智能密集架控制系統(tǒng)

智能密集架控制系統(tǒng)摘要：本設(shè)計(jì)采用STC89C51單片機(jī)為控制核心，利用無(wú)線NRF905來(lái)控制密集架倉(cāng)庫(kù)的打開和關(guān)閉，同時(shí)利用蜂鳴器報(bào)聲音的不同來(lái)判斷倉(cāng)庫(kù)的打開、關(guān)閉、顯示溫室度和有無(wú)人在倉(cāng)庫(kù)等。整體系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高。實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果滿足要求，本文著重介紹該系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方法及測(cè)試結(jié)果分析。采用的技術(shù)主要有:（1）單片機(jī)處理模塊的應(yīng)用;（2）無(wú)線模塊NRF905的應(yīng)用;（3）驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)L298模塊的應(yīng)用;（4）電磁鐵模塊的應(yīng)用；（5）液晶12864模塊；（6）溫濕度DH—21模塊；（7）紅外模塊；（8）鍵盤模塊；（9）穩(wěn)壓模塊；關(guān)鍵詞：STC89C51、NRF905、L298、PWM調(diào)速、12864液晶、起振設(shè)計(jì)原理1.1電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方案選擇方案一：采用分離原件組成的平衡式驅(qū)動(dòng)電路，這種電路可以由單片機(jī)直接對(duì)其進(jìn)行操作，但由于分離原件占用的空間比較大，容易產(chǎn)生信號(hào)干擾，且還要配上兩個(gè)繼電器，考慮到空間等問(wèn)題，此方案行不通，不夠理想。方案二：選用芯片L298來(lái)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，該芯片是采用TTL電平進(jìn)行控制，對(duì)電機(jī)操作方便，通過(guò)改變芯片控制端輸入電平，即可控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，也可控制轉(zhuǎn)速。相比較方案一采用L298減少了所占用的空間，且不易產(chǎn)生干擾信號(hào)，經(jīng)比較采用方案二。1.2供電電源的選擇方案一：供電電源分為固定部分和移動(dòng)兩部分，固定部分供電電源采用十二幅變壓器供電，通過(guò)整流橋及穩(wěn)壓芯片來(lái)獲取所需要的電壓值，但是電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩很小，由于摩擦等原因，不滿足要求，所以決定換方案，可動(dòng)部分我們采用電池供電，但是我們平時(shí)用的電池只能使用幾次，電壓就不滿足要求了，也需要重新選擇。方案二：通過(guò)查閱資料，固定部分我們采用穩(wěn)壓源來(lái)提供所需的電壓，這樣就解決了步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)不足的問(wèn)題。移動(dòng)部分我們選用四伏大容量鋰電池，使的問(wèn)題得到解決。1.3電磁鐵模塊驅(qū)動(dòng)電路方案一：利用單片機(jī)驅(qū)動(dòng)電磁體，我們首先想到了利用單片機(jī)驅(qū)動(dòng)繼電器電路，于是我們選用了PNP型三極管8550也作為電子開關(guān)來(lái)控制起振的開關(guān)，目的我們達(dá)到了，可是三極管8550每次工作完時(shí)，都非常熱，甚至有可能燒壞，此方案存在嚴(yán)重問(wèn)題。方案二：通過(guò)我們所學(xué)模擬電子的知識(shí)，我們決定采用互補(bǔ)型三極管來(lái)控制起振的開關(guān)，問(wèn)題得到解決。1.4紅外模塊：方案一：為了更加接近于現(xiàn)實(shí)，我們最初選擇的是紅外人體溫濕度感應(yīng)器，但是在調(diào)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)紅外發(fā)應(yīng)太緩慢，根本不能滿足要求。于是我們開始反思，本來(lái)就是一個(gè)模擬現(xiàn)實(shí)中的一個(gè)模型，人手的溫濕度怎么能和人體相比呢？？？于是我們決定換紅外。方案二：開始想用普通的紅外感覺(jué)就應(yīng)該能滿足要求，但由于實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有了，最后我們選用了紅外對(duì)管，結(jié)果也滿足了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求，達(dá)到了實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。硬件電路：電路包括溫濕度測(cè)量電路、鍵盤顯示電路、電磁鐵起振電路、無(wú)線傳輸以及紅外監(jiān)控等相應(yīng)的附屬電路。1.5、12864顯示和鍵盤模塊：本系統(tǒng)采用12864LCD液晶顯示模塊來(lái)顯示物料需要量及所測(cè)得、據(jù)線性關(guān)系計(jì)算出的動(dòng)態(tài)物料量。由4乘4矩陣鍵盤通過(guò)ATmel89S52最小系統(tǒng)來(lái)控制12864顯示。帶中文字庫(kù)的128X64是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫(kù)的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為128×64,內(nèi)置8192個(gè)16*16點(diǎn)漢字，和128個(gè)16*8點(diǎn)ASCII字符集.利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面?？梢燥@示8×4行16×16點(diǎn)陣的漢字.也可完成圖形顯示.低電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。其總體功能結(jié)構(gòu)如圖下圖所示。硬件實(shí)物圖如下圖所示：二：基本軟件設(shè)計(jì)1、程序功能描述與設(shè)計(jì)思路：【1】程序功能描述1）鍵盤實(shí)現(xiàn)功能：遙控開關(guān)倉(cāng)。2）顯示部分：顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)及倉(cāng)庫(kù)內(nèi)溫濕度。3）步進(jìn)電機(jī)部分：驅(qū)動(dòng)儲(chǔ)存裝置運(yùn)行。4）無(wú)線部分：接收發(fā)送數(shù)據(jù)。5）溫濕度部分：接收并處理溫濕度數(shù)據(jù)。6）電磁鐵部分：控制電磁鐵達(dá)到精確開關(guān)某一倉(cāng)庫(kù)。7）紅外部分：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)人員狀況。8）蜂鳴器部分:發(fā)出警報(bào)。三、硬件與軟件測(cè)試1、硬件與軟件測(cè)試：用數(shù)字萬(wàn)用表分別測(cè)試每條導(dǎo)線，看是否導(dǎo)通，有無(wú)斷路和短路情況，看整個(gè)系統(tǒng)的地線是否都接在一起，看焊接點(diǎn)有沒(méi)有虛焊等。通過(guò)實(shí)驗(yàn)燈的閃爍判斷無(wú)線發(fā)收是否正常發(fā)收及其步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)作。2、測(cè)試條件與儀器：測(cè)試條件：檢查多次，硬件電路必須與系統(tǒng)原理圖完全相同，并且檢查無(wú)誤，硬件電路保證無(wú)虛焊。測(cè)試儀器：高精度萬(wàn)用表。四、參考文獻(xiàn)[1]《單片機(jī)原理》，清華大學(xué)出版社[