智能密集架控制系統(tǒng)

智能密集架控制系統(tǒng)摘要：本設計采用STC89C51單片機為控制核心，利用無線NRF905來控制密集架倉庫的打開和關閉，同時利用蜂鳴器報聲音的不同來判斷倉庫的打開、關閉、顯示溫室度和有無人在倉庫等。整體系統(tǒng)的電路結構簡單，可靠性高。實驗測試結果滿足要求，本文著重介紹該系統(tǒng)的硬件設計方法及測試結果分析。采用的技術主要有:（1）單片機處理模塊的應用;（2）無線模塊NRF905的應用;（3）驅動步進電機L298模塊的應用;（4）電磁鐵模塊的應用；（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；關鍵詞：STC89C51、NRF905、L298、PWM調速、12864液晶、起振設計原理1.1電動機驅動方案選擇方案一：采用分離原件組成的平衡式驅動電路，這種電路可以由單片機直接對其進行操作，但由于分離原件占用的空間比較大，容易產(chǎn)生信號干擾，且還要配上兩個繼電器，考慮到空間等問題，此方案行不通，不夠理想。方案二：選用芯片L298來驅動步進電機，該芯片是采用TTL電平進行控制，對電機操作方便，通過改變芯片控制端輸入電平，即可控制電機正反轉，也可控制轉速。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，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兩部分，固定部分供電電源采用十二幅變壓器供電，通過整流橋及穩(wěn)壓芯片來獲取所需要的電壓值，但是電機的轉動力矩很小，由于摩擦等原因，不滿足要求，所以決定換方案，可動部分我們采用電池供電，但是我們平時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：通過查閱資料，固定部分我們采用穩(wěn)壓源來提供所需的電壓，這樣就解決了步進電機驅動不足的問題。移動部分我們選用四伏大容量鋰電池，使的問題得到解決。1.3電磁鐵模塊驅動電路方案一：利用單片機驅動電磁體，我們首先想到了利用單片機驅動繼電器電路，于是我們選用了PNP型三極管8550也作為電子開關來控制起振的開關，目的我們達到了，可是三極管8550每次工作完時，都非常熱，甚至有可能燒壞，此方案存在嚴重問題。方案二：通過我們所學模擬電子的知識，我們決定采用互補型三極管來控制起振的開關，問題得到解決。1.4紅外模塊：方案一：為了更加接近于現(xiàn)實，我們最初選擇的是紅外人體溫濕度感應器，但是在調試時，發(fā)現(xiàn)紅外發(fā)應太緩慢，根本不能滿足要求。于是我們開始反思，本來就是一個模擬現(xiàn)實中的一個模型，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就應該能滿足要求，但由于實驗室沒有了，最后我們選用了紅外對管，結果也滿足了實驗設計要求，達到了實驗目的。硬件電路：電路包括溫濕度測量電路、鍵盤顯示電路、電磁鐵起振電路、無線傳輸以及紅外監(jiān)控等相應的附屬電路。1.5、12864顯示和鍵盤模塊：本系統(tǒng)采用12864LCD液晶顯示模塊來顯示物料需要量及所測得、據(jù)線性關系計算出的動態(tài)物料量。由4乘4矩陣鍵盤通過ATmel89S52最小系統(tǒng)來控制12864顯示。帶中文字庫的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，內部含有國標一級、二級簡體中文字庫的點陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為128×64,內置8192個16*16點漢字，和128個16*8點ASCII字符集.利用該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構成全中文人機交互圖形界面。可以顯示8×4行16×16點陣的漢字.也可完成圖形顯示.低電壓低功耗是其又一顯著特點。由該模塊構成的液晶顯示方案與同類型的圖形點陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結構或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價格也略低于相同點陣的圖形液晶模塊。其總體功能結構如圖下圖所示。硬件實物圖如下圖所示：二：基本軟件設計1、程序功能描述與設計思路：【1】程序功能描述1）鍵盤實現(xiàn)功能：遙控開關倉。2）顯示部分：顯示系統(tǒng)運行狀態(tài)及倉庫內溫濕度。3）步進電機部分：驅動儲存裝置運行。4）無線部分：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：控制電磁鐵達到精確開關某一倉庫。7）紅外部分：實時監(jiān)測倉庫內人員狀況。8）蜂鳴器部分:發(fā)出警報。三、硬件與軟件測試1、硬件與軟件測試：用數(shù)字萬用表分別測試每條導線，看是否導通，有無斷路和短路情況，看整個系統(tǒng)的地線是否都接在一起，看焊接點有沒有虛焊等。通過實驗燈的閃爍判斷無線發(fā)收是否正常發(fā)收及其步進電機的運作。2、測試條件與儀器：測試條件：檢查多次，硬件電路必須與系統(tǒng)原理圖完全相同，并且檢查無誤，硬件電路保證無虛焊。測試儀器：高精度萬用表。四、參考文獻[1]《單片機原理》，清華大學出版社[