智能電路設(shè)計(jì)與制作精選(九篇)

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第1篇：智能電路設(shè)計(jì)與制作范文

【關(guān)鍵詞】實(shí)踐教學(xué)；改革措施；高職教育

1 電子類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的現(xiàn)狀

高職教育提倡“理論夠用，注重實(shí)踐”，培養(yǎng)高端技能型人才，因此實(shí)踐教學(xué)在高職教育中是重中之重。然而現(xiàn)今仍然把實(shí)踐教學(xué)作為理論教學(xué)的輔助，或是理論教學(xué)的延伸或擴(kuò)展。在這種觀念的引導(dǎo)下，勢(shì)必是仿照普通高等教育的傳統(tǒng)模式將實(shí)踐教學(xué)變?yōu)槔碚撝R(shí)的一種驗(yàn)證，學(xué)生只需按照預(yù)先安排的步驟進(jìn)行簡(jiǎn)單而又死板的插孔操作即可。這種驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一、形式單調(diào)，使學(xué)生變得被動(dòng)學(xué)習(xí)，死板地按照老師所給的步驟完成任務(wù)，這樣的教學(xué)不可能讓學(xué)生留下多少知識(shí)記憶，也不可能激發(fā)學(xué)生興趣，更不可能提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力以及創(chuàng)新能力。如此趨同于本科院校的實(shí)踐模式，不能夠讓高職教育在技能培育方面突顯優(yōu)勢(shì)。

此外，在實(shí)踐設(shè)備方面仍然使用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)或?qū)嶒?yàn)箱做實(shí)驗(yàn)。雖各廠家實(shí)驗(yàn)臺(tái)或?qū)嶒?yàn)箱結(jié)構(gòu)上不相同，但所配套的指導(dǎo)書(shū)實(shí)踐內(nèi)容卻大致相同，且實(shí)踐內(nèi)容多以理論知識(shí)驗(yàn)證性操作為主，操作流程為：實(shí)驗(yàn)原理剖析，按電路圖插孔式接線，簡(jiǎn)單檢測(cè)，驗(yàn)證理論結(jié)果。

各廠家生產(chǎn)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)或?qū)嶒?yàn)箱均采用模塊化、組裝化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其本身就是一個(gè)半成品，再加上電路參數(shù)都是一定的，工作環(huán)境也是理想的，學(xué)生只需簡(jiǎn)單接線即完成，這種實(shí)踐模式即不符合實(shí)際工作需求，也無(wú)法提升學(xué)生遇到實(shí)際工程問(wèn)題的解決能力。

2 電子類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的改革措施

2.1 打破傳統(tǒng)“先講再做”，提倡“先做再講”的教學(xué)模式

當(dāng)拿到一部新手機(jī)時(shí)，我們是直接操作手機(jī)呢，還是先看使用手冊(cè)再操作呢？絕大多數(shù)的人是先操作手機(jī)，不懂時(shí)才翻閱手冊(cè)。在日常工作中，當(dāng)我們進(jìn)行某項(xiàng)工作時(shí)遇到不懂的，就會(huì)查閱有關(guān)資料書(shū)籍，學(xué)習(xí)有關(guān)知識(shí)，直到解決問(wèn)題，而知識(shí)自然地被牢牢地記憶了。

讓學(xué)生先動(dòng)手、先研究，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后老師再講相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，對(duì)于與實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目無(wú)關(guān)的理論知識(shí)則少講或不講，即講授日常工作中需要的技能或?qū)?lái)可能遇到的實(shí)際問(wèn)題。這不僅貫徹了高職教育“理論夠用，注重實(shí)踐”的原則，也充分落實(shí)了理論結(jié)合實(shí)際，以工作過(guò)程為導(dǎo)向的教學(xué)理念。[1]

2.2 將多門(mén)有關(guān)聯(lián)的實(shí)驗(yàn)課整合為一門(mén)綜合性、系統(tǒng)性、教學(xué)成果產(chǎn)品化的實(shí)訓(xùn)課

例如：將傳感器、單片機(jī)、電路設(shè)計(jì)與制版課程的實(shí)驗(yàn)課整合成一門(mén)制作智能產(chǎn)品的實(shí)訓(xùn)課，假設(shè)制作一輛智能滅火消防車，首先檢測(cè)火源和小車饒障礙物行駛需運(yùn)用傳感器技術(shù)，接著傳感器將采集信號(hào)傳送給單片機(jī)進(jìn)行處理，單片機(jī)再控制小車做出相應(yīng)動(dòng)作，最后該控制電路板需運(yùn)用電路設(shè)計(jì)與制版相關(guān)知識(shí)方可制作。整合后的實(shí)訓(xùn)課將多門(mén)課程的知識(shí)相銜接起來(lái)，更能夠培養(yǎng)學(xué)生解決綜合性、系統(tǒng)性的實(shí)際問(wèn)題。

