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无线遥控自动窗帘的设计

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 自动窗帘的设计

郑州科技学院

专科毕业设计(论文)

题 目 自动窗帘的设计 姓 名

张 宇

专业班级 08电气(2)班 学 号 200816061 所 在 系 电气工程系 指导教师

李月英

完成时间 2011年 3月 5日

自动窗帘的设计

郑 州 科 技 学 院 毕业设计(论文)任务书

题目 自动窗帘的设计 专业 电气自动化 学号 200816061 姓名 张宇 主要内容、基本要求、主要参考资料等: 主要内容:

1).检索与课题有关的国内外资料; 2).确定系统设计方案; 3).设计电路原理图;

4).编制系统相应程序,并上机调试; 5).编写毕业设计说明书一份。

基本要求:

1).能够理解控制系统的要求; 2).理解窗帘电路的工作原理; 3).能够正确完成控制系统的设计。

主要参考资料:

电工技术方面资料; 智能传感器相关资料;

模拟、数字电子技术方面资料。

完 成 期 限: 2011年4月10日 指导教师签章: 专业负责人签章:

2010年11月6日

自动窗帘的设计

郑州科技学院毕业设计(论文)

开题报告表

课题名称 指导教师 学生姓名 张宇 学 号 自动窗帘的设计 李月英 200816061 专 业 电气自动化技术 开题报告内容:(课题来源;设计(论文)的目的、要求、思路;任务完成的阶段内容及时间安排) 课题来源: 指导老师命题范围内选题。 设计目的: 1.通过毕业设计,增强了收集、整理资料的能力; 2.进一步理解和掌握自动窗帘各个系统的相关知识; 3.以单片机为核心,利用无线遥控控制技术实现窗帘的自动化。 设计要求: 1.能够理解控制系统的要求; 2.理解窗帘电路的工作原理; 3.能够正确完成控制系统的设计 设计思路: 首先根据系统的控制要求,设计出合理的控制方案,并进行可行性论证;然后,在硬件方面,通过对单片机、无线遥控控制系统、手动控制系统、系统主控电路、直流稳压电源电路、直流电机驱动电路等系统进行分析设计,使其可以通过手动或无线遥控方式控制窗帘的打开和关闭。其中,单片机采用高性能的MCS-51系列的80C51,直流电机运用L298N芯片对其实现轻松的控制。在软件方面,通过编写单片机程序并固化入单片机中实现对窗帘的控制。最后,焊接电路完成自动窗帘的设计。 任务完成的阶段内容及时间安排: 第一阶段:2010年11月20日前 确定选题,认真阅读毕业设计任务书。 第二阶段:2010年11月20日-11月30日 撰写开题报告,提交并经指导老师审查。 第三阶段:2010年12月1日----2011年4月10日 进行社会调查、收集资料、撰写初稿。 第四阶段: 2011年4月10日----4月15日 与指导老师沟通、完成终稿、 提交设计成果。 指导教师签名: 日期: 自动窗帘的设计

自动窗帘的设计

摘 要

本设计首先阐述了自动窗帘的基本构成及特点,然后通过对无线遥控控制方式,手动控制方式,光控控制方式的对比论证,根据控制要求,本设计选用了无线遥控和手动控制方式控制电机的正反转。通过对系统的总体设计、硬件和软件控制设计,满足了系统方案的要求。

在硬件方面,本文着重对单片机、无线接收模块J04V、无线发射模块F05P、直流电机驱动芯片L298N、三端集成稳压器KA7810等选型进行了设计,同时给出了各高级单元的使用及设定情况;在软件方面,提供了原理图、系统工作流程图和指令表。除此之外,也充分考虑了实际应用中的要求,设计时考虑到了成本、功耗、安全性、稳定性、抗干扰性等诸多问题,具有一定的合理性和可行性。

关键词 ATS51单片机/直流电机驱动芯片L298N/无线接收模块J04V/无线发射

模块F05P/三端固定集成稳压器KA7810/

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自动窗帘的设计

The Design of the automatic curtain

ABSTRACT

First of all, the design of the automatic curtains on the basic structure and characteristics, and then through constant pressure on the wireless remote control way, manual control way, light control way of argumentation contrast, under the control requirements, many of the design selected the wireless remote control way and manual control way. Through the system design, hardware and software control design to meet the requirements of the system.

In terms of hardware, this article focuses on microcontroller, the wireless receiver module J04V, the wireless transmitter module F05P, the DC motor driver IC L298N, the three-terminal integrated voltage regulator KA7810, such as selection of a design, all at the same time give the use of advanced units and set up the situation; In terms of software, provides a schematic diagram, the system flow chart and the instruction list . In addition, it fully takes into account the requirements of practical applications, the design takes into account the cost, power, security, stability, and many other questions of sexual interference with a certain degree of rationality and feasibility

KEY WORDS ATS51 Single-Chip Microcomputer / the DC motor driver IC

L298N / the wireless receiver module J04V / the wireless transmitter module F05P / the three-terminal integrated voltage regulator KA7810

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自动窗帘的设计

目 录

中文摘要 ....................................................................... I 英文摘要 ...................................................................... II

1 概述 ........................................................................ 1

1.1 选题意义 ............................................................... 1 1.2 窗帘无线遥控器完成的功能.......................................... 2

2 总体设计方案 ............................................................ 4 3 ATS51单片机概述 ................................................... 5

3.1 ATS51单片机简介 .................................................. 5 3.2 ATS51单片机的硬件结构及引脚 .................................. 5

3.2.1 ATS51单片机的内部结构 ........................................... 5 3.2.2 ATS51单片机的外部引脚 ........................................... 7 3.2.3 ATS51单片机的时钟电路及时钟信号 ................................ 8 3.2.4 ATS51单片机的复位电路 ........................................... 9

3.3 ATS51单片机最小系统简介 ....................................... 9

4 无线收发电路 ........................................................... 11

4.1 无线接收模块J04V ................................................... 11 4.2 无线发射模块F05P ................................................... 15 4.3 PT2262/PT2272 编码解码芯片....................................... 19

4.3.1 PT2262/PT2272特点及引用范围 ...................................... 19 4.3.2 PT2262 .............................................................. 20

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4.3.3 PT2272 .............................................................. 22 4.3.4 PT2262/PT2272芯片的地址编码设定和修改 ........................... 23

5 直流电机驱动电路 ..................................................... 24

5.1 L298N芯片............................................................ 24 5.2 直流电机驱动电路 .................................................... 27

6 直流稳压电源 ........................................................... 29

6.1 三端固定集成稳压器工作原理....................................... 29 6.2 三端固定集成稳压器应用注意事项 ................................. 31 6.3 直流稳压电源模块的设计 ............................................ 33

7 软件设计 ................................................................. 34

7.1 系统流程图 ............................................................ 34 7.2 源程序 ................................................................. 35

8 焊接与调试 .............................................................. 36

8.1 焊接技术 .............................................................. 36

8.1.1 焊接方法............................................................. 36 8.1.2 注意事项............................................................. 37

