电梯论文Word下载.docx
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使用STC系列单片机,该系列单片机是高集成单片机,功能和性能都要比ATMEL系列的强大的多。
STC90C516RD+是STC推出的新一代超强抗干扰/高速/低功耗单片机,指令码完全兼容传统8051单片机,内部集成EEWPOM功能、看门狗、并且在线可编程,无需专用仿真器,通过串口下载程序数秒即可完成。
比较两种方案,方案二能更好的满足本题要求,故选择方案二。
2.电动机模块的方案选择
采用直流电机。
直流电机里边固定有环状永磁体,电流通过转子上的线圈产生洛伦兹力,当转子上的线圈与磁场平行时,再继续转受到的磁场方向将改变,因此此时转子末端的电刷跟转换片交替接触,从而线圈上的电流方向也改变,产生的洛伦兹力方向不变,所以电机能保持一个方向转动。
直流电机在高启动转矩、大转矩、低惯量的系统中经常用到。
采用步进电机。
与光敏电阻相比有较好的高频特性,具有一
定的可靠性,功耗低.相比于光敏电阻而言灵敏度较差,需要较高倍数的
大器才能实现精准识别的效果。
方案三:
采用光敏三极管,其工作原理与光敏二极管相似。
但光敏三极管除了具有光敏二极管能将光信号转换成电信号的功能外,还有对电信号放大的功能。
所以其灵敏度更高,响应时间快。
基于以上分析,我们采用光敏三极管作为光笔的检测部件。
3.显示方案的选择
采用LED数码管显示器。
LED数码管亮度高,醒目,但是其电
路复杂,占用资源较多,显示信息量较小。
采用LCD液晶显示器。
LCD有明显的优点:
微功耗、尺寸小,
显示信息量大、字迹清晰、美观、视觉舒适。
使整个控制系统更加人性化。
基于上面的比较分析和现有的LCD器件,选用方案二。
4.点阵屏驱动模块的方案论证
STC90C516RD+控制一片4线—16线译码器74HC154和两片移位寄存器74HC573,进行列扫描。
其中74HC154控制列,74HC573控制行。
先选通一列,再依次选通各行,由此可知光笔触及的准确坐标值。
这种方案操作简便但会占用较多的IO口。
方案二:
两片74HC138级联成一片4线—16线译码器,控制列;
由两片锁存器74HC595控制行,依次选通各行列也可知光笔触及的准确坐标值。
74HC595是八位串入并出移位寄存器,只需一路输入便可实现八路数据输出,节省了单片机的IO口。
综合考虑现有器件及以上方案论证,我们选择了方案二。
2、系统硬件设计
1.系统的总体设计
本设计以STCF1132为核心部件结合按键、LCD显示、光笔检测及
LED点阵驱动显示等部分组成。
系统框图如图2所示:
LED点阵显示屏的原理图
光笔的制作
光敏电阻:
光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。
在半导体光敏材料两端装上电极引线,将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻如图所示。
半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。
当光敏电阻受到光照时,价带中的电子吸收光子能量后跃迁到导带,成为自由电子,同时产生空穴,电子—空穴对的出现使电阻率变小。
光照愈强,光生电子—空穴对就越多,阻值就愈低。
当光敏电阻两端加上电压后,流过光敏电阻的电流随光照增大而增大。
入射光消失,电子-空穴对逐渐复合,电阻也逐渐恢复原值,电流也逐渐减小。
光敏二极管:
光敏二极管使用时要反向接入电路中,即正极接电源负极,负极接电源正极。
根据PN结反向特性可知,在一定反向电压范围内,反向电流很小且处于饱和状态。
此时,如果无光照射PN结,则因本征激发产生的电子-空穴对数量有限,反向饱和电流保持不变,在中称为暗电流,此时光敏二极管显示出很大的阻值。
当有光照射PN结时,结内将产生附加的大量电子空穴对(称之为光生载流子),使流过PN结的电流随着光照强度的增加而剧增,此时的反向电流称为光电流,此时电路导通。
光敏三极管:
将光敏三极管接在图所示的电路中,光敏三极管的集电极接正电位,其发射极接负电位。
当无光照射时,流过光敏三极管的电流,就是光敏三极管的暗电流。
当有光照射在基区时,激发产生的电子--空穴对增加了少数载流子的浓度,使集电结反向饱和电流大大增加,这就是光敏三极管集电结的光生电流。
该电流注入发射结进行放大,成为光敏三极管集电极与发射极间电流,它就是光敏三极管利用普通半导体三极管的放大作用,将光敏二极管的光电流放大了。
由上比较可知将检测到的光电流进行了放大,检测最为灵敏,。
所以我们选择光敏三极管3DU33作为感光元件。
光笔电路
工作原理流程图
C程序代码
#include<
reg52.h>
INIT.H>
