基于單片機(jī)智能晾衣架設(shè)計(jì)

圖2-1原理圖第三章自動(dòng)晾曬衣架各個(gè)結(jié)構(gòu)的要求以及計(jì)算3.1參數(shù)要求1：最大速度0.2m/s2：最小上升高0.5m3：上限載重50Kg3.2動(dòng)力源選擇由于，所以選擇出相應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)3.3蝸輪蝸桿減速器的計(jì)算選擇傳動(dòng)比（自鎖）、蝸桿頭數(shù)、蝸桿直徑、蝸桿齒數(shù)、可變系數(shù)、模數(shù)、中心距。由此獲得數(shù)據(jù)如下：選材方面選擇鋁合金材質(zhì)，遇水不易氧化，且輕巧方便3.4分析設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)將剪叉臂和地面水平之間的角度最大設(shè)置為45°圖3-1如圖3-1所示，每個(gè)臂的長(zhǎng)度都相等。剪切叉臂分別相交于一點(diǎn)，共分為4個(gè)梯度，可以上升4層，支撐箱垂直提升，并伴有水平位移。3.5剪叉式自動(dòng)晾曬衣架的運(yùn)動(dòng)分析在桿FB上點(diǎn)B與點(diǎn)H的瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)中心都為點(diǎn)F，之后求得：下圖3-2所示。B點(diǎn)上的速度為νB：（z-1）（a）（b）圖3-2（z-2）H對(duì)A、F進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，其中F點(diǎn)靜止不動(dòng)，點(diǎn)A水平移動(dòng)速度為νA,之后便知：速度VHF為：（z-3）速度VHA為：（z-4）圖3-3（水平）和（垂直）:（z-5）（z-6）得到，（z-7）為D點(diǎn)上速度：（z-8）（z-9）將式（z-1）、（z-2）代入上式可得：（z-10）臺(tái)面上升速度為：（z-11）等臂雙級(jí)剪式機(jī)構(gòu)上這些點(diǎn)分別在同一個(gè)水平線上并相交成90度角，A點(diǎn)的水平移動(dòng)量決定著支架廂在舉升的過(guò)程中的水平移動(dòng)量，然后臺(tái)面的水平方向上運(yùn)動(dòng)為：（z-12）所以：（z-13）（z-14）（z-15）3.6各項(xiàng)動(dòng)力間分析計(jì)算不包含所有類(lèi)型剪切機(jī)構(gòu)的重力作為剪切自動(dòng)懸掛器的摩擦力。但由于系統(tǒng)的理想局限性，可以用來(lái)解決虛位移原理之間的關(guān)系。虛位移原理：稱(chēng)為靜力學(xué)分析原理?？捎闪Ｗ酉到y(tǒng)驅(qū)動(dòng)的虛擬力之和是作用點(diǎn)虛擬變換的零。由n個(gè)粒子組成的粒子系統(tǒng)。（z-16）式中δri和Fi分別表示為I和位移圖C雙剪刀，剪刀具有自動(dòng)電流重G作為主動(dòng)力（主動(dòng)電能質(zhì)量）。表質(zhì)量M2，腳手架，夾緊質(zhì)量M1）和水平方向的FN由此可得（z-17）則：（z-18）由上式（z-14）可知，角度θ（θ為桿BF繞點(diǎn)F轉(zhuǎn)過(guò)的角度）變化決定著油缸活塞對(duì)滑塊A的水平推力。3.7晾曬衣架參數(shù)的確定3.7.1確認(rèn)結(jié)構(gòu)的尺寸下圖所示，AC、CE、DB、FB四桿的桿長(zhǎng)相等。圖3-4設(shè)、、；所以：（z-19）（z-20）為了使整個(gè)剪叉式自動(dòng)晾衣架不底部安裝空間，需滿足：（z-21）（z-22）取，聯(lián)立（z-19）、（z-20）、（z-21）、（z-22）求解得：（z-23）3.8剪叉式自動(dòng)晾曬衣架的校對(duì)雙級(jí)剪切式自動(dòng)干燥衣架的交點(diǎn)都由同一個(gè)螺絲釘鏈接。我們不僅需要對(duì)剪力叉臂進(jìn)行一系列的強(qiáng)度檢查。在外部，還應(yīng)檢查每個(gè)鉸鏈銷(xiāo)的強(qiáng)度。整個(gè)機(jī)構(gòu)不同結(jié)構(gòu)不同程度上受力不同，每個(gè)交點(diǎn)承受的力也就不同，需要排查最大的受力點(diǎn)。3.8.1各鉸接點(diǎn)銷(xiāo)的選擇與校核由于構(gòu)件的布置是組合的，根據(jù)需要，選取了摩擦性能的特點(diǎn)。在這兩個(gè)公式的任意部分中，分析表明，如果在H點(diǎn)和最大值處，H點(diǎn)處的力最大。由前方式子（z-32）可得到，當(dāng)時(shí)銷(xiāo)軸材質(zhì)均為45鋼，質(zhì)量調(diào)整，安全系數(shù)取2，屈服強(qiáng)度為[]=355Mpa，可采用剪應(yīng)力[]=0.5[]=177.5Mpa。為了使制造更方便、更經(jīng)濟(jì)，在使用材料的條件下采用機(jī)構(gòu)的雙頭螺旋銷(xiāo)直徑相同，取mm。MPa因此，機(jī)構(gòu)鉸鏈接頭選用的所有銷(xiāo)均滿足強(qiáng)度要求。3.8.2設(shè)計(jì)的強(qiáng)度進(jìn)行校核通過(guò)分析，外部剪切臂的強(qiáng)度是非常大的，沖刺隨轉(zhuǎn)角的增大而增大。叉車(chē)強(qiáng)度的條件要想滿足，必須滿足這個(gè)最大的強(qiáng)度。所以我們需要讓所有的力沿臂和叉的方向成90度角。第四章基本元器件介紹4.1直流電機(jī)的運(yùn)行原理4.1.1直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖4-1直流電機(jī)的物理模型圖這個(gè)結(jié)構(gòu)中不能改變的部分是磁鐵這塊，是整個(gè)器件的主要部分。圓形的鐵心和線圈是能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的部分。里面小的線圈可以表示導(dǎo)體的電位和電流的流向。按照?qǐng)D4-1所顯示的直流電機(jī)物理模型圖。按照直流電機(jī)物理模型圖能夠顯示出，直流電動(dòng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)主要由兩部分構(gòu)成，分別為定子與轉(zhuǎn)子。直流電動(dòng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)內(nèi)，固定部位為定子，定子主要作用為形成針對(duì)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子為直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行之中旋轉(zhuǎn)部分，其主要作用為構(gòu)成感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電磁轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)子與定子之間的間隙一般稱(chēng)為電樞。一電動(dòng)機(jī)主要都包括換向器。換向器固定在軸上，它們之間都是絕緣。我們還需要放上電刷，因?yàn)殡姌袉?dòng)的時(shí)候，主要通過(guò)換向器和電刷才能和外部電路相連4.1.2直流電機(jī)的基本工作原理1.直流電動(dòng)機(jī)工作原理按照?qǐng)D4-2能夠顯示出，在外部直流添加到電刷正負(fù)兩個(gè)端頭之后，這樣線圈就會(huì)具有電流通過(guò)，針對(duì)ab導(dǎo)體內(nèi)，電流就a端逐漸轉(zhuǎn)移到b端，cd導(dǎo)體端頭上，電流將會(huì)從c端逐漸轉(zhuǎn)移到d端。Ab與cd導(dǎo)體位于N與S級(jí)別磁場(chǎng)，其主要原因是由于電磁力所作用。按照左手定則可以了解到，兩個(gè)導(dǎo)體都將會(huì)受到電磁力影響，同時(shí)所構(gòu)成的轉(zhuǎn)矩方向完全相同，該轉(zhuǎn)矩也被稱(chēng)之為電磁轉(zhuǎn)矩，采取逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)變。