8.2 安装调试 .............................................................. 38

9 总结 ...................................................................... 39

致谢 ........................................................................... 40 参考文献 ...................................................................... 41 (附录) ...................................................................... 42

附录1:硬件电路 ............................................................ 42

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附录2:程序 ................................................................. 43 附录3:元器件清单 .......................................................... 46 附录4:实作图片 ............................................................ 47

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1 概述

1.1 选题意义

随着社会信息化的加快,人们的工作、生活和通讯、信息的关系日益紧密。信息化社会在改变人们生活方式与工作习惯的同时,也对传统的住宅提出了挑战,社会、技术以及经济的进步更使人们的观念随之巨变。人们对家居的要求早已不只是物理空间,更为关注的是一个安全、方便、舒适的居家环境。

随着电子技术产业结构的调整,生产工艺的不断提升,人们生活水平的不断提高,家用电器的逐渐普及,市场上对无线遥控控制系统的需求也越来越大,高精度、多功能、低功耗,是现代科技发展的趋势。单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛,在很多的电子产品中也用到了无线遥控控制,基于单片机和无线遥控的控制器应用范围的日益广泛和多样。

单片片机在电子产品中的应用己经越来越广泛,在很多的电子产品中也用到了无线遥控控制。随着窗帘无线遥控控制器应用范围的日益广泛和多样,各种适用于不同场合的窗帘控制器应运而生。

智能家居系统是一个人的社会系统工程,我们应当加快我国智能家居标准化进程。自动窗帘系统作为智能家居也是一个很重要的部分,现有的电动窗帘机的控制方式有固定式开关控制、遥控、光控、声控等,其中以前两种形式居多。就实用程度和经济角度来说,用固定式开关控制方式较好,这是因为窗帘的开闭不像电视习等家电产品开闭得那样频繁,每天开闭的次数不多,因此安装在固定的地方使用也相当方便,如把开关装在床头柜等电器综合控制系统中,睡在床上就能控制窗帘的开闭。利用触摸开关,实现自动断电,既安全又节能,但最重要的一点就是没有实现完全的白动化,没有摆脱对人的依赖作用。而采用遥控控制时,需要候机电源,不可能为了完成断电而增加遥控功能,也增加了成木,售价也相应提高。

窗帘机的控制方式大体上有三种:声控、光控、时控,声控和遥控属于半自动类, 而光控虽属全自动式,但因光敏器件的灵敏度,冬夏等不同季的光照度的不同,以及人们对起闭窗帘在时间上的要求不同,而难以实施和普及。

因此,时控式的自动窗帘机便成了专业以及业余电子设计人员的热门课题。根据

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自动窗帘的设计

以上自动窗帘有些不能实现完全的自动化;有些虽然实现了完全的自动化,但结构复杂,性能不够稳定,有些虽然实现了完全的自动化,且性能还可以,但价格昂贵

不适合普通消费者使用。所以我想利用价格相对便宜的无线线遥控发射芯片、单片机作为主要控制器件,来完成该系统的设计。该系统主要有如下几方面的特点:

(1)采用无线发射和接受模块,大大方便了系统的设计。 (2)遥控自动窗帘可以实现远距离的操作。

(3)采用无线遥控方式,不会干扰其它电器的正常工作,也不会影响邻近的无线设备。

(4)另一种控制方式为手动控制方式,防止停电后采用手动控制。 (5)体积小、结构简单、灵敏度高、抗干扰性强、经济实用、工作可靠。 尽管遥控自动窗市系统在国内是一个新兴的行业,但是,它也正以不可抵挡之势迅速崛起。遥控自动窗帘系统走进中国以来,在短短四年的时间里,遥控自动窗帘系统生产商由最初的几家公司增加到如今的百余家企业,其行业发展之迅速是目前国内任何其他行业无法比拟的。目前,我国遥控自动窗帘系统生产厂商、分销商、集成商与装饰公司都形成了相当规模,不少国内知名企业纷纷涉足遥控自动窗帘系统行业。

随着自动窗帘热潮在世界范围内的日渐兴起,随着中国电子技术的飞速发展、人们生活水平的不断提高以及智能电子技术在生活中的广泛应用,自动窗帘已经成为未来家居装饰潮流发展的最新方向,在不久的将来,没有自动窗帘系统的住宅肯定不合潮流。从日前的发展趋势来看,在未来的20年时间里,白动窗帘行业将成为中国的主流行业之一,其市场的发展前景是非常广阔的。

1.2 窗帘无线遥控器完成的功能

本文介绍一款使用微电脑管理的、无线遥控器控制的多功能窗帘控制器。该窗控制器采用ATS51单片机的最小系统设计,控制一个12V的可逆直流电动机控制窗帘的拉开和关闭。另外该控制器采用无线发射模块F05P和无线接受模块J04V来通过控制单片机间接控制电机。窗帘控制器可以使用无线遥控器进行远程手动开、手动关和自动停止控制,两种工作方式可以方便地进行选择。当选择无线遥控控制方案时,

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手动控制无效;当选择手动控制方案时,无线遥控控制亦无效。另外,电机拉动窗帘的工作的时间长度可以通过程序进行设置。

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2 总体设计方案

该窗帘控制器采用ATS51单片机的最小系统设计,控制一个12V的直流电动机控制窗帘的拉开和关闭。无线发射模块和无线接受模块分别F05P和J04V。直流电机通过L298N芯片来进行驱动。该窗帘控制器可以使用无线遥控器进行远程手动开、手动关和自动停止控制。该无线遥控窗帘可谓是一款多功能的窗帘控制器。其原理图如图2-1所示。(硬件电路见附录1)

图2-1 总体设计方案原理图

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3 ATS51单片机概述

3.1 ATS51单片机简介

单片微型计算机(Single-Chip Microcomputer),简称单片机。就是将微处理器(CPU)、存储器(ROM和RAM)、总线、中断系统、定时器/计数器、输入/输出接口(I/O口)和其他多种功能器件集成在一块芯片上的微型计算机。由于单片机的重要应用领域为智能化电子产品,一般需要嵌入仪器设备内,故又称嵌入式微控制器(Embedded Microcontroller)。

单片机的主要特点如下: (1)可靠性高 (2)便于扩展 (3)控制功能更强 (4)低电压、低功耗 (5)片内存储容量较小

单片机的出现是近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑,单片机的诞生标志着计算机正式形成了计算机系统和嵌入式计算机系统两大分支。单片机作为最经典的嵌入式系统,它的成功应用推动了嵌入式系统的发展。

3.2 ATS51单片机的硬件结构及引脚

3.2.1 ATS51单片机的内部结构

ATS51单片机包含CPU、存储器(包括RAM和ROM)、I/O接口、定时/计数器、中断系统等几大单元。其结构框图如图3-1所示。

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图3-1 单片机的内部结构框图

ATS51单片机的内部结构原理图如图3-2所示。

图3-2 单片机的内部结构原理图

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(1)处理器(CPU)

1)8位CPU,能够进行布尔处理。 2)内部时钟电路。 3)总线控制逻辑。

(2)内部存储器系统

1)4KB程序存储器(ROM/EPROM/Flash),可外扩至KB。 2)128B的数据存储器,可外扩至KB。 (3)I/O接口及中断、定时部件 1)4个8位并行I/O接口。

