STC89C52RC

2024-11-05

STC89C52RC(精选8篇)

STC89C52RC 篇1

电梯是一种以电动机为动力的垂直升降机, 装有箱状吊舱, 用于多层建筑乘人或载运货物[1]。随着社会的发展, 人们对电梯的调速精度、调速范围等静态和动态特性都提出了更高的要求。并且如何完成对电动升降机的有效控制以及呈现友好的人机界面已经成为许多企业、商家及消费者的迫切要求[2,3]。本文以STC89C52RC单片机为主控制芯片, 设计出一个具有行程控制、楼层显示和过载保护等功能的电梯模拟控制系统。

1系统组成

电梯主要由曳引系统, 导向系统, 电力拖动系统, 电气控制系统和安全保护系统等组成, 其中曳引系统主要输出与传递动力;电力拖动和控制系统主要对电梯实行速度控制。根据层次化设计理论, 该设计可分为单片机模块、开关控制模块、数码管显示模块、电机驱动模块以及报警显示模块, 其系统框图如下图1所示:

2硬件电路设计

2.1单片机控制模块

单片机最小系统包括主芯片、复位电路和晶振脉冲产生电路。Y为11.0592MHz晶振, 与30Pf电容并联。J1为排阻, 作为P0端的上拉电阻再接数码管显示模块。RXD、TXD为数据输入端口, 通过电脑编程能将程序通过此接口烧录入单片机中。P1口接按键模块, P2口作为时钟电源接口, P3口做电机及驱动模块接口。具体电路图如上图2所示。

2.2 LED显示模块

此模块选择LED灯作为指示灯, 分别显示上行、下行和超重, 当电梯由低层向高层运行时, 上行的LED灯点亮, 当由高层向低层运行时, 下行的LED灯点亮。超载按键按下, 那么超载报警灯闪烁。电阻的目的是减小加在LED灯上的电压, 防止电流过大烧毁LED灯。具体电路图如下图3所示。

2.3电机驱动模块

本次设计采用直流电机, 电机驱动采用L9110H驱动器完成, 电机采用5V电源供电即可。具体电路图如下图4所示。

2.4总电路图

依据前面设计, 采用STC89C52RC单片机作为主控制芯片的电梯模拟控制系统的主电路图如下图5所示。

3设计总结

本设计是以单片机为核心控制器件, 用直流电机仿造曳引系统, 集按键、楼层显示、电梯内按键等模块于一体, 通过程序设计及软硬件调试而成的模拟实际电梯运行的智能化电梯控制系统的设计。在智能化设计方面具有一定的借鉴性和研究价值。

参考文献

[1]冯国庆著.电梯维修与操作 (第二版) [M].北京:中国劳动社会保障出版社, 2004:36-39.

[2]黄韬, 王春迎, 林瑞全.基于STC89C51RC的直流电动升降机控制系统设计与实现[J].机电技术, 2010 (02) :66-69.

[3]王荣娟.基于单片机电梯控制系统设计与实现[J].河南科技, 2013 (07) :93-94.

STC89C52RC 篇2

【关键词】超声波传感器;STC89C5 2;测距仪

传感器是现代信息技术的主要内容之一,其中超声波传感器有着广泛、普遍的应用。随着科学技术的快速发展,超声波将在测距仪中的应用越来越广。超声波测距仪作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大的发展空间,它将朝着更加高定位高精度的方向发展,以满足日益发展的社会需求。利用单片机控制超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制。

本文所设计的测距仪包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、按键控制、四位数码管显示、报警等子模块。电路结构可划分为:超声波传感器、蜂鸣器、单片机控制电路。就此设计的核心模块来说,单片机就是设计的中心单元,所以此系统也是单片机应用系统的一种应用。单片机应用系统也是有硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统,软件是各种工作程序的总称。单片机应用系统的研制过程包括总体设计、硬件设计、软件设计等几个阶段。系统采用STC89C52单片机作为核心控制单元,当测得的距离小于设定距离时,主控芯片将测得的数值与设定值进行比较处理。然后控制蜂鸣器报警。图1为系统总体设计图:

主控制模块设计

STC89C52、超声波传感器、按键、四位数码管、蜂鸣器等一些单片机外围应用电路。电路中用到3个按键,一个是设定键,一个加键,一个减键。

复位电路模塊设计

单片机在启动时都需要复位,以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态,并从初态开始工作。89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时,且振荡器稳定后,如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上,则CPU就可以响应并将系统复位。

时钟电路模块设计

因为一个机器周期含有6个状态周期,而每个状态周期为2个振荡周期,所以一个机器周期共有12个振荡周期,如果外接石英晶体振荡器的振荡频率为12MHZ,一个振荡周期为1/12us,故而一个机器周期为1us。

声音报警电路模块设计

用一个Speaker和三极管、电阻接到单片机的P13引脚上,构成声音报警电路。

显示模块设计

数码管使用的是4位共阳极数码管,驱动电路中三极管使用的是8550三极管。其中8550三极管可以和9012三极管通用,都为PNP型三极管。其中三极管是用来做驱动的作用。

按键电路模块设计

按键电路用来设置测距的安全距离有三个按键分别是进入设定键,增加距离键,减少距离键。

超声波测距模块设计

超声波模块采用现成的HC-SR04超声波模块,该模块可提2cm-400cm的非接触式距离感测功能,测距精度可达高到3mm。模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。基本工作原理:采用IO口TRIG触发测距,给至少10us的高电平信号,模块自动发送8个40khz的方波,自动检测是否有信号返回。有信号返回,通过IO口ECHO输出一个高电平,高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2。

时序图表明只需要提供一个10uS以上脉冲触发信号,该模块内部将发出8个40KHz周期电平并检测回波。一旦检测到有回波信号则输出回响信号。回响信号的脉冲宽度与所测的距离成正比。由此通过发射信号到收到的回响信号时间间隔可以计算得到距离。建议测量周期为60ms以上,以防止发射信号对回响信号的影响。

误差分析

要想判断捕获到的第一个回波确定准确的接受时间,必须对收到的信号进行足够的放大,否则不正确的判断回波时间,会对超声波测量精度产生影响。

超声波在大气中传播的速度受介质气体的温度、密度及气体分子成分的影响。实际情况下,温度每上升或者下降1度,声速将增加或者减少 0.607m/s,这个影响对于较高精度的测量是相当严重的。