圖4-2直流電動(dòng)機(jī)工作原理示意圖 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理可以知道，由力轉(zhuǎn)換成電的過(guò)程。主要通過(guò)轉(zhuǎn)向器和電刷之間交替進(jìn)行，讓線圈中有電流通過(guò)，并且電流方向交替變化。保證了電磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動(dòng)方向保持一個(gè)方向，這樣電機(jī)就會(huì)持續(xù)的工作，沿一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。在我們的工廠中用到的電機(jī)和原理有些差別。我們實(shí)際的電機(jī)里面需要多個(gè)線圈和多個(gè)換向器。這是為了更好的減少電機(jī)的波動(dòng)，也能夠讓電磁場(chǎng)產(chǎn)生的磁力比較大，勻速旋轉(zhuǎn)。4.1.3直流電機(jī)的額定值 電機(jī)制造廠按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)電機(jī)的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)而規(guī)定的每臺(tái)電機(jī)的主要性能指標(biāo)稱(chēng)屬于電機(jī)額定值。一般情況下，額定值將標(biāo)記到電機(jī)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)與銘牌上。直流電動(dòng)機(jī)額定數(shù)值主要包含以下幾種類(lèi)型：主要包括額定功率、額定電壓、額定電流、額定轉(zhuǎn)速。這些數(shù)值都是需要參考的標(biāo)準(zhǔn)，我們的電機(jī)在運(yùn)行的時(shí)候必須在這個(gè)范圍下工作，才能保證電機(jī)的正常運(yùn)行。不然就會(huì)出現(xiàn)燒毀等現(xiàn)象。同時(shí)如果在額定值工作下，處于一個(gè)理想狀態(tài)，運(yùn)行會(huì)比較平穩(wěn)。如果比額定值小，就會(huì)處于虧欠狀態(tài)；如果比額定值大，處于過(guò)載狀態(tài)，工作狀態(tài)也不好，工作效率低，電機(jī)燒毀等。4.2單片機(jī)原理4.2.1單片機(jī)原理概述單片機(jī)屬于微型計(jì)算機(jī)，有關(guān)主要部件都將集中到單片機(jī)上，系統(tǒng)運(yùn)行可靠性速度將會(huì)顯著提升。單片機(jī)能夠讓很多器件更好的結(jié)合到一塊，減少了它們之間傳播的時(shí)間，大大提高了效率。并且輸入輸出的指令適合整個(gè)系統(tǒng)的控制。因此，單片機(jī)在工業(yè)過(guò)程和設(shè)備控制中得到了廣泛的應(yīng)用。單片機(jī)可以自動(dòng)完成其任務(wù)程序，實(shí)際上也就是單片機(jī)執(zhí)行程序。也就是相關(guān)執(zhí)行指令在實(shí)際操作內(nèi)，指令主要表示規(guī)定單片機(jī)執(zhí)行上，有關(guān)操作名命令記錄下來(lái)，其主要為設(shè)計(jì)人員所設(shè)計(jì)的指令系統(tǒng)所確定，每一條指令將會(huì)針對(duì)基礎(chǔ)操作。單片機(jī)能夠執(zhí)行所有指令，也就是單片機(jī)內(nèi)的指令系統(tǒng)。每一種類(lèi)型的單片機(jī)所具有的指令系統(tǒng)也會(huì)存在一定偏差。想要讓單片機(jī)可以自動(dòng)落實(shí)某項(xiàng)任務(wù)，就需要將所需要解決的問(wèn)題編輯為指令，該指令的集合也就是程序，程序提前具備儲(chǔ)存部件，將其儲(chǔ)存到存儲(chǔ)器內(nèi)。存儲(chǔ)器內(nèi)具有眾多儲(chǔ)存單元，也就好像高層建筑物之中的房間，相關(guān)指令全部?jī)?chǔ)存其中，指令取出同時(shí)執(zhí)行就好像是高層建筑內(nèi)房間所具有的房間號(hào)，每一個(gè)存儲(chǔ)單元都具有針對(duì)地址號(hào)，該地址號(hào)也就成為稱(chēng)之為存儲(chǔ)單元地址。只要在確定存儲(chǔ)單元地址之后，就能夠確定針對(duì)存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)單元指令也就可能夠利用執(zhí)行。一般情況下，程序都是按照一定順利執(zhí)行操作，因此程序內(nèi)的指令也全部都按照順序存放，單片機(jī)在實(shí)際執(zhí)行程序操作上，有關(guān)指令讀取并且執(zhí)行，部件可以針對(duì)追蹤到針對(duì)地址，部件也就將會(huì)儲(chǔ)存到程序計(jì)數(shù)器之中，在剛開(kāi)始執(zhí)行內(nèi)，單片機(jī)就將會(huì)具備程序第一條指令地址，然后在讀取下一條命令，單片機(jī)內(nèi)容也就會(huì)顯著提高，確保整個(gè)指令新順序可以全面落實(shí)。圖4-3典型單片機(jī)結(jié)構(gòu)圖4.2.2單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)在整個(gè)控制和輸入的過(guò)程中，單片機(jī)一般需要交換主要的信息與外界的信息。我們需要知道這個(gè)系統(tǒng)的主要架構(gòu)，需要通過(guò)人為的話術(shù)去控制。它和其他CPU不同的地方就是，應(yīng)用范圍比較廣泛，實(shí)際性比較強(qiáng)。最主要的是外部有外部程序存儲(chǔ)器和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。但是它們的I/O端口不能太多，遇到具體問(wèn)題需要設(shè)置增多端口數(shù)。大多數(shù)的特性要求都能實(shí)現(xiàn)。如圖所示圖4-4單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)這次我們主要想設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)的最小應(yīng)用系統(tǒng)，這樣的話系統(tǒng)里面的配置能夠讓單片機(jī)簡(jiǎn)單的運(yùn)行就行可以了。能夠保證我們的費(fèi)用不是很昂貴，操作起來(lái)也很方便。芯片的不同會(huì)使我們系統(tǒng)里的器件不一樣。比如，芯片里面有只讀存儲(chǔ)器，那么這個(gè)時(shí)候最小應(yīng)用系統(tǒng)里面會(huì)有晶體振蕩器、復(fù)位電路和電源。如果芯片中沒(méi)有只讀存儲(chǔ)器，那么這個(gè)最小應(yīng)用系統(tǒng)還需要裝置可編程只讀存儲(chǔ)器和電源。4.2.3ATC89C51簡(jiǎn)介ATC89C51通常也稱(chēng)為微控制器是一款具有4K字節(jié)閃爍的八位微處理器。它具有低電壓、高性能，可編程，可擦除只讀存儲(chǔ)器1000次等優(yōu)點(diǎn)。STC89C52為按照工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可以實(shí)現(xiàn)指令集與輸出引腳之間的相互兼容，該制造技術(shù)也就借助世界上代表性高密度與非易失性存儲(chǔ)器等有關(guān)制造技術(shù)。ATC89C51芯片之中具備8位CPU與閃爍存儲(chǔ)器，也就是器屬于低功耗與高效率的微控制器。基于它的各種優(yōu)點(diǎn)，更多的人選擇它來(lái)解決許多嵌入式控制系統(tǒng)問(wèn)題。5系列單片機(jī)借助40只引腳所具有的雙列直插式封裝方法，完成HMOS制造。40個(gè)引腳就功能角度來(lái)說(shuō)主要可以劃分為三種類(lèi)型：電源及時(shí)鐘引腳：VCC，GND，XTAL1，XTAL2?？刂埔_：/PSEN,ALE,/EA,RESTE(即RST)。I/O口引腳：P0口，P1口，P2口，P3口，為4個(gè)8位I/O口的外部引腳。 1.主要特性：與MCS-51兼容4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器壽命：1000寫(xiě)/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz

