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WZ500 户外 画面 广告 设计 说明书 CAD

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WZ500型户外多幅画面广告机设计【说明书+CAD】,WZ500,户外,画面,广告,设计,说明书,CAD

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第 1 9卷第 4期 2 0 0 6年 7月 机电产品开崖 新 De v e l o p me n t I n n o v a t i o n o f Ma c h i n e r y E l e c t r i c a l P r o d u c t s Vo1 1 9 No 4 J uly ，20 0 6 基于 A T 8 9 S 5 1的多幅面广告展示装置控制系统设计 薛东彬 ，王 宗才 ，陈大立 ，王彦林 ，邱 超 ，李 华 ( 河南工业大学 机电工程学 院，河南 郑州4 5 0 0 0 7 ) 摘 要 ：介绍了一种 多幅画面广告展示装置的控制系统 ，该 系统是 以AT 8 9 S 5 1为核心的微机控制系统。叙 述 了该 系统 的硬 件 组成 、工 作原 理 ，部 分软件 流程 图 。对 了解 A T8 9 S 5 1在 工业控 制 中的应 用 方 法 有一定的借鉴作用。 关键词 ：广告展示装置；控制系统；A T8 9 S 5 1 中图分类号 ：T P 2 7 3 5 文献标识码：A 文章编号：1 0 0 2 6 6 7 3 ( 2 0 0 6 )0 4 1 3 5 0 3 0引言 多幅面广告展示装置可广泛 的用于体育场馆 、大型 商场 、街道两侧 、机场和车站等场所 ，以 自动、定时 、 循环的方式展示喷绘在广告布上 的多幅广告。该类装置 有多种机械结构形式 ，例如灯箱式 、开放组合式 、多跨 组合式等，但是不论机械结构形式如何 ，其工作原理和 控制流程基本相 同。为了满足多 幅面广告展示装置控制 要求我们设计了基于 A T 8 9 S 5 1的控制系统。 1 多幅面广 告展示装置工作原理 图 1所示 为 多 幅面展 示 装置 示 意 图 。多 幅面广 告 展 示装置工作过程如下 ：电动机 5 通过齿轮减速机构带动 卷辊 1 转动 ，把广告布卷绕在卷辊上，此时广告画面 自 下而上运动。当广告布移动的距离接近一幅广告画面的 1 卷 辊2 广告 布3 6 齿轮4 制 动 机 构 5正 向 电动 机 7 8 9广 告布 上 的检 测孔 图 1 多幅面 广告 展 示装 置示意 图 1 s k e t c h ma p o f mu l l i - Me t m ,e a d v e r t is e me n t d V p y d e v i c e 收稿 日期 ：2 0 0 6 0 4 2 9 作者简介 ：薛东彬( 1 9 7 2 -) ，男 ，讲师 。研 究方 向 ：机 电 一体化 、机 械 CAD CA M 。 高度 时 ，红外 线检测 装置通过 检测孔 9检测 到这一位 置 ，控制装置发出指令使电动机 5转入低速运行 ；当广 告布移动的距离等于一 幅广告 画面的高度时 ，红外线检 测装置通过检测孔 8检测到这一位置，控制装置发出指 令使 电动机断电同时启动制动器 。这时要展示 的广告 画 面停留在展示窗内进行展示 ，展示时问 由控制系统设定 1 1。当展示时间达到设定值 ，电动机 5再次启动 、运转 ， 重复上述各 动作过程展示下一 幅广告。正向展示最后一 幅广 告时控制系统通过检测孔 7检测到此信息 ，完成最 后一幅画面展示后控制系统启动反向电动机 ，此时广告 画面 自上而下运动按照逆向顺序展示各幅广告的内容。 2 控 制系统的硬 件设计 控制系统以 A T 8 9 S 5 1单片机为核心进行设计 ，硬件 电路 框 图如 图 2所示 。 A T 8 9 S 5 1 是一个低功耗 、高性 能 C MO S单片机 ，片 内含 4 k B的可 反复擦写 1 0 0 0次 的 F l a s h只读 程序存储 器 ，器件采用 A T ME L公司的高密度 、非易失性存储技 C NI A T8 9S 51 l P 1 0 V C C l P1 1 P 00 l 口 P 1 2 P 0 1 一 P1 3 P 0 2 i I P1 4 P 0 3 j VC C P1 5 P 0 4 一一0 k 一 幸 2 2 1t F 一 P 1 6 P () 5 ! -I P1 7 P0 6 一 一 RS T P ( ) 7 P 3 0 E A VP P K l P 3 1 A L E P R O G 一 控制输 出 P 3 2 P S E N K2 13 3 P 2 7 一 r1 r I t 3 4 P 2 6 二 = j 罱 I = j l l_ lC 【)2 13 5 P 2 5 6 5 P 3 6 P 2 4 P 3 7 P 2 3 一 j离 lJ 昌 l 一 6 M 曰 X T A I 2 P 2 2 u H -_。