结论

对所设计的硬件电路进行测量、校准发现其测量范围0.2cm~400cm内的平面物体做了多次测量发现,其最大误差为3cm,显示最小分辨率为0.01m,测量盲区小于0.15米,且重复性好。该系统通过以STC89C52单片机为工作处理器核心,超声波传感器,它是一种新颖的被动式超声波探测器件,能够以非接触测出前方物体距离,并将其转化为相应的电信号输出。该报警器的最大特点就是使用户能够操作简单、易懂、灵活;且安装方便、智能性高、误报率低。

参考文献

[1]宋文绪.传感器与检测技术[M].高等教育出版社,2004年

[2]余锡存.单片机原理及接口技术[M].西安电子科技大学出版社,2000年

[3]郁有文.传感器原理及工程应用[M].西安电子科技大学出版社,2003年

[4]景旭文等.超声测距的研究[J].华东船舶工业学院学报,1994年

作者简介

张野(1988—),男,辽宁朝阳人,沈阳理工大学硕士研究生,研究方向:图像信息处理技术。

基金项目

STC89C52RC 篇3

关键词:红外通信,MC145026,MC145027,STC89C52RC单片机

1概述

随着电子科技的迅速发展,红外技术得到了飞速的发展, 红外遥控的应用已经渗透到各行各业和人们的生活的各个方面,伴随着科技的的发展,人们对红外技术的研究也越来越深入,应用范围也更加广泛,特别是红外遥感技术和红外通信技术领域里、数字技术和传感技术的巨大进步,更是推动了红外技术的发展[1]。目前,无线产品在商业产品中的使用已相当普遍,但是大多数都存在着很大的局限,多半采用的是模拟电路进行设计,这使得产品抗干扰能力比较差,精确程度不够高,保密性能不够好,而且采用模拟电路的调试和维护不方便[2]。随着无线技术的发展,越来越多的远距离控制数据通信系统引入了红外线作为传输媒介进行通信,组成了无线红外遥控通信系统。采用此技术构成的系统,其成本低,精度高,保密性好,技术稳定性强[3,4,5]。本文的核心是设计出基于STC89C52RC单片机的无线红外多路遥控发射/接收系统的硬件电路和软件系统。该系统可以对8个受控对象的工作状态进行遥控,适用于工业,医疗,家用电器等设备的开启或关闭控制。

2红外数据通信的原理

红外通信是以红外线作为通信载体实现两点间近距离的通信和信息的转发,它一般由红外发射和接收系统两部分组成,通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转化实现无线的数据收发。在发射端,发送的数字信号经过适当的调制编码后,送入电光变换电路,经红外发射管转变为红外光脉冲发射到空中;在接收端,红外接收器对接收到的红外光脉冲进行光电变换,解调译码后恢复出原信号,这就构成了红外通信系统[6]。

3本设计各部分设计电路及其功能实现

3.1发送电路硬件电路设计

3.1.1键盘输入电路

本文中设计的输入只有8个,而且所采用的微控制器有足够的引脚,故可采用将每个按键输出端直接接至微控制来构成键盘输入电路。若键盘中有按键按下,P1端口就会产生一组数据,微控制器直接读取该数据并进行相应的处理。键盘输入电路如图1所示。

3.1.2编码电路

编码电路是由集成电路MC145026及其外部电路组成,如图2所示,它将单片机处理的按键数据转换为串行数据信号, 经调制后发射出去。具体做法是:采用STC89C52RC单片机的一个端口作为MC145026的数据端和地址端口,将MC145026的高2位地址直接接地,后3位地址作为扩展,后4个数据位进行编码来控制8个设备,如表1所示。另外由单片机的一个引脚控制 设备发送 数据使能 信号 ,当改引脚 为低电平 时 , MC145026将所存储的地址码和数据码通过数据输出引脚将数据串行发送出去。

说明:粗体字符表示自制引导码,斜体字符表示数据码

3.1.3调制电路

为了提高传输信号的抗干扰能力,还需要将编码信号调制在一个较高的频率的载波上发射,本文中载波频率为38KHZ, 故可以采用CMOS门电路构成的脉冲调制电路,如图3所示。 当编码信号输出为低电平时,振荡器不工作;当编码器输出为高电平时,振荡器正常工作。

3.1.4红外发射电路

红外发射电路是由三极管放大电路和红外发射管组成,其中三极管主要是对发射信号进行电流放大,当基极电压为高电平时,红外发射管导通,向外发送信号,反之,三极管截止,红外发射管不工作。如图4所示。

3.1.5发送电路设计中单片机主电路

发送电路设计中的单片机主芯片是采用宏晶公司的STC89C52RC芯片,其主要特点为采用Flash存贮器技术,降低了制造成本,其软件、硬件与MCS—51完全兼容,且采用高密度非易失存储器制造技术,将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,能在线编程,成本较低,其接口电路如图5所示。

3.1.6发送电路设计中显示电路

发送电路设计中显示电路采用8段共阴数码管组成,将外接引脚输入相应的高电平,即可点亮其中的发光二极管,通过发光二极管的显示组合,可以产生相应的字符显示,如图6所示。选用STC89C52RC的P0口作为输出端,该端口输出时已经外接上拉电阻,所以驱动能力比较强,用P0口作为驱动数码管时,其对应的编码如表2所示,此部分与接收端显示电路设计相同。

3.2接收电路硬件设计

3.2.1一体化红外接收电路

红外接收电路由一体化红外接收头及其外围电路组成,本文中采用应用较为广泛的一体化接收元件IRM388S,它内含高速林密度PIN光电二极管,其接口电路如图7所示。

3.2.2解码电路

解码电路 由与编码 芯片MC145026对应的解 码芯片MC145027及其外围电路组成,如图8所示。

3.2.3微控制器处理电路

接收电路中微控制器电路所采用的主芯片同发射电路中单片机主电路所采用的芯片相同,即STC89C52RC,其外围接口电路如图9所示。

3.2.4接收电路中设备电路

接收电路中设备电路由8个发光二极管和一个电阻组成, 发光二极管的正极引脚接至限流电阻,负极直接接至微控制器引脚,如图10所示。当所对应微控制器的引脚设置为输入且为低电平时,发光二极管点亮,为高电平时,发光二极管熄灭, 由此可以控制设备的工作和停止状态。

