⑴ 單片機畢業設計,基於51單片機的電梯控制系統的設計
基於51單片機的電梯控制系統的設計
引 言
隨著現代高科技的發展,住房和辦公用樓都已經逐漸向高層發展。電梯是高層賓館、商店、住宅、多層倉庫等高層建築不可缺少的垂直方向的交通運輸工具。1889年美國奧梯斯升降機公司推出的世界上第一部以電動機為動力的升降機,同年在紐約市馬累特大廈安裝成功。隨著建築物規模越來越大,樓層也越來越高,對電梯的調速精度、調速范圍等靜態和動態特性都提出了更高的要求。由於傳統的電梯運行邏輯控制系統採用的是繼電器邏輯控制線路。採用這種控制線路,存在易出故障、維護不便、運行壽命較短、佔用空間大等缺點。從技術發展來看,這種系統將逐漸被淘汰。
目前,由可編程控制器(PLC)或微型計算機組成的電梯運行邏輯控制系統,正以很快的速度發展著。可編程式控制制器,是微機技術與繼電器常規控制技術相結合的產物,是在順序控制器和微機控制器的基礎上發展起來的新型控制器,是一種以微處理器為核心用作數字控制的專用計算機,它有良好的抗干擾性能,適應很多工業控制現場的惡劣環境,所以現在的電梯控制系統主要還是由可編程式控制制器控制。但是由於PLC的針對性較強,每一台PLC都是根據一個設備而設計的,所以價格較昂貴。而單片機價格相當便宜,如果在抗干擾功能上有所提高的話完全可以代替PLC實現對工控設備的控制。當然單片機並不象PLC那麼有針對性,所以由單片機設計的控制系統可以隨著設備的更新而不斷修改完善,更完美的實現設備的升級。
電梯控制系統是比較復雜的一個大型系統,在計算機誕生的幾十年裡,繼電器控制系統為電梯控制的發展做了巨大的貢獻,但在性能上和PLC還是有本質上的差距。在科技的不斷發展下,我想單片機控制系統很快可以解決抗擾性,成為方便有效的電梯控制系統。
由於時間和能力有限,在設計過程中難免有很多疏漏和不足之處,懇請老師批評指正,我將努力改正,爭取做出完美的畢業設計。
目錄
目錄 1
引 言 2
第1章 緒 論 3
1.1 電梯的發展 3
1.2電梯的分類 4
第2章 方案的比較和確定 6
2.1 方案的選擇 6
2.1.1 電梯繼電器控制系統的優缺點 6
2.1.2 PLC控制系統的特點 6
2.1.3 電梯變頻調速控制的特點 7
2.2 單片機控制方案的選擇 7
2.3 變頻器的選型 8
第3章 硬體系統的設計 10
3.1 硬體結構圖 10
3.2 系統硬體原理圖 10
3.3 89C51單片機的原理及其外圍電路的設計 10
3.3.1 89C51單片機的原理與結構 10
3.3.2 單片機外圍電路的設計 14
3.4 輸入模塊的設計 18
3.4.1 鎖存器74LS373及其擴展功能簡介 20
3.4.2 光電感測器 20
3.4.3 KC778B紅外感測器基本應用電路 21
3.4.4 輸入信號的採集 22
3.5 輸出模塊設計 24
3.5.1 DAC0832的功能簡介 25
3.5.2 變頻器功能簡介 26
3.5.3 LED驅動器功能簡介 29
3.5.4 控制信號的輸出 32
第4章 系統軟體的設計 34
4.1 主程序流程圖 34
4.2 讀入信息並顯示子程序的流程圖 37
4.3 延時去抖動子程序 37
4.4 設置目標層子程序流程圖 38
4.5 電機拖動子程序流程圖 39
4.6 電梯載客子程序流程圖 40
4.7 中斷服務流程圖 41
小結與展望 42
致謝 43
參考文獻 44
附錄部分: 45
附錄A 電氣原理圖 45
附錄B 外文文獻及其譯文 46
附錄C 主要參考文獻及其摘要 50
⑵ 基於單片機安防報警系統設計
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摘要
隨著「信息時代」的到來,作為獲取信息的手段——感測器技術得到了顯著的進步,其應用領域越來越廣泛,對其要求越來越高,需求越來越迫切。感測器技術已成為衡量一個國家科學技術發展水平的重要標志之一。因此,了解並掌握各類感測器的基本結構、工作原理及特性是非常重要的。
為了提高對感測器的認識和了解,尤其是對煙霧感測器的深入研究以及其用法與用途,基於實用、廣泛和典型的原則而設計了本系統。本文利用單片機結合感測器技術而開發設計了這一煙霧監控系統。。
本論文以電阻式煙霧感測器和單片機技術為核心並與其他電子技術相結合, 設計出一種技術水平較好的煙霧報警器。其中選用MQ-2型半導體可燃氣體敏感元件煙霧感測器實現煙霧的檢測,具有靈敏度高、響應快、抗干擾能力強等優點,而且價格低廉,使用壽命長。選用的STC12C5410AD單片機,其整合了A/D轉換、硬體乘法器、硬體脈寬調制器等資源,具 有高速、低功耗、超強抗干擾等優點,是目前同類技術中性價比較高的產 品。
以STC12C5410AD單片機和MQ-2型半導體電阻式煙霧感測器為核心設計的煙霧報警器可實現聲光報警、故障自診斷、濃度顯示、報警限設置、延時報警及與上位機串口通信等功能。是一種結構簡單、性能 穩定、使用方便、價格低廉、智能化的煙霧報警器。具有一定的實用價值。
關鍵詞:煙霧,報警器,STC12C5410,感測器
Abstract
While 「information age」 the arrival, obtained the remarkable progress as the gain information method - - sensor technology, its application domain is more and more widespread, is more and more high to its request, the demand is more and more urgent.The sensor technology has become weighs one of national science and technology level of development important symbols.Therefore, understood and grasps each kind of sensor the basic structure, the principle of work and the characteristic is extremely important.
In order to enhance to the sensor understanding and the understanding, in particular to the smog sensor thorough research as well as its usage and the use, based on practical, widespread and the model principle has designed this system.This article used the monolithic integrated circuit union sensor technology to develop has designed this smog supervisory system.。
The present paper take leaves the minor smog sensor and the monolithic integrated circuit technology unifies as the core and with other electronic technology, designs one kind of technical level good smog alarm apparatus.In which selects the 2M007 semiconctor resistance type smog sensor realization smog the examination, has the sensitivity high, responds, the antijamming ability quickly strong and so on the merits, moreover the price is inexpensive, the service life is long.Selects the STC12C5410AD monolithic integrated circuit, its conformity A/D transformed, the hardware multiplier, resources and so on hardware PDM keyer, has high speed, low merits and so on power loss,
May realize the acousto-optics take the STC12C5410AD monolithic integrated circuit and the 2M007 semiconctor resistance type gas sensor as the core design smog alarm apparatus to report to the police, the breakdown from the diagnosis, the density demonstrated, reports to the police limits the establishment, the time delay reports to the police and with functions and so in position machine serial port correspondence.Is one kind of structure simple, the performance stable, the easy to operate, the price inexpensive, the intellectualized smog alarm apparatus.Has certain practical value.