2)5个中断源的中断系统,2级优先。 3)2个16位定时器/计数器。

3.2.2 ATS51单片机的外部引脚

ATS51单片机有40个引脚,分为端口线、电源线和控制线三类。如图3-3所示,是DIP封装的MCS-51单片机的引脚图。

图3-3 单片机引脚图

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3.2.3 ATS51单片机的时钟电路及时钟信号

时钟电路是计算机的心脏,它控制着计算机的工作节奏。CPU就是通过复杂的时序电路完成不同的指令功能的。ATS51单片机的时钟信号可以有两种方式产生:一种是内部方式,利用芯片内部的震荡电路,产生时钟信号,如图3-4图(a)所示;另一种为外部方式,时钟信号有外部引入,如图3-4图(b)所示,它一般适用于多片单片机同时工作时使用同一时钟信号以保证单片机的工作同步。

图3-4 单片机时钟电路

单片机的时钟信号分为晶振周期、时钟周期、机器周期和指令周期。

(1) 晶振周期。振荡电路产生的脉冲信号的周期,是最小的时序单位,用P来表示。

(2) 时钟周期。把2个晶振周期称为S状态,即时钟周期。通常包括两个节拍P1和P2。

(3) 机器周期。把12个晶振周期称为机器周期,用Tcy表示。

(4)指令周期。执行指令所需的时间。一般为1个机器周期或2个机器周期或4个机器周期。

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3.2.4 ATS51单片机的复位电路

系统开始运行和重新启动靠复位电路来实现,这种工作方式为复位方式。 单片机在开机时都需要复位,以便CPU及其他功能部件都处于一种确定的初始状态,并从这个状态开始工作。

CS-51单片机在RST引脚产生两个机器周期(即24个时钟周期)以上的高电平即可实现复位。

复位电路有两种:上电自动复位和上电/按键手动复位,如图3-5所示。

图3-5 单片机复位电路

3.3 ATS51单片机最小系统简介

单片机的最小系统主要由电源、复位电路、振荡电路及其扩展部分等组成。其原理图如图3-6所示。

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图3-6 单片机最小系统原理图

ATS51单片机见附录3。

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4 无线收发电路

4.1 无线接收模块J04V

J04V是一款低功耗小体积超再生接收模块,采用SMT工艺,性能稳定具有较好的灵敏度及性价比。是电池供电产品的理想选择。可以广泛应用于需要长期处于接收状态的遥控报警及单片机数据传输系统。

(1)主要特点:

1)输出无噪声干扰(零电平) 2)极低功耗(工作状态3V/0.2mA) 3)特小体积(不需要外接天线) (2)性能参数:

1)接收频率:315MHz 433M 2)工作电压:DC3V(2.6--3.5V) 3)工作电流:0.15--0.3mA 4)调制带宽:10K 5)输出电平:TTL电平 6)接收灵敏度:-90dBm 7)电路结构:超再生

8)外形尺寸:10×23×5mm(宽X长X厚) 9)工作温度:-40℃--+60℃ (3)引脚定义: 1--外接天线 2--数据输出端 3--数据反向输出端 4--工厂测试端[悬空] 5--地

6--正电源(DC+3V)

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图4-1 J04V模块引脚

(4) 型号定义:

说明:

1、J04V-315M 为无线接收模块 J04V ;接收频率为 315MHz。 2、J04V-433M 为无线接收模块 J04V ;接收频率为 433.92MHz。

图4-2 J04V模块

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(5) 应用说明:

J04V 工作频率为 315MHz 及 433MHz,可以定做 300470MHz 之间与声表面波谐振器对应的频率。

J04V 性能与 J04P 及 J04E 基本相同,是 J04P 及 J04E 的改进型低功耗产品,但引脚不兼容。J04V 与 J04T性能有区别但引脚兼容可直接替换。为方便后级电路的电平接口 J04V、J04T 增加了数据反相输出端,无数据时 2 脚输出为零电平,3 脚为高电平,可输出 2mA 的驱动电流。若驱动低阻抗负载会引起 J04V 及 J04T工作电压的不稳定。

J04V 工作电压范围:2.63.5V;2.6V 时工作电流在 0.15mA;3V 时约 0.2mA;3.5V 时约在 0.3mA。

J04V 适合电池或线性电源,可采用 3.7K或4.7K 电阻从 5V 取得 3.5V,再加 220UF 电解电容滤波,电解电容的接地点必须靠近 J04V 的地,J04V 输出能力可驱动一支发光二极管。如果从 6V 以上的电压用电阻降压会引起工作电压的不稳定。也可以从 220V 用电容降压整流滤波后用 7805 取得 5V 再用 3.7K或4.7K电阻降压滤波取得 3.3V。不适合用稳压管串联分压。接收模块的电源直接影响到接收电路的稳定性,也 是接收电路的主要干扰源,J04V 不适合开关电源也不适合用实验室大整流电源做试验。 J04V 不适合与发射用同一电源做试验。

J04V 顶部镀银电感不要碰压,否则会引起频率偏移距离变近。

J04V 内部具有放大整形电路,只适合数据信号的接收而不适合模拟信号。 J04V 在 A 处点可根据需要接一支 470KM 的电阻可使 J04V 输出更干净,但接收灵敏度会降低。

J04V 应按装在印板边部并离开周围器件 5mm 以上,要垂直于线路板,否则会引起频率偏移。如果器 件较多还必须注意地线布局合理,如果有晶振或其他信号源必须远离 J04V,否则会引起很多无法排除的干扰致使接收电路无法正常工作。

J04V 可外接天线提高接收灵敏度,天线长度不限。

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(6) 应用电路

图4-3 应用电路

(7)电路说明:

由于 J04V 是低功耗低电压超再生接收模块,只消耗 0.2mA 的电流,图 4 采用 4.7K 电阻从 5V 取得 3.2V再加 220UF 电解电容滤波给 J04V 供电,虽然 J04V 具有较宽的工作电压范围但电压在 3--3.2V 时才具有最佳的经受灵敏度。图 4 电路 J04V 和 PT2272 都是低功耗低电压器件当然也可以直接采用二节 1.5V 电池供电。如果 2272 驱动的负载功率较大需要采用小体积高容量的锂-亚硫酰氯电池,见图 6,否则会引起接收电路的不稳定。PT2272 的 D0-D3 可以直接与单片机连接。也可以去掉 PT2272,由单片机直接解码。

接收电路不适合使用纹波系数大与 50mV 的开关电源,因为接收模块对电源的纹波很敏感。电源直接影响到接收电路的稳定性,不干净的电源就是接收电路的主要 干扰源。J04V 应按装在印板边部并离开周围器件 5mm 以上,要垂直焊在线路板上,否则会引起频率偏移。220UF 电解电容要靠近 J04V 的地。如果采用电池供电,电

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源线要尽可能短。做测试收发不可以使用同一电源也不适合用试验室直流电源。收发要离开 一米以上做测试。地线布局要合理,否则会引起很多无法排除的干扰致使接收电路无法正常工作。