三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定

128*8位內(nèi)部RAM

32可編程I/O線

兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

5個(gè)中斷源

可編程串行通道低功耗的閑置和掉電模式[2]

片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路2.管腳說(shuō)明：VCC：電源端，接+5V電源。

GND：接地端。P0口：P0端口屬于8位開(kāi)放式漏極雙向I/O端口，其可以吸收8個(gè)TTL門(mén)電流。P1端口引腳在剛開(kāi)始寫(xiě)入以后，將會(huì)確定屬于高電阻輸入。P0主要對(duì)外部程序數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存，也就屬于數(shù)據(jù)/地址第八位。軟件在剛開(kāi)始編程過(guò)程內(nèi)，P0端口就會(huì)輸入原始代碼。軟件在驗(yàn)證之中，P0端口也就會(huì)輸出初始代碼，P0就將會(huì)處于上位狀態(tài)。P1口：P1端口屬于雙向I/O端口，一共為8位，具備提升內(nèi)部電阻性能。P1端口內(nèi)緩沖器能夠接收到針對(duì)電流。在P1端口引腳輸出為1以后，內(nèi)部將會(huì)上升，同時(shí)將其看作輸入端，因?yàn)閮?nèi)部拉力作用，P1端口就將會(huì)處于低電壓運(yùn)行狀態(tài)，這個(gè)時(shí)候電流也將會(huì)輸出。在閃存與驗(yàn)證編程之中，P1端也就屬于第八個(gè)地址的接收數(shù)據(jù)。P2口：P2口內(nèi)部具備電阻雙向I/O口，可以接受與輸出針對(duì)電流。P2在輸入1情況下，內(nèi)部電阻引腳將會(huì)提升，同時(shí)將其作為數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入。但是在輸入過(guò)程之中，因?yàn)閮?nèi)部上拉的原因，P2口外部引腳就將會(huì)下降，將其看作輸出電流。在P2口被看做外部程序與地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器開(kāi)展針對(duì)存取上，地址就將會(huì)被作為P2口完成輸出。P2口所輸出的地址在為1情況下，外部地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器就會(huì)完成讀寫(xiě)，這樣也就能夠?qū)μ厥鈨?nèi)容存儲(chǔ)到寄存器內(nèi)。P3口：P3口引腳屬于上拉電阻雙向I/O口，能夠?qū)?個(gè)TTL門(mén)電流進(jìn)行接收與輸出[3]。P3口引腳在為1情況下，其將會(huì)處于輸入狀態(tài)，內(nèi)部將會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖健Ｒ驗(yàn)樯侠c下拉電平原因，所以在輸入上，P3口就將會(huì)輸出針對(duì)電流。

P3口也可作為ATC89C51的一些特殊功能口，如下所示：

P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）

P3.2/INT0（外部中斷0）

P3.3/INT1（外部中斷1）

P3.4T0（記時(shí)器0外部輸入）

P3.5T1（記時(shí)器1外部輸入）

P3.6/WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通）

P3.7/RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）

P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)[4]。ALE引腳輸出屬于地址鎖定信號(hào)。微控制器在正常運(yùn)行條件之下，ALE終端將會(huì)采取額定頻率周期完成正脈沖信號(hào)輸出。外部存儲(chǔ)器在訪問(wèn)之中，ALE所輸出的信號(hào)為負(fù)跳作用，借助外部鎖存將會(huì)輸出8位地址鎖定控制信號(hào)。也就是外部存儲(chǔ)器在并未訪問(wèn)情況之下，ALE終端將會(huì)依舊采取額定頻率周期檢查正脈沖信號(hào)是否輸出。要是輸出針對(duì)脈沖信號(hào)，這樣也就表示單片機(jī)性能良好。但是需要特別注意的為，ALE引腳在充當(dāng)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器上，僅僅將會(huì)輸出ALE脈沖。要是并未輸出ALE，這樣針對(duì)地址也就將會(huì)設(shè)置為0。這個(gè)過(guò)程內(nèi)，ALE將僅僅操作MOVX操作，也就是ALE指令。ALE引腳在輕微升高以后，微處理器依舊處于禁止?fàn)顟B(tài)，位置也就并不任何作用。/PSEN：/PSEN屬于外部程序儲(chǔ)存器控制端。在外部程序存儲(chǔ)器輸出針對(duì)該點(diǎn)情況之下，外部程序存儲(chǔ)器將會(huì)讀取管腳所輸出的脈沖信號(hào)。該脈沖信號(hào)將會(huì)直接與外部程序存儲(chǔ)器相互連接，/PSEN能夠在8lsTTL負(fù)載狀態(tài)之下運(yùn)行。想要確定單片機(jī)系統(tǒng)是否與電源連接，CPU是否正確運(yùn)行，主要借助外部程序存儲(chǔ)器讀取針對(duì)指令碼所確定，并且借助顯示器對(duì)PSEN脈沖信號(hào)輸出進(jìn)行驗(yàn)證[5]。/EA/VPP：屬于程序存儲(chǔ)器控制端。/EA/VPP在處于高電平情況之下，CPU在執(zhí)行針對(duì)存儲(chǔ)器指令上，在PC內(nèi)數(shù)值超過(guò)OFFFH情況下，也就是程序存儲(chǔ)器超過(guò)地址變化范圍，這樣引腳也就將會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)橥獠砍绦虼鎯?chǔ)器指令。在/EA/VPP處于低電平情況之下，CPU僅僅能夠操作外部程序存儲(chǔ)器指令。不管系統(tǒng)之中是否具備內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，因?yàn)?EA/VPP內(nèi)部并不具備ROM，所以/EA/VPP必須采取低電平，這樣本文也就選擇外部存儲(chǔ)器[6]。/EA/VPP屬于引腳第二性能，在單片機(jī)完成固化編程情況之下，添加針對(duì)編程電壓，引腳編程電壓將設(shè)定為5與12V。RST/Vpd：該引腳屬于復(fù)位信號(hào)輸入端，電平為高電平。單片機(jī)在實(shí)際運(yùn)行之中，引腳輸入將會(huì)超過(guò)兩個(gè)機(jī)器運(yùn)行周期的高電平，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)位操作。單片機(jī)要是處于正常運(yùn)行狀態(tài)，引腳電平將會(huì)低于0.5V。VPD屬于引腳的第二個(gè)性能，也就是備用電源輸入端。在電源VCC出現(xiàn)故障情況下，電平將會(huì)下降到針對(duì)規(guī)定數(shù)值，電源也就會(huì)直接輸入到RST端口，為RAM內(nèi)部運(yùn)行提供針對(duì)備用電源，確保RAM內(nèi)數(shù)據(jù)信息并未丟失，進(jìn)而讓單片機(jī)在復(fù)位以后依舊可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。XTAL1：其屬于微調(diào)電容和外部晶振端頭，屬于振蕩器輸入端口，要是應(yīng)用外部晶體振蕩器過(guò)程之中，引腳就需要接地接觸。XTAL2：該引腳為復(fù)位信號(hào)輸入端，屬于振蕩器輸出端口，要是應(yīng)用外部晶體振蕩器過(guò)程之中，引腳也就將會(huì)接收到時(shí)鐘振蕩器所輸出的全部信號(hào)，該信號(hào)能夠直接輸出到時(shí)鐘發(fā)生器接入端口[7]。3.I/O口引腳：（1）P0口（P0.0～P0.7）：雙向8位三態(tài)I/O口，此口為8位地址總線（低8位）及8位數(shù)據(jù)總線分時(shí)復(fù)用端口；（2）P1口（P1.0～P1.7）：8位準(zhǔn)雙向I/O口；（3）P2口（P2.0～P2.7）：8位準(zhǔn)雙向I/O口，與地址總線（高8位）復(fù)用，在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，它作存儲(chǔ)器的高8位地址線；（4）P3口（P3.0～P3.7）：8位準(zhǔn)雙向I/O口，雙功能復(fù)用口。4.振蕩器特性：