2.3 將實(shí)踐教學(xué)分為基礎(chǔ)技能實(shí)踐和綜合性設(shè)計(jì)技能實(shí)踐

基礎(chǔ)技能實(shí)踐包含：學(xué)生通過(guò)實(shí)踐動(dòng)手學(xué)習(xí)，對(duì)線路和電子電路基礎(chǔ)知識(shí)有理論上和感觀上的認(rèn)識(shí)；可掌握電工電子基本技能；熟悉電子儀器儀表的使用和操作方法；對(duì)電路中的電子元器件有了初步了解和識(shí)別能力；掌握焊接技術(shù)和常用電器的安裝；學(xué)會(huì)使用電路制圖軟件和電子仿真軟件；了解配電系統(tǒng)原理和安全用電知識(shí)和注意事項(xiàng)。[2]

綜合性設(shè)計(jì)技能實(shí)踐包含：電路的設(shè)計(jì)、電子仿真和測(cè)試、電路的成品制作。其中首先以電路設(shè)計(jì)為主線，將基礎(chǔ)技能實(shí)踐運(yùn)用于初步的綜合設(shè)計(jì)技能中，然后通過(guò)一定的仿真和測(cè)試來(lái)驗(yàn)證設(shè)計(jì)電路的可行性和可靠性，最后焊接和制作出實(shí)際的電路。這一環(huán)節(jié)主要采用仿真與成品制作相結(jié)合，硬件和軟件相結(jié)合的教學(xué)模式，全面而系統(tǒng)地提高學(xué)生的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，以及綜合設(shè)計(jì)、研究創(chuàng)新的能力。

2.4 注重基礎(chǔ)技能的培養(yǎng)，形成良好的職業(yè)習(xí)慣

將基礎(chǔ)、常用的儀表儀器的使用方法和對(duì)常用元器件的識(shí)別作為實(shí)踐教學(xué)的首個(gè)訓(xùn)練項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生掌握常用電子儀器儀表的正確使用、基本運(yùn)用、注意事項(xiàng)、保護(hù)措施，以及常用電子元器件的識(shí)別的能力。將實(shí)操的重點(diǎn)放在規(guī)范各類儀表儀器的使用、操作步驟上，培養(yǎng)日后良好的操作習(xí)慣。

2.5 硬件電路設(shè)計(jì)采用軟件虛擬模式

在設(shè)計(jì)電路的過(guò)程中，加入計(jì)算機(jī)仿真和測(cè)試環(huán)節(jié)。讓學(xué)生在動(dòng)手做線路板之前，先進(jìn)入計(jì)算機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行仿真，驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可行性和可靠性，避免走彎路和浪費(fèi)材料，同時(shí)也利于修改電路板的設(shè)計(jì)。而在實(shí)際需求中，當(dāng)缺乏某個(gè)電子器件或某種電子儀器儀表時(shí)，我們可利用計(jì)算機(jī)虛擬出該器件或設(shè)備，先進(jìn)行相應(yīng)的仿真和測(cè)試，大大增加了我們實(shí)踐教學(xué)的靈活性和智能性。

2.6 增設(shè)具有趣味性、實(shí)用性的動(dòng)手制作產(chǎn)品實(shí)踐內(nèi)容

去除掉驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增設(shè)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)用電子產(chǎn)品環(huán)節(jié)，如： 直流穩(wěn)壓電源、信號(hào)發(fā)生器、功放器、電子節(jié)能燈等電子小產(chǎn)品。這不僅能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力。采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)模式，實(shí)施流程為：提出設(shè)計(jì)要求―查閱資料―方案設(shè)計(jì)―電子仿真―元器件認(rèn)定―電路制版―調(diào)試電路―外殼制作―形成初級(jí)產(chǎn)品。整個(gè)過(guò)程以學(xué)生為主體，老師為指導(dǎo)，將課內(nèi)實(shí)訓(xùn)變?yōu)檎n內(nèi)外相結(jié)合的自主性實(shí)訓(xùn)，將面向?qū)嵱?xùn)結(jié)果變?yōu)槊嫦驅(qū)嵱?xùn)過(guò)程。[3]這些綜合設(shè)計(jì)制作的電子小產(chǎn)品主要來(lái)源日常生活中的案例，其目的是提高學(xué)生設(shè)計(jì)、集成、測(cè)試、工藝流程等整套產(chǎn)品制作的綜合設(shè)計(jì)能力、綜合操作技能水平，以及系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生善于創(chuàng)新的能力，讓學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)規(guī)范的操作流程。

3 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)目前高職教育實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀，首先要樹(shù)立起一種通過(guò)最有效的方法將知識(shí)和能力傳授給學(xué)生的高職實(shí)踐教學(xué)新觀念以及相應(yīng)的具體措施，才能夠徹底脫離出普通高等教育的傳統(tǒng)模式，真正意義上實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)高端技能型人才的目標(biāo)。此外，地方高職教育離不開(kāi)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展設(shè)置專業(yè)，整合課程，開(kāi)發(fā)具有典型工作任務(wù)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，才能夠適應(yīng)于本地區(qū)市場(chǎng)的需求和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，同時(shí)能夠提高學(xué)生的實(shí)踐能力和就業(yè)能力。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王貴蘭.高職院校電子專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革探討[J].科技信息，2009，29：685.

