自动升降旗系统.doc

自动升降旗系统 一.设计任务设计一个自动控制升降旗系统，该系统能够自动控制升旗和降旗，升旗时，在旗杆的最高端自动停止；降旗时，在最低端自动停止。自动控制升降旗系统的机械模型如图所示。旗帜的升降由电动机驱动，该系统有两个控制按键，一个是上升键，一个是下降键。二.设计要求（一）基本部分1按下上升按键后，国旗匀速上升，同时流畅地演奏国歌；上升到最高端时自动停止上升，国歌停奏；按下下降按键后，国旗匀速下降，降旗的时间不放国歌，下降到最低端时自动停止。2能在指定的位置上自动停止。3为避免误动作，国旗在最高端时，按上升键不起作用；国旗在最低端时，按下降键不起作用。4升降旗的时间均为43秒钟，与国歌的演奏时间相等，同时，旗从旗杆的最下端上升到顶端。降旗不演奏国歌，同时，旗从旗杆的最上端下降到底端。5数字即时显示旗帜所在的高度，以厘米为单位，误差不大于2厘米。（二）发挥部分增设一个开关，由开关控制是否是半旗状态，该状态由一发光二极管显示。1半旗状态（根据国旗法）。升旗时，按上升键，奏国歌，国旗从最低端上升到最高端之后，国歌停奏，然后自动下降到总高度的2/3高度处停止；降旗时，按下降键，国旗先从2/3高度处上升到最高端，再自动从最高端下降到底之后自动停止，国歌停奏。2不论旗帜是在顶端还是在底端，关断电源之后重新合上电源，旗帜所在的高度数据显示不变。3要求升降旗的速度可调整，旗杆高度不变的情况下，升降旗时间的调整范围是30120秒钟，步进1秒。此时国歌停奏。4具有无线遥控升、降旗及停止功能。说明：旗帜用大于100克的重物代替,国旗杆的高度为1.8米.（提示：做一个单片机最小系统,由编程实现各个部分的功能.其中驱动的电机要用步进电机,这样误差很小.显示做成动态显示还是静态显示都行,看你自己的爱好了.摇控可以直接使用成品,没必要自已做,按照使用说明用就可以了.）三.方案论证1电机驱动模块方案一：采用两相步进电机驱动2H3A16驱动步进电机方案二：凌阳步进电机驱动模块方案三：THB6128两相步进电机驱动芯片驱动步进电机比较：凌阳步进电机驱动模块驱动，供电不足；驱动力不足； THB6128芯片手头上，散热性能差。2H3A16为步进电机自带驱动配合性能好。2.音乐播放模块方案一：与电机控制共用一块61板，问题不同步方案二：单独用一块61板，利用外部中断控制，音乐播放。选取方案二，用两块61板3.按键与无线模块方案一：外接按键模块并加上无线模块方案二：只用外接按键控制电机转动，但无法达到无线控制的效果4.显示模块方案一：用lcd显示旗高度，所用的I/O口太多方案二：用数码管显示高度5.电路总体框图 SPCE061A 语音模块 扬声器 SPCE061A电机驱动模块步进电机驱动模块数码显示无线模块6.主程序流程图语音部分开始初始化函数调用语音播放准备播放函数判断是否按键调用语音播放系统服务函数清看门狗停止语音播放返回YN 驱动电机部分开始初始化函数数码显示函数判断是按键KEY1KEY2KEY3KEY4UPDOWNHALF UPHALF DOW 结束四.基本模块1.按键扫描模块初始化是否按键延迟获取键值保持高八位按键扫描是否按键N N2.数码显示模块初始化计算高度结束每显示一位，其它位不变计算高度判断升降降升3.电机方向和转速的设定模块 通过调用自定义函数来改变电机的转动方向和转速，调用一次改变一次方向，通过改变定时器初值，来改变脉冲频率，从而达到改变电机转速的目的初始化正转中断通过改变定时器初值改变转速反转判断方向反正4.升旗计时模块 调用TMB计时器置初值调用中断5.