反向放大器的輸入為XTAL1，輸出為XTAL2，還需要配備針對(duì)內(nèi)部振蕩器。陶瓷震蕩與石晶震蕩全部采取各種方法。要是應(yīng)用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件情況之下，XTAL2將會(huì)并不接受信號(hào)。外部時(shí)鐘信號(hào)對(duì)于脈沖信號(hào)寬度并不明確規(guī)定，但是必須時(shí)刻確保脈沖信號(hào)高低電平寬度符合有關(guān)要求，這也就表示時(shí)鐘信號(hào)將會(huì)接觸二分頻觸發(fā)器所觸發(fā)造成。5.芯片擦除：借助對(duì)于不同控制信號(hào)重新整合，能夠讓三鎖定位于EPROM陣列可以擦除有關(guān)痕跡，同時(shí)能夠確保ALE管教，讓其處于低電平運(yùn)行狀態(tài)。芯片在實(shí)際操作之中，代碼陣列都將被設(shè)定為1，同時(shí)所有非空儲(chǔ)存字節(jié)都將會(huì)按照之前反復(fù)編程，該操作也就能夠被重新執(zhí)行[8]。除此之外，因?yàn)镃51之中具備穩(wěn)態(tài)落實(shí)，所以其能夠在靜態(tài)邏輯情況之下，具有兩種可選擇的軟件掉電模式。在閑置運(yùn)行模式之下，CPU處于暫停運(yùn)行狀態(tài)，剩下部分依舊處于正常運(yùn)行情況。在掉電模式之下，RAM內(nèi)容將會(huì)被凍結(jié)與儲(chǔ)存，CPU其他芯片功能也被禁止，一直到下一個(gè)周期開(kāi)展。4.3其它主要器件介紹4.3.1NE555介紹NE555僅僅為一種類(lèi)型，其屬于特定時(shí)間所構(gòu)成的電路。NE555系列集成電路可以同時(shí)兼容引腳與應(yīng)用性能。然而，由于其價(jià)格不同，其穩(wěn)定性、省電性和可以發(fā)生的震蕩的快慢也有差異；555是一種應(yīng)用廣泛且相當(dāng)常見(jiàn)的定時(shí)集成電路。只有幾個(gè)電阻和電容，可以見(jiàn)到脈沖電路，它是數(shù)字電路所需的各種頻率。NE555的特點(diǎn)有：第一，電容器與電阻能夠具備也定震蕩延遲效應(yīng)，震蕩能夠延遲，僅僅需要借助十分簡(jiǎn)單的電阻與電容器就可以有效完成，震蕩變化范圍較寬[9]。第二，NE555工作功率變化范圍較高，和TTL與CMOS等邏輯門(mén)之間相互結(jié)合，也就是輸出與輸入對(duì)準(zhǔn)能夠和邏輯系列運(yùn)行狀態(tài)相互結(jié)合。第三，輸出端可以輸出多種類(lèi)型電流，能夠直接完成驅(qū)動(dòng)負(fù)載，但是其應(yīng)用還存在一定局限性。計(jì)算時(shí)間比較準(zhǔn)確，體感溫度比較適宜，價(jià)錢(qián)比較優(yōu)惠方便。NE555引腳功能如下：圖4-5NE555的引腳圖 引腳1(接地)：地線(或共同接地)，大多數(shù)和電路共同接地。 引腳2(觸發(fā)點(diǎn))：觸發(fā)NE555啟動(dòng)的時(shí)間段。觸發(fā)信號(hào)的上部分電壓必須大于2/3電源電壓，下部分必須小于1/3電源電壓。4.3.2集成運(yùn)放LM358介紹集成電路運(yùn)算放大器屬于多級(jí)直接耦合放大器，其在實(shí)際應(yīng)用之中具備低輸出電阻與高增益特征[10]。雖然當(dāng)前具有多種類(lèi)型電路，但是整體結(jié)構(gòu)都存在相同點(diǎn)。如圖4-3屬于集成放大器內(nèi)部電路示意圖。由圖4-3顯示可知，輸入電平主要由三部分構(gòu)成，分別為BJT、JFET或MOSFET組成的差分放大電路，借助其所具備的對(duì)稱(chēng)特征，能夠有效提升電路共模性能。兩側(cè)端口也就構(gòu)成了電路的輸入端與輸出端。電壓放大等級(jí)主要作用為提升電壓增益水準(zhǔn)，其有多個(gè)級(jí)別放大器電路所構(gòu)成。一般情況下，輸出電平的電壓由互補(bǔ)電壓跟隨器與電壓跟隨器兩部分構(gòu)成，進(jìn)而有效降低輸出電阻，提升其承載性能。偏移電路屬于全部電平所針對(duì)的工作電流，同時(shí)還具備輔助電路。電壓放大級(jí)電壓放大級(jí)差分輸入級(jí)輸出級(jí)偏置電路+Vid--Vo圖4-6集成運(yùn)算放大器內(nèi)部組成原理圖本文設(shè)計(jì)所應(yīng)用到的集成電路為L(zhǎng)M358，具體如圖所示。LM358內(nèi)部主要由兩個(gè)運(yùn)算放大器所構(gòu)成，必須能夠獨(dú)立運(yùn)行，適合各種電源電壓應(yīng)用，同時(shí)能夠采取雙電源工作模式。在常規(guī)工作運(yùn)行條件之下，電源電壓與電源電流之間并不任何關(guān)聯(lián)，其主要在傳感放大器、直流增益模式等場(chǎng)所之中應(yīng)用。本文所設(shè)計(jì)的模型實(shí)際上是對(duì)LM358集成放大器進(jìn)行介紹，具體如圖4-8所示。LM358內(nèi)部?jī)蓚€(gè)雙運(yùn)算放大器彼此并不影響運(yùn)行，同時(shí)具備較高增益性能，內(nèi)部頻率能夠相互補(bǔ)充。適合適合雙電源模式與獨(dú)立電源模式。在特定運(yùn)行條件之下，電源電壓與電源電流并不任何關(guān)聯(lián)，在傳感器放大器與直流增益模塊上都采取獨(dú)立電源提供電源[11]。LM358包裝形式為引線直列式與粘貼式。圖4-7LM358引腳排序圖4.3.3繼電器的介紹繼電器屬于電子控制器件，具備輸入回路與輸出回路，自行對(duì)于電路進(jìn)行調(diào)整，適應(yīng)較小電流對(duì)高電流進(jìn)行控制[12]。繼電器在電路之中具有重要作用，如監(jiān)控、變換電路、調(diào)試等，具有較高安全性。在輸出數(shù)值符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)情況之下，繼電器能夠斷開(kāi)與疏通電路，確保電路處于控制狀態(tài)。繼電器主要可以劃分為兩種類(lèi)型，也就是電量繼電器與非電量繼電器。繼電器在實(shí)際應(yīng)用之中具有顯著優(yōu)勢(shì)，運(yùn)行效率更高，能夠長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用，操作更加簡(jiǎn)單方便，由于繼電器所戰(zhàn)績(jī)的空間相對(duì)較小，所以在各地點(diǎn)控制與電能保護(hù)上具有顯著優(yōu)勢(shì)。人們?nèi)粘Ｉ钪袘?yīng)用最具有代表性的電磁繼電器，本文設(shè)計(jì)也應(yīng)用電磁繼電器，所以主要對(duì)電磁繼電器進(jìn)行介紹[13]。電磁繼電器的工作原理和特性圖4-8電磁繼電器原理圖電磁繼電器主要由四部分構(gòu)成，分別為鐵芯、線圈、鐵線與接觸片。線圈兩端在添加針對(duì)電壓情況下，電流也就會(huì)通過(guò)線圈，進(jìn)而產(chǎn)生電磁效應(yīng)。