Key word: Smog, alarm apparatus, STC12C5410, sensor
目 錄
摘要 1
Abstract 2
第一章 緒論 5
1.1論文研究來源、目的和意義 5
1.1.1論文研究來源 5
1.1.2論文研究目的和意義 5
1.2煙霧報警器的國內外現狀 5
1.3本論文主要任務 6
第二章 煙霧檢測報警器的方案設計 8
2.1煙霧檢測報警器設計思路 8
2.2煙霧感測器的選型 8
2.2.1煙霧感測器介紹 8
2.2.2煙霧感測器的選定 10
2.2.3 MQ-2型煙霧感測器的工作原理 11
2.2.4 MQ-2型感測器的特性及主要技術指標 12
2.3煙霧檢測報警器整體設計方案 13
2.3.1煙霧檢測報警器工作原理 13
2.3.2煙霧檢測報警器的結構 14
2.3.3煙霧檢測報警器的功能 14
2.3.4煙霧檢測報警器的主要技術指標 15
2.4本章小結 15
第三章 煙霧檢測報警器的硬體設計 17
3.1單片機的選型 17
3.1.1單片機的選擇 17
3.1.2 STC12C5410AD單片機的特點 18
3.2煙霧檢測報警器硬體電路設計 19
3.2.1信號採集及前置放大電路 19
3.2.2聲音報警電路 21
3.2.3數碼管顯示電路 22
3.2.4狀態指示燈及控制鍵電路 23
3.2.5報警器故障自診斷電路 25
3.3本章小結 26
第四章 煙霧檢測報警器的軟體設計 27
4.1 STC12系列單片機調試及開發工具 27
4.2煙霧檢測報警器軟體流程及設計 27
4.2.1主程序設計及流程圖 27
4.2.2主程序初始化流程圖 29
4.2.3中位值平均濾波法數字濾波子程序設計及流程圖 29
4.2.4插值法線性化處理子程序設計及流程圖 31
4.2.6報警子程序設計及流程圖 35
4.2.7控制按鍵設計子程序及流程圖 36
4.3本章小結 39
第五章 實驗檢定及誤差分析 40
5.1煙霧檢測報警器檢定 40
5.1.1爆炸下限(LEL)概念介紹 40
5.1.2實驗數據分析 40
5.2實驗誤差分析 42
5.3本章小結 43
結 論 44
參考文獻 45
致 謝 47
附 錄1 48
⑶ 51單片機自動路燈監控系統的代碼怎樣寫
很好寫啊這個,不過你估計要用到AD,或者數字式的光照感測器
⑷ 51單片機自動路燈監控系統代碼怎麼寫
你這個亮度測量是通讀ADC晶元吧,讀完與設定值比較,再控制LED就可以了
⑸ 基於MCS-51單片機的精密溫度控制系統的設計與實現
上傳內容
僅供學習與參考
摘要
本檢測系統硬體設計以AT89C51單片機為核心,用溫度感測器DS18B20實現溫度控制,用數碼管顯示實際溫度和預設溫度,製作數字溫度計,並可以實現溫度預警控制。
單片機系統的軟體編程採用單片機匯編進行編程。應用軟體採用KEIL和PROTEUS模擬軟體模擬實現控制過程。
溫度控制系統是基於單片機的計算機檢測技術的軟硬體開發和面向對象的高級可視化程序開發的有機結合。對溫度控制的發展有很大的好處。如果投入生產,不僅會創造良好的經濟效益,還可提高溫控的簡單化。
關鍵詞 單片機;DS18B20;調節;溫度
Abstract
This examination system hardware design take at89C51 monolithic integrated circuit as a core, realizes the temperature control with temperature sensor DS18B20, Demonstrates the actual temperature and the preinstall temperature with the nixie tube,manufactures the simple intelligence temperature control system - - digit thermometer,And may realize the temperature early warning control.
. The monolithic integrated circuit system's software programming uses the monolithic integrated circuit assembly to carry on the programming. The superior machine application software uses KEIL and the PROTEUS simulation software simulation realizes the controlled process.
This article develops the intelligence temperature control system is based on monolithic integrated circuit's computer examination technology software and hardware development and face the object high-level visualization procere development organic synthesis. Has the very big advantage to temperature control's development. If place in operation, not only will create the good economic efficiency, but may also propose the simplification which the high temperature will control.
Keywords microcontroller;DS18B20;measure;temperture
目錄
摘要 I
Abstract II
第1章 緒論 4
1.1 溫度感測器發展概述 4
1.2 單片機技術簡介 4
1.3 溫度檢測技術的發展 5
第2章 溫度感測器的選擇 8
2.1 測溫方法 8
2.2 DS18B20簡介 9
第3章 軟硬體設計 10
3.1 單片機的選擇 10
3.2 溫度感測器的選擇 10
3.3 模擬軟體的選擇 11
3.4 編譯軟體的選擇 11
3.5 PROTEUS 模擬電路圖 12
第4章 匯編語言程序 13
4.1 主程序和溫度值轉換成顯示值子程序的流程圖 13
4.2 DS18B20溫度子程序和顯示子程序的流程圖 14
4.3 匯編語言源程序 14
第1章 緒論
1.1 溫度感測器發展概述(略)
1.2 單片機技術簡介(略)
1.3 溫度檢測技術的發展(略)
第2章 溫度感測器的選擇
2.1 測溫方法
溫度是一個很重要的物理參數,鋼鐵的冶煉、石油的分餾、塑料的合成以