4测试结果分析

4.1 38KHZ信号产生测试结果

38KHZ产生测试结果是通过示波器测量并打印的,其中部分打印结果如图11所示,3次测量结果如表3所示。

4.2按键编码测试结果

按键编码测试结果是通过示波器测量并打印的,每个按键编码测试的结果如表4所示。

4.3受控设备控制测试及其显示测试结果

受控设备控制的测试是通过外接的发光二极管亮灭来判断的,显示测试是通过数码管显示的字符来判断的,每个按键按下所对应的设备驱动状态以及数码管显示如表5所示。

说明:粗体字符表示当前无设备正在运行,斜体字符表示。

5结论

STC89C52RC 篇4

随着社会经济的发展和人民生活水平的提高, 人们对住宅的安全性提出了高要求, 迫切需要一种防盗报警系统来保障自己的财产安全和人身安全[1]。国外欧美等发达国家安防技术比我国起步早, 目前普及率达到70%以上, 而在我国还不到20%, 如何设计出高效率、操作简单、高性价比的防盗报警系统成为当前研究的热点。

本文设计了一种基于STC89C52单片机的防盗报警系统, 首先分析了系统结构和工作原理, 然后从硬件设计和软件设计出发阐述了详细的设计过程, 最后通过试验结果验证了系统的有效性。

2 系统结构和工作原理

该防盗报警系统的结构如图1所示。

前端入侵探测器主要完成探测工作, 对所规定的监控区域内的各种参数如红外辐射强度进行探测;通过系统处理器执行相应的程序输出信号, 控制其他模块的状态;接收到报警信号后, 报警电路的LED灯发光, 并且蜂鸣器发出声音, 用以通知用户监控区域发生的情况。可以说, 入侵探测器是系统的“眼睛”, 系统处理器则是“心脏”, 报警电路是系统的“四肢”。

3 系统硬件电路设计

防盗报警系统主要由传感器、单片机、按键控制电路、复位电路、指示报警电路和电源组成, 其硬件电路如图2所示。

本设计采用51系列单片机STC89C52;在监测点上通过热释电红外传感器将人体辐射的红外光谱转换成电信号, 送出TTL电平至STC89C52单片机;单片机经软件查询、识别、判决等环节实时发出入侵报警状态控制信号, 驱动蜂鸣器及报警指示灯报警。下面分别介绍各个模块的功能实现。

3.1 单片机

STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器, 具有8K在系统可编程Flash存储器。使用高密度非易失性存储器技术制造, 与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程, 亦适于常规编程器。在单芯片上, 拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash, 使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案[2]。

要使单片机工作起来最基本的电路构成为单片机最小系统, 如图3所示。

单片机最小系统包括单片机、复位电路、时钟电路构成。STC89C52单片机的工作电压范围是4V-5.5V, 所以通常给单片机外界5V直流电源。连接方式为单片机中的40引脚VCC接正极5V, 而20引脚VSS接电源地端。复位电路就是确定单片机的工作起始状态, 完成单片机的启动过程。单片机接通电源时产生复位信号, 完成单片机启动确定单片机起始工作状态。当单片机系统在运行中, 受到外界环境干扰出现程序错误的时候, 按下复位按钮则内部的程序自动从头开始执行。一般有上电自动复位和外部按键手动复位, 单片机在时钟电路工作以后, 在RE-SET端持续给出2个机器周期的高电平时就可以完成复位操作。本设计采用的是外部手动按键复位电路, 需要接上上拉电阻来提高输出高电平的值。时钟电路好比单片机的心脏, 就是振荡电路, 向单片机提供一个正弦波信号作为基准, 以此决定单片机的执行速度, 它控制着单片机的工作节奏。

3.2 热释电红外传感器

热释电红外传感器 (简称PIR) 是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化, 并将其转换成电压信号输出。将这个电压信号加以放大, 便可驱动各种控制电路, 如作电源开关控制、防盗防火报警等, 人体辐射的红外线中心波长为9~10um, 而探测元件的波长灵敏度在02~20um范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口, 这个滤光片可通过光的波长范围为7~10um, 正好适合于人体红外辐射的探测, 而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收, 这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器, 本传感器是整个系统的关键, 能感应到人体红外线。

菲涅耳透镜片相当于热释感应传感器的“眼镜”, 它和人的眼睛一样的作用, 配用得当与否直接影响到使用的功效, 配用不当产生错误的动作, 致使用户或者开发者对其失去信心。它的作用是有效的将探测到空间的红外线集中到传感器上, 菲涅耳透镜根据性能要求不同, 具有不同的焦距 (感应距离) , 从而产生不同的监控视场, 视场越多, 控制越严密。

BISS0001是一款传感信号处理集成电路, 只要热释感应器把红外线接收到信号传输到BISS0001里进行信号处理, 它本身静态电流极小, 工作电压在3V~5V之间, 当工作电压为5V时输出的驱动电流为10mA。配以热释电红外传感器和少量外围元器件即可构成被动式热释电红外传感器, 广泛用于安防, 自控等一些领域, 它是有16个管脚组成的一种集成块。由于热释电红外传感器制作简单、成本低、安装比较方便, 而且防盗性能比较稳定, 抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠, 这种防盗器安装隐蔽, 不易被盗贼发现, 便于多用户统一管理

3.3 按键控制电路

本电路的设计就是为了控制电路中布防和紧急状态下不同的工作方式, 当按下布防键后, 30秒后进入监控状态, 当有人靠近时, 热释红外感应到信号, 将信号传送给单片机, 单片机马上进行报警。当遇到特殊紧急情况时, 可按下紧急报警键, 蜂鸣器进行报警。

3.4 指示报警电路和电源模块

在单片机的I/O里会输出高低电平, 在P20、P21和P22分别接上LED指示灯而P23接上蜂鸣器而蜂鸣器外接个8550的三极管起到开关作用, 当三极管达到饱和状态下就驱动了蜂鸣器工作了。

本系统电压为4.5V左右, 直接接3个1.5V的直流干电池提供电源, 然后用导线连接电源接口模块。

4 系统软件设计

根据单片机的系统功能得知, 它是数据采集模块的中央控制器, 主要完成对规定区域红外辐射信号的采集, 选择需要采集的区域, 通过数据线将信号传递给单片机处理。根据系统功能要求, 单片机的软件设计主要包括主程序设计和中断程序设计等部分组成。