图 4 电路也可以直接采用图 5 电路供电。7132 为低功耗(uA 级)三端稳压器件,性能优于 7805,使用与 78L05 相同。

4.2 无线发射模块F05P

F05P 是一款低成本、小体积、低功耗 ASK 无线发射模块;采用 SMT 工艺,声表稳频,内部具有一级调制电路及限流电阻,无数据时休眠,并具有较宽的工作电压范围。适合短距离无线遥控报警及单片机无线数据传输。

F05P 在无数据输入时单片机必须为低电平状态(对应的接收电路 J04V、J04T 为第 2 脚 );

F05P+在无数据输入时单片机必须为高电平状态(对应的接收电路 J04V、J04T 为第 3 脚 )。

(1) 性能参数

1)发射频率:315MHz 433MHz 2)工作电压:DC+3V--12V 3)发射电流:2--10mA 4)发射功率:10mW 5)传输速率:<10Kbps 6)频率稳定度:10-5[声表稳频] 7)调制方式:ASK

8)外形尺寸:9×21×5mm(宽 X 长 X 厚) 9)工作温度:-40℃--+60℃ (2)引脚功能 1--正电源 3--12V 2--地

3--数据信号输入[平时为低电平]

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4--外接天线

图4-4 F05P引脚功能

(3)型号定义

定义:

1、F05P-315M 为无线发射模块 F05P ;发射频率为 315MHz。 2、F05P-433M 为无线发射模块 F05P ;发射频率为 433.92MHz。

图4-5 F05P模块

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(4)应用说明

F05P性能与F05C基本相同,更稳定,是05年产品。引脚功能与F05T相同,可直接替换。

F05P 采用 SMT 工艺,树脂封装,小体积,声表稳频,内部具有一级调制电路及限流电阻,适合短距离无线遥控报警及单片机无线数据传输。F05P 具有较宽的工作电压范围及低功耗特性,ASK 方式调制。F05P 不能任意调整发射电流,单片机的数据可直接通过串口进入 F05P 的数据输入端。F05P 在无数据输入时单片机必须为低电平状态(对应的接收电路 J04V、J04T 为第 2 脚 );F05P+在无数据输入时单片机必须为高电平状态(对应的接收电路 J04V、J04T 为第 3 脚 )。

F05P 需要输入数据才能发射,数据信号停止,发射电流为零。F05P 对 0.1-1ms 的数据脉冲发射效果较理想,过宽过窄的脉冲会引起调制效率下降,过调制或调制不足使收发距离变近。F05P 对直流电平及模拟信号不能发射。如在数据位前加一些乱码可以抑制接收机的零电平燥声干扰。若采用通用编码器 2262,发射效果比单片机好,因为 2262 的数据无论怎么变但脉宽是不变的,即使出现一点突发性的外界干扰,解码器的宽容性也会解码输出高电平。而单片机则会出现数据错误。所以单片机必须要工作在可靠的收发区域才能保证较低的误码率。

F05P 有 4 个功能引脚,因为体积小,功耗底无天线只能满足短距离使用,而天线对距离起着很大的作用 ,天线能否匹配也是很关键,匹配良好的天线能增加几倍的距离,匹配不好的天线效果很差甚至会引起频率漂移。天线的长度应取发射频率的 1/4 波长,可以用一根直径 0.5-1 毫米,长度(433M)18 厘 米 ;( 315M)24 厘米的漆包线代替。但天线必须拉直,指向无所谓。短于 1/4 波长或弯曲的天线效果会很差。

F05P 应垂直安装在印板边部,应离开周围器件 5mm 以上,以免受分布参数影晌而停振。FO5P 发射距离与输入信号,发射电压,电池容量,发射天线及发射环境有关。在障碍区由于折射反射会形成一些死区及不稳定区域,不同的收发环境会有不同的收发距离,F05P 最佳有效工作距离为 100M 左右。

F05P 对应接收电路根据需求可选用 J04V、J05R、J05P、3400、3100 等同频率接收模块配套。

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(5) 应用电路

图4-6 F05P应用电路

(6)电路说明:

图4-5为 F05P 外型图,图4-6 为最基本的由单片机来控制收发的一则典型应用电路,需要注意PT2262 的 14 脚 TE 端低电平维持的时间必须大于 2262连续发送三组码的周期,2262 发码的周期与 2262的振荡电阻有关,周期的计算详见PT2262 资料,各种品牌的 2262 振荡电阻配套有区别,频率的计算参见厂家提供的资料。2262 的 TE 端置高后 2262 停止发码,17 脚变为低电平,F05P 进入休眠状态。如果不需要单片机来控制可以将 14 脚接地或者用按纽开关来控制,也可以从 4 个数据端用 4 个 4148 控制 2262 的 18脚电源,需要将 14 脚接地。2262 的 1-8 脚为三态

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地址编码。悬空状态码型比较好,如果没有特别要求最好不要把地址码全部置高或置低,这样容易误码。10-13 脚为数据码只有二种状态置高或置低,可以任意设置,2272 的 10-13 脚就有对应的输出。2262 与 2272 的地址编码必须一致。

4.3 PT2262/PT2272 编码解码芯片

PT2262/PT2272 是普城公司生产的一种 CMOS 工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路,PT2262/PT2272 最多可有 12 位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供 531441 地址码,PT2262 最多可有 6 位(D0-D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码从 17 脚串行输出,可用于无线遥控发射电路。

编码芯片 PT2262 发出的编码信号由:地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字,解码芯片 PT2272 接收到信号后,其地址码经过两次比较核对后,VT 脚才输出高电平,与此同时相应的数据脚也输出高电平如果发送端一直按住按键,编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时,PT2262 不接通电源,其 17 脚为低电平,所以 315MHz 的高频发射电路不工作,当有按键按下时,PT2262 得电工作,其第 17 脚输出经调制的串行数据信号,当17 脚为高电平期间 315MHz 的高频发射电路起振并发射等幅高频信号,当 17 脚为低平期间 315MHz 的高频发射电路停止震荡,所以高频发射电路完全受控于 PT2262 的 17 脚输出的数字信号,从而对高频电路完成幅度键控(ASK 调制)相当于调制度为 100%的调幅。

4.3.1 PT2262/PT2272特点及引用范围

(1)特点:

1)CMOS 工艺制造,低功耗 2)外部元器件少 3)RC 振荡电阻

3)工作电压范围宽:2.6-15v 4)数据最多可达 6 位 5)地址码最多可达 531441 种

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(2)应用范围: 1)车辆防盗系统 2)家庭防盗系统 3)遥控玩具 4)其他电器遥控

4.3.2 PT2262

(1)PT2262引脚图:

图4-7 PT2262引脚图

(2)PT2262管脚说明

名称 A0-A11 管脚 1-8、10-13 说明 地址管脚,用于进行地址编码,可置为“0”,“1”,“f”(悬 空) D0-D5 Vcc 7-8、10-13 18 数据输入端,有一个为“1”即有编码发出,内部下拉 电源正端(+) 20

