6）温湿度DH21模块；（7）红外模块；（8）键盘模块；（9）稳压模块；关键词STC89C51、NRF905、L298、PWM调速、12864液晶、起振1、设计原理11电动机驱动方案选择方案一采用分离原件组成的平衡式驱动电路，这种电路可以由单片机直接对其进行操作，但由于分离原件占用的空间比较大，容易产生信号干扰，且还要配上两个继电器，考虑到空间等问题，此方案行不通，不够理想。方案二选用芯片L298来驱动步进电机，该芯片是采用TTL电平进行控制，对电机操作方便，通过改变芯片控制端输入电平，即可控制电机正反转，也可控制转速。相比较方案一采用L298减少了所占用的空间，且不易产生干扰信号，经比较采用方案二。12供电电源的选择方案一供电电源分为固定部分和移动两部分，固定部分供电电源采用十二幅变压器供电，通过整流桥及稳压芯片来获取所需要的电压值，但是电机的转动力矩很小，由于摩擦等原因，不满足要求，所以决定换方案，可动部分我们采用电池供电，但是我们平时用的电池只能使用几次，电压就不满足要求了，也需要重新选择。方案二通过查阅资料，固定部分我们采用稳压源来提供所需的电压，这样就解决了步进电机驱动不足的问题。移动部分我们选用四伏大容量锂电池，使的问题得到解决。13电磁铁模块驱动电路方案一利用单片机驱动电磁体，我们首先想到了利用单片机驱动继电器电路，于是我们选用了PNP型三极管8550也作为电子开关来控制起振的开关，目的我们达到了，可是三极管8550每次工作完时，都非常热，甚至有可能烧坏，此方案存在严重问题。方案二通过我们所学模拟电子的知识，我们决定采用互补型三极管来控制起振的开关，问题得到解决。14红外模块方案一为了更加接近于现实，我们最初选择的是红外人体温湿度感应器，但是在调试时，发现红外发应太缓慢，根本不能满足要求。于是我们开始反思，本来就是一个模拟现实中的一个模型，人手的温湿度怎么能和人体相比呢于是我们决定换红外。方案二开始想用普通的红外感觉就应该能满足要求，但由于实验室没有了，最后我们选用了红外对管，结果也满足了实验设计要求，达到了实验目的。硬件电路电路包括温湿度测量电路、键盘显示电路、电磁铁起振电路、无线传输以及红外监控等相应的附属电路。15、12864显示和键盘模块本系统采用12864LCD液晶显示模块来显示物料需要量及所测得、据线性关系计算出的动态物料量。由4乘4矩阵键盘通过ATMEL89S52最小系统来控制12864显示。带中文字库的128X64是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为12864,内置8192个1616点汉字，和128个168点ASCII字符集利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示84行1616点阵的汉字也可完成图形显示低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。其总体功能结构如图下图所示。主控制器显示单元键盘单元无线传输温湿度检测列控制器电动单元红外检测系统结构示意图蜂鸣器单元电磁铁单元硬件实物图如下图所示二基本软件设计1、程序功能描述与设计思路【1】程序功能描述1）键盘实现功能遥控开关仓。2）显示部分显示系统运行状态及仓库内温湿度。3）步进电机部分驱动储存装置运行。4）无线部分接收发送数据。5）温湿度部分接收并处理温湿度数据。6）电磁铁部分控制电磁铁达到精确开关某一仓库。7）红外部分实时监测仓库内人员状况。8）蜂鸣器部分发出警报。三、硬件与软件测试1、硬件与软件测试用数字万用表分别测试每条导线，看是否导通，有无断路和短路情况，看整个系统的地线是否都接在一起，看焊接点有没有虚焊等。通过实验灯的闪烁判断无线发收是否正常发收及其步进电机的运作。2、测试条件与仪器测试条件检查多次，硬件电路必须与系统原理图完全相同，并且检查无误，硬件电路保证无虚焊。测