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主程序设计主要完成系统的数据采集和系统的初始化, 以及按需要调用其他子程序模块的任务, 将各个部分组成一个有机统一的整体。系统复位后, 首先系统在单片机的控制下初始化, 然后等待开始命令信号的发送。如果没有开始命令的信号, 系统则返回初始化程序继续重新执行;如果单片机接收到了开始命令, 探测器将开始采集红外辐射, 弱采集到足够强度的红外辐射强度, 探测器将信号发送给单片机, 单片机处理信号后将激发报警装置的工作, 此时蜂鸣器鸣响, 红色的LED指示灯亮起。

按上述工作原理和硬件结构分析可知系统主程序工作流程图如图4所示。

来的脉冲信号后, 表示有人闯入监控区, 从而经过单片机内部程序处理后, 驱动声光报警电路开始报警, 持续报警, 然后程序开始循环工作, 手工按键停止报警中断服务程序工作流程图, 如图5所示。

5 实验测试

系统以单片机C51语言编程, 在u Vision4集成环境中完成软件的编译和调试工作, 使用STC_ISP_V483下载软件通过计算机串口将已写完并且准确的程序写入到单片机当中。通过实验测试, 该系统能够达到防盗报警的需求。使用灵活方便。。该系统的核心是探测、智能报警, 实验证明各种指标都基本达到要求。我们充分考虑了系统可靠性、安全性和适用性, 有较高的性价比, 适合于广泛推广使用。

摘要:随着人们对环境安全要求的不断提高, 防盗报警系统的研究成为热点。本文以STC89C52单片机作为系统处理器, 采用热释电红外传感器进行信号监测, 通过C语言编写程序, 最终实现了防盗报警的系统功能。通过试验证明了此系统的有效性, 并具有高性价比、高可靠性、使用方便等优点。

关键词:STC89C52单片机,热释电红外探测器,防盗报警

参考文献

[1]李戈, 徐政五.报警防盗系统的设计[J].数字技术与应用, 2011 (11) :96.

[2]赵荣阳, 杨祥, 张远翼.基于AT89C51单片机的家庭智能控制系统[J].桂林工学院学报 (自然科学版) , 2008, 28 (1) :142-143.

STC89C52RC 篇5

随着社会的进步、生活步调的加快, 人们开始追求高品质生活, 追求个性化、自动化、娱乐化、智能化的生活方式。随着人们居住环境与生活方式的不断提升与完善, 对家居环境的要求也不断提高, 进而个性化、自动化、娱乐化、智能化的智能家居应运而生[1]。

本文从智能家居应用的实际出发, 以单片机为主控芯片, 结合传感器与网络服务器, 构成具有防盗;煤气火焰探测报警;无线遥控、网络在线远程控制的智能家居系统。

一、系统总体设计

本控制系统的设计采用符合实际和成熟的设计思想, 以实用、安全、性价比高、使用方便、易于扩展和推广为原则进行设计, 本系统包含功能如图1 所示:

(1) 温湿度检测:对家居环境的温度、湿度进行监控, 并在LCD上进行设置[2]。

(2) 防盗报警:对陌生人的入侵进行进行检测, 并发出声光报警。

(3) 智能灯控、智能窗帘:通过对光线的检测, 实现窗帘与灯的自动开、关。

(4) 气体火焰检测:对烟雾、煤气及火灾参数进行检测, 并发出声光报警。

(5) 远程控制:远程控制包括无线遥控和网络在线远程控制两个部分。通过315 无线接收模块和遥控器组成一个无线遥控系统;通过安装了Teamviewer客户端的手机或PC机实现网络远程控制, 实现诸如控制空调、电饭煲、暖气、窗户开光和窗帘开关的无线遥控和远程网络控制。

二、硬件设计

本系统采用STC89C52 为主控芯片, 显示器模块为LCD12864, 无线通信模块为315 无线接收模块并运用Teamviewer客户端实现远程控制。运用各种传感器实现采集数据, 从而通过系统程序完成系统控制功能和通信等任务。其硬件系统结构如图2 所示。

该系统包括显示部分、控制部分、报警部分三个部分组成。

2.1 显示部分。为了使用户清楚直观了解当前时间、温度和湿度, 本系统采用带字库的12864 液晶屏作为显示模块。利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令, 构成全中文人机交互图形界面。液晶显示电路如图3 所示。

采用由外部电池供电的DS1302 作万年历和计时, 有效的防止了因单片机系统断电而带来电时间停止误差。

为确保系统具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性, 本设计选用DHT11 数字温湿度传感器。它是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器, 应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术[3]。

2.2 控制部分。控制部分包括远程控制以及智能控制两部分。

(1) 远程控制。 本系统的控制方式除了小区域的315MHz无线遥控控制外还采用了Teamviewer客户端通过网络远程控制系统服务器向系统发送指令, 从而达到远程控制的目的。

Team Viewer是一个可以在任何防火墙和NAT代理的后台进行远程控制的软件, 可以实现桌面共享和文件传输, 它的优点在于无需限定在某一局域网内控制, 而是适用于整个互联网环境, 扩大了控制使用范围[4]。

在进入智能家居系统进行数据审查时, 为了防止家庭系统、联网的家电和设备被恶意破坏, 本系统的远程控制通过teamviewer客户端、固定的账号和密码对服务器进行控制, 可以保证控制的安全性。

(2) 智能控制。智能控制包括窗帘智能控制与灯智能控制。运用光敏传感器进行光线检测, 当光通量过低时, 通过主控芯片控制步进电机实现电动窗帘的开与关。

运用热释电传感器实现夜间智能灯的感应开、关, 亮灯时间可以通过模块的电位器进行调节。

2.3 报警部分。本系统的报警部分包括烟雾检测报警、火焰检测报警以及防盗报警三部分组成。

(1) 烟雾、火焰检测报警。由于人们的粗心, 容易造成家中出现起火、煤气中毒等事故, 所以智能家居系统应能实时监测家中烟雾、火焰状态, 当煤气烟雾浓度或火焰强度超过设定标准时发出声光报警。本系统选用MQ2 普敏气体烟雾传感器作为煤气和烟雾检测传感器;选用火焰检测传感器实现火焰, 火源探测, 实现低成本检测。火焰传感器电路如图4 所示。

