陈佳毕业设计

无线遥控电动栏杆系〔分院〕：电子信息工程系学生姓名：陈佳学号：0965903322指导教师：胡克满二○○年月日

摘要无线遥控电动栏杆，主要目的是为节省外来人员以及车辆的等待时间和方便保安的安检管理。论文首先对无线遥控电动栏杆由无线收发控制模块，电源模块，驱动模块等电路组成的分析。涉及相关知识有模拟电路，数字电路和通信技术等方面。关键词：电路；防护器材；无线遥控；驱动程序；红外线

目录目录引言 4一、电路概论 51、功能描述 52、无线信号收发关系 5二、单片机控制电路设计 51、端口的控制 52、电路驱动示意图 6三、PCB设计 7一、PCB设计根本概念 71、尽量少用过孔 72、丝印层〔Overlay〕 83、SMD的特殊性 84、网格状填充区 85、焊盘〔Pad〕 86、各类膜〔Mask) 97、飞线——有两重含义 9二、控制电路PCB绘制 10四、设计程序思想 11五、流程图 121、什么是流程图 122、绘制流程图的步骤 133、使用流程图需要考虑的问题 134、定义 135、根本结构 136、电路原理 13六、控制程序 141、控制程序概括 142、控制程序 14参考文献 17引言无线遥控电动栏杆，主要目的是为节省外来人员以及车辆的等待时间和方便保安的安检管理，提升管理效率，做好更好的安防工作。我们用两个开关A、B控制电机反转或正转。用单片机的P1口P2口来控制两个信号，P1和P2接开关，P1.7和P2.7接发光二极管，低电平有效。另外要让单片机正常工作，还需要复位电路，复位电路有两种一种是上电复位，一种是手动复位，本文采用上电复位，在复位脚提供两个机器周期以上的高电平，完成上电复位〔5V〕。

一、电路概论1、功能描述这里我们用两个开关A、B控制电机反转或正转。无线发射器主要发送出红外线信号，无线接收器主要接收红外线信号。无线接收器的P1低电平和P2低电平对应两个开关A、B，当无线接收器接收到P1低电平信号，A开关闭合，发光二极管D3灯亮电机电路得电反向工作转动，栏杆向上开启。当无线接收器接收到P2低电平信号，B开关闭合，发光二极管D4灯亮电机电路得电正向工作转动，栏杆向下落下关闭。2、无线信号收发关系根据以上分析，可列出无线遥控控制栏杆工作状态与无线发射器，无线接收器状态的关系如下。无线接收器