_一 3 o p F g - X T A I I P 2 1 r G N D P 2 0 图 2 硬 件 电路框 图 Fi g 2 h a r d wa r e c i r c u i t t h e o r y 1 3 5 维普资讯 测试与控制 术 制造 ，兼容标 准 MC S 一 5 1指令系统及 8 0 C 5 1引脚结 构 ，内部集成看门狗计时器 ，不再需要像 8 9 C 5 1 那样外 接看门狗计时器单元电路 回 。 为了实现每一幅画面和最后一 幅画面的定位检测 以 及 减速 开始位 置 的检测 ，采用 三组 以索 尼公 司产 品 C X 2 0 1 0 6为主芯片的检测头。通过 A T 8 9 S 5 1的 P 1 4端 口 驱动红外线发射装置产生 4 0 K H z的红外线用于检测 ，当 发射和接收之间的遮挡消失时 ( 通过在广告布上开设位 置检测孔的方法实现) ，检测信号 由每组测头中 C X 2 0 1 0 6 的输出端 ( 7脚)输 出，分别通过 P 1 0 、P 1 1 、P 1 2输入 A T 8 9 S 5 1 ，控制系统根据信号的性质确定下一步的工作。 控制系统发出的电动机启动 、停止、高低速切换和 制动器启动、停止等控制信号由 A T 8 9 S 5 1的 P 2口输出， 通过光电耦、U L N 2 0 0 3 、继电器来控制电动机和制动器。 U I 2 0 0 3是美 国 T e x a s I n s t r u m e n t s 公司的高压大电流达 林顿晶体管系列产品，此处用于驱动控制继电器。 扩展一片 A T 2 4 C 0 2用于预设每一幅画面的展示时间 数据 的存放 ，通过开关 K1向系统输入展示 预设时间 ， 数码显示器用 于显示预设时间。开关 K 2是 自动运行开 关 ，K 2闭合系统进入 自动运行状态 ，K 2断开系统处于 手动调试状态 ，此时可以通过 K1改变停 留时间。 3 控制系统工作原理 系统上 电完成初始化后如果 K 2闭合则进入 自动工 作 状 态 ，首先 检 测 P 1 0 、P 1 1 、P 1 2接 12 1 如 果 P 1 0 、 P 1 1 、 P 1 2均 为 高 电 平 ，则 通 过 P 2 口一光 电藕一 U L N 2 0 0 3输出命令使制动器放开 ，启动正 向电动机 ( 高 速 ) ；如 果 P 1 0 、P 1 1 、P 1 2不均 为 高 电平 ，则 根据 P 1 0 、P 1 1 、P 1 2的状态判断去执行相应得动作。 正向电动机 ( 高速)运转带动画面正向高速移动，当 画面移动到第一个检测孔时，测头接收到红外线信号 ( 遮 挡消失) ，将此信号送给 C P U，C P U通过 P 2 E l 一光电藕一 U 2 0 0 3输出命令使正向电动机完成高低速切换转入低速 运行。当画面移动到第二个检测孔时 C P U发出指令使从动 轴制动器制动 ，Q1秒后使正向电动同时主动轴制动器制 动 ( 这样设计可以增加定位精度，同时有效地防止广告布 起皱) 。然后通过 I 2 C总线读取 A T 2 4 C 0 2内储存的展示停留 时间，停留时间到，启动正向电动机进入下一个循环。 当展示的是最后一幅画面，正反向转换测头发出检 测信号给 C P U，展示时间到则启动反向电动机使广告布 反 向运行。反向运行时单幅画面的定位控制方法和正 向 运行时相同，不再赘述 。 4 软件系统 本控制系统的软件主要包括广告机运动控制程序，程 1 3 6 序流程如图 3 所示 ， I 2 C总线程序，按键处理程序 ， 4 0 K H z 红外线发生程序 ，检测信号处理程序 ，看门狗程序等。 看 门狗 的作用是 避免系统 由于外 部的干扰而陷入 “ 死循环” ，A T 8 9 S 5 1自带看 门狗 电路 ，看 门狗寄存器 ( WD ， I R S T)的地址是 0 A 6 H 嘲。只要在 0 A 6 H中先写入 O 1 E H再写入 O E 1 H即可激活看门狗。 ( 塑 I l塑塑垡 I 读 EE P ROM 确定停 留时间 一 正向I I 正向电动机高速I l反向电动机高嗣 I收到减速信号 I收到减速信号 画面到位 从动轴刹车制动 延时01 秒 主动轴刹车制动 画面到位 从动轴刹车制动 延时0 1 秒 主动轴刹车制动 不 图 3 运 动控 制程序 制流 程 图 F i g 3 flo w c h a r t o f mo v e me n t c o n t r o l p r o g r a me 应用汇编语言编程 时 ，在程序初始化中激 活看 门 狗应用方法如下 ： 0RG 0 0 0 o L J MP b e g i n B EG I N： MO V 0 A 6 H ， f 0 1 E H ；先送 1 E MO V 0 A6 H， f 0 El H ；后 送 E1 。 喂狗指令 应用方法如下 ： F OR： MO V 0 A 6 H ， f 0 1 E H ；先送 1 E MO V 0 A6 H， f 0 El H ；后 送 E1 UMP F OR 用 C 语 言 编 程 时 要 增 加 一 个 声 明 语 句 ， 在 A T 8 9 X 5 1 h声 明 文 件 中增 加 一 行S F R WD T R S T = 0 x A6； Ma i n 0 维普资讯 测试与控制 WD T R S T = 0 x l E； l 如晶振为 6 M则 3 2 ms 需要喂狗一次。 WD T R S T ： 0 x E1 ； 初始化看 门狗 。 l Wh i l e f l 1 ： u 当 日 匕 l l 制作出样机后与机械系统进行的联机调试 ，并进行 W D T R S T = 0 x l E ； l 了1 2 0 小 时 不间 断 运 行 试 验 。 实 践 证明 该 控 制 系 统 抗 干 W D T R S T = 0 x E 1 ； 喂 狗 指 令 ； 扰 能 力 强 、 位 置 控 制 准 确 、 制 造 成 本 低 ， 达 到 了 设 计 要 l 求和预期效果。 必须激活才能 工作 。由 _ 】 狗是 A T 8 9 s 5 l l 盖 萎 种 多 幅 面 广 告 展 示 设 备 的 般 I ： 自带的内部电路 ，因此必须保证 C P U的上电和晶振的起 2 】曹冬，等基于 A 他9 s 5 1的新型打铃器的研制 现 代电子技术 0 5 ， 1 0 振才可以保证看门狗的正常工作。另外， 看门狗计数器 l 3 】 余永 权 A T M E L 8 9 系 列 单片 机 应用 技 术M 】 北 京：北 京航 空 航 人 是 1 4 位的，必须保证在 1 6 3 8 4个机器周期内喂狗一次， l 大学出 版社， 2 0 0 2 De s i g n o f Co n t r o l S y s t e m f o r M u l t i - P i c t u r e Ad v e r t i s e me n t Di s p l a y De v i c e Ba s e d On AT8 9 S 5 1 X U E D o n g - B i n ，WA N G Z o n g - C a i ，C H E N D ，WA N G Y a n - L i n ，Q l U C h a o ，L I H u a (Ele c t r o n i c me c h a n i c a l I n s ti t u t e ，He n a n I n d s u t r i al Un i v e r s i t y ，Z h e n g z h o u He n a n 4 5 0 0 0 7 ，Ch i n a ) Abs t r a c t ：Th e a r t i c l e i n t r od u c e s a c o ntrol s y s t e m of Mul tiPi c t ur e a d v e r t i s e me n t d i s pl a y de v i c e ，i nc l u d i n g o f h a r d wa r e ，pr i nc i p l e a nd p a r t i a l s o f t wa r e fl ow c h a r t W h i c h c o r e i s AT89 S 5 1 On t he o t he r s i d e y o u c a n g e t s o me r e f e r e nc e d e ffe c t s b y r e a din g i t f or u nd e rst a n din g AT89 S 5 1 Ke y wor d s ：a d v e r t i s e me n t dis p l a y de vic e；c o ntrol s y s t e m ；AT8 9 S5 1 ( 上接第 1 2 8页) 3 3 P 0l 设备驱动程序 要设计一个工作于Wi n d o w s 下的 P C I 设备 ，必须设计 虚拟设备驱动程序以实现 P C对 PCI 设备的访问。