及農作物的生長等等都必須在一定的溫度范圍內進行,各種構件、材料的體積、電阻、強度以及抗腐蝕等物理化學性質,一般也都會隨溫度而變化。人們利用各種能源為人類服務,也往往是使某些介質通過一定的溫度變化來實現的。所以在生產和化學試驗中,人們經常會碰到溫度測量的問題。
溫度感測器是檢測溫度的器件,其種類最多,應用最廣,『發展最快。眾所周知,日常使用的材料及電子元件大部分都隨溫度而變化,資料【5】中介紹了作為實用感測器必須滿足的一些條件:
(1)在使用溫度范圍內溫度特性曲線要求達到的精度能符合要求:為了能
在較寬的溫度范圍內進行檢測,溫度系數不宜過大,過大了就難以使用,但對
於狹窄的溫度范圍或僅僅定點的檢測,其溫度系數越大,檢測電路也能越簡單。
(2)為了將它用於電子線路的檢測裝置,要具有檢測便捷和易於處理的特
性。隨著半導體器件和信號處理技術的進步,對溫度感測器所要求的輸出特性
應能滿足要求。
(3)特性的偏移和蠕變越小越好,互換性要好。
(4)對於溫度以外的物理量不敏感。
(5)體積小,安裝方便:為了能正確地測量溫度,感測器的溫度必須與被
測物體的溫度相等。感測器體積越小,這個條件越能滿足。
(6)要有較好的機械、化學及熱性能。這對於使用在振動和有害氣體的環
境中特別重要。
(7)無毒、安全以及價廉、維修、更換方便等。
溫度測量的方法很多,根據溫度感測器的使用方式,通常分為接觸式測溫
法與非接觸式測溫法兩類。
(1)接觸式測溫法
由熱平衡原理可知,兩個物體接觸後,經過足夠長時間的熱交換達到熱平
衡,則它們的溫度必然相等。如果其中之一為溫度計,就可以用它對另一個物體實現溫度測量,這種測溫方式稱為接觸式測溫法。接觸式測溫的優點顯而易
見,它簡單,可靠,測量精度高,但同時也存在不足:溫度計要與被測物體有
良好的熱接觸,並充分換熱,從而產生了測溫滯後現象;測溫組件可能與被測
物體發生化學反應;由於受到耐高溫材料的限制,接觸式測溫儀表不可能應用
於很高溫度的測量。
(2)非接觸式測溫法
由於測量組件與被測物體不接觸,利用物體的熱輻射能隨溫度變化的原理
測定物體溫度。因而測量范圍原則上不受限制,測溫速度較快,還可以在運動
中測量。這種測溫方式稱為非接觸式測溫法。它的特點是:不與被測物體接觸,也不改變被測物體的溫度分布,熱慣性小。從原理上看,用這種方法測溫無上限。通常用來測定1000℃以上的移動、旋轉或反應迅速的高溫物體的溫度或表面溫度。
2.2 DS18B20簡介
2.2.1技術性能描述
單線介面方式,DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現微處理器與DS18B20的雙向通訊。測溫范圍 -55℃~+125℃,固有測溫解析度0.5℃。支持多點組網功能,多個DS18B20可以並聯在唯一的三線上,實現多點測溫。工作電源: 3~5V直流電源。
在使用中不需要任何外圍元件,測量結果以9~12位數字量方式串列傳送。適用於DN15~25, DN40~DN250各種介質工業管道和狹小空間設備測溫。
2.2.2應用范圍
該產品適用於冷凍庫,糧倉,儲罐,電訊機房,電力機房,電纜線槽等測溫和控制領域,軸瓦,缸體,紡機,空調,等狹小空間工業設備測溫和控制。
2.2.3接線說明
特點有一線介面,只需要一條口線通信 多點能力,簡化了分布式溫度感測應用 無需外部元件 可用數據匯流排供電,電壓范圍為3.0 V至5.5 V 無需備用電源 測量溫度范圍為-55 ° C至+125 ℃ 。華氏相當於是-67 ° F到257華氏度 -10 ° C至+85 ° C范圍內精度為±0.5 ° C。
溫度感測器可編程的解析度為9~12位 溫度轉換為12位數字格式最大值為750毫秒 用戶可定義的非易失性溫度報警設置 應用范圍包括恆溫控制,工業系統,消費電子產品溫度計,或任何熱敏感系統描述該DS18B20的數字溫度計提供9至12位(可編程設備溫度讀數。信息被發送到/從DS18B20 通過1線介面,所以中央微處理器與DS18B20隻有一個一條口線連接。為讀寫以及溫度轉換可以從數據線本身獲得能量,不需要外接電源。 因為每一個DS18B20的包含一個獨特的序號,多個DS18B20可以同時存在於一條匯流排。這使得溫度感測器放置在許多不同的地方。它的用途很多,包括空調環境控制,感測建築物內溫設備或機器,並進行過程監測和控制。【6】
第3章 軟硬體設計
3.1 單片機的選擇
單片機系統由單片機AT89C51、74HC245等晶元構成,完成數據採集、處理、通訊以及所有的功能,是整個系統的核心模塊。
單片機是整個系統的核心,對系統起監督、管理、控製作用,並進行復雜的信號處理,產生測試信號及控制整個檢測過程。所以在選擇單片機時,參考了以下標准。
(1)運行速度。單片機運行速度一般和系統匹配即可。
(2)存儲空間。單片機內部存儲器容量,外部可以擴展的存儲器(包括1/0口)空間。
(3)單片機內部資源。單片機內部存儲資源越多,系統外接的部件就越少,這可提高系統的許多技術指標。
(4)可用性。指單片機是否能很容易地開發和利用,具體包括是否有合適的開發工具,是否適合於大批量生產:、性能價格比,是否有充足的資源,是否有現成的技術資源等。
(5)特殊功能。一般指可靠性、功耗、掉電保護、故障監視等。
從硬體角度來看,與MCS-51指令完全兼容的新一一代AT89CXX系列機,比在片外加EPROM才能相當的8031-2單片機抗干擾性能強,與87C51-2單片機性能相當,但功耗小。程序修改直接用+5伏或+12伏電源擦除,更顯方便、而且其工作電壓放寬至2.7伏一6伏,因而受電壓波動的影響更小,而且4K的程序存儲器完全能滿足單片機系統的軟體要求。故AT89C51單片機是構造本檢測系統的更理想的選擇。本系統選用ATMEL生產的AT89C51單片機,其特性如下:
(1) 4K位元組可編程閃速程序存儲器;1000次循環寫/擦
(2)全靜態工作:OHz-24MHz
(3)三級程序存儲器鎖定
(4) 128 X 8位內部數據存儲器,32條可編程1/0線
(5)兩個十六位定時器/計數器,六個中斷源
(6)可編程串列通道,低功耗閑置和掉電模式
該器件採用了ATMEL的高密度非易失性的存儲器工藝,並且可以與工業標準的MCS-51指令集和輸出管腳兼容。由於將多功能8位CPU與閃速式存儲器組合在單個晶元中,AT89C51是一種高效的微控制器,為很多嵌入式系統提供了高靈活性且價廉的方案。
3.2 溫度感測器的選擇
DS18B20是美國達拉斯半導體公司的產品,與其他產品相比較它的性能有如下特點:①採用單匯流排專用技術,既可通過串列口線,也可通過其它I/O口線與微機介面,無須經過其它變換電路,直接輸出被測溫度值(9位二進制數,含符號位),②測溫范圍為-55℃-+125℃,測量解析度為0.0625℃,③內含64位經過激光修正的只讀存儲器ROM,④適配各種單片機或系統機,⑤用戶可分別設定各路溫度的上、下限,⑥內含寄生電源。所以在本設計中,我採用了DS18B20作為溫度感測器。【8】