无线发射器

栏杆向上开启

栏杆向下落下A

B

P1P2D3D40

0

00

不动

不动

1

0

10灯亮〔向上开启〕

灭0

1

01

灭灯亮〔向下落下〕

二、单片机控制电路设计1、端口的控制

因为有两个开关信号，我们用P1口P2口来控制两个信号，P1和P2接开关，P1.7和P2.7接发光二极管，低电平有效。另外要让单片机正常工作，还需要复位电路，复位电路有两种一种是上电复位，一种是手动复位，本文采用上电复位，在复位脚提供两个机器周期以上的高电平，完成上电复位〔5V〕。2、电路驱动示意图电机正反转驱动电路接法如图一所示。稳压电源电路主要为单片机正常工作提供工作所需电源，稳压电源电路原理图如图二所示。图一电机正反转驱动电路原理图图二稳压电源电路原理图三、PCB设计一、PCB设计根本概念1、尽量少用过孔一旦选用了过孔，务必处理好它与周边各实体的间隙，特别是容易被无视的中间各层与过孔不相连的线与过孔的间隙，如果是自动布线，可在“过孔数量最小化〞〔ViaMinimiz8tion〕子菜单里选择“on〞项来自动解决。〔2〕需要的载流量越大，所需的过孔尺寸越大，如电源层和地层与其它层联接所用的过孔就要大一些。2、丝印层〔Overlay〕为方便电路的安装和维修等，在印刷板的上下两外表印刷上所需要的标志图案和文字代号等，例如元件标号和标称值、元件外廓形状和厂家标志、生产日期等等。不少初学者设计丝印层的有关内容时，只注意文字符号放置得整齐美观，忽略了实际制出的PCB效果。他们设计的印板上，字符不是被元件挡住就是侵入了助焊区域被抹赊，还有的把元件标号打在相邻元件上，如此种种的设计都将会给装配和维修带来很大不便。正确的丝印层字符布置原那么是：〞不出歧义，见缝插针，美观大方〞。3、SMD的特殊性Protel封装库内有大量SMD封装，即外表焊装器件。这类器件除体积小巧之外的最大特点是单面分布元引脚孔。因此，选用这类器件要定义好器件所在面，以免“丧失引脚〔MissingPlns〕〞。另外，这类元件的有关文字标注只能随元件所在面放置。4、网格状填充区网格状填充区〔ExternalPlane〕和填充区〔Fill)正如两者的名字那样，网络状填充区是把大面积的铜箔处理成网状的，填充区仅是完整保存铜箔。初学者设计过程中在计算机上往往看不到二者的区别，实质上，只要你把图面放大后就一目了然了。正是由于平常不容易看出二者的区别，所以使用时更不注意对二者的区分，要强调的是，前者在电路特性上有较强的抑制高频干扰的作用，适用于需做大面积填充的地方，特别是把某些区域当做屏蔽区、分割区或大电流的电源线时尤为适宜。后者多用于一般的线端部或转折区等需要小面积填充的地方。5、焊盘〔Pad〕焊盘是PCB设计中最常接触也是最重要的概念，但初学者却容易无视它的选择和修正，在设计中千篇一律地使用圆形焊盘。选择元件的焊盘类型要综合考虑该元件的形状、大小、布置形式、振动和受热情况、受力方向等因素。Protel在封装库中给出了一系列不同大小和形状的焊盘，如圆、方、八角、圆方和定位用焊盘等，但有时这还不够用，需要自己编辑。例如，对发热且受力较大、电流较大的焊盘，可自行设计成“泪滴状〞，在大家熟悉的彩电PCB的行输出变压器引脚焊盘的设计中，不少厂家正是采用的这种形式。一般而言，自行编辑焊盘时除了以上所讲的以外，还要考虑以下原那么：〔1〕形状上长短不一致时要考虑连线宽度与焊盘特定边长的大小差异不能过大；〔2〕需要在元件引角之间走线时选用长短不对称的焊盘往往事半功倍；〔3〕各元件焊盘孔的大小要按元件引脚粗细分别编辑确定，原那么是孔的尺寸比引脚直径大0．2-0．4毫米。6、各类膜〔Mask)这些膜不仅是PcB制作工艺过程中必不可少的，而且更是元件焊装的必要条件。按“膜〞所处的位置及其作用，“膜〞可分为元件面〔或焊接面〕助焊膜〔TOporBottom和元件面〔或焊接面〕阻焊膜〔TOporBottomPasteMask〕两类。顾名思义，助焊膜是涂于焊盘上，提高可焊性能的一层膜，也就是在绿色板子上比焊盘略大的各浅色圆斑。阻焊膜的情况正好相反，为了使制成的板子适应波峰焊等焊接形式，要求板子上非焊盘处的铜箔不能粘锡，因此在焊盘以外的各部位都要涂覆一层涂料，用于阻止这些部位上锡。可见，这两种膜是一种互补关系。由此讨论，就不难确定菜单中类似“solderMaskEn1argement〞等工程的设置了。7、飞线——有两重含义自动布线时供观察用的类似橡皮筋的网络连线，在通过网络表调入元件并做了初步布局后，用“Show命令就可以看到该布局下的网络连线的交叉状况，不断调整元件的位置使这种交叉最少，以获得最大的自动布线的布通率。这一步很重要，可以说是磨刀不误砍柴功，多花些时间，值！另外，自动布线结束，还有哪些网络尚未布通，也可通过该功能来查找。找出未布通网络之后，可用手工补偿，实在补偿不了就要用到“飞线〞的第二层含义，就是在将来的印板上用导线连通这些网络。要交待的是，如果该电路板是大批量自动线生产，可将这种飞线视为0欧阻值、具有统一焊盘间距的电阻元件来进行设计.印刷电路板〔Printedcircuitboard，PCB〕几乎会出现在每一种电子设备当中。如果在某样设备中有电子零件，那么它们也都是镶在大小各异的PCB上。除了固定各种小零件外，PCB的主要功能是提供上头各项零件的相互电气连接。随着电子设备越来越复杂，需要的零件越来越多，PCB上头的线路与零件也越来越密集了。标准的PCB长得就像这样。裸板〔上头没有零件〕也常被称为「印刷线路板PrintedWiringBoard〔PWB〕」。板子本身的基板是由绝缘隔热、并不易弯曲的材质所制作成。在外表可以看到的细小线路材料是铜箔，原本铜箔是覆盖在整个板子上的，而在制造过程中局部被蚀刻处理掉，留下来的局部就变成网状的细小线路了。这些线路被称作导线〔conductorpattern〕或称布线，并用来提供PCB上零件的电路连接。为了将零件固定在PCB上面，我们将它们的接脚直接焊在布线上。在最根本的PCB〔单面板〕上，零件都集中在其中一面，导线那么都集中在另一面。这么一来我们就需要在板子上打洞，这样接脚才能穿过板子到另一面，所以零件的接脚是焊在另一面上的。因为如此，PCB的正反面分别被称为零件面〔ComponentSide〕与焊接面〔SolderSide〕。如果PCB上头有某些零件，需要在制作完成后也可以拿掉或装回去，那么该零件安装时会用到插座〔Socket〕。由于插座是直接焊在板子上的，零件可以任意的拆装。下面看到的是ZIF〔ZeroInsertionForce，零拨插力式〕插座，它可以让零件〔这里指的是CPU〕可以轻松插进插座，也可以拆下来。插座旁的固定杆，可以在您插进零件后将其固定。如果要将两块PCB相互连结，一般我们都会用到俗称「金手指」的边接头〔edgeconnector〕。金手指上包含了许多裸露的铜垫，这些铜垫事实上也是PCB布线的一局部。通常连接时，我们将其中一片PCB上的金手指插进另一片PCB上适宜的插槽上〔一般叫做扩充槽Slot〕。在计算机中，像是显示卡，声卡或是其它类似的界面卡，都是借着金手指来与主机板连接的。PCB上的绿色或是棕色，是阻焊漆〔soldermask〕的颜色。这层是绝缘的防护层，可以保护铜线，也可以防止零件被焊到不正确的地方。在阻焊层上另外会印刷上一层丝网印刷面〔silkscreen〕。通常在这上面会印上文字与符号〔大多是白色的〕，以标示出各零件在板子上的位置。丝网印刷面也被称作图标面〔legend〕。二、控制电路PCB绘制 绘制好原理图后，就可以转换为PCB图，在绘制PCB图时，先将PCB的规那么设置好，比方电路的层数，这里因为电路比拟简单，使用两层板，设置好不同信号导线的宽带，电源和地线的宽度要尽可能的宽，焊盘和通孔的尺寸，导线间距等。在将元器件倒入的PCB图后，按照信号的流向摆放好元器件，尽量将同类的器件摆放在一起，显得更加美观。元器件摆放好后，可以采用自动布线，自动布线后，对不能布通或违反规那么的导线再用手工布线，布出的PCB如图三所示。图三PCB图四、设计程序思想因为机器亦好多的局限性，如没有足够内存，性能不够稳定等等。所以需要人们为机器设计一套合理的程序来保证机器运行状况良好，省电，性能稳定，同时，还要保证学习这种程序语言的人容易理解和学习。程序可以这么设计：1、一个一个的加，就像我们小时候掰手指一样，很明显，这样太慢：