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Vss TE OSC1 OSC2 Dout 9 14 16 15 电源负端(-) 编码启动端,用于多数据的编码发射,低电平有效 编码启动端,用于多数据的编码发射,低电平有效 振荡电阻输入端,与 OSC2 所接电阻决定振荡频率 17 编码输出端(正常时为低电平) (3)PT2262的参数: 1)极限参数(Ta=25℃)

参数 电源电压 输入电压 输出电压 最大功耗(Vcc=12V) 工作温度 贮存温度 符号 Vcc Vi Vo Pa Topr Tstg 参数范围 2~15.0 -0.3~Vcc+0.3 -0.3~Vcc+0.3 300 -20~+70 -40~+125 单位 V V V mW ℃ ℃ 2)电气参数(除非特殊说明Tamb=25℃ VDD=12.0V)

参数 电源电压 电源电路 符号 Vcc Icc 测试条件 Vcc=12V振荡器停振 A0~A11 开路 Dout输出驱动电流 IOH Vcc=5V,VOH=3V Vcc=8V,VOH=4V Vcc=12V,VOH=6V Dout输出陷电流 IOL Vcc=5V,VOL=3V Vcc=8V,VOL=4V Vcc=12V,VOL=6V 21

最小值 2 典型值 0.2 最大值 12 0.3 单位 V μA -3 -6 -10 2 5 9 mA mA mA mA mA mA 自动窗帘的设计

4.3.3 PT2272

(1)PT2272引脚图:

图4-8 PT2272引脚图

(2) PT2272管脚说明:

名称 A0-A11 管脚 1-8、10-13 说明 地址管脚,用于进行地址编码,可置为“0”,“1”,“f”(悬 空),必须与 2262 一致,否则不解码 D0-D5 7-8、10-13 地址或数据管脚,当做为数据管脚时,只有在地址码与 2262 一致,数据管脚才能输出与 2262 数据端对应的高电平,否则输出为低电平,锁存型只有在接收到下一数据才能转换 Vcc Vss DIN OSC1 OSC2 VT 18 9 14 16 15 17 电源正端(+) 电源负端(-) 数据信号输入端,来自接收模块输出端 振荡电阻输入端,与 OSC2 所接电阻决定振荡频率 振荡电阻振荡器输出端 解码有效确认 输出端(常低)解码有效变成高电平(瞬态) 22

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4.3.4 PT2262/PT2272芯片的地址编码设定和修改

在通常使用中,我们一般采用 8 位地址码和 4 位数据码,这时编码电路 PT2262 和解码PT2272 的第 1~8 脚为地址设定脚,有三种状态可供选择:悬空、接正电源、接地三种状态,3 的 8 次方为 6561,所以地址编码不重复度为 6561 组,只有发射端 PT2262 和接收端 PT2272的地址编码完全相同,才能配对使用,遥控模块的生产厂家为了便于生产管理,出厂时遥控模块的 PT2262 和 PT2272 的八位地

址编码端全部悬空,这样个人可以很方便选择各种编码状态,个人如果想改变地址编码,只要将 PT2262 和 PT2272 的 1~8 脚设置相同即可。当两者地址编码完全一致时,接收机对应的 D1~D4 端输出约 4V 互锁高电平控制信号,同时 VT 端也输出解码有效高电平信号。我们可将这些信号加一级放大,便可驱动继电器、功率三极管等进行负载遥控开关操纵。

遥控类产品上一般都预留地址编码区,采用焊锡搭焊的方式来选择:悬空、接正电源、接地三种状态,出厂是一般都悬空,便于修改地址码。

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5 直流电机驱动电路

由于电机在正常工作时对电源的干扰很大,如果只用一组电源时会影响单片机的正常工作,所以我们选用双电源供电。一组5V给单片机和控制电路供电,另外一组10V给电机供电。

5.1 L298N芯片

L298是SGS公司的产品,比较常见的是15脚Multiwatt封装的L298N,内部同样包含4通道逻辑驱动电路。可以方便的驱动两个直流电机,或一个两相步进电机。

L298N芯片可以驱动两个二相电机,也可以驱动一个四相电机,输出电压最高可达50V,可以直接通过电源来调节输出电压;可以直接用单片机的I/O口提供信号;而且电路简单,使用比较方便。

L298N可接受标准TTL逻辑电平信号VSS,VSS可接4.5~7 V电压。4脚VS

接电源电压,VS电压范围VIH为+2.5~46 V。输出电流可达2.5 A,可驱动电感性负载。1脚和15脚下管的发射极分别单独引出以便接入电流采样电阻,形成电流传感信号。L298可驱动2个电动机,OUT1,OUT2和OUT3,OUT4之间可分别接电动机,本实验装置我们选用驱动一台电动机。5,7,10,12脚接输入控制电平,控制电机的正反转。EnA,EnB接控制使能端,控制电机的停转。L298N功能逻辑图如图5-1所示。

图5-1 L298N内部

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L298N控制器原理如图5-2所示:

图5-2 L298N控制器原理图

(1)虚线框图1控制电机正反转,U1A,U2A是比较器,VI来自炉体压强传感器的电压。当VI>VRBF1时,U1A输出高电平,U2A输出高电平经反相器变为低电平,电机正转。同理VI<VRBF1时,电机反转。电机正反转可控制抽气机抽出气体的流量,从而改变炉体压强。

(2)虚线框图2中,U3A,U4A两个比较器组成双限比较器,当VB<VI<VA时输出低电平,当VI>VA,VI<VB时输出高电平。VA,VB是由炉体压强转感器转换电压的上下限,即反应炉体压强控制范围。根据工艺要求,我们可自行规定VA,VB的值,只要炉体压强在VA,VB所确定范围之间电机停转(注意VB<VRBF1<VA,如果不在这个范围内,系统不稳定)。

(3)虚线框图3是一个长延时电路。U5A是一个比较器,Rs1是采样电阻,VRBF2是电机过流电压。Rs1上电压大于VREF2,电机过流,U5A输出低电平。由上面可知, 框图1控制电机正反转,框图2控制炉体压强的纹波大小。当炉体压强太小或太大时,

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电动机转到两端固定位置停止。电机转数N为0,电机的电流急剧增加,时间过长将会使电机烧坏。但电机起动时,电机中线圈中的电流也急剧变大,因此我们必须把这两种状态分开。长延时电路可把这两种状态区分出来。长延时电路工作原理:当Rs1过流U5A产生一个负脉冲经过微分后,脉冲触发555的2脚,电路置位,3脚输出高电平,由于放电端7脚开路,C1,R5及U6A组成积分器开始积分,电容C1上的充电电压线性上升,延时运放积分常数为100R5C1。当C1上充电电压,即6脚电压超过2/3 VCC,555电路复位,输出低电平。电机启动时间一般小于0.8 s,C1充电时间一般为0.8~1 s。U5A输出电平与555的3脚输出电平经U7相或,如果U5A输出低电平大于C1充电时间,U7在C1充电后输出低电平由与门U8输入到L298N的6脚ENA端使电机停止。如果U5A的输出电平小于C1充电时间,6脚不动作电机的正常启动。长延时电路吸收电机启动过流电压波形,从而使电机正常启动。