在電磁力吸引作用力作用之下，線圈能夠有效規(guī)避回彈彈簧對(duì)于鐵芯拉動(dòng)，這也就會(huì)造成動(dòng)觸點(diǎn)吸引與鐵芯靜觸點(diǎn)相互連接。線圈在關(guān)閉狀態(tài)之下，電磁吸力也就將會(huì)消失，由于彈簧所輸出的反作用力將會(huì)回歸到原位置，讓動(dòng)觸點(diǎn)將會(huì)吸引到傳統(tǒng)靜觸點(diǎn)。借助這種方式，可以吸收與釋放，進(jìn)而起到電路導(dǎo)通與切斷目標(biāo)。繼電器在未通電情況之下，整體處于斷開(kāi)狀態(tài)，靜態(tài)觸電也就屬于常開(kāi)觸點(diǎn)，處于連接狀態(tài)也就屬于常閉觸點(diǎn)。繼電器產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)主要為：額定工作電壓：其表示繼電器在正常運(yùn)行狀態(tài)之下電壓數(shù)值，按照繼電器在類(lèi)型上出現(xiàn)的偏差，能夠?yàn)橹绷麟妷夯蛘呤墙涣麟妷?、直流電阻：其主要表示繼電器線圈內(nèi)直流電阻，能夠借助萬(wàn)能表對(duì)其進(jìn)行測(cè)量。吸收電流：其主要表示繼電器產(chǎn)生吸力作用的最小電流數(shù)值。在正常應(yīng)用狀態(tài)之下，固定電流數(shù)值需要超過(guò)吸力電流，進(jìn)而確保繼電器運(yùn)行狀態(tài)。線圈工作電壓基本上都控制在額定電壓1.5倍以?xún)?nèi)，否則也就會(huì)產(chǎn)生過(guò)高電流，造成線圈被燒毀。釋放電流：其屬于繼電器最大電流，處于開(kāi)放動(dòng)作之間。繼電器在吸力狀態(tài)之下，電流將會(huì)降低到一定等級(jí)情況之下，繼電器內(nèi)部將處于無(wú)電狀態(tài)，該時(shí)期電流要低于吸入電流[16]。4.3.4光耦介紹555光耦合器是一種能把光電分開(kāi)的一種，器件。通常以光作為介質(zhì)來(lái)傳遞信號(hào)，這樣的一種器件如圖4-9所示：圖4-9光電耦合器它的組成是多種多樣的，正常情況下，里面包括光的接受、散射，還有信號(hào)構(gòu)成。一般兩個(gè)器件在同一個(gè)容器里。能夠讓發(fā)光的東西發(fā)光，在輸入端的輸入電信號(hào)，這個(gè)時(shí)候就會(huì)發(fā)光。光和光之間出現(xiàn)了碰撞，這個(gè)時(shí)候電流就會(huì)產(chǎn)生了。這些器件都是需要通過(guò)光才能起作用。它們所占空間的面積小，生命的傳遞性也很長(zhǎng)、抵抗外界的能力也比較好。開(kāi)始的地方和結(jié)束的地方和電都沒(méi)有關(guān)系。并且只能從一個(gè)方向傳輸。在工廠中用的非常多，許多工廠看中這個(gè)器件的優(yōu)點(diǎn)，所以用的人比較多。正是因?yàn)樗膬?yōu)點(diǎn)在計(jì)算機(jī)，大網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代，我們覺(jué)得它性?xún)r(jià)比比較高，用起來(lái)比較方便。它們所占空間的面積小，生命的傳遞性也很長(zhǎng)、抵抗外界的能力也比較好。開(kāi)始的地方和結(jié)束的地方和電都沒(méi)有關(guān)系。并且只能從一個(gè)方向傳輸。一個(gè)電線在長(zhǎng)長(zhǎng)的運(yùn)輸過(guò)程中，能有這個(gè)器件作為末尾的器件，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在計(jì)算機(jī)數(shù)字通信中，如果器件作為接口，可以保證計(jì)算機(jī)工作的效率很高。光耦它們所占空間的面積小，生命的傳遞性也很長(zhǎng)、抵抗外界的能力也比較好。開(kāi)始的地方和結(jié)束的地方和電都沒(méi)有關(guān)系。并且只能從一個(gè)方向傳輸。電耦在輸入的時(shí)候，電阻和電壓非常小，這個(gè)時(shí)候電流也就不會(huì)很大。就會(huì)導(dǎo)致二極管不能發(fā)亮，一般這些情況在長(zhǎng)距離傳輸?shù)臅r(shí)候會(huì)遇到這種情況。所以我們?cè)谟眠@個(gè)器件的時(shí)候應(yīng)該注意這些問(wèn)題。還有一個(gè)特點(diǎn)就是能夠防止外界的干擾，是因?yàn)檫@些器件在容器里面。不會(huì)受光的影響，這個(gè)時(shí)候電阻會(huì)很大。導(dǎo)致了電容也非常小。還有一種器件，和光耦非常的相似，它具有一種線性的性質(zhì)。主要是由發(fā)光二極管和光敏三極管構(gòu)成。它們必須同時(shí)工作，這時(shí)候還需要有外屆的因素來(lái)干擾。比如電流。這個(gè)時(shí)候需要輸入的電流足夠大，才能讓發(fā)光二極管工作。如果太小的話，就不會(huì)工作，因此輸出的信號(hào)也就不會(huì)成形，不是一個(gè)完成的圖形。這個(gè)特性在現(xiàn)實(shí)生活中，用的特別多。用他的線性的特點(diǎn)，把這個(gè)器件放在電路中，可以形成一個(gè)反饋電路?？刂浦麄€(gè)電路的電流和電壓，輸出信號(hào)的幅度和大小。使用這個(gè)器件的注意事項(xiàng)：必須放在封閉的空間中，用的時(shí)候保護(hù)好，因?yàn)槠骷容^小，用的時(shí)候輕拿輕放。防止里面的線路出現(xiàn)折斷。第五章硬件電路設(shè)計(jì)5.1電源電路本次都用直流電源供電，會(huì)用到單片機(jī)、NE555和運(yùn)算放大器。繼電器、光電耦合器和直流電機(jī)是用直流+24V的電源供電，所以電源部分要能產(chǎn)生+5V和+24V的電壓。本設(shè)計(jì)利用LM138和LM7805芯片得到+24V和+5V的電壓，由于它們分別為光電耦合器兩端供電，不能連在一塊，必須單獨(dú)設(shè)計(jì)。但它們的應(yīng)用都要注意以下幾點(diǎn)：為防止擊穿損壞，輸入輸出電壓應(yīng)該小一些，避免轉(zhuǎn)換效率減少輸出電流要滿足負(fù)載的要求，輸出電流需滿足一定的條件，電流和散熱片的尺寸要符合，防止因?yàn)闊崃科茐模?）輸入輸出電壓和效率有關(guān)。產(chǎn)生+24V的電壓給繼電器、光電耦合器和直流電機(jī)供電電路圖如下：圖5-1+24V電路部分產(chǎn)生+5V的電壓給單片機(jī)、NE555模塊和運(yùn)算放大器供電電路圖如下：圖5-2+5V電路部分電流不變的電源相同的時(shí)候，它為220V~9V變壓器，輸出電流可以達(dá)到300mA，使負(fù)載能夠容易使用。全部電流二極管選用的型號(hào)為IN4001，最大相反峰值電壓(v)為50V，平均電流(A)為1.0A。三端穩(wěn)壓器芯片的型號(hào)為L(zhǎng)M7805,同樣電容C10、C11、C12、C13都為輸入端或輸出端的濾波電容，它們能有效去除雜音。5.2時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路有很多功能，首先，他可以發(fā)出信號(hào)，具有控制能力。這種能力作用于單片機(jī)上。這部分電路是計(jì)算機(jī)里面最重要的一部分。