电子电气工程毕业论文样本.docx

毕业论文题目自动滚动广告机设计姓名学号系院电子电气工程学院班级电气指导教师职称年月日目录摘要1第一章引言211前言212国内外状况213自动滚动广告机简介214自动滚动广告机的前景315论文研究的主要内容3第二章自动滚动广告机设计421设计原理及总体结构422硬件设计5221总电路图5222电源及稳压模块6223电机模块7224所用全部硬件资源723P89V51RB2单片机8231P89V51RB2单片机功能框图与引脚配置9232引脚配置10233P89V51RB2单片机的特性1024软件设计13241流程图14242电路示意图15243源程序16结束语20参考文献21致谢22摘要广告是商品生产者经营者和消费者之间沟通信息的重要手段或企业占领市场推销产品提供劳务的重要形式论文采用ATmega16单片机作为自动滚动广告机的控制核心通过电源及稳压模块主控模块电机驱动模块电机模块的选用利用ATmega16控制电机驱动芯片L298N使之输出正转停止正转停止的信号输出电压12V使电机遵从上述动作并最终使广告片随之转动完成对自动滚动广告机的设计自动滚动广告机的出现使有限的平面广告资源得到了成倍的提升并大大降低了广告主广告投放成本多样化实时化的发布模式以及智能化人性化的管理平台将给这一新兴产业注入革命性的燃料推动广告行业向着新的高度前进关键词单片机电源电机定时器第一章引言11前言什么是广告广告是为了某种特定的需要通过一定形式的媒体并消耗一定的费用公开而广泛地向公众传递信息的宣传手段随着我国经济持续高速增长市场竞争日益扩张竞争不断升级商战已开始进入智战时期广告也从以前的所谓媒体大战投入大战上升到广告创意的竞争它是商品生产者经营者和消费者之间沟通信息的重要手段或企业占领市场推销产品提供劳务的重要形式12国内外状况改革开放三十年以来伴随着经济的快速发展市场竞争越来越激烈各种新产品新技术不断涌现行业内以及行业间的竞争趋向白热化往日酒香不怕巷子深的状况以彻底不复存在随着我国经济持续高速增长市场竞争日益扩张竞争不断升级商战已开始进入智战时期广告也从以前的所谓媒体大战投入大战上升到广告创意的竞争它是商品生产者经营者和消费者之间沟通信息的重要手段或企业占领市场推销产品提供劳务的重要形式这样广告的作用就普遍得到各大公司团体的重视广告宣传支出不断加大13自动滚动广告机简介自动广告机是利用标准液晶显示器液晶电视机通过联网和多媒体系统控制等方式实现信息显示和视频广告播放的新一代智能设备滚动广告机是向人们提供广告信息的一种手段多画面滚动广告机是一种能全面展示企业产品和企业形象的新媒体该项目产品将单片机技术和机械结构融为一体具有动静结合自动定时定格自动往复播放广告画面变化生动并具备普通静态平面广告色彩丰富画面清晰的优点14自动滚动广告机的前景提到信息媒体大多数人直接想到的就是报刊广播电视或者互联网但是今天的信息发布者已经不满足于这些受众广泛却没有针对性的传统信息渠道信息媒体市场正在由大众行销转向分众行销在产品与消费者不断被细分化的时代传统媒体的局限性是无法有效地区分产品的目标受众群技术革新推动产业发展为了更好地发掘市场潜力以数字化网络化的播放系统取代现行的广告机本地播放方式将是楼宇电视广告行业发展不可阻挡的趋势多样化实时化的发布模式以及智能化人性化的管理平台将给这一新兴产业注入革命性的燃料推动广告行业向着新的高度前进15论文研究的主要内容论文研究涉及到硬件部分和软件部分硬件方面有广告机框架电源及稳压模块主控模块电机驱动模块电机模块组成软件方面用C语言编程了P89LV51RD2BN定时器系统第二章自动滚动广告机设计设计原理及总体结构用P89LV51RD2BN单片机作为自动滚动广告机的控制核心通过定时器T0精确定时一秒实现一个和真实时间同步的系统时钟利用P89LV51RD2B控制电机驱动芯片ULN2003使之输出信号使电机遵从上述动作并最终通过皮带连接滑轮使广告片随之转动另外还有利用四位七段数码管显示时间总体平面示意图如下图21所示图21总体平面示意图根据设计要求我们的自动滚动广告机主要由五个模块构成广告机框架电源及稳压模块主控模块电机驱动模块电机模块组成整个硬件电路设计的总体结构框图可由下图22表示图22硬件设计22硬件设计221总电路图图23总体电路示意图电源稳压主控模块P89LV51RD2BN驱动模块ULN2003步进电机222电源及稳压模块方案一采用交流电经直流稳压处理后供电采用交流电提供直流稳压电源电流驱动能力及电压稳定性最好且负载对电源影响也最小方案二采用蓄电池供电蓄电池具