下图是其引脚图:

图5-3 L298N引脚图

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5.2 直流电机驱动电路

图5-4为采用内部集成有两个桥式电 路的专用芯片L298所组成的电机驱动电路。驱动芯片L298是驱动二相和四相步进电机的专用芯片,我们利用它内部的 桥式电路来驱动直流电机,这种方法有一系列的优点。每一组PWM波用来控制一个电机的速度,而另外两个I/O口可以控制电机的正反转,控制比较简单,电路也很简单,一个芯片内包含有8个功率管,这样简化了电路的复杂性。

图5-4 L298N电机驱动电路

OUT1、OUT2和OUT3、OUT3之间分别接两个电机。IN1、IN2、IN3、IN4从单片机接输入控制电平,控制电机的正反转,ENA、ENB接控制使能端,控制电机的停转。1、15脚是输出电流反馈引脚,1、15脚是输出电流反馈引脚。L298N的逻辑功能表如表5-1所示。

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表5-1 L298N的逻辑功能表

左电机 IN1 1 1 1 0 1 0 IN2 0 0 0 1 1 1 IN3 1 0 1 1 1 0 右电机 IN4 0 1 1 0 0 1 左电机 正转 正转 正转 反转 停 反转 右电机 正转 反转 停 正转 正转 反转

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6 直流稳压电源

稳压电路可以起稳压作用即当电网电压波动或负载发生变化时,输出电压近似保持不变的电路。他是直流稳压电源不可缺少的重要组成部分,决定了直流稳压电源的性能及使用场合。

6.1 三端固定集成稳压器工作原理

三端固定电压输出集成稳压器是一种典型的串联调整式稳压器。从图6-1可以看出,它由启动电路、基准电路、误差放大器、调整管、取样电阻等组成,与分立元器件的串联调整稳压器电路工作原理完全相同。

图6-1 三端固定集成稳压器框图

它的全部元器件都制作在一片2.1mm×2.4mm的硅片上,大部分电路都采用了线性集成电路的通用线路理论和技术,如恒流源,能隙式基准电压源,高增益、低漂移误差放大器等。

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下面以7800系列为例,简要分析电路功能,图6-2为其电路原理图。

图6-2 7800三段集成稳压器电路原理图

(1)启动电路启动电路由R4、VD1、VT12、VT13、R5、R6、R7等组成。当电路接通时,输入电压经R4使VDl有电流通过而建立稳定电压,这样使VT12导通。这时有电流通过R5、R6、R7,使VT13基极建立足够的电位,VT13的集极电电流流入VT8、VT9,推动基准源电路及误差放大器进入正常工作状态,这时启动电路与其他电路的联系被切断。

(2)基准电压源电路由VT8、VT9组成镜像恒流源,由VT1、VT2、VT5、VT6及R1、R2、R3、R15组成能隙式基准电压源。它的特点是低噪声、零温漂、精度高。

(3)误差放大器它的部分电路与基准源共用,VT3、VT4接成达林顿结构,共射组态,并采用了温度补偿措施。以恒流源VT9作为集电极的有源负载,这样使得放大器有很高的增益。

(4)调整管调整管是稳压器的关键器件,由VTl6、VTl7组成达林顿结构,成射极跟随器输出。

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(5)保护电路由R11、R12、VT15组成过电流保护和短路保护电路。全部负载电流都流经R11使之成为检测元件,当输出电流超过规定值时,R11上的压降将大于0.6V,这时VTl5导通,流入VT16的基极电流被VT15分流。这是一种典型的限流型保护电路。

R12、R13、VD2、VT15组成了调整管安全工作区保护电路。在容许工作电流下,VT17的Vce处在VD2的齐纳击穿电压之下(7V),当工作电流加大时,VD2、R13将有电流通过而流人VT15基极,这时VT15集电极将流过电流,从而减少VT16基极电流,起到保护作用。

过热保护电路是巧妙地运用齐纳稳压管的正温漂和晶体管的负温漂,由R7、VT14组成。在常温下VR7=0.4V,VT14不工作。当芯片的温度由于某种原因超过临界值时,VR7上升,而VT14的阈值却随温度上升而下降,结果VT14导通,集电极电流加大,引出了VT16的基极电流,从而减少VT17的输出电流。一般来说,过热主要是功耗过大,而功耗又与输出电流的二次方成正比。VTl7的输出电流下降必然引起功耗下降,这样结温也随之下降,从而实现过热保护的目的。

6.2 三端固定集成稳压器应用注意事项

(1)防止引脚中的输入端与输出端反接7800与7900系列稳压器的生产厂家很多,由于不同厂家产品引脚的编号不统一,有的厂家引脚编号按1、2、3排列,有的厂家则按1、3、2排列,所以在使用前一定要将引脚的三个端弄清,区分出输入、输出端,最好先参阅生产厂家的产品说明,确认无误后再接入电路。否则,反接电压超过7V时将会击穿功率调整管,损坏稳压器。

(2)防止稳压器的浮地故障7800系列稳压器外壳与接地端相连,而外壳通常又接在散热片上,有人认为有了散热器与地线的接触可以不必再接稳压器的接地端,这是不正确的。因为机械接点时间一长,表面会因氧化、受振动等原因而导致接触不良,这样会造成浮地故障,如图6-3所示。一旦接地端断开时,输出电压Vo就可能接近未稳压的输入电压Vi,这样就可能因Vo电压过高而造成负载电路的损坏。所以必须在稳压器的接地端接可靠的地线。

发现浮地故障时,应先断电后接线,不然还有可能损坏稳压器。

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(3)防止稳压器输入端短路当稳压器接有大电容负载,并且输出电压高于6V时,应当在输入端与输出端接人保护二极管,如图6-4所示。

图6-3 浮地故障

图6-4 输入短路保护电路

当输入端对地短路时,其电位迅速接近零电位,而输出端由于有大电容,储存很多电荷而来不及释放,其电位仍接近输出电压值Vo,这时电容将通过稳压器的输出调整管释放电荷,其PN结在高于7V的反向偏置电压下会被击穿。如果有了保护二极管,就能及时将电容的电荷释放,从而保护了稳压器。当然,如果在实际电路中输入端不会出现短路情况,也可以不接保护二极管。

(4)瞬态过电压 在各型稳压器的参数中,都给出了最大输入电压值Vimax。在实际使用中一定要注意输入电压不能超过此值。如果一旦有瞬态电压超过额定输入电压的最大值,或者低于地电位0.8V以上,并且有足够的能量时,就会损坏稳压器(特别是当输入端远离滤波电容时)。这时可以在输入端与公共端之间接入一个大于0.1μF的电容加以解决。

在安装时,要注意尽量使滤波电容和0.33μF电容靠近稳压器,这样可以有效地防止瞬态过电压,如图6-5所示

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图6-5 防治瞬态输入过电压

6.3 直流稳压电源模块的设计

三端集成稳压器的组成包括了串联型直流稳压电路的各个部分组成部分,另外加上保护电路和启动电路。在W7800系列三端集成稳压器中,已将三种保护电路集成在芯片内部,他们是限流保护电路、过热保护电路和过压保护电路。当输出电压比较高,应在输入端与输出端之间跨接一个保护二极管VD,如图6-6中有断线点。其作用是在输入到短路时。使Co通过二极管放电,以便保护集成稳压器内部的调整管。