(2) 防盗报警。在家人出门后, 防盗设备开启。有人非法入侵时, 触发人体热释传感器发出声光报警, 同时在液晶显示屏上显示报警。

三、软件设计

智能家居系统功能众多, 对应的软件设计繁杂, 在程序设计时应考虑模块化程序设计方法, 从而提高系统工作效率[5]。

本控制系统的控制流程如图5所示。

整个软件包括主程序与子程序设计:

子程序包括电动窗帘限位控制;遥控器按键处理;煤气、防盗、防火报警;显示温度湿度函数;显示函数等多段子程序。

1. 电动窗帘限位控制。为了避免真实环境中由于人为操作的误差带来的窗帘机构的破坏, 因此程序内部要考虑电动窗帘的限位控制, 即加一个标记位对步进电机形成自锁, 同时软件判断窗帘的开、关由两个条件组成, 避免单一条件判断导致电机一直不停的转动。防止窗帘在开的状态下依然可以往开的方向转动而引起系统的破损。

步进电机限位程序如图6所示。

2. 遥控器按键处理。遥控器拥有长按和短按的区别处理, 两种情况分别加有松手检测功能, 防止按键误差带来的控制失效。检测的时间不同给出的标记位不同, 进入的功能不同。

3.LCD12864 显示简化处理。12864 的显示较为复杂, 需要对地址和显示定义, 而且程序过于冗杂, 因此对程序进行优化处理。

四、结论

智能家居系统是一项复杂的系统工程, 涉及到通信、计算机、自动化、建筑等多个领域的技术。智能家居系统的主要目的是通过结合传感器的使用, 为人们构建一个智能化的居住环境。本系统实现了当前时间、温度、和湿度的实时显示, 且具有防盗防火、煤气泄露检测报警功能, 能实现智能窗帘和夜间智能灯控功能。控制上, 能无线遥控方式和上位机对智能家居进行控制。设计主要是通过模拟现实功能, 在实际运用中还需要根据需求对一些做出改进, 智能窗帘功能还需要重新设计传动机构以及传感器检测。用于远程通讯的网络服务器可以由STM32微型处理器来实现。这样能实现低成本, 而且升级空间大。能够给人们带来更便捷的家居环境体验。

摘要:智能家居系统将安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地板采暖、健康保健、卫生防疫、安防保安等有机地结合在一起, 通过网络化综合智能控制和管理, 实现“以人为本”的全新家居生活体验。本设计从智能家居应用的实际出发, 以单片机为主控, 以传感器为单位和一台网络服务器组成, 构成具有检测、远程控制继电器功能的智能家居系统。

关键词:智能家居,单片机,传感器,网络控制

参考文献

[1]柯国琴.基于单片机的智能家居系统设计[J].赤峰学院学报, 2011, 27 (5) .

[2]李文韬.基于单片机的智能家居系统设计[J].电子制作-智能应用.

[3]秦伟.温湿度检测系统设计[D].长安大学, 2013.

[4]王平岗.利用Team Viewer软件进行校园网服务器远程控制与管理[J].黑龙江科技信息, 2014.

STC89C52RC 篇6

传统的路边装饰和节日彩灯等是利用电路的串并联来完成的,缺少更加生动的图形和效果。本设计是由单片机STC89C52控制,通过C语言编程完成动作编排和LED光带的显示,结合演员的舞蹈表演,在和谐或动感的音乐背景下展现跨越时空的神奇表演。

2系统的总体设计

本次设计是由两种思维出发完成舞蹈与程序控制LED光带显示,一种是设定模式,一种是即兴模式。其中设定模式的程序编写是由整个舞蹈的编排和音乐的选取决定,本次设计编排有10个舞蹈程序供选取。本次设计主要即兴模式的选择完全有4×4按键完成。这样不仅有利于系统本身功能的扩展, 而且方便使用在更多的载体上。系统设计框图如图1所示。

图1系统的设计框图 (参见右栏)

2系统的主要硬件设计

2.1数据处理模块

本次系统设计采用STC89C52,其是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核,但做了很多的改进,使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统 可编程Flash, 使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。其具有的以下功能满足本系统的设计需要:8k字节Flash,512字节RAM,32位I/O口线,看门狗定时器,内置4KB EEPROM, MAX810复位电路,3个16位定时器/计数器,4个外部中断,一个7向量4级中断结构,全双工串行口。另外STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU停止工作, 允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结, 单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz,6T/12T可选。

2.2 LED驱动模块

本次设计呈现给大家的是光影的结合,而所用的LED光带全部缝合在舞者的帽子、衣服和鞋上, 具体划分成24模块,分别有24个三极管作为不同部位的驱动,配合着音乐的节拍和舞蹈动作的展现, 编写驱动程序。

2.3电源模块

作为制作难点之一的电源模块,本次设计采用开关电源,利用其升压电路完成所需的5V电压,并且具有体积小、重量轻、效率高、方便表演者随身携带来更灵活的控制自身的LED光电显示等特点。

3 系统软件设计

3.1 程序流程

舞蹈者衣服上的LED光带的明暗由程序控制, 并且程序的调试和载入时通过com口完成,在脱离电脑的情况下就由按键完成即兴模式编排。其程序运行流程图如图2所示。

其中,模式2为即兴编排模式,各关节的灯是亮还是暗,其程序编排也是有按键来控制。4×4按键分别由模式键、灯亮暗键、确定键、取消键、数字键等等扩展功能键。

3.2主程序main函数

(原稿双栏排列,估计应该是单栏顺序排列, 右半栏应该排在左半栏下面)

本次设计由六人表演,其中一人的主程序如下:

4调试结果分析

调试是以软件(程序)调试为主,硬件调试主要检测焊接是否正常、规范,软件调试主要是看程序的编排是否与舞蹈和音乐相互协调,光影效果是否突出。另外看单片机与按键的结合是否有延时。图3分别为服装效果图和运作过程效果图。

图3服装效果和运作效果图 (参见右栏)

5设计的价值及展望

本设计完成了程序控制和舞蹈表演的完美结合, 向观众呈现光与影的神奇表演,再次给大家以视觉冲击的特效,作为科研有进一步的扩展价值,作为城市建设有一定的商业价值。可以通过改变一下形状,重新编写程序做出礼花弹的效果,美观无污染, 绿色环保。在大城市里禁止烟花爆竹的地方放在阳台上,别有一番情调,甚至可以配上声音,如同身临其境。如此的设计在单片机或者ARM芯片的控制下能更好地完成更多的设计。

参考文献

[1]曹文祥.AT89C51单片机数字体温计的设计[J].武汉工程职业技术学院学报,2012,24(3):32-34.

