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1、目 录摘 要 2第一章 系统方案设计与论证31.1 设计要求31.1.1 基本要求31.1.2 发挥部分31.2 总体设计方案31.2.1 单片机的选择1.2.2 电机选择问题31.2.3 悬线长度测量41.2.4 重物选择问题41.2.5 步进电机驱动选择41.3 理论分析与计算1.3.1 算法分析1.3.2 重物运动形式的方案分析与比较第二章 单元电路设计2.1 键盘输入及数码管显示部分2.1.1 8279芯片介绍2.1.2 LED 显示器接口2.2步进电机原理及应用2.2.1 步进电机参数2.2.2 步进电机的特点2.2.3 步进电机要素2.2.4 步进电机力矩与功率换算2.2.5 步进
2、电机应用中的注意点2.3 细分驱动器2.4 89C52芯片介绍2.5 编码器结构与参数第三章 软件设计部分3.1 硬件连接及软件3.1.1硬件连接电路图3.1.23.2 仪器与测试方法3.2.1 芯片、仪器与用具3.2.2 测试方法第四章 测试数据及测试结果分析2附录 程序2参考文献3外文资料3中文译文3致谢35摘 要本设计是应用PIC系列单片机(PIC16F877)开发各种院校、宾馆的公共卫生间的智能冲水系统，可根据进入卫生间的人数进行冲水时间、冲水方式进行设定和控制已达到节约用水之目的。要求实现键盘控制输入、数码显示、声光报警等功能。为了使系统工作更加智能化，模式选择方面，分别对大便池和小
3、便池进行设定，其中每一部分要分两个模式：（1）按人次进行冲水，用户可根据当地的实际情况通过键盘进行设定。（2）按时间间隔冲水，以十分钟为基数，用户设定乘数，这样尽可能少用按键，便于节省系统耗材，提高系统的整体特性。夜间，因为人很少的缘故，关掉红外探测，以利于省电。就以小时为基准单位，用户设定倍数，完成冲水任务。 此时，就可以用单片机配以继电器来控制电磁阀，从而进行自动放水。为了使系统更加完善，尽力加上声光报警系统。当卫生间发生水溢出，或者电磁阀失灵的时候，报警系统开始工作。用红色二极管闪烁，发声器鸣叫来提醒人们关键词： PIC单片机； 节水； 智能AbstractThis design is
4、for making use of a computer control to tread into the electrical engineering, which can make hang object accurate fixed position, and can complete some compare to act complicatedly. We adopted the coder to control the length of the walking line, carrying out the higher index sign of the fixed posit
5、ion accuracy, at the same time because of need control to hang the object to complete the circumference sport in the in a short time, and the other by oneself sets of higher action of difficulty etc., adopted the power slightly a little bit tread into the electrical engineering greatly. The sport tr
6、ack that hangs the object is to pass to make use of the formula precision calculations, such as related mathematics and physics.etc. to come out of, so also relatively near to the design of request. Control the system and the manifestation parts adopts a system with minimum machine of 89C52to contro
7、l the realization. In order to decrease the error margin, we make use of the coder to decrease the result in of hang object physically walk the line appear of deviation because of fix outside tread into the electricity on board certainly pulley of path with round the let up of line or increase. For
8、enlarging the electrical engineering actuator to drive the ability, we used the triode transistor to gather chip. For letting up the pulley to take off the line problem, use the old CD conduct and actions of fee to block the plank. This system was basic to complete various technique index sign of th
9、at design mission.Keywords：Suspension motion control system； Thin enter the electrical engineering actuator at every step； coder； tread into the electrical engineering第一章 系统方案设计与论证1.1 设计要求1.1.1 基本要求（1）正确使用PIC单片机（pic16f877）来实现实验。（2）控制系统能够通过键盘输入控制并能够通过LCD显示当时的状态等数据。（3）系统可以自己记数，自己完成功能模式的转换，并且可以对一些不正常的现
10、象做出报警。1.1.2 发挥部分（1）分成两种模式：按人次进行冲水，按时间间隔冲水（2）按人数冲水可以通过键盘输入进行设定，按时间的冲水也可以通过键盘来实现周期的设定。12 总体设计方案1.2.1 单片机的选择方案：当今单片机厂商琳琅满目，产品性能各异，PIC最大的特点是不搞单纯的功能堆积，而是从实际出发，重视产品的性能与价格比，靠发展多种型号来满足不同层次的应用要求。就实际而言，不同的应用对单片机功能和资源的需求也是不同的。PIC系列从低到高有几十个型号，可以满足各种需要。其中，PIC12C508单片机仅有8个引脚，是世界上最小的单片机，PIC有优越开发环境。OTP单片机开发系统的实时性是一
11、个重要的指标，象普通51单片机的开发系统大都采用高档型号仿真低档型号，其实时性不尽理想。PIC在推出一款新型号的同时推出相应的仿真芯片，所有的开发系统由专用的仿真芯片支持，实时性非常好。所以我选择PIC单片机来完成实验。1.2.2 LCD选择问题方案：。方案二：使用编码器记录滑轮转过的圈数，然后根据滑轮转一圈绳子运动的长度算出重物的位置，由此确定重物的坐标。比较两个方案，由于本设计需要精确定位，方案一当绳子运动起来后，电机带动定滑轮转动，随着绳子的缠绕，其直径变大，误差随之增大。而方案二由于采用了编码器，对此不会产生任何影响。因此我采用了方案二。1.2.4 重物选择问题由于本设计需要100g重
12、物，并且需要让其画出它的运动轨迹，考虑到摩擦力和环境等的影响，选定了密度大、体积小、稳定度高的圆形，由此避免了不必要的由颤抖、重心不稳等造成的误差。1.2.5 步进电机驱动选择步进电机的运转需要移位元元脉冲的输入才能正常运转，采用单片机进行驱动需要用跟电机线圈数相同的口线来进行信号的输入,但是人机交换的键盘和显示等要占用大部分的口线，这样我们选择了适用于步进电机专用的驱动芯片PD-0223M,只要输入控制脉冲即可，操作方便，并且使程序大大简化。驱动器PD-0223M功能说明：（1）CW时钟输入。电机由5V脉冲输入驱动，OFF=05V，ON=45V，上升沿动作。（2）CCW时钟输入。输入特性与CW端相同。（3）M.F输入。+-5V输入时，切断电机励磁电流。（4）RUN电流值。用于设定电机运行时的电流值。（5）O.H输出：外壳温度为75以上时此端ON，同时电机降至停止电流设定值，O.H指示灯开始闪动，当温度下降到10以后，恢复动作。1.3 理论分析与计算1.3.1 算法分析悬挂物体及步进电机如图所示： 左滑轮 右滑轮左电机 右电机设横轴为X轴，纵轴为Y轴，每个坐标点设为（x,y）,悬挂物体中心到左滑轮中心的距离为a,到右滑轮的距离为b。所以，知道悬挂物体中心的坐标，很容易求得