有较强的电流驱动能力和较好的电压稳定性能且成本低廉可采用蓄电池经7812芯片稳压后给电机供电再经过降压接7805芯片给单片机及其他逻辑单元供电方案三采用干电池组进行供电占空间小移动性好由于实际情况下广告机需长时间运转时间久了耗电量必然很大经常换电池很麻烦故选择方案一223电机模块方案1采用步进电机作为该系统的驱动电机使用步进电机控制精度较高但难度较大在广告机的控制过程中减速电机完全满足要求没必要额外增加难度方案2采用直流减速电机直流减速电机转动力矩大体积小重量轻装配简单使用方便由于其内部由高速电动机提供原始动力带动变速减速齿轮组可以产生较大扭力技术参数供电电压12V直流电VCC12V经过稳压器7805降压得到8550和8050两个不同PN结的三极管在这里既起到放大作用二级放大又作为开关用IN4007续流二极管在直流减速电机突然上电或断电时保护电机线圈不被烧坏471uf和104电容第一作为滤波电容第二470uf高值电容在此主要起到储能作用在普通电池电压不稳定时及时稳住电压使得电路保持比较可靠的12V稳定电压图2直流减速电机驱动原理图所用全部硬件资源1easyAVR开发板2简版JTAG仿真器程序的下载和仿真3P89LV51RD2BN单片机1片4ULN2003电机驱动芯片1片5步进电机6硬纸板三合板7铁钉8PNP三极管二个9电源一个10导线2米左右23P89V51RB2单片机P89V51RB2单片机P89V51RB2型单片机概述P89V51RB2RC2RD2是一款80C51微控制器包含163264kBFlash和1024字节的数据RAMP89V51RB2RC2RD2的典型特性是它的X2方式选项利用该特性设计工程师可使应用程序以传统的80C51时钟频率每个机器周期包含12个时钟或X2方式每个机器周期包含6个时钟的时钟频率运行选择X2方式可在相同时钟频率下获得2倍的吞吐量从该特性获益的另一种方法是将时钟频率减半而保持特性不变这样可以极大地降低电磁干扰EMIFlash程序存储器支持并行和串行在系统编程ISP并行编程方式提供了高速的分组编程页编程方式可节省编程成本和上市时间ISP允许在软件控制下对成品中的器件进行重复编程应用固件的产生更新能力实现了ISP的大范围应用P89V51RB2RC2RD2也可采用在应用中编程IAP允许随时对Flash程序存储器重新配置即使是应用程序正在运行也不例外231P89V51RB2单片机功能框图与引脚配置功能框图图232引脚配置图26P89V51RB2单片机引脚233P89V51RB2单片机的特性80C51核心处理单元5V的工作电压操作频率为040MHZ具有ISP在系统编程和IAP在应用中编程功能通过软件或ISP选择支持12时钟默认或6时钟的工作模式SPI串行外围接口和增强型UARTPCA可控编程计数器阵列具有PWM和捕获比较功能4个8位IO口含有3个高电流PI口每个IO的电流为16mA3个16位定时器计数器可编程看门狗定时器WDT2个DPIR寄存器低EMI方式ALE禁能兼容TTL和COMS逻辑电平掉电检测及底功耗模式27电机驱动电路简介高耐压大电流达林顿管图概述与特点是高耐压大电流达林顿陈列由七个硅达林顿管组成该电路的特点如下的每一对达林顿都串联一个的基极电阻在的工作电压下它能与和电路直接相连可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据工作电压高工作电流大灌电流可达并且能够在关态时承受的电压输出还可以在高负载电流并行运行采用或塑料封装方框图12V直流供电电源5V直流逻辑电平ULN2003电机驱动芯片单片机指令总线驱动电机保护电路封装外形图封装外形图图内部还集成了一个消线圈反电动势的二极管可用来驱动继电器它是双列脚封装晶体管矩阵最大驱动电压电流输入电压适用于由达林顿管组成驱动电路是集成达林顿管内部还集成了一个消线圈反电动势的二极管它的输出端允许通过电流为饱和压降约左右耐压约为用户输出口的外接负载可根据以上参数估算采用集电极开路输出输出电流大故可直接驱动继电器或固体继电器也可直接驱动低压灯泡通常单片机驱动时上拉的电阻较为合适同时引脚应该悬空或接电源是一个非门电路包含个单元单独每个单元驱动电流最大可达脚可以悬空比如脚输入脚输出你的负载接在与脚之间不用脚作用是大电流驱动阵列多用于单片机智能仪表数字量输出卡等控制电路中可直接驱动继电器等负载输入电平输出可达是高耐压大电流达林顿陈列由七个硅达林顿管组成该电路的特点如下的每一对达林顿都串联一个的基极电阻在的工作电压下它能与和电路直接相连可