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1、简易风洞设计需要的材料风机，小球，51 单片机，风机驱动模块，液晶1602，超声波，电源设计任务设计制作一简易风洞及其控制系统。风洞由圆管、连接部与直流风机构成。圆管竖直放 置，长度约40cm，内径大于4cm且内壁平滑，小球（直径4cm黄色乒乓球）可在其中上下 运动；管体外壁应有 A、B、C、D 等长标志线， BC 段有 1cm 间隔的短标志线；可从圆管 外部观察管内小球的位置；连接部实现风机与圆管的气密性连接，圆管底部应有防止小球落 入连接部的格栅。控制系统通过调节风机的转速，实现小球在风洞中的位置控制。设计要求（1）小球置于圆管底部，启动后5秒内控制小球向上到达BC段，并维持5秒以上。（2
2、0 分）（2）当小球维持在BC段时，用长形纸板（宽度为风机直径的三分之一）遮挡风机的进 风口，小球继续维持在BC段。（10分）（3）以C点的坐标为0cm、B点的坐标为10cm；用键盘设定小球的高度位置（单位： cm），启动后使小球稳定地处于指定的高度3秒以上，上下波动不超过1cm。（10分）（4）以适当的方式实时显示小球的高度位置及小球维持状态的计时。 （10分）小球置于圆管底部，启动后5秒内控制小球向上到达圆管顶部处A端，且不跳离，维持 5 秒以上。（10分）（5）小球置于圆管底部，启动后30秒内控制小球完成如下运动：向上到达AB段并维 持35秒，再向下到达CD段并维持35；再向上到达AB段
3、并维持35，再向下到达 CD段并维持35；再向上冲出圆管（可以落到管外）。（20分）（6）风机停止时用手将小球从A端放入风洞，小球进入风洞后系统自动启动，控制小 球的下落不超过D点，然后维持在BC段5秒以上。（10分）（7）其他自主发挥设计。（10分）说明（1）题中“到达XX段”是指，小球的整体全部进入该段内；（2）题中“维持”是指，在维持过程中小球整体全部不越过该段的端线；（3）小球的位置以其中心点为准（即小球的上沿切线向下移2cm，或下沿切线向上移 2cm）；（4）直流风机的供电电压不得超过24V，注意防止风机叶片旋转可能造成的伤害；可 在圆管及其周围设置传感器检测管内小球的位置；可将圆管
4、、连接部与直流风机安装在 硬质板或支架上，以便于使圆管保持竖直状态，并保持风洞气流通畅。设计论证该装置通过利用单片机输出pwm波控制风机转速，从而达到控制小球位置的目的。利 用超声波检测小球离检测装置的距离通过单片机发送至外设lcdl602显示模块，并通过显示 模块显示的数据利用键盘模块进行任务的设定。部分程序代码#include #define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit led1=P1A3;sbit led2=P1A4;sbit RX=P3A2;sbit TX=P1A5;sbit LCM_RW=PM1； 定义 LCD 引
5、脚sbit LCM_RS=P1A0;sbit LCM_E=P2A5;#define LCM_Data P0/#define Key_Data P3_4 /定义 Keyboard 引脚/#define Key_CLK P3_5#define Busy0x80 /用于检测 LCM 状态字中的 Busy 标识sbit in0=P1A0;sbit in1=P1A1;sbit ena=P3A0;sbit k1=P3A6;sbit k2=P3A7;sbit k3=P3A5;float a;float zkb=10;char val=2;void delay(int z) int x,y;for(x=z;x
6、0;x-)for(y=110;y0;y-);/1602void Delay12us();void Conut(void);void LCMInit(void);void DisplayOneChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char DData);void DisplayListChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char code *DData);void Delay5Ms(void);void Decode(unsigned char ScanCode);void Wr
7、iteDataLCM(unsigned char WDLCM);void WriteCommandLCM(unsigned char WCLCM,BuysC);unsigned char ReadDataLCM(void);unsigned char ReadStatusLCM(void);unsigned char code ASCII15 = 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,.,-,M;static unsigned char DisNum = 0; /显示用指针unsigned int time=0; unsigned long S=0;bit flag =0; unsigned