图6-6 直流稳压电源模块

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7 软件设计

7.1 系统流程图

系统主程序完成系统初始化及各个程序之间的联系任务,如图7-1所示:

图7-1 系统主程序流程图

系统主程序流程图说明:

电路分为5个部分,分别是电源部分、无线接收部分、手动控制部分、电机控制执行部分、单片机主控器件部分。

电源部分通过外接插座输入交流220V电压,220V交流电经过整流滤波后,再经过三端集成稳压器稳压后输出10V电压为微型直流电机提供工作电压。在本电路中为了节省成本,无线遥控发射使用一节9V普通干电池供电。无线接收电路使用一个集成红外接收器,型号是J04V,静态时输出端输出低电平,当接收到无线信号后,按无线信号的数据波形输出正脉冲数据信号。无线信号输出到单片机的P2.3和P2.4引脚,其中P2.3控制电机正转,P2.4控制电机反转。一旦无线信号到来,P2.3或P2.4 被拉高,单片机开始接收、处理无线信号。

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手动控制部分通过单片机P2.0、P2.1和P2.2引脚实施控制。其中,P2.0控制电机正转,P2.1控制电机反转,P2.2控制电机停转。

电机执行部分完全受单片机的控制,通过单片机的P0.0和P0.1完成。单片机复位状态下P0.0和P0.1输出低电平,电动机因无电源供电而停止。当P0.0或者P0.1其中有一个被拉高后,电机开始转动,例如当P0.0拉高后电机得电正转,当P0.1拉高后,电机则反方向转动,实现了窗帘的拉开和关闭。

单片机是本电路中的核心器件,担负整个电路的管理。电路中使用P0.0和P0.1口控制电机转动,P2.0、P2.1和P2.2口为手动控制,P2.3和P2.4口为无线信号输入口。单片机的复位脚使用C3、R2和R1组成按键与上电复位电路,S1是手动复位按键,实践中得知本复位按键用到的时候很少。

7.2 源程序

本程序源程序见附录2。

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8 焊接与调试

8.1 焊接技术

焊接技术就是高温或高压条件下,使用焊接材料(焊条或焊丝)将两块或两块以上的母材(待焊接的工件)连接成一个整体的操作方法。

8.1.1 焊接方法

焊接技术主要应用在金属母材上,常用的有电弧焊,氩弧焊,CO2保护焊,氧气-乙炔焊,激光焊接,电渣压力焊等多种,塑料等非金属材料亦可进行焊接。 金属焊接方法有40种以上,主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。

熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态,不加压力完成焊接的方法。熔焊时,热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化,形成熔池。熔池随热源向前移动,冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。

在熔焊过程中,如果大气与高温的熔池直接接触,大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池,还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷,恶化焊缝的质量和性能。

压焊是在加压条件下,使两工件在固态下实现原子间结合,又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊,当电流通过两工件的连接端时,该处因电阻很大而温度上升,当加热至塑性状态时,在轴向压力作用下连接成为一体。

各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程,因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损,和有害元素侵入焊缝的问题,从而简化了焊接过程,也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短,因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料,往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。

钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料,将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度,利用液态钎料润湿工件,填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散,从而实现焊接的方法。

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焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用,而发生组织和性能变化,这一区域被称为热影响区。焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等不同,焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象,也使焊件性能下降,恶化焊接性。这就需要调整焊接条件,焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量。

8.1.2 注意事项

焊接作业中发生火灾、爆炸事故的原因:

(1)焊接切割作业时,尤其是气体切割时,由于使用压缩空气或氧气流的喷射,使火星、熔珠和铁渣四处飞溅(较大的熔珠和铁渣能飞溅到距操作点5m以外的地方),当作业环境中存在易燃、易爆物品或气体时,就可能会发生火灾和爆炸事故。

(2)在高空焊接切割作业时,对火星所及的范围内的易燃易爆物品未清理干净,作业人员在工作过程中乱扔焊条头,作业结束后未认真检查是否留有火种。

(3)气焊、气割的工作过程中未按规定的要求放置乙炔发生器,工作前未按要求检查焊(割)炬、橡胶管路和乙炔发生器的安全装置。

(4)气瓶存在制定方面的不足,气瓶的保管充灌、运输、使用等方面存在不足,违反安全操作规程等。

(5)乙炔、氧气等管道的制定、安装有缺陷,使用中未及时发现和整改其不足。 (6)在焊补燃料容器和管道时,未按要求采取相应措施。在实施置换焊补时,置换不彻底,在实施带压不置换焊补时压力不够致使外部明火导入等。

焊接作业中发生火灾、爆炸事故的防范措施:

(1) 焊接切割作业时,将作业环境l Om范围内所有易燃易爆一380。 物品清理干净,应注意作业环境的地沟、下水道内有无可燃液体和可燃气体,以及是否有可能泄漏到地沟和下水道内可燃易爆物质,以免由于焊渣、金属火星引起灾害事故。

(2)高空焊接切割时,禁止乱扔焊条头,对焊接切割作业下方应进行隔离,作业完毕应做到认真细致的检查,确认无火灾隐患后方可离开现场。

(3)应使用符合国家有关标准、规程要求的气瓶,在气瓶的贮存、运输、使用

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等环节应严格遵守安全操作规程。

(4)对输送可燃气体和助燃气体的管道应按规定安装、使用和管理,对操作人员和检查人员应进行专门的安全技术培训。

(5)焊补燃料容器和管道时,应结合实际情况确定焊补方法。实施置换法时,置换应彻底,工作中应严格控制可燃物质的含影实施带压不置换法时,应按要求保持一定的电压。工作中应严格控制其含氧量。要加强检测,注意监护,要有安全组织措施。

8.2 安装调试

无线遥控按键的功能是直接操作窗帘电机的正转和反转。手动控制按键的功能是直接操作窗帘电机的正转、反转和。另外系统设有复位按键,不论在任何的状态下复位操作能将窗帘控制器恢复到开始状态。

工作方式的选择是选择无线遥控和选择手动控制,在无线遥控控制下,手动控制无效;在手动控制状态下无线遥控控制也无效。

电机工作时间长度设置,是根据用户窗帘的长度不同,设置对应的电机一次运行时间,保证在无线遥控状态下窗帘拉开或者关闭到位。在设计过程中使用巧妙的停机方法:硬件上,在窗帘两端各并联1个限位开关,在窗帘到位后,限位开关断开,电机停止运转;软件上,进行程序控制,例如定时10S,10S后电机自动停止运转。

该电路经过多次改进,参考现在实际电路通用的做法,在现有技术的状态下各项指标已经达到技术要求,但由于自身水平有限,电路中还有些技术方面还可以进一步加强。如红外线接受电路可以进一步调试其精确度和灵敏度。