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器是高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品具有电流增益高工作电压高温度范围宽带负载能力强等特点适应于各类要求高速大功率驱动的系统24软件设计本论文通过P89LV51RD2BN单片机的C语言编译器编制了ULN2003电机驱动芯片的相关程序使得减速电机按照预定的方案运行再通过皮带带动滑轮使得广告片转换画面从而完成了自动广告机的设计其软件设计原理通过定时器T0精确定时1s当定时器开始计时后程序经过初始化通过ULN2003芯片输入信号电动机开始运转再到经过电动机的加速减速后到达可以显示广告片1的位置后电动机停止显示画面1经过3s延长后再次输入电动机正传信号使电动机再次运转经过电动机的加速减速后到达可以显示广告片2的位置后电动机停止显示画面2如果需要再显示更多的画面重复上述过程直到计数器断开计时系统没有信号输入为止241流程图如下210流程图开初始化电机正转停车显示3s延时到否电机正转位置1到否停车显示位置2到否3s延时到否电机正转242电路示意图图源程序ICCAVRapplicationbuilderTargetM16includeincludedefineucharunsignedchardefineuintunsignedintsbiten1P30ULN2003的EnableAsbits1P32ULN2003的Input1sbits2P33ULN2003的Input2uchart0中断计数器ucharm10电机1速度值uchartmp1电机当前速度值电机控制函数index电机号1speed电机速度0100voidmotorucharindexcharspeedifspeed0ampampspeedifindex1电机1的处理m1absspeed取速度的绝对值ifspeed0速度值为正正转s11s20voiddelayuintj简易延时函数forjj0j45voidmainuchariTMOD0x02设定T0的工作模式为2TH00x9B装入定时器的初值TL00x9BEA1开中断ET01定时器0允许中断TR01启动定时器0while1电机实际控制演示fori0imotor1idelayxfori100i0i45正转减速motorstop停止delay3while2电机实际控制演示fori0imotor2idelayyfori100i0i45正转减速motorstop停止delay3ifwhile1电机实际控制演示fori0imotor1idelayzfori100i0i45正转减速motorstop停止delay3elsevoidtimer0interrupt1T0中断服务程序ift01个PWM周期完成后才会接受新数值tmp1m1ifttift100t01个PWM信号由100次中断产生结束语本论文用P89LV51RD2BN单片机作为自动滚动广告机的控制核心通过定时器T0精确定时一秒利用P89LV51RD2BN控制电机驱动芯片ULN2003使之输出正转停止正转停止的信号使电机遵从上述动作并最终通过皮带连接滑轮使广告片随之转动完成了自动滚动广告机的制作通过实际的应运单片机的相关知识C语言编程能力的应用对动手能力抽象思维能力甚至人际交往能力都是一次考验同时也是锻炼使我更清楚的认识到自己的知识储备还远不够达到实际问题的水平应继续学习参考文献1刘德营张志霞龚丽农李志伟单片机原理及接口技术M北京中国水利水电出版社20062黄坚自动控制原理及其应用M北京高等教育出版社20043黄双成高专电气自动化技术专业规划教材单片机应用技术M北京中国电力出版社20054杜树春单片机应用系统开发实例详解附光膍M北京机械工业出版社20045继强邢春香正版单片机应用设计培训教程实践篇M北京北京航空航天大学出版社20086杨路明语言程序设计教程M北京北京邮电大学出版社致谢在本文完稿之际我要衷心感谢我的指导老师老师在论文成稿期间无论在选题上还是资料的应用上樊老师都给予我耐心细致的教导在论文研究及撰写过程中樊老师提出了许多宝贵意见我学到了许多课外的知识使我的综合能力得到了提升老师严谨的治学态度一丝不苟的敬业精神诲人不倦的高尚师德为我树立了做人做事的楷模对我今后的人生之旅将产生深远的影响在此向大学三年在各方面给予我帮助的教师同学表示衷心的感谢论文中的很多材料取于相关书籍和互联网也向相关资料的作者表示衷心的感谢由于我的能力有限所以疏漏和不足在所难免请各位老师批评指正感谢各位老师