[2]张议和.例子51单片机[M].北京:人民邮电出版社,2008.

[3]周鹏.基于STC89C52单片机的多功能测温仪设计[J].硬件纵横,2012(6):26-29.

[4]张毅刚,彭喜元.单片机原理与应用设计[M].北京:电子工业出版社,2010.

STC89C52RC 篇7

智能寻迹小车作为机器人的典型代表, 可以通过计算机编程来实现其对行驶方向、启停以及速度的控制, 无需人工干预, 是一个集环境感知、规划决策、自动行驶等功能于一体的综合系统, 它集中地运用了计算机、传感、导航、通信、人工智能及自动控制等技术, 是典型的高新技术综合体。它在军事、民用和科学研究等方面已获得了应用, 对解决道路交通安全提供了一种新的途径。

2 硬件电路设计

智能寻迹小车是以STC89C52单片机为检测和控制核心, 由红外避障模块、寻迹模块和电机驱动模块及电源模块等模块组成。硬件电路设计主要有单片机的最小系统设计、传感器电路设计、驱动电路设计、显示电路设计等。在小车的车头装配三组传感器, 实现对电动车的速度、位置、运行状况的实时测量, 并将测量数据传送至单片机进行处理, 然后由单片机根据所检测的各种数据实现对小车的智能控制。我们根据交通路面的复杂情况, 按照适当的比例制作出一个路况模型, 包括弯道、直道以及路面上设置的障碍物等。用黑色胶布贴在白色的地板上作为轨道, 由于黑色和白色对光线的反射系数不同, 红外反射式光电传感器可根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”—黑线。判断信号可通过单片机控制驱动模块修正前进方向, 以使其保持沿着黑线行进。在弯、直道上, 小车沿着预定轨道自由行使, 当小车遇到障碍物时, 脉冲调制的红外线传感器将检测到的信号发送给单片机, 单片机根据程序发出相应的控制信号控制小车自动避开障碍物, 进行倒车、前进、左转、右转等动作。采用P W M脉宽调速, 实现小车在直道上加速行驶, 在弯道上可以实现减速转弯。该系统可以实现小车自动识别路线, 选择正确的行进路线, 并检测到障碍物自动躲避[1]。原理框图如图1所示。

2.1 单片机的最小系统设计

单片机系统拓展通常是以最小系统为基础的。最小系统即一个真实有用的单片机最小配置系统。对于STC89C52单片机而言, 因为片内带有程序存储器, 所以只要在芯片上外接复位电路和晶振电路就构成了最小系统。单片机的X T A L 1和X T A L 2引脚是用来连接晶振电路的, XTAL1接外部晶振和微调电容的一端, 它是内部时钟工作电路及振荡器的反向放大器的输入端;XTAL2接外部晶振和微调电容的另一端, 在片内它是振荡器的反向放大器的输出端。RST为单片机的复位端, 接复位电路, 该引脚为高电平时可使单片机复位, 回到初始状态。复位电路主要包括复位开关、复位电阻和复位电容[2]。单片机的最小系统如图2所示。

2.2 传感器电路设计

本设计采用RPR220型红外反射式光电传感器来对道路轨迹进行检测。红外发射管发出的红外光在遇到反光性较强的物体 (表面为白色或近白色) 后被折回, 并被光电三极管接收到, 引起光电三极管光生电流的增大, 将这个变化转为电压信号, 就可以被处理器接收并处理, 进而实现反光性差别较大的两种颜色 (如黑白两色) 的识别。

220Ω电阻是红外发射器的降压与限流电阻, 以完成对红外发射器的保护。因为单片机的电源是5 V, 流过放光二极管的电流小于2 0 m A, 放光二极管的管压降为1.7V~2V, 所以根据单片机电源减去二极管管压降除以流过二极管电流, 就可以得到所需要的电阻。15kΩ电阻是红外接收探器的光信号变电信号电阻。15kΩ的电阻选择是任意选择的, 也可以选择10kΩ, 20kΩ。因为红外接收探头在工作时, 就相当于一个开关[3]。传感器电路图如图3所示。

2.3 驱动模块电路设计

电机驱动模块不仅需要给小车提供充足的动力, 而且还要完成小车的转向以及后退等动作, 使小车根据指令沿轨道行驶, 并实现加减速的功能。

采用两个直流电机, 作为小车的左前轮和右前轮的驱动。直流电机的控制方法比较简单, 只需给电机的两根控制线加上适当的电压即可使电机转动起来, 电压越高则电机转速越高。P0.0, P0.1, P0.2, P0.3分别通过LG9110电机驱动来驱动电机1和电机2。由电机的正转与反转来完成小车的前进, 后退, 左转, 右转, 遇障碍物绕行等基本动作。电机的齿轮箱采用齿轮转动装置, 为小车的运行加入了力量。让高速的电机运动变的稳定可靠, 增大了电机的转动力矩。对于直流电机的速度调节, 可采用P W M调速方法, P W M调速就是使加在直流电机两端的电压为方形波形, 通过改变方形的占空比实现对电机转速的调节。因为单片机产生的信号很小, 所以采用电机驱动芯片L9110驱动器[4]。电路图如图4所示。

2.4 显示模块设计

智能寻迹小车采用一个数码显示管和多个发光二极管用于显示小车的运行状态, 数码显示管分别接限流电阻, 起到对数码管的保护作用, 防止数码管被烧坏。数码显示管的7个引脚分别接入单片机的P2.0/P2.7口, 在小车的左转、右转、后退的过程, 可以通过观看以P2.0/P0.7为指示灯的运行状态。当小车为直线前进状态时, 数码管显示为“1”;当小车为后退状态时, 数码管显示为“2”;当小车为左转状态时, 数码管显示为“3”;当小车为右转状态时, 数码管显示为“4”;当小车前方的避障传感器检测到有障碍物时, 数码管显示为“5”, 当小车偏离既定轨道时, 数码管显示为“6”。与单片机连接的电路图如图5所示。