我们选 用了 Wi n D r i v e编写工具 。其最大不 同点是它可以在编程 者不太了解 Wi n d o w s内核 的情况下编写驱动程序。这样， 可以把精力主要放在功能的实现上 ，同时用 Wi n D fi v e写 成的驱动程序只需作很少的修改就能很方便地适用于各种 操作 系 统 ，开发 的过程 如 下 ：用 Win D fi v e的 D r i v e Wi z a r d工 具 查 找 所要 编 写驱 动 程 序 的 P C I卡 ，并用 C R E A T I N G I N F F I F E产生 I N F文件 ，然后添加新硬件； 对 P C I卡上的配置寄存器 、I O空间、内存范围、中断、 片内寄存器进行设置 ； 生成源代码 ，对 它进行功能添 加，主要是实现对 D S P片内S R A M的访问。 4结论 本文叙述的基于 T MS 3 2 0 C 6 2 0 l机器视觉道路图像采 集与处理系统采用 C P L D和 F I F O实现实时视频图像的 采集 ，同时保证 D S P的实时处理 的要求 ，利用 P C I 2 0 4 0 和 D S P芯片 T MS 3 2 o C 6 2 0 l 实现图像数据的高速传输。随 着数字信号处理技术 和计算 机技术 的不断发 展 ，基 于 D S P的实时采集与处理系统将会得到越来越广泛的应用 ， 在智能公路划线车初始试验阶段收到了良好的效果。 参考文献 ： 1 】戴逸 民 ， 等 基于 D S P的现代 电子 系统设 计 M】 北京： 电子工业 出 版社。 2 0 0 2 2 】邹彦 D S P原理及应用 M】 北京： 电子工业出版社， 2 0 0 5 3 】张勇 C C + +语言硬 件程 序设计一 基于 T MS 3 2 0 C 5 0 0 0系列 D S P M】 西安： 西安电子科技大学 出版社， 2 0 0 3 4 】郭栋， 王志 良， 李正熙， 张永 忠基于 D S P的图像 处理 系统 J 】 微 型 计算机信息 2 0 0 5 ， 3 5 】白晓宁， 黄建军， 谢维信 基于 D S P的 P C I 图像采集卡设 计 J _ 现代 电子技术 2 0 0 4 ， 4 6 6 邱 尚斌， 秦新锋 李剐 基 于 T MS 3 2 O c 6 2 O 1图像 采集和处理 系统 的 硬件实现 J _ 光电技术应用， 2 0 0 5 ， 2 7 T MS 3 2 0 C 6 2 0 1 6 7 0 1 E v a l u a t i o n Mo d u l e T e c h n i c a l R e f e r e n c e ，T a x e s I n s t r u me n t ， 1 9 9 8 De s i g n o f t h e S y s t e m o f Ro a d - i ma g e Ac q u i s i t i o n a n d P r o c e s s i n g b a s e d o n DS P M a c h i n e Vi s i o n C HEN L i a n - Y o n g ，L I U De - Y i n g，C HE N Ku n - J i e ( E n g i n e e r i n g C o e g e ， Na n j i n g A c u l tur al Un i v e rs i ty，Na n j i n g j i ang s u 2 1 0 0 3 1 ，C hi n a ) Abs t r ac t ：Ba s e d on t he d e v e l o pe d a c tual a p p l i c a t i o n s yst e m ，the p a p e r dis c us s e s the h ard ware d e s i g n i n g s c he me o f r e alti l ne r oa d i I na g e a c q u