它的頻率越大，單片機(jī)運(yùn)行的時(shí)間就越長(zhǎng)。如果這部分電路的質(zhì)量特性也非常好的話，單片機(jī)的系統(tǒng)也就會(huì)比較穩(wěn)定。這部分電路主要由電容和放大器，引腳和接地的引腳構(gòu)成。兩個(gè)電容的大小都是相等的?，F(xiàn)在電路圖中我們要用的電容已經(jīng)顯示出來(lái)了。當(dāng)引腳和晶體振蕩器和電容，就會(huì)形成一個(gè)自激振蕩器。這個(gè)時(shí)候涉及到的電容大小后可以，沒(méi)有大小的限制了。通常的時(shí)候電容越大，振蕩頻率越高。這次我們用的電容會(huì)保證晶體的頻率在一定的赫茲之內(nèi)。這樣保證了存儲(chǔ)器的速度運(yùn)行時(shí)間有效果，正常運(yùn)行。本設(shè)計(jì)采用6MHz的晶振。圖5-3時(shí)鐘部分電路5.3復(fù)位電路C51復(fù)位電路性能借助外部結(jié)構(gòu)所實(shí)現(xiàn)，在重置插腳添加兩個(gè)機(jī)器高電平情況之下，就需要對(duì)MCU重新設(shè)定。系統(tǒng)除了出于正常運(yùn)行狀態(tài)之外，因?yàn)槌绦蛱幱阪i定狀態(tài)之下，想要從鎖死狀態(tài)之下擺脫出來(lái)，這樣就需要再次應(yīng)用C51，因此本文所設(shè)計(jì)的復(fù)位電路也就具有同時(shí)具備手動(dòng)復(fù)位與上電復(fù)位兩種功能，其具體如圖5-4所示。圖5-4復(fù)位電路復(fù)位電路主要包括按鍵、電容、電阻和接地的引腳。由于電容兩端電壓不能突變，當(dāng)上電時(shí)電容正負(fù)極的電壓都是+5V，即REST引腳的電平為高，單片機(jī)就會(huì)復(fù)位，片刻之后電容就會(huì)通過(guò)R2電阻放電，電容負(fù)極的電壓隨即降低，最后降為零。由于單片機(jī)復(fù)位引腳所需高電平的時(shí)間很短就可以完成復(fù)位，所以電源通電時(shí)只要VCC1的上升時(shí)間不超過(guò)1ms，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位。而當(dāng)由于程序出錯(cuò)或者操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)，為擺脫死鎖狀態(tài)，也可以按復(fù)位鍵S1使RST引腳為高電平使單片機(jī)重新啟動(dòng)，當(dāng)按一下S1時(shí)，電壓VCC1直接加在RST引腳上的時(shí)間足以大于2個(gè)機(jī)器周期，單片機(jī)就會(huì)復(fù)位使STC89C52重新啟動(dòng)。由于電容器兩端電壓不能突變，當(dāng)電容器充電時(shí)，電容器正負(fù)端電壓為+5V，即REST引腳電平高，單片機(jī)重新啟動(dòng)。片刻后，電容器開(kāi)始放電。然后，電容器負(fù)極的電壓降低，最后降至零。當(dāng)高電平非常短的時(shí)候，因此可以復(fù)位。當(dāng)按下S1時(shí)，電壓VCC1直接添加到RST導(dǎo)腳上超過(guò)兩個(gè)機(jī)器循環(huán)，并且MCU將重置以重新啟動(dòng)ATC89C51。5.4按鍵電路共需兩個(gè)按鈕，一個(gè)控制順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，一個(gè)控制逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。由于用到的按鍵較少，所以可以用獨(dú)立式鍵盤(pán)接口，獨(dú)立式鍵盤(pán)接口就是各鍵相互獨(dú)立，用互相單獨(dú)的鍵盤(pán)接口，各自接一根線，通過(guò)接入的情況判斷按鈕的開(kāi)啟。主要檢查獨(dú)立式鍵盤(pán)工作電路，按鍵直接與I/0口線相連，通過(guò)讀I/O線的高低電平狀態(tài)，即可識(shí)別按下的鍵。用單片機(jī)的P1口來(lái)控制信號(hào)的輸入當(dāng)沒(méi)有按鍵按下時(shí)，P1.1與P1.2口都是高電平，單片機(jī)就會(huì)通過(guò)軟件編程使P2.1和P2.0都輸出高電平，此時(shí)電機(jī)不工作。當(dāng)正轉(zhuǎn)控制按鍵S2按下時(shí)，相當(dāng)于給P1.1口一個(gè)低電平，先打程序代碼，分別輸出高低電平，這時(shí)候電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，晾衣架升起。當(dāng)松開(kāi)按鍵S2時(shí)，電機(jī)不工作。當(dāng)反轉(zhuǎn)控制按鍵S3按下時(shí),相當(dāng)于給P1.2口一個(gè)低電平，在單片機(jī)輸入程序代碼，分別輸出高低電平，電機(jī)則逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，晾衣架下降，當(dāng)松開(kāi)按鍵S3時(shí)，電機(jī)不工作。這就達(dá)到了通過(guò)按鍵來(lái)達(dá)到使晾衣架自動(dòng)升降的目的。圖5-5按鍵電路5.5超重檢測(cè)電路該模塊為稱(chēng)重傳感器，它是一種電阻應(yīng)變式傳感器。將其固定在陽(yáng)臺(tái)頂上，將滑輪固定在稱(chēng)重傳感器上，當(dāng)稱(chēng)重傳感器上所承受的重力變化時(shí)，也就是晾衣架上衣服的重量發(fā)生變化時(shí)，重傳感器內(nèi)部將會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電阻變化，從而導(dǎo)致最終輸出電壓發(fā)生變化。模塊為稱(chēng)重傳感器，這種傳感器的電阻是變化的。把它掉在陽(yáng)臺(tái)上，滑輪固定在稱(chēng)重傳感器上。重傳感器的重力和衣裳的重量有關(guān)，器件內(nèi)部的電阻大小也就改變，所以輸出的電壓也就改變。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，由一個(gè)電阻應(yīng)變、三個(gè)固定電阻和一個(gè)運(yùn)算放大器LM358組成。應(yīng)變R5可將應(yīng)變變化轉(zhuǎn)化為阻力變化，其相對(duì)阻力變化與軸向應(yīng)變L/L成正比，阻力隨衣服的重量變化而變化。我們需要知道是否超重，不需要知道確定的數(shù)字。LM358輸出的電平狀態(tài)和是否超重有關(guān)。圖5-6稱(chēng)重傳感器內(nèi)部結(jié)5.6狀態(tài)指示電路狀態(tài)指示電路里面有3個(gè)指示燈，一個(gè)是電源指示燈，一個(gè)是表示衣架上升的指示燈，一個(gè)是表示衣架下降的指示燈。燈的明亮都隨衣架上升而變化。還有表示下降的指示燈，原理同上，還有表示電路是否開(kāi)始的燈。通過(guò)輸入的最低端口控制二極管的顯示，等整個(gè)電路接通后，這時(shí)候輸入的三個(gè)端口都會(huì)為高電平。