采用11个发光二极管用于反馈并显示小车的状态。位于车头部位的两个发光二极管D 1和D 2分别用于显示小车前方传感器是否探测到障碍和是否在运行轨迹。左前方遇到障碍则D1亮, 右前方遇到障碍则D2亮。另外8个发光二极管与数码显示管的作用一样, 并在小车运行中能如流水灯一样依次点亮, 增添了小车的运行动感。D9是小车的待机显示灯, 用于显示小车的运行与静止。与单片机的连接图如图6所示。

2.5 声控和报警电路设计

智能寻迹小车通过红外传感器探测道路情况, 从而实现自动寻迹和避障功能。但如果小车跑道出现特殊情况, 我们并不能立即知道并找到无有效的方法让小车立即停止。为了高效方便的控制小车, 简单的声控和报警电路是必要的。

声音遥控技术就是利用声音识别技术来达到控制或者操作的一种技术。在小车的控制系统中加入声音识别系统, 使人可以通过声音来控制小车。单片机的P0.4口为小车的声控检测端口, 在小车为前进运行状态时, 可以通过声控 (如拍手声) 控制小车的运行与停止。单片机的P0.6口是机器人小车的声音输出端。在小车遇到障碍物和进行绕开障碍物时可以通过此端口控制蜂鸣器发出警报。声控与报警电路如图7所示。

3 软件设计

在单片机应用系统的开发过程中, C语言的应用最为广泛[5]。使用C语言编程更符合人的思维方式和思考习惯, C语言不仅能直对计算机的硬件进行操作, 而且语言灵活、程序结构良好、数据类型及运算符丰富、代码效率高、可移植性好。采用C语言易于开发复杂的单片机应用程序, 有利于单片机产品的重新选型和应用程序的移植, 大大提高了单片机应用程序的开发速度, 使用C语言开发产品便于项目的后期维护和功能升级。

3.1 系统总流程图

流程图分析:主程序主要起到一个导向和决策功能。根据小车所处位置的不同, 确定小车的任务。在黑线轨道上走直线时, 对传感器的信号进行及时的判断, 左边信号为零时控制电机左转, 右边为零时控制电机右转;在弯道时, 为了不冲出轨道, 是左轮一直打偏, 直到检测到右边信号为零时控制电机右转, 当右信号为1时, 继续使左轮一直偏向。当检测到障碍物时, 控制小车先后退再左转一定时间, 然后右转一定时间, 再次判断前方是否有障碍物, 直到没有检测到障碍物的信号小车才能继续前进。系统工作流程图如图8所示。

4 实物调试

下载调试工具有很多, 本次设计用的下载器为STC_ISP_V483, 这类下载器兼容AT, STC系列的单片机下载程序。下面详细介绍下载过程。首先在下载之前必须在Keil C51中生成可下载文件.HEX与.BIN文件。然后按照下列步骤:

(1) 步骤一:Select Mcu Type选择单片机型号;

(2) 步骤二:Open File打开文件 (Keil C51中生成可下载文件.HEX与.BIN文件) ;

(3) 步骤三:Select COM Port, Max Baud/选择串行口, 最高波特率;

(4) 步骤四:设置本框和右下方选项中的选项;

(5) 步骤五:下载。

这里需要注意的是:在步骤三中选择正确的C O M口, 特别注意的是步骤五先点击下载, 再给单片机上电, 这是单片机的冷启动。

5 小车的组装与跑道的制作

(1) 按照电路图完成小车的组装, 如图9所示。

(2) 跑道的制作:用普通黑色胶带即可, 胶带要求不反光, 宽度3cm以上。如图10所示。

6 结束语

本文研究的智能寻迹小车采用STC89C52单片机控制。以三组红外探头传感器采集路面信息, 再把信号送入单片机, 由单片机控制左右两个电机的正方转和转速使小车能前进、后退、左转和右转, 并通过数码管显示小车的运行状态。系统程序采用C语言编写, 经Keil软件进行调试后, 可以实现小车的智能寻迹和躲避障碍物等功能, 并且结合这些芯片及元器件, 成功做出实物, 使小车能正常实现循迹功能。

参考文献

[1]杨桂林.基于AT89S52的智能小车的设计[J].微计算机信息, 2010, 26 (7) :124-125.

[2]来清民.传感器与单片机接口及实例[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2007.

[3]李新科, 高潮.基于语音识别和红外光电传感器的自循迹智能小车设计[J].传感器与微系统, 2011, 30 (12) :105-108.

[4]陈继荣.智能电子制作创新制作——机器人制作入门[M].北京:科学出版社, 2007.

[5]谢维成, 杨加国.单片机原理与应用及C51程序设计[M].北京:清华大学出版社, 2009.

STC89C52RC 篇8

关键词:汉字自动书写笔,单片机,电机驱动

1引言

“简单汉字自动书写笔”是2008年度安徽省大学生电子竞赛的题目之一。简单汉字自动书写笔要求作品可以完成简单汉字的书写功能。系统包括微处理器、电机驱动模块、LCD显示模块、键盘以及机械执行机构组成。系统通过使用微处理器控制三轴电机执行机构和直流电机完成简单汉字、数字,英文的书写,多种图形的绘制,以及换页功能。字符的书写和绘图是通过对每个字符和图形矢量坐标的读取,结合字符的书写和绘图算法完成书写功能。

竞赛时,题目要求的设计任务:用一支笔自动在一张A4白纸上写上“电子”两个汉字。题目要求的技术要求:技术要求包括基本要求和发挥部分两个方面,具体要求如下所示:

1)基本要求:

(1)笔可以抬起和放下;

(2)在一张A4白纸的中间位置写“电子”两个汉字;

(3)汉字字体大小要求大于二号字体;

(4)字体工整、匀称、美观,大小和笔划粗细协调,纸面整洁。

2)发挥部分:

(1)可以改变写的字、字体、字的大小和写的个数;

(2)可以以指定的大小写指定的汉字;

(3)具有换页功能,存放两张以上的A4白纸,将写完汉字“电子”后的A4纸移动到其它位置;

(4)换页之后,在另一张A4白纸的中间位置上写上“技术”两个汉字;