就得这样：1+2＝3；

3+3+4＝10；

10+5+6＝21；

...

到天黑都还没算完。

我们弄清楚这个题的规律：就是后面的数比前面的数大一，最大到100；而对等相加〔1+100〕,〔2+99〕等于101,一共有一百项，除以2,共有50个对等相加值相同的项，即101*50＝5050；

这是数学的思想

那么程序呢，就是后一个数比前一个数大一，其实是一个有限累加循环。

设i=1；j为累加值1,k为结果

那么可以这样，k=i+j;把这个式了反复99次，i=1,j=1,k=1+1=2;反复;i=2,j=1,k=2+1=3;并与以前的K相加，即是5，还须加上i的初始值，即是6；这样下去。

程序两句话就可以了，而第一种方法要99句。哪一个间洁就很了了。明显后一种方法更简便优化，设计思想优于前一种，画出电路的流程图的作用在于此。五、流程图1、什么是流程图以特定的图形符号加上说明，表示算法的图，称为流程图或框图。流程图是流经一个系统的信息流、观点流或部件流的图形代表。在企业中，流程图主要用来说明某一过程。这种过程既可以是生产线上的工艺流程，也可以是完成一项任务必需的管理过程。例如，一张流程图能够成为解释某个零件的制造工序，甚至组织决策制定程序的方式之一。这些过程的各个阶段均用图形块表示，不同图形块之间以箭头相连，代表它们在系统内的流动方向。下一步何去何从，要取决于上一步的结果，典型做法是用“是〞或“否〞的逻辑分支加以判断。流程图是揭示和掌握封闭系统运动状况的有效方式。作为诊断工具，它能够辅助决策制定，让管理者清楚地知道，问题可能出在什么地方，从而确定出可供选择的行动方案。流程图有时也称作输入-输出图。该图直观地描述一个工作过程的具体步骤。流程图对准确了解事情是如何进行的，以及决定应如何改良过程极有帮助。这一方法可以用于整个企业，以便直观地跟踪和图解企业的运作方式。流程图使用一些标准符号代表某些类型的动作，如决策用菱形框表示，具体活动用方框表示。但比这些符号规定更重要的，是必须清楚地描述工作过程的顺序。流程图也可用于设计改良工作过程，具体做法是先画出事情应该怎么做，再将其与实际情况进行比拟。2、绘制流程图的步骤为便于识别，绘制流程图的习惯做法是：圆角矩形表示“开始〞与“结束〞。矩形表示行动方案、普通工作环节用菱形表示问题判断或判定〔审核/审批/评审〕环节用平行四边形表示输入输出箭头代表工作流方向3、使用流程图需要考虑的问题使用流程图需要考虑很多问题，如：过程中是否存在某些环节，删掉它们后能够降低本钱或减少时间？还有其他更有效的方式构造流程吗？整个过程是否因为过时而需要重新设计？应当将其完全废弃吗？4、定义流程图是由一些图框和流程线组成的，其中图框表示各种操作的类型，图框中的文字和符号表示操作的内容，流程线表示操作的先后次序。5、根本结构顺序结构，分支结构〔又称选择结构〕，循环结构。6、电路原理根据电路的工作原理，画出电路的流程图，如图四所示。图四流程图发射信号发射信号读取信号取低向位送D=A