intrins.h>
voidmain()
{
INIT();
while
(1)
{
CHANGE();
//LED_SCAR();
//DOT();
switch(MODE)
{
case1:
DOT();
break;
case2:
DRAW();
FLAG=1;
case3:
VERSA();
FLAG=0;
case4:
CLEAR();
default:
}
}
}
voidEXT(void)interrupt0using1//外部中断函数
{
switch(MODE)
{
case1:
for(t=0;
t<
16;
t++)
{
table_line[t]=0;
//清除上次中断时的临时行列变量
}
table_line[ROW]=LINE;
//储存中断列数据
break;
case2:
table_line[ROW]|=LINE;
case3:
//table_line[ROW]=~table_line[ROW];
//将临时储存数组取反
table_line1[ROW]&
=LINE;
//通过与上列数据将中断列数据储存到临时数组中
default:
}
voidCHANGE(void)//模式切换函数
if(KEY_DOT==0)//点亮按键
DELAY_MS(10);
//延时10毫秒进行软件消抖
if(KEY_DOT==0)
MODE=1;
}
eHCe
if(KEY_DRAW==0)//划亮按键
{
DELAY_MS(10);
if(KEY_DRAW==0)
MODE=2;
eHCe
if(KEY_VERSA==0)//反现按键
DELAY_MS(10);
if(KEY_VERSA==0)
MODE=3;
}
eHCe
if(KEY_CLEAR==0)//整屏擦除按键
{
DELAY_MS(10);
if(KEY_CLEAR==0)
MODE=4;
}
/*******************************************************************************************
LED点阵屏扫描为整屏扫描,其中列扫描为74HC595控制高电平输出,行扫描为74HC138控制低电平输出,
因为74HC138一次只能输出一个低电平数据,故采用列扫描完毕后再进行行扫描
********************************************************************************************/
voidDOT(void)
uchari,j;
OE=0;
//允许输出寄存器输出数据
for(ROW=0;
ROW<
ROW++)
P2=ROW&
0X0F;
//取行数据的低四位
for(i=0;
i<
i++)
LINE=table[i];
//if(ROW==ROW_TEMP)//判断是否扫描到中断点所在行
//{
//LINE|=LINE_TEMP;
//将中断列变量赋给扫描列变量
//}
LINE|=table_line[ROW];
//LINE|=table[ROW];
//if(ROW==0X03)
//{
//LINE|=table[ROW];
//}
temp=LINE;
//取临时变量准备送入595移位寄存器
for(j=0;
j<
j++)
DS=temp&
0X0001;
//取最低位送入移位寄存器
temp>
>
=1;
//右移一位,准备将下一位送入移位寄存器
//此处的移位时钟信号有MCU的ALE引脚提供,
//时钟频率为MCU外部时钟周期的1/6
SHCP=0;
SHCP=1;
STCP=0;
STCP=1;
//给上升沿信号将595储存寄存器中的数据输出
}
voidDRAW(void)
//取行数据的低四位
i++)
}
voidVERSA(void)//反显函数
LINE=~table[i];
LINE&
=table_line1[ROW];
}
voidCLEAR(void)
if(FLAG==1)
for(t=0;
table_line[t]=0;
for(ROW=0;
P2=ROW&
for(i=0;
LINE=table[i];
temp=LINE;
for(j=0;
DS=temp&
temp>
SHCP=0;
SHCP=1;
STCP=0;
STCP=1;
if(FLAG==0)
table_line1[t]=0xffff;
LINE=~table[i];
LINE&
程序流程图
参考文献
[1]陶桓齐.模拟电子技术。
华中科技大学出版社.
[1]刘歆.数字电子技术。
[2]郭天祥51单片机C语言教程。
电子工业出版社.
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