8、 char disbuff4 = 0,0,0,0,;void delayms(unsigned int ms)unsigned char i=100,j; for(;ms;ms-)while(-i)j=10; while(-j);/写数据void WriteDataLCM(unsigned char WDLCM) ReadStatusLCM(); /检测忙 LCM_Data = WDLCM; LCM_RS = 1; LCM_RW = 0;LCM_E = 0; /若晶振速度太高可以在这后加小的延时LCM_E = 0; /延时LCM_E = 1;/写指令void WriteCommandLCM(u
9、nsigned char WCLCM,BuysC) /BuysC为 0 时忽略忙检测 if (BuysC) ReadStatusLCM(); /根据需要检测忙 LCM_Data = WCLCM;LCM_RS = 0;LCM_RW = 0;LCM_E = 0;LCM_E = 0;LCM_E = 1;/读数据 unsigned char ReadDataLCM(void)LCM_RS = 1;LCM_RW = 1;LCM_E = 0;LCM_E = 0;LCM_E = 1; return(LCM_Data);/读状态 unsigned char ReadStatusLCM(void)LCM_Dat
10、a = 0xFF;LCM_RS = 0;LCM_RW = 1;LCM_E = 0;LCM_E = 0;LCM_E = 1;while (LCM_Data & Busy); /检测忙信号 return(LCM_Data);void LCMInit(void) /LCM 初始化LCM_Data = 0;WriteCommandLCM(0x38,0); /三次显示模式设置，不检测忙信号 Delay5Ms();WriteCommandLCM(0x38,0);Delay5Ms();WriteCommandLCM(0x38,0);Delay5Ms();WriteCommandLCM(0x38,1); /显
11、示模式设置,开始要求每次检测忙信号 WriteCommandLCM(0x08,1); /关闭显示WriteCommandLCM(0x01,1); /显示清屏WriteCommandLCM(0x06,1); / 显示光标移动设置WriteCommandLCM(0x0F,1); / 显示开及光标设置 /按指定位置显示一个字符void DisplayOneChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char DData) Y &= 0x1;X &= 0xF; /限制 X 不能大于 15，Y 不能大于 1 if (Y) X 1= 0x40; 当要显示
12、第二行时地址码+0x40;X |= 0x80; /算出指令码WriteCommandLCM(X, 1); /发命令字 WriteDataLCM(DData); /发数据/按指定位置显示一串字符void DisplayListChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char code *DData) unsigned char ListLength;ListLength = 0;Y &= 0x1;X &= 0xF; 限制X不能大于15, Y不能大于1 while (DDataListLength0x19) /若到达字串尾则退出 if (X
13、= 0xF) /X 坐标应小于 0xFDisplayOneChar(X, Y, DDataListLength); /显示单个字符 ListLength+;X+;void StartModule()/启动模块TX=1;/启动一次模块Delay12us();TX=0;while(!RX);/当 RX 为零时等待TR1=1;/开启计数while(RX);/当 RX 为 1 计数并等待TR1=0;Conut();/5ms 延时void Delay5Ms(void)unsigned int TempCyc = 5552; while(TempCyc-);unsigned char leddata=0x
14、3F,/00x06,/10x5B,/20x4F,/30x66,/40x6D,/50x7D,/60x07,/70x7F,/80x6F,/90x77,/A;float t;/uint bai,shi,ge; uint distance;void init();/void display(uint,uint,uint);void Delay12us() /11.0592MHz unsigned char i;、i = 30; while (-i);/void leddisplay()数码管显示程序/ duan=1;/ P0=leddatazkb;/ duan=0;/ wei=1;/ P0=0xfe;/ wei=0;/ delay(10);/*pwm 调速设置*/void pwm()for(a=0;a50)zkb=0; while(!kl);if(a