3.3 模擬軟體的選擇
Proteus 是英國Labcenter公司開發的電路分析與實物模擬軟體。它運行於Windows操作系統上,可以模擬、分析(SPICE)各種模擬器件和集成電路,該軟體的特點是:
①實現了單片機模擬和SPICE電路模擬相結合。具有模擬電路模擬、數字電路模擬、單片機及其外圍電路組成的系統的模擬、RS232動態模擬、I2C調試器、SPI調試器、鍵盤和LCD系統模擬的功能;有各種虛擬儀器,如示波器、邏輯分析儀、信號發生器等。
②支持主流單片機系統的模擬。目前支持的單片機類型有:ARM7(LPC21xx)、 8051/52系列、AVR系列、PIC10/12/16/18系列、HC11系列以及多種外圍晶元。
③提供軟體調試功能。在硬體模擬系統中具有全速、單步、設置斷點等調試功能,同時可以觀察各個變數、寄存器等的當前狀態,因此在該軟體模擬系統中,也必須具有這些功能;同時支持第三方的軟體編譯和調試環境,如Keil C uVision2、MPLAB等軟體。【9】
3.4 編譯軟體的選擇
KEIL C51標准C編譯器為8051微控制器的軟體開發提供了C語言環境,同時保留了匯編代碼高效,快速的特點。C51編譯器的功能不斷增強,使你可以更加貼近CPU本身,及其它的衍生產品。C51已被完全集成到uVision2的集成開發環境中,這個集成開發環境包含:編譯器,匯編 器,實時操作系統,項目管理器,調試器。uVision2 IDE可為它們提供單一而靈活的開發環境。
C51 V7版本是目前最高效、靈活的8051開發平台。它可以支持所有8051的衍生產品,也可以支持所有兼容的模擬器,同時支持其它第三 方開發工具。因此,C51 V7版本無疑是8051開發用戶的最佳選擇。
uVision2集成開發環境具有如下功能:
一、項目管理
工程(project)是由源文件、開發工具選項以及編程說明三部分組成的。
一個單一的uVision2工程能夠產生一個或多個目標程序。產生目標程序的源文件構成「組」。開發工具選項可以對應目標,組或單個文件。
uVision2包含一個器件資料庫(device database),可以自動設置匯編器、編譯器、連接定位器及調試器選項,來滿足用戶充分利用特定 微控制器的要求。此資料庫包含:片上存儲器和外圍設備的信息,擴展數據指針(extra data pointer)或者加速器(math accelerator)的特 性。
uVision2可以為片外存儲器產生必要的連接選項:確定起始地址和規模。
二、集成功能
uVision2的強大功能有助於用戶按期完工。
1.集成源極瀏覽器利用符號資料庫使用戶可以快速瀏覽源文件。用詳細的符號信息來優化用戶變數存儲器。
2.文件尋找功能:在特定文件中執行全局文件搜索。
3.工具菜單:允許在V2集成開發環境下啟動用戶功能。
4.可配置SVCS介面:提供對版本控制系統的入口。
5.PC-LINT介面:對應用程序代碼進行深層語法分析。
6.Infineon的EasyCase介面:集成塊集代碼產生。【10】
3.5 PROTEUS 模擬電路圖
圖1是基於單片機的智能溫度檢測系統電路原理圖。控制加熱熱水器電源電路用LED燈模擬代替,取消無水報警電路。裝上水後接通電源,下方LED數碼管顯示當前水溫。上方LED數碼管顯示預設水溫。操作「個位」鍵和「十位」鍵可預設水溫(如99℃)控制點。該電路具有如下功能:
(1) 測量水溫,精度為1℃,范圍為0~99℃;
(2) 三位數碼管實時顯示水溫;
(3) 可預設水溫(如99℃)控制點,當水加熱到該水溫時自動斷電,當水溫低於該水溫時自動上電加熱;
(4) 無水自動斷電和報警功能(略)。
圖1 基於單片機的智能溫度檢測系統電路原理圖
第4章 匯編語言程序
4.1 主程序和溫度值轉換成顯示值子程序的流程圖
4.2 DS18B20溫度子程序和顯示子程序的流程圖
4.3 匯編語言源程序
ORG 0
LJMP MAIN1
ORG 0003H
LJMP ZINT0
ORG 13H
LJMP ZINT1
TMPH: EQU 28H
FLAG1: EQU 38H
DATAIN: BIT P3.7
MAIN1: SETB IT0
SETB EA
SETB EX0
SETB IT1
SETB EX1
SETB P3.6
SETB P3.2
MOV 74H,#0
MOV 75H,#0
MOV 76H,#0
MOV 77H,#0
MAIN: LCALL GET_TEMPER
LCALL CVTTMP
LCALL DISP1
AJMP MAIN
INIT_1820:
SETB DATAIN
NOP
CLR DATAIN
MOV R1,#3
TSR1: MOV R0,#107 ;保持642ms
DJNZ R0,$
DJNZ R1,TSR1
SETB DATAIN ;釋放DS18B20匯流排
NOP
NOP
NOP
MOV R0,#25H
TSR2: JNB DATAIN,TSR3
DJNZ RO,TSR2
CLR FLAG1
SJMP TSR2
TSR3: SETB FLAG1 ;標志位置1,證明DS18b20存在
CLR P1.7
MOV R0,#117
TSR6: DJNZ R0,$
TSR7: SETB DATAIN
RET ;延時254us
GET_TEMPER:
SETB DATAIN
LCALL INIT_1820
JB FLAG1,TSS2
NOP
RET ;DS18B20檢測程序
TSS2: MOV A,#0CCH ;跳過ROM,使用存儲器
LCALL WRITE_1820
MOV A,#44H ;對RAM操作,開始溫度轉換
LCALL WRITE_1820
ACALL DISP1
LCALL INIT_1820
MOV A,#0CCH
LCALL WRITE_1820
MOV A,#0BEH
LCALL WRITE_1820
LCALL READ_1820;讀暫存器中的溫度數值
RET
WRITE_1820:
MOV R2,#8
CLR C
WR1: CLR DATAIN
MOV R3,#6
DJNZ R3,$
RRC A
MOV DATAIN,C
MOV R3,#23
DJNZ R3,$
SETB DATAIN
NOP
DJNZ R2,WR1
SETB DATAIN
RET
READ_1820:
MOV R4,#2
MOV R1,#29H
RE00: MOV R2,#8
RE01: CLR C
SETB DATAIN
NOP
NOP
CLR DATAIN
NOP
NOP
NOP
SETB DATAIN
MOV R3,#9
RE10: DJNZ R3,RE10
MOV C,DATAIN
MOV R3,#23
RE20: DJNZ R3,RE20
RRC A
DJNZ R2,RE01
MOV @R1,A
DEC R1
DJNZ R4,RE00
RET
CVTTMP: MOV A,TMPH
ANL A,#80H ;判斷溫度正負,正不變,負則取反加1