如果出現(xiàn)別的情況，我們讓控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)的按鈕啟動(dòng)，這個(gè)時(shí)候需要輸入程序保證端口為低電平，這時(shí)候二極管就會(huì)發(fā)光了。如圖5-7所示：圖5-7狀態(tài)指示部分電路5.7聲光報(bào)警電路根據(jù)圖所得，主要由NE555集成電路構(gòu)和能夠發(fā)聲音和光的報(bào)警系統(tǒng)。這個(gè)報(bào)警系統(tǒng)的組成主要是二極管和發(fā)聲音的器件。這次設(shè)計(jì)的主要優(yōu)勢(shì)是利用低電平的出去，控制其他的的組件。所以，衣架上的衣裳不能太沉，最好不比電機(jī)所能承受的重量大，還要保證這時(shí)候產(chǎn)生的電流不能大于電機(jī)限定的電流?？梢韵容敵龈唠娖剑ㄟ^(guò)在微控制器里輸入代碼。三極管T1為PNP型。它的設(shè)置非常高，晶體管越不打開(kāi)，NE555集成電路的THR和TRIG端子的電壓為零。從NE555集成電路的功能可知，輸出端的Q值較高。輸出Q訪問(wèn)運(yùn)放構(gòu)成一個(gè)反相器電路，器件輸出端的電平越低。當(dāng)報(bào)警器不能工作的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)發(fā)光二極管、三極管和蜂窩器不工作。圖5-7超重過(guò)流聲光報(bào)警電路5.8過(guò)流保護(hù)電路不管在什么時(shí)候，一定讓主要的電機(jī)不出現(xiàn)問(wèn)題，不超出限制的條件，由于長(zhǎng)時(shí)間的工作，大量的電流流入，可能會(huì)出現(xiàn)電機(jī)出現(xiàn)故障，因此，我們必須應(yīng)用一定的辦法，當(dāng)電流通過(guò)的時(shí)候，有一個(gè)保護(hù)的作用。本系統(tǒng)采用的直流電機(jī)型號(hào)為70ZYT55,它的額定電壓為直流24V，額定電流為5A，所以額定功率為120W，所以此次采用直流電機(jī)，它的額定電壓、額定電流、額定功率都不是很大。因?yàn)橛袝r(shí)候我們晾上的衣服比較重，或是機(jī)器出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)把電路燒壞，必須有一個(gè)保護(hù)裝置。主要是利用轉(zhuǎn)換的方法，把電阻轉(zhuǎn)換成電壓，然后輸入到相應(yīng)的放大器中，這樣就起到作用了，能夠有保護(hù)點(diǎn)的作用，這是很有優(yōu)勢(shì)的。圖5-8過(guò)流保護(hù)電路圖這個(gè)電路還需要從多方面考慮，主要是電流、功率和熱穩(wěn)定性。電路效率和電阻成反比的關(guān)系，因?yàn)殡娮柘碾S電阻的變化而變化。由于康銅絲的電阻是精確的，幾乎不隨溫度的變化而變化，所以取樣電阻是用康銅絲制成的?？紤]系統(tǒng)的效率，選用電阻的阻值要相對(duì)小些。放大器主要是對(duì)電壓的一個(gè)擴(kuò)大，然后將采樣電壓轉(zhuǎn)化為一個(gè)LM358的開(kāi)關(guān)信號(hào)。微型控制器的中斷，將調(diào)用相應(yīng)的代碼程序設(shè)置端口來(lái)使電動(dòng)機(jī)不工作，這樣就保護(hù)了流經(jīng)過(guò)電流的電路。5.9控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)電路圖5-9正反轉(zhuǎn)電路圖我們用到的電機(jī)型號(hào)，它的電流電壓和電功率都是比較合理的，它們的電流輸出比比較大，這個(gè)很有優(yōu)勢(shì)，當(dāng)電磁繼電器能夠提供電流24V，所以就能夠通過(guò)最大電流6A，就能夠滿足電機(jī)所需要的控制。當(dāng)輸入端輸入的高低電平不同，得到的就過(guò)也就不一樣。一般輸入高電平的時(shí)候，二極管和三極管都不會(huì)導(dǎo)通，并且也就導(dǎo)致電磁繼電器的線圈不通電了。同樣當(dāng)輸入端為高電平的時(shí)候，情況恰恰相反。其中D2二極管主要起到一個(gè)放電的過(guò)程，有時(shí)候線圈會(huì)突然斷電，但里面還會(huì)有電流存在，所以這個(gè)就起到作用了，能讓它在回路里面放電，防止對(duì)其他器件產(chǎn)生電流的碰撞。這時(shí)候系統(tǒng)的兩個(gè)輸入端都為高電平，其他的開(kāi)關(guān)都會(huì)接地，這時(shí)候電機(jī)就不工作了。通過(guò)按上升和下降健來(lái)控制電機(jī)的正傳和反轉(zhuǎn)。當(dāng)有上升健的時(shí)候，通過(guò)程序的輸入來(lái)控制輸入端為低電平，另一個(gè)為高電平，不同開(kāi)關(guān)分別和電源端和低端相連接，這時(shí)候電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，按下降鍵同理，原理相同，情況相反。5.10串口電路ATC89C51單片機(jī)程序需要從電腦里下載，我們?cè)诋惒酱型ㄐ胖凶畛Ｓ玫氖菢?biāo)準(zhǔn)接口是RS232接口，它定義了數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（DCE）之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在PC機(jī)配置的都是9針“D”型連接器，由于TTL電平和RS232電平互不兼容，所以?xún)烧呦鄬?duì)接時(shí)，必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。RS232與TTL電平轉(zhuǎn)換最常用的芯片是MAX232,它是RS232雙工發(fā)送器/接收器的接口芯片，其片內(nèi)有兩個(gè)發(fā)送器[17]。兩個(gè)接收器，有TTL信號(hào)輸入/RS232輸出功能，也有RS232輸入/TTL輸出的功能。在這里我們只利用了一個(gè)發(fā)送器T1和一個(gè)接收器R1,發(fā)送器T1的TTL電平輸入端11腳與單片機(jī)的串行輸出口P3.1相連，RS232電平輸出端14腳與RS232接口的發(fā)送引腳2相連；接收器R1的TTL電平輸出端12腳與單片機(jī)的串行輸入口P3.0相連，RS232電平輸入端13腳與RS232接口的接收數(shù)據(jù)引腳3相連，RS232接口的5引腳為接地端。單片機(jī)下載程序接口電路如下圖所示：圖5-10下載接口電路圖第六章系統(tǒng)的軟件各部分設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)軟件部分包括超重檢測(cè)部分、上升部分、下降部分和中斷部分，有關(guān)流程圖下面一一說(shuō)明。6.1超重檢測(cè)部分這部分主要檢測(cè)衣架上的衣服是否超重，首先讓電源指示燈亮，超重的話就會(huì)報(bào)警，不超重的時(shí)候程序就會(huì)往下執(zhí)行。