(5)其它特色和创新。

2硬件系统设计

根据系统的设计要求,简易汉字自动书写笔系统由微处理器、电机驱动模块、液晶显示模块、键盘、存储器(ROM和RAM)和电源管理等部分组成,如图1所示。

2.1微处理器

微处理器是简单汉字自动书写系统的核心控制部分。在本系统中,微处理器采用台湾宏晶公司生产的STC89系列单片机———STC89C52。STC89C52采用采用4.5V-5.5V直流电压供电,具有32个输入输出端口,以及1个全双工串口;与ATMEL公司的AT89S52相比较,该芯片使用更方便,无需专用编程设备,芯片直接使用串行端口进行程序的烧写。

2.2电机驱动电路

系统中,电机驱动包括三个用于字符书写的步进电机和一个用于换页功能的直流电机。

系统中,步进电机选用的是常州四海电机厂生产的42BTGH102型二相四拍式步进电机。该型号电机的步距角为0.9°,静转矩4 Kg/cm,定位转矩0.25 Kg/cm,能够满足设计要求。用于换页功能的直流电机则是普通5V直流驱动的小型伺服电机。步进电机和直流电机均有相应的电机驱动电路。

对于步进电机驱动电路而言,常用的L298+L297组合外围元件过多,使用不便,且控制精度不高。TA8435是一款集成驱动芯片,使用斩波技术控制相绕组电流,对电机性能提高较大,接口使用方便,特别是采用1/8细分时,电机噪音很小,这时输出的最大电流可达1.5A,加大散热片,可达2.5A。TA8435芯片与微处理器的接口图如图2所示。

2.3液晶显示模块

系统使用液晶显示模块来显示系统的实时工作状态,以及实现人机的互交平台。系统中的液晶显示屏采用SMG12864ZK液晶显示模块。该液晶显示模块是128×64点阵的汉字图形型液晶显示模块,采用直流5V工作电压,可显示汉字及图形,内置国标GB2312码简体中文字库、128个字符和64×256点阵显示RAM;同时,还具有光标显示、画面移位、睡眠模式等功能。该液晶显示模块可与微处理器通过并行或串行连接的方式直接接口。为了有效的利用微处理器的端口资源,本系统中采用串行连接方式。

2.4键盘

键盘是人机互交平台的重要部件。在本系统中,根据系统设计的具体需要,键盘电路采用矩阵4*4键盘。具体功能如下所示:

0号键盘:书写笔调整到中间位置,写“电子”两字;

1号键盘:实现换页功能,写完“电子”后进行换页,并在另一张纸中间写下“技术”两字;

2号键盘:测试字体,书写入两个空心字体的汉字;

3号键盘:测试字号调整,书写入两个不同字号的汉字;

4号键盘:绘制图形;

5号键盘:控制笔向左上方移动;

6号键盘:控制笔向右下方移动;

7号键盘:空操作,未定义;

8号键盘:显示操作选单,翻页显示0~F键功能;

9号键盘:停止手动调整动作;A号键盘:手动调整笔向上提笔;

B号键盘:手动调整笔向下压笔;

C号键盘:手动调整笔向左移动;

D号键盘:手动调整笔向右移动;

E号键盘:手动调整笔向前移动;

F号键盘:手动调整笔向后移动。

2.5存储器

系统中,存储器包括ROM和RAM两个部分。所有的字库信息均存储在ROM中。RAM用于系统工作中实时数据的暂存。在本设计中,ROM选用32 KB的27256;RAM选用8 KB的6264。

2.6电源管理

系统采用稳压直流电源和专用稳压芯片将外部输入的交流220V电压经过二级稳压转换成直流+5V和+12V电压供给系统内部硬件(芯片和模块)使用。系统中,单片机系统和直流电机驱动使用直流+5V电压,电机使用直流+12V电压。

3软件设计

简单汉字自动书写笔软件系统包括系统初始化、汉字书写程序、电机驱动程序、液晶显示驱动程序和键盘驱动程序。系统软件结构如图3所示;系统软件流程图如图4所示。

3.1系统初始化程序

简单汉字自动书写笔的初始化过程包括液晶显示器初始化、电机工作状态初始化等。液晶显示器初始清屏并显示当前简单汉字自动书写笔系统的工作状态、功能选择和参数设置。电机工作状态初始化驱动包括电机的测试和书写笔坐标的自动校准。

3.2汉字书写程序

汉字书写程序是系统软件部分的核心。汉字矢量坐标存储在系统的ROM内。当操作人员选择目标字符后,系统读取相应的汉字矢量坐标并通过机械机构书写完成。汉字书写流程图如5所示。

3.3电机驱动程序

电机采用PWM方式进行驱动控制。

3.4液晶显示驱动程序

微处理器与液晶显示屏之间采用串行连接方式。液晶显示驱动程序包括液晶显示屏初始化和液晶显示屏显示。

3.5键盘驱动程序

键盘信号的读取采用中断查询方法实现。系统功能的选择和人机交互平台的实现均由键盘配合实现。

4系统测试

4.1测试仪器与设备

简单汉字自动书写笔系统,模拟示波器,直流稳压电源,万用表,A4纸张。

4.2指标测试

4.2.1基本要求测试结果

1)可以通过手动控制笔的抬起和放下,在写字过程中自动书写笔可以自动完成抬起和放下功能。

2)可以完成在A4纸的中间位置写“电子”两个汉字。

3)汉字字体符合大于二号字体的要求。

4)结果基本达到工整,匀称,美观,大小和笔画粗细协调,纸面整洁的效果。

4.2.2发挥部分测试结果

1)可以书写不同字、不同字体、不同大小的汉字。同时,书写汉字的个数也可以改变。

2)可以在有限的范围内书写指定大小的指定汉字。

3)系统具有换页功能,可以将写完汉字“电子”后的A4纸移动到其它位置;

4)系统可以在换页之后,在另一张A4白纸的中间位置上写上“技术”两个汉字;

5)系统具备绘制图形(包括矩形、菱形、圆形、规则多边形和不规则多边形),书写汉字空心字、阿拉伯数字和英文字母,以及实时显示当先系统的工作状态的功能。同时,系统还具备人机交互平台,可以显示对汉字书写笔的实时控制。

5测试结果分析和讨论

经过针对性的测试,系统的软硬件部分均测试符合要求,所控机械执行机构工作效果良好;该设计方案很好的完成了赛题中的基本和发挥部分要求的全部测试选项。另外,系统所能够书写的汉字是有限的,是因为现有ROM所容纳的汉字矢量信息是有限的;系统可以增加专用的汉字字库芯片,这样可以使系统兼容全部汉字的书写功能。

参考文献

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