JZ TMPC1
CLR C
MOV A,TMP1
CPL A
ADD A,#1
MOV TMP1,A
MOV A,TMPH
CPL A
ADDC A,#0
MOV TMPH,A
MOV 73H,#0BH
SJMP TMPC11
TMPC1: MOV 73H,#0AH
TMPC11: MOV A,TMP1
ANL A,#0FH
MOV DPTR,#TMPTAB
MOVC A,@A+DPTR
MOV 70H,A
MOV A,TMP1
ANL A,#0FH
SWAP A
ORL A,TMPL
B2BCD: MOV B,#100
DIV AB
JZ B2BCD1
MOV 73H,A
B2BCD: MOV A,#10
XCH A,B
DIV AB
MOV 72H,A
MOV 71H,B
TMPC12: NOP
DISBCD: MOV A,73H
ANL A,#0FH
CJNE A,#1,DISBCD0
SJMP DISBCD1
DISBCD0: MOV A,72H
ANL A,#0FH
JNZ DISBCD1
MOV A,73H
MOV 72H,A
MOV 73H,#0AH
DISBCD1: RET
TMPTAB: DB 0,1,1,2,3,3,4,4,5,6,6,7,8,8,9,9
DISP1: MOV R1,#70H
MOV R0,#74H
MOV R5,#0FEH ;顯示實際溫度
PLAY: MOV P1,#0FFH
MOV A,R5
MOV P2,A
MOV A,@R1
MOV DPTR,#TAB
MOVC A,@A+DPTR
MOV P1,A
MOV P1,A
MOV A,@R0
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A
MOV A,R5
JB ACC.1,LOOP1
JB P1.7
CLR P1.7
CLR P0.7 ;顯示小數點
LOOP1: LCALL DL1MS
INC R1
INC R0
MOV A,R5
JNB ACC.3,ENDOUT
RL A
MOV R5,A
MOV A,73H
CJNE A,#1,DD2
SJMP LEDH
DD2: MOV A,72H
CJNE A,72H,DDH
SJMP DD1
DDH: JNE PLAY1
LEDH: CLR P3.6
SJMP PLAY
PLAY1: SETB P3.6
SJMP PLAY
ENDOUT: MOV P1,#0FFH
MOV P2,#0FFH
RET
TAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H
DB 92H,82H,0F8H,80H,90H,0FFH,0BFH
DL1MS: MOV R6,#14H
DL1: MOV R7,#100
DJNZ R7,$
DJNZ R6,DL1
RET
ZINT0: PUSH A
INC 75H
MOV A,,75H
CJNE A,#10,ZINT01
MOV 75H,#0
ZINT01: POP A
RETI
ZINTT1: PUSH A
INC 76H
MOV A,76H
CJNE A,#10,ZINT11
MOV 76H,#0
ZINT11: POP A
RETI
⑹ 跪求:基於51單片機設計的多點溫度監測系統的畢業論文設計
你看下這些對你是否有些幫助,
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28.水位遙測自控系統 畢業論文
29.寬頻視頻放大電路的設計 畢業設計
30.簡易數字存儲示波器設計畢業論文
31.球賽計時計分器 畢業設計論文
32.IIR數字濾波器的設計畢業論文
33.PC機與單片機串列通信畢業論文
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71.基於單片機的數仔核字鍾設計
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94.基於CFA的二階濾波器設計
95.霍爾感測器水位控制系統
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97.浮球液位感測器水位控制系統
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99.電接點壓力表水位控制系統
100.低成本智能住宅監控系統的設計
101.大型發電廠的繼電保護配置
102.直流操作電源監控系統的研究
103.懸掛運動控制系統
104.氣體泄漏超聲檢測系統的設計
105.電壓無功補償綜合控制裝置
106.FC-TCR型無功補償裝置控制器的設計
107.DSP電機調速
108.150MHz頻段窄帶調頻無線接收機
109.電子體溫計
110.基於單片機的病床呼叫控制系統
111.紅外測溫儀
112.基於單片微型計算機的測距儀正文
113.智能數字頻率計
114.基於單片微型計算機的多路室內火災報警器
115.信號發生器
116.基於單片微型計算機的語音播出的作息時間控制器
117.交通信號燈控制電路的設計
118.基於單片機步進電機控制系統設計
119.多路數據採集系統的設計
120.電子萬年歷
121.遙控式數控電源設計
122.110kV降壓變電所一次系統設計
123.220kv變電站一次系統設計
124.智能數字頻率計
125.信號發生器
126.基於虛擬儀器的電網主要電氣參數測試設計
127.基於FPGA的電網基本電量數字測量系統的設計
128.風力發電電能變換裝置的研究與設計
129.電流繼電器設計
130.大功率電器智能識別與用電安全控制器的設計
131.交流電機型式試驗及計算機軟體的研究
132.單片機交通燈控制系統的設計
133.智能立體倉庫系統的設計
134.智能火災報警監測系統
135.基於單片機的多點溫度檢測系統
136.單片機定時鬧鍾設計
137.濕度感測器單片機檢測電路製作
138.智能小車自動定址設計--小車懸掛運動控制系統
139.探討未來通信技術的發展趨勢
140.音頻多重混響設計
141.單片機呼叫系統的設計
142.基於FPGA和鎖相環4046實現波形發生器
143.基於FPGA的數字通信系統
144.基於單片機的帶智能自動化的紅外遙控小車
145.基於單片機AT89C51的語音溫度計的設計
146.智能樓宇設計
147.行動電話接收機功能電路
148.單片機演奏音樂歌曲裝置的設計
149.單片機電鈴系統設計
150.智能電子密碼鎖設計
151.八路智能搶答器設計
152.組態控制搶答器系統設計
153.組態控制皮帶運輸機系統設計
154..基於單片機控制音樂門鈴
155.基於單片機控制文字的顯示
156.基於單片機控制發生的數字音樂盒
157.基於單片機控制動態掃描文字顯示系統的設計
158.基於LMS自適應濾波器的MATLAB實現