流程圖如圖6-1所示：圖6-1超重檢測(cè)部分流程圖6.2上升部分當(dāng)沒(méi)有超重時(shí)，就會(huì)檢測(cè)上升按鍵是否按下，若按下則晾衣架一直上升，直到上升按鍵被松開(kāi)程序再往下執(zhí)行，流程圖如圖6-2所示：圖6-2上升部分流程圖6.3下降部分當(dāng)上升按鍵沒(méi)有被按下時(shí)，就會(huì)檢測(cè)下降按鍵是否按下，若按下則晾衣架一直下降，直到下降按鍵被松開(kāi)程序就會(huì)返回開(kāi)始繼續(xù)查詢(xún)，流程圖如圖6-3所示：圖6-3下降部分流程圖6.4過(guò)流中斷部分當(dāng)電機(jī)發(fā)生故障時(shí)，必須使電機(jī)停止且進(jìn)行聲光報(bào)警，直到按下復(fù)位鍵，從而實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)，流程圖如圖6-4所示：圖6-4過(guò)流保護(hù)部分流程第七章總結(jié)本次設(shè)計(jì)系統(tǒng)的主要核心是AT89C51單片機(jī)，主要起到檢測(cè)和控制的作用。在超重檢測(cè)的部分，主要是由變化的電阻組成。通過(guò)自己按鍵控制衣服的上升和下降，這就涉及到當(dāng)我們按鍵的同時(shí)通過(guò)按鍵電路、繼電器、光電耦合器來(lái)一起實(shí)現(xiàn)電機(jī)的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。以NE555為核心組成一個(gè)報(bào)警電路，康銅絲的電阻能對(duì)電流起到一個(gè)阻抗的作用，來(lái)保護(hù)電路。其他軟件部分主要是通過(guò)流程圖來(lái)實(shí)現(xiàn)，更好的展示了對(duì)電機(jī)順時(shí)針和逆時(shí)針的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，同時(shí)也涉及到超重是否會(huì)報(bào)警，來(lái)關(guān)系到電路的執(zhí)行。所以這次設(shè)計(jì)能夠給人們的生活帶來(lái)方便，會(huì)試用在各家各戶。如果這次設(shè)計(jì)能夠顯示出所懸掛的衣服的具體重量，這樣就更完美了。為了不讓電機(jī)因?yàn)椴荒軌蚣皶r(shí)散熱，導(dǎo)致燒壞，這樣也不太好，所以可以在電源的三端穩(wěn)壓器上加上散熱片，及時(shí)對(duì)產(chǎn)生的熱量散熱，保證機(jī)器的正常運(yùn)行。致謝經(jīng)過(guò)這幾個(gè)月的學(xué)習(xí)，首先非常感謝老師細(xì)心地指導(dǎo)，同時(shí)自己針對(duì)論文題目，大量的搜索資料學(xué)習(xí)，對(duì)于單片機(jī)有關(guān)的控制系統(tǒng)有了深入的了解。理解了智能晾衣架的原理和概念，自己先設(shè)計(jì)電路然后在畫(huà)仿真圖，根據(jù)電路圖做出實(shí)物。對(duì)ATC89C51單片機(jī)各個(gè)引腳有了深入了解，NE555、繼電器這些器件的理解，知道了它們的原理。各部分電路之間控制整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)系。這些內(nèi)容使我受益匪淺。經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)，自身的感受還是很多的。首先非常感謝我的導(dǎo)師對(duì)我細(xì)心的指導(dǎo)，在指導(dǎo)的過(guò)程中讓我學(xué)到了課本上很多沒(méi)有的知識(shí)。鍛煉了我對(duì)實(shí)際問(wèn)題的思考能力和動(dòng)手能力。在明白理論基礎(chǔ)的同時(shí)，還需要和實(shí)際的問(wèn)題相聯(lián)系。同時(shí)也非常感謝身邊的同學(xué)，對(duì)我的幫助，幫我查閱資料，一起改論文格式。在這個(gè)過(guò)程中摻雜著酸甜苦辣，在學(xué)習(xí)到知識(shí)的同時(shí)，也增進(jìn)了老師和同學(xué)之間的情誼。同時(shí)，也讓我明白了在做一件事的時(shí)候，回報(bào)和付出努力都是成正比的，沒(méi)有一件事時(shí)很能輕易做成的。在以后的工作學(xué)習(xí)中，做事情的態(tài)度和精神是很值得我們借鑒的。世上無(wú)難事，只要肯攀登。最后還是要感謝我的老師和同學(xué)，對(duì)我細(xì)心的指導(dǎo)，并且這段時(shí)間的努力和辛苦還是讓我很成長(zhǎng)的。參考文獻(xiàn)[1]呂默.電子加速器調(diào)制器關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用[D].吉林大學(xué),2010.[2]朱艷華.GPS偽衛(wèi)星發(fā)射器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].河海大學(xué),2006.[3]張文龍.廚用燃油燃?xì)夤?jié)能系統(tǒng)的研究[D].沈陽(yáng)理工大學(xué),2011.[4]鄭寶鑫.礦井風(fēng)機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D].遼寧工程技術(shù)大學(xué),2009.[5]劉士巖.智能自適應(yīng)預(yù)測(cè)模糊控制溫室系統(tǒng)研究[D].燕山大學(xué),2008.[6]孫偉李毅.袋成型自動(dòng)包裝機(jī)計(jì)量及溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].電腦知識(shí)與技術(shù),2010.[7]張波.激光羽煙透過(guò)率動(dòng)態(tài)測(cè)量的信號(hào)檢測(cè)與處理[D].華中科技大學(xué),2005.[8]耿雅雷.偏振遙感多角度觀測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北京郵電大學(xué),2011.[11]鄭寶鑫.礦井風(fēng)機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D].遼寧工程技術(shù)大學(xué),2009.[12]韓照.基于89C52單片機(jī)的印刷品色彩質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D].西安理工大學(xué),2006.[13]劉長(zhǎng)遠(yuǎn).消防機(jī)器人無(wú)線遙控系統(tǒng)研究[D].吉林大學(xué),2006.[14]邢曉敏.基于超聲波的水泥生料料位檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D].武漢理工大學(xué),2006.[15]彭艷.小尺寸TFTLCM電路設(shè)計(jì)與測(cè)試平臺(tái)的研究[D].電子科技大學(xué)