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9 总结

在设计过程中,我通过大量的查阅资料,认真研究教材,并通过指导老师和专业人员的帮助得到许多相关的信息。

此次设计让我学到了许多知识,培养了我的调查研究、查阅文献、收集资料和理论分析的能力;分析问题和解决问题的能力。提高自身实践技能,达到理论知识和实际应用的统一,让我受益匪浅。实作的过程也就是探索如何将设计变为现实的过程,通过这次实作,让我深深地感觉到我们在学校所学知识的重要性。设计知识在实际工程设计环节中必不可少,这也让我感觉到自己所学知识的优势及不足,觉得平时的知识积累的还不够,仍然有好多东西等着我去学习!今后要不断地提高自身的综合素质;同时认识到实践也是一个不可缺少环节,只有不断地通过理论与实践相结合,不断发现问题解决问题,才能创作出更好的毕业设计作品。实作使我对课题在理论上有了一个深层次的研究,开阔了自己的设计思路,也是对我在实践环节中遇到问题的补充。通过这次实习使我对我的毕业设计课题充满信心,感谢学校和公司给我的这次学习与实践的机会。

本文主要完成了如下工作:

(l)采用自制10V稳压电源。先用一变压器把市电(22OV交流电)变成12V, 经整流、滤波后,在用集成稳压器(7810)把电压稳定在10V供电机使用;

(2)单片机选用ATS51,是系统的核心部件,担负整个系统的管理控制任务; (3)无线遥控控制方式。发射部分采用无线发射模块F05P,既节约成本又方 便;接收部分采用无线接收模块J04V,主要是通过PT2272解码,分析出需要执行 的命令,再由单片机去完成;

(4) 窗帘用能正反转的电动机来拖动,电机的转动方向由L298N来控制。 本课题的研究虽然取得了一定的收获,但是在很多方面还需要进一步的改进和完善。同时我也还有很多的不足之处。比如在程序的编写上就存在很大的不足,需要在今后的工作学习中加强学习;还有在无线收发电路的设计中其精确度和灵敏度需进一步调整。

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致 谢

至此论文即将完成之际,在这里我要感谢所有给过我帮助的领导、老师和同学。感谢学校和老师在这大学三年里对我们在学习和生活上的关心和帮助,使我们从刚进学校的懵懂少年成长为一名见多识广的合格大学生,使我们学会了做人,也学到了很多专业知识,为我们将来踏入社会奠定了坚实的基础。

感谢导师,如果没有导师的正确指导和建议,以我的个人水平是不可能这么顺利完成的。感谢我们的专业课老师,没有他们的悉心传授,我们也完成不了整个设计。感谢实验室老师为我们撰写论文提供的方便,感谢为我提供资料的同学们。谢谢你们,是你们在关键时刻给了我帮助,也祝愿你们在以后的工作和学习上都能一帆风顺!

在论文写作期间,得到了导师李月英老师的精心指导。李月英老师治学严谨,学识渊博,思想深邃,视野雄阔,为我营造了一种良好的精神氛围。授人以鱼不如授人以渔,置身其间,耳濡目染,潜移默化,使我不仅接受了全新的思想观念,树立了宏伟的学术目标,领会了基本的思考方式,掌握了通用的研究方法,而且还明白了许多待人接物与为人处世的道理。其严以律己、宽以待人的崇高风范,朴实无华、平易近人的人格魅力,与无微不至、感人至深的人文关怀,令人如沐春风,倍感温馨。一股暖意细水长流,源自内心而又淌遍全身,岂是三言两语能够说得清,道得明的。我恨我无法用准确生动的语言来淋漓尽致地描述自己的真实感受,只好将它深深地埋在心底,化作一道虔诚的祝福:愿导师合家欢乐,一生平安。同时,也将祝福送给每一位帮助过我的师长。

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自动窗帘的设计

参考文献

[1]刘福太.蓝板电子电路495例.北京:科学出版社,2007年 [2]王俊峰.最新生活电路283例.郑州:河南科学技术出版社,2008年 [3]张鑫.单片机原理及应用.北京:电子工业出版社,2010年 [4]王文杰,许文斌.单片机应用技术.北京:冶金工业出版社,2008年 [5]罗学恒.单片机实用教程.北京:高等教育出版社,2006年

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自动窗帘的设计

附 录

附录1:硬件电路

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自动窗帘的设计 :程序

MAIN: LOOP: ZY1: ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H

MOV P0,#0FFH

MOV P2,#0FFH

JNB P2.0,ZY1

NOP

JNB P2.1,FY1 NOP

JNB P2.2,STOP NOP JB P2.5,ZY2 NOP JB P2.6,FY2 NOP LJMP LOOP

CLR P2.5

CLR P2.6 SETB P2.1 MOV P0,#0AH NOP LJMP LOOP

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附录2

自动窗帘的设计

FY1: CLR P2.5

CLR P2.6 SETB P2.0 MOV P0,#05H ZY2: FY2: STOP: DELAY: AGAIN: NOP LJMP LOOP

SETB P2.1

SETB P2.0 CLR P2.6 MOV P0,#0AH ACALL DELAY LJMP STOP

SETB P2.0

SETB P2.1 CLR P2.5 MOV P0,#05H ACALL DELAY LJMP STOP

LJMP MAIN

MOV R1,#200

MOV TMOD,#00000001B SETB TR0

MOV TL0,#LOW(65536-50000)

MOV TH0,#HIGH(65536-50000)

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自动窗帘的设计

LOOP1: JBC TF0,LOOP2

JMP LOOP1

LOOP2: DJNZ R1,AGAIN

CLR TR0 RET END

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自动窗帘的设计

附录3:元器件清单

元器件 ATS51 L298N J04V F05P PT2272 PT2262 7810 12M晶振 12V直流电机 220-12变压器 发光二极管 二极管1N4007 按钮

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数量 1片 1片 1片 1片 1片 1片 1片 1个 1个 1个 5个 5个 6个 元器件 220Ω电阻 3K电阻 4.7K电阻 10K电阻 220K电阻 1.2M电阻 30pF无极电容 0.33uF无极电容 0.1uF无极电容 10uF电解电容 100uF电解电容 220uF电解电容 2200uF电解电容 数量 3个 3个 1个 6个 1个 1个 2个 1个 1个 1个 2个 1个 1个 自动窗帘的设计

附录4:实作图片

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自动窗帘的设计

郑州科技学院毕业设计(论文)检查表

时间 (周次) 内容 指导教师意见 方案的选择用ATS51单片机来实现。 去电子阅览室,图书馆查资料, 去网上搜相关知识。 格式对照模板略作修改,摘要字数不够在增加点字数,在翻译成英文。 增减论文要点,去掉不必要的三级小标题。 指导教师 签名 2010.11.13 在老师命题范围内选择题目. 2010.11.23 搜集自动窗帘设计方面的资料,开始写论文. 2011.2.25 论文初步完成,交由老师检查,听取老师修改整体论文排版要求. 2011.3.10 论文修改完成,再次交由老师审阅并听取老师意见。 2011.3.15 论文修改完成,经老师审阅合格后,上交论文。 自动窗帘的设计

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