159.D功率放大器畢業論文
160.無線射頻識別系統發射接收硬體電路的設計
161.基於單片機PIC16F877的環境監測系統的設計
162.基於ADE7758的電能監測系統的設計
163.智能電話報警器
164.數字頻率計 課程設計
165.多功能數字鍾電路設計 課程設計
166.基於VHDL數字頻率計的設計與模擬
167.基於單片機控制的電子秤
168.基於單片機的智能電子負載系統設計
169.電壓比較器的模擬與模擬
170.脈沖變壓器設計
171.MATLAB模擬技術及應用
172.基於單片機的水溫控制系統
173.基於FPGA和單片機的多功能等精度頻率計
174.發電機-變壓器組中微型機保護系統
175.基於單片機的雞雛恆溫孵化器的設計
176.數字溫度計的設計
177.生產流水線產品產量統計顯示系統
178.水位報警顯時控制系統的設計
179.紅外遙控電子密碼鎖的設計
180.基於MCU溫控智能風扇控制系統的設計
181.數字電容測量儀的設計
182.基於單片機的遙控器的設計
183.200電話卡代撥器的設計
184.數字式心電信號發生器硬體設計及波形輸出實現
185.電壓穩定畢業設計論文
186.基於DSP的短波通信系統設計(IIR設計)
187.一氧化碳報警器
188.網路視頻監控系統的設計
189.全氫罩式退火爐溫度控制系統
190.通用串列匯流排數據採集卡的設計
191.單片機控制單閉環直流電動機的調速控制系統
192.單片機電加熱爐溫度控制系統
193.單片機大型建築火災監控系統
194.USB介面設備驅動程序的框架設計
195.基於Matlab的多頻率FMICW的信號分離及時延信息提取
196.正弦信號發生器
197.小功率UPS系統設計
198.全數字控制SPWM單相變頻器
199.點陣式漢字電子顯示屏的設計與製作
200.基於AT89C51的路燈控制系統設計
201.基於AT89C51的寬范圍高精度的電機轉速測量系統
202.開關電源設計
203.基於PDIUSBD12和K9F2808簡易USB快閃記憶體設計
204.微型機控制一體化監控系統
205.直流電機試驗自動採集與控制系統的設計
206.新型自動裝彈機控制系統的研究與開發
207.交流非同步電機試驗自動採集與控制系統的設計
208.轉速閉環控制的直流調速系統的模擬與設計
209.基於單片機的數字直流調速系統設計
210.多功能頻率計的設計
211.18信息移頻信號的頻譜分析和識別
212.集散管理系統—終端設計
213.基於MATLAB的數字濾波器優化設計
214.基於AT89C51SND1C的MP3播放器
215.基於光纖的汽車CAN匯流排研究
216.汽車倒車雷達
217.基於DSP的電機控制
218.紅外恆溫控制器的設計與製作
219.串聯穩壓電源的設計
220.智能編碼電控鎖設計
221.多用定時器的電路設計與製作
222.基於單片機的數字電壓表設計
223.智能飲水機控制系統
224.自行車 車速 報警系統
225.大棚倉庫溫濕度自動控制系統
226.浮點數運算FPGA實現
227.自行車里程,速度計的設計
228.等精度頻率計的設計
229.人體健康監測系統設計
230.基於單片機的音樂噴泉控制系統設計
231.基於嵌入式系統的原油含水分析儀的硬體與人機界面設
232.基於LabVIEW環境下虛擬調幅波解調器的設計
233.虛擬示波器的設計
234.紅外線遙控器系統設計
235.基於LabVIEW的虛擬頻譜分析儀的研究與設計
236.低頻功率放大器設計
237.銀行自動報警系統
238.超媒體技術
239.數字電子鍾的設計與製作
240.溫度報警器的電路設計與製作
241.數字電子鍾的電路設計
242.雞舍電子智能補光器的設計
243.高精度超聲波感測器信號調理電路的設計
245.電子密碼鎖的電路設計與製作
246.單片機控制電梯系統的設計
247.常用電器維修方法綜述
248.控制式智能計熱表的設計
249.電子指南針設計
250.汽車防撞主控系統設計
251.單片機的智能電源管理系統
252.電力電子技術在綠色照明電路中的應用
253.電氣火災自動保護型斷路器的設計
254.基於單片機的多功能智能小車設計
255.對漏電保護器安全性能的剖析
256.解析民用建築的應急照明
257.電力拖動控制系統設計
258.110kV區域降壓變電所電氣系統的設計
259.ATMEIL AT89系列通用單片機編程器的設計
260.基於單片機的金屬探測器設計
261.雙閉環三相非同步電動機串級調速系統
262.基於單片機技術的自動停車器的設計
263.自動剪板機單片機控制系統設計
264.單片機電器遙控器的設計
265.試論供電系統中的導體和電器的選擇
266.淺論10KV供電系統的繼電保護的設計方案
267.論無線通信技術熱點及發展趨勢
268.論工廠的電氣照明
269.論供電系統中短路電流及其計算
270.電氣設備的選擇與校驗
271.電氣控制線路的設計原則
272.蓄電池性能測試儀設計
273.紅外恆溫控制器的設計與製作
274.串聯穩壓電源的設計
275.智能編碼電控鎖設計
276.多用定時器的電路設計與製作
277.基於單片機的數字電壓表設計
278.智能飲水機控制系統
279.自行車 車速 報警系統
280.大棚倉庫溫濕度自動控制系統
281.浮點數運算FPGA實現
282.自行車里程,速度計的設計
283.等精度頻率計的設計
284.聲納式高度計系統設計和研究
285.集約型無繩多元心脈感測器研究與設計
286.電氣電子信息工程,通信工程,課程設計
287.CJ20-63交流接觸器的工藝與工裝
288.六路搶答器設計
289.V-M雙閉環不可逆直流調速系統設計
290.機床潤滑系統的設計
291.塑殼式低壓斷路器設計
292.直流接觸器設計
293.SMT工藝流程及各流程分析介紹
294.大棚溫濕自動控制系統
295.基於單片機的簡訊收發系統設計 ――硬體設計
296.三層電梯的單片機控制電路
297.交通燈89C51控制電路設計
298.基於D類放大器的可調開關電源的設計
299.直流電動機的脈沖調速
300.紅外快速檢測人體溫度裝置的設計與研製
301.基於8051單片機的數字鍾
302.48V25A直流高頻開關電源設計
303.繼電器保護畢業設計
304.電力系統電壓頻率緊急控制裝置研究
305.用單片機控制的多功能門鈴
306.全氫煤氣罩式爐的溫度控制系統的研究與改造
307.基於ATmega16單片機的高爐透氣性監測儀表的設計
308.基於MSP430的智能網路熱量表
309.火電廠石灰石濕法煙氣脫硫的控制
310.家用豆漿機全自動控制裝置
311.新型起倒靶控制系統的設計與實現
312.軟開關技術在變頻器中的應用
313.中頻感應加熱電源的設計
314.智能小區無線防盜系統的設計
315.智能脈搏記錄儀系統
316.直流開關穩壓電源設計
317.用單片機實現電話遠程式控制制家用電器
318.無線話筒製作
319.溫度檢測與控制系統
320.數字鍾的設計
321.汽車尾燈電路設計
322.籃球比賽計時器的硬體設計
323.節能型電冰箱研究
324.交流非同步電動機變頻調速設計
325.基於單片機控制的PWM調速系統
326.基於單片機的數字溫度計的電路設計
327.基於Atmel89系列晶元串列編程器設計
328.基於單片機的實時時鍾
329.基於MCS-51通用開發平台設計
330.基於MP3格式的單片機音樂播放系統
331.基於單片機的IC卡智能水表控制系統設計
332.基於MATLAB的FIR數字濾波器設計
333.單片機水溫控制系統
334.基於PIC16F74單片機串列通信中繼控制器
335.火災自動報警系統
336.基於單片機的電子時鍾控制系統
337.基於單片機mega16L的煤氣報警器的設計
338.微機型高壓電網繼電保護系統的設計
339.智能毫伏表的設計
340.基於單片機的波形發生器設計
341.國產化PLC的研製
342.串列顯示的步進電機單片機控制系統
343.編碼發射與接收報警系統設計:看護機
345.編碼發射接收報警設計:愛情鳥
346.基於IC卡的樓宇門禁系統的設計
347.基於DirectShow的視頻監控系統
348.智能機器人的研究與設計 ——自動循軌和語音控制的
349.基於CPLD的計程車計價器設計——軟體設計
350.B2C電子商務在線信任模型實證研究
⑺ 跪求...基於51單片機自動跟蹤陽光太陽能熱水器控制系統的設計
對綠色能源的開發和利用是響應我國節能減排,環保政策的舉措,太陽能作為可持續,零污染,具有很高的環保價值和經濟效益,高效利用太陽能還可以有效替代部分化石能源,從而降低因石化能源燃燒導致的污染,減輕霧霾。然而農村太陽能豐富,卻沒能得到很好的利用,即便現有的發電產品對太陽能電池板也大多採用固定支架。課題對此提出了能夠跟蹤太陽方向的雲台支架,可實現太陽能電池板自動調節而始終面向光線最強的一面,提高太陽能發電的利用率。課題從雲台,電機驅動,控制器,光線感測器,液晶顯示等構成,課題成果不僅可以用到太陽能發電,還可以用到其它的向光場所,如天文觀測等具有較高的實用價值。
隨著時代的進步與科技的飛速發展,使得對能源的需求隨之增加,對不可再生能源的過度依賴[1],從而使得不可再生能源的存儲量急劇減少,一些不可再生能源(石油)被視為戰略資源,據目前統計,煤炭、石油、天然氣也會在歲月的實踐中而日趨枯竭,消耗殆盡。這些不可再生能源的產生顯然跟不上人類對其的需求,為更好的實現可持續發展,本課題提出了一種太陽追蹤的可行方案,可以大大提升對太陽能的利用,減少對不可再生資源的過度依賴。
為了解決人們對不可再生資源的過度依賴和對清潔能源的高利用率。提出設計一款零污染高效率的裝置——太陽追蹤器。通過電機,控制器,採光板光線感測器等元器件之間的相互配合,實現對太陽光照射最強的方位,實現全方位無死角跟蹤,恰巧正好急需這樣一款具有安全、環保、高效率、以及取之不盡用之不竭的特點,也很方便就可以獲取,如風能和潮汐能一樣是絕對的無污染清潔能源,這也就很好的闡述了光能的可行性[2]。——對此提出太陽跟蹤裝置設計與製作。
優點:太陽作為一個取之不盡用之不竭的能源。在《太陽能利用技術》[3]就有相關的提到,所到達地球表面能量等同於每秒向地球源源不斷的投放了500萬噸煤炭。陽光所到之處,皆為財富,免費使用的同時也不需要考慮任何的運輸費用以及零污染等特性。
缺點:即便如此的看似完美無缺,也存在著兩個致命性缺點[4]:一是能流密度很小;二是太陽的光照強度也會因為(天氣、白夜等)因素的不同而有著很大的差距,很難長時間維持在恆定值,這也在一定程度上大大的影響了使用效率[5]。
國外太陽追蹤器:對太陽能的使用在兩千零四年到兩千零六年太陽能的發電量都是驚人的4961MW[6],在一九九七年,美國的Blackace研製了單軸追蹤器,熱接收率提高了百分之十五......,後期圍繞高效率,輕質量展開。在太陽能遊艇、太陽能飛機、太陽能瓦片等方面得到運用,也見證了太陽能利用的高效率性[7]。
國內太陽追蹤器:在應用市場上面得到了不斷擴張,對於太陽能追蹤器的利用那也是一個相當熱門的談話主題,途徑多年的經驗,將其用在了太陽能熱水器、太陽能路燈以及西部計劃、利用太陽能發電、太陽能供暖等等[8]。
更多的往往是採用單軸跟蹤的方式,相比之下更需要多軸,實現全方位無死角跟蹤。
針對不同條件下,提出了自動控制和手動調節的兩種工作方式:
其中以「自動模式」概述:在自動追尋的過程中,會自動判斷光的強度的大小,若下面光照強度大於上面光照強度,STM32單片機就會直接驅動上端電機向下翻轉;以便於在下午太陽西落的時候,獲得更多的光照,若上面光照強度大於下面光照強度,STM32單片機就會直接驅動上端步進電機向上運動;若上下兩個方位的光照強度均等,上端步進電機不進行動作。在上下光照均勻,左右方向運動的情況,右方位的光照強度大於左方位,STM32單片機就直接驅動下方位第一個步進電機向左方位一定角度轉動;若左方位的光照強度大於右方位的光照強度,STM32單片機就直接驅動下方位第一個步進電機向左方位進行運動;當左右方位採光度也保持幾乎均應的時候光照,那麼下方位的第一個電機也將保持不動。
「手動模式」狀態進行使用按鍵手動來完成設備狀態的切換。四個按鍵對應控制電機完成:上、下、左、右的翻轉動作。通過點動的方式來控制驅動步進電機的實際運動。
在給設備系統進行上電後,系統最初為「自動模式」,這樣可以更好的在不受人為干預的情況下實現對太陽能的最大接收。
編譯語言的選取
方案一:C語言
簡潔緊湊、靈活方便;運算符的豐富性;數據結構的豐富性;結構式語言;語法局限性小,程序編寫自由度大;通過對物理地址的直接訪問,使得完全可以對硬體實現直接控制;程序執行效率高。
C語言面向過程,最主要的在於演算法和數據結構。通過一個過程,對輸入進行運算處理得到輸出。
方案二:C++
C++語言是面向對象的語言,在C的基礎上添加了面向對象、模板等現在程序設計語言的特性。拓展了面向對象設計的內容,使之更加符合現代程序設計的需要。
看似C++比C多了很多優點和特性,但C++並不是所有場合都適用,很多嵌入式開發系統,都只提供了C語言的開發環境,而沒有提供C++的開發環境。很多C++語言不願意乾的臟活累活,C語言干起來快活得很。而C++因為過於復雜,在這方面就稍遜一籌了。
方案三:java
Java是一種解釋性語言,Java人氣極高,但其代碼由於需要在運行前進行解釋因此性能表現更差。C++會被編譯為二進制形式,因此其能夠立即運行且速度更快。兩個程序都足夠大、而且C++的代碼經過優化,兩者的速度差就會變得很顯著甚至很驚人,C++會比java快很多。
從系統的復雜性出發來考慮,同時整個過程的計算量比較大,因此我選用了浮點數的計算方式,選用方案一作為整個系統編譯方式。
2.2 控制系統總體方案選取
方案一:視日尋跡追蹤模式
這樣的一種模式,是基於天文學公式來得出太陽在不同時候的理論性的方位角和俯仰角,在後根據太陽每天在當地實際的運行軌跡位置編寫控制演算法程序,通過使用控制演算法的方式來實現對太陽所在位置的計算,最後通過驅動太陽能板的兩個步進電機來達到俯仰和方位上的轉動。有點是對外界環境的依賴小,同是也存在弊端,那就是不管外界環境是何種天氣,它都會以同樣的工作方式運動,增加了不必要的能耗和元器件的壽命磨損。
太陽的俯仰角h和方位角A的兩個位置參數,可表達如下所示:
δ為赤緯角,Φ是本地緯度,Ω表示太陽時角。
方案二:光電追蹤模式
該模式的核心演算法是利用光敏感測器對太陽位置進行檢測。具體方法:在遮陽板兩側完全對稱地安裝光敏感測器,當太陽光垂直照射在太陽能光伏電池板上時,安裝在兩側上的光敏感測器所產生的電信號相等,將這兩路信號經過放大後送入比較器進行比較,此時不驅動步進電機進行轉動。當太陽位置移動後,遮陽板對陽光進行遮擋,此時兩側的光敏感測器產生的電信號不相等,從而經過放大比較後產生差信號,電機開始運動,完成太陽跟蹤過程。
通過兩者的比較,選擇方案二,簡單易操作性,更適合被普及廣泛使用,在同等使用條件下,最簡方案,則是最優方案。
2.3主控系統選擇
方案一:51單片機作為控制晶元。主要是表現在:主要控制參數是使用設置寄存器變數得以實現,在程序的修改方面,也是相當的方便快捷,成本也是相對低廉,性能與相對簡單的太陽能跟蹤裝置系統匹配;數字化的控制系統,可以達到較高的精度。
方案二:採用FPGA這樣的大規模可編程邏輯器件,但本題屬於控制類,即現場可編程門陣列[WJ1] ,它是在PAL、EPLD等可編程器件的基礎上進-一步發展的產物。
方案三:ARM作為一種高性能嵌入式系統。考慮到方案的可實行性,STM32可以很好的解決數據處理和控制功能,十分適用於太陽能跟蹤,雖是ARM價格昂貴,但是在後期的可拓展空間更大。[WJ2]
結合本次設計的任務要求,以及上訴三種方案的相對比較,最後選用方案三更適合本課題的設計標准,具體採用STM32F103C8T6。
2.4電機選擇
方案一:選擇步進電機,然而步進電機的最大優點就是可以精確地控制電機步數和角度,缺點是價格昂貴。
方案二:選擇直流電機。價格便宜是它的一大亮點,通過減速齒可以提高扭力,具有更大的負載,但是對電機的高精度控制直流電機達不到設計要求。
步進電機作為一種將電脈沖轉換成相應角位移或線位移的電磁機械裝置。通過直接控制輸入的脈沖數量,直接控制其啟停,啟動是速度快,步距角和轉速只取決於脈沖頻率,受外界影響因素小。因此,對於本設計任務要求,為更精確地完成對角度值的精度把控,更好地利用太陽能,因此我選用方案一作為本次課程設計的驅動電機。
2.5步進電機驅動系統選擇
方案一:L298專業電機驅動模塊的選擇,這類驅動模塊的操作方便以及介面簡單同時他們既可以驅動步進電機,也可驅動直流電機。
方案二:三極體等分立元件搭H橋。亮點在於實惠型,控制方式簡單以及結構簡單。優點的同時也伴隨著弊端的存在,電流的承載能力比較小,相同的驅動能力受到限制,分立元件則體積較大同時穩定性也得不到保證。
方案三:採用集成晶元,ULN2003。 .
達林頓管ULN2003,該晶元最多可一次驅動八塊步進電機,本設計作用於兩個步進電機,在實際的使用中,往往起著放點輸出的作用用於驅動大負載的步進電機等。
本次設計綜合考慮,依據實際設計需求,選擇方案三作為步進電機的驅動系統。
2.6實體結構框架選擇
方案一:兩電機互相處以垂直狀態,電機一是左右的轉動而電機二是上下的轉動,在不引入外界條件輔助設備的情況下會出現運動死角,從成本化出發是不可取的。
方案二:將兩個電機由之前的垂直安裝,改變為大於90°的安裝,在不引入外部設備的情況下,可以很好的避開運動死角,從而可實現全方位無死角跟蹤,綜合上述情況選擇方案二進行本次的實體結構設計。
2.2系統設計
2.2.1 單片機構成如下圖:
邏輯不通順,要指出FPGA不適用於本題的缺點
STM32整體比FPGA便宜很多,這條論證建議修改,或者做一個成本對比表再下結論
控制方式:第一步就是將數據程序輸入到輸入設備裡面,輸入設備將程序傳輸給運算器CPU和存儲器,各自程序都對應的傳輸到控制器裡面,由控制器完成完成相互的指令傳遞,最後都是作用於輸出設備,在輸出設備上顯示出來的結果就是最初程序所要表達的效果。
2.2.2 系統整體控制框圖如下:
圖2–2–2 系統整體控制框圖
控制方式:完成整個驅動控制,第一步就是感光元件及光敏電阻感測器對外界光的採集,完成電壓跟隨,通過A/D轉換,然後通過電壓的比較,使用STM32F103C8T6單片機控制電機的驅動,最終完成不同電機在不同的光照強度情況下不同方向的運動,最後實現對光的最大化接收。
2.2.3 電機控制框圖如下:
圖2–2–3 電機控制框圖
控制方式:通過光敏感測器對光的採集,實現了最後對電機運動方式的不同選擇和控制。
當感光元器件第一組接受到的光照強度值大於其它三個方位的光照強度時,那麼電機完成水平方向的電機正轉,並返回最初狀態。
當感光元器件第二組接受到的光照強度值大於其它三個方位的光照強度時,那麼電機完成水平方向的電機反轉,並返回最初狀態。
當感光元器件第三組接受到的光照強度值大於其它三個方位的光照強度時,那麼電機完成垂直方向的電機正轉,並返回最初狀態。
當感光元器件第四組接受到的光照強度值大於其它三個方位的光照強度時,那麼電機完成垂直方向的電機反正,並返回最初狀態。
當所有的感光元器件都處於接受管的均勻照射時,此時的光照強度幾乎大小相等,也就電機的狀態保持不運動。
2.2.4整體電路原理圖如下:
圖2-2-4 整體電路原理圖
系統軟體總體設計流程如圖 2-2-4 所示。系統啟動後,軟體先進行初始化等工作,當程序初始化完成後,通過 感光元器件獲得當前的光照強度,然後根據初始化的參數,控制步進電機將太陽能光伏板轉動到理論的初始狀態,預定方位。將太陽能光伏板轉動到理論位置後,程序開始判斷步進電機轉動模式是手動模式還是自動,初始默認狀態是自動跟蹤模式。
當手動模式時,人為調整電機控制上下左右 4 個按鍵的狀態,使得電機按照人們預想的方向進行運動,以此來得以控制四個方位的不同垂直轉動和水平移動的俯仰角和方位角。當程序判斷為自動模式後,開始自動讀取檢測電路的返回信號,當檢測到是各個方位的光照強度值有較大的的差異是,那麼單片機就發出控制指令控制步進電機進行轉動,升壓模塊是為了給整個系統穩定供電而存在。
⑻ 我是機電專業的學生,快要畢業了,我的畢業論文題目是基於51單片機的溫度控制系統設計
第1章 硬體電路分析
第1.1節 硬體電路概述該測溫系統由五部分組成:電源模塊、偵測模塊、顯示模塊、控制模塊、通訊模塊。電源模塊完成將200V,50Hz市電轉換為穩定的直流+5V電源的任務,包含變壓、整流、濾波和穩壓四部分,其中穩壓部分採用LM7805集成塊。串口通信模塊的任務是實現單片機與計算機的通信,通過軟體將程序下載至單片機中進行運行調試
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