第2篇：智能電路設(shè)計(jì)與制作范文

智能汽車作為當(dāng)今科技時(shí)代下的新興產(chǎn)物,集中運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代傳感、信息融合、自動(dòng)控制、人工智能及通訊等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),是未來(lái)汽車發(fā)展的重要方向。本文詳細(xì)介紹了基于攝像頭傳感器的智能競(jìng)速汽車控制器的設(shè)計(jì)方案,分別介紹了智能車的硬件組成、路徑的檢測(cè)識(shí)別方法和智能車的控制策略。利用攝像頭傳感器采集、識(shí)別道路信息,規(guī)劃最優(yōu)路徑,采用PID控制算法控制電機(jī)和舵機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

關(guān)鍵詞:

攝像頭；智能汽車；設(shè)計(jì)方案

本設(shè)計(jì)是基于MK60DN512ZVLL10單片機(jī)開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)的,該系統(tǒng)采用攝像頭采集、識(shí)別道路兩旁或者中央的引導(dǎo)線,在此基礎(chǔ)上利用合理閉環(huán)的算法控制智能車運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)智能車快速穩(wěn)定的尋跡行駛。

1智能車整體結(jié)構(gòu)的選型與設(shè)計(jì)

1.1圖像傳感器的選擇

圖像傳感器,即數(shù)字?jǐn)z像頭。目前市場(chǎng)主流的兩種攝像頭傳感器:以金屬氧化物半導(dǎo)體元件為感光材料的CMOS攝像頭和以電荷耦合元件為感光材料的CCD攝像頭。綜合兩種攝像頭解析度、靈敏度、成本、功耗比、模塊電路、體積、重量,CMOS攝像頭可以滿足于4米/秒速度以下智能車行駛,并且CMOS攝像頭功耗低,工作電壓只需3.3V-7V,完全可以由智能車穩(wěn)壓后得到,穩(wěn)定經(jīng)濟(jì),所以選擇CMOS攝像頭中的OV7725攝像頭。

1.2起跑線檢測(cè)傳感器選擇

起跑用的是發(fā)車燈塔控制方式,發(fā)車燈塔不僅發(fā)出起跑信號(hào),而且發(fā)出終點(diǎn)信號(hào)。我們使用基于使用HS0038B傳感器的基礎(chǔ)電路作為接收燈塔光信號(hào)一個(gè)基礎(chǔ)電路,OUT口接MK60的C5。

1.3速度檢測(cè)傳感器選擇

一個(gè)完整的控制系統(tǒng)是閉環(huán)控制的,所以需要測(cè)速裝置,用以精準(zhǔn)反映智能車實(shí)時(shí)速度。我們采用了由歐姆龍公司研制的一款200線的小型編碼器。

1.4車模選型

本次設(shè)計(jì)采用由飛思卡爾半導(dǎo)體公司贊助的G768型車模,即為競(jìng)賽中的C車模。

2智能車硬件電路設(shè)計(jì)

2.1硬件設(shè)計(jì)方案

本設(shè)計(jì)方案采用模塊化方式完成總設(shè)計(jì),模塊化設(shè)計(jì)使思路清晰,在使用出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)容易修理。

2.2電路設(shè)計(jì)方案

本次設(shè)計(jì)將智能車系統(tǒng)電路分成兩個(gè)主要部分,以MK60N512ZVLQ10為核心的控制電路和以電源為核心的驅(qū)動(dòng)電路。考慮到MK60最小系統(tǒng)電路板比較大,所以將整個(gè)系統(tǒng)電路分為兩塊規(guī)則PCB板(主控板和驅(qū)動(dòng)板)。

2.3控制電路

以MK60為核心的單片機(jī)系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)部分:電源電路、時(shí)鐘電路、JTAG接口、復(fù)位電路。

2.4驅(qū)動(dòng)電路

因?yàn)楸敬伪荣悢z像頭組使用的電機(jī)是RS-380SH直流電機(jī),小車驅(qū)動(dòng)芯片決定選用集成的高電流半橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用BTN7971B,它的輸出電流足以帶動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)并且較穩(wěn)定。

2.5電源模塊

比賽使用飛思卡爾專用電池,2000mAh的鎳鎘電池1塊,標(biāo)準(zhǔn)電壓7.2V。

3智能車軟件算法設(shè)計(jì)

3.1軟件控制整體設(shè)計(jì)

本次設(shè)計(jì)所用的軟件調(diào)試工具支持C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言混合編程的IAREmbeddedWorkbench軟件,由于C語(yǔ)言操作簡(jiǎn)單,可修改和移植性強(qiáng),所以本次軟件設(shè)計(jì)大部分程序都使用C語(yǔ)言編寫(xiě),只有在某些地方加入了匯編語(yǔ)句。

3.2主程序結(jié)構(gòu)

在系統(tǒng)初始化方面,我們所用到的底層硬件資源進(jìn)行初始化和上層模塊初始化。在方案選擇及參數(shù)設(shè)定上,我們?cè)谥靼迳显O(shè)置了一組四位的撥碼開(kāi)關(guān)和三個(gè)按鍵結(jié)合OLED顯示屏實(shí)現(xiàn)的方案和參數(shù)的可調(diào),以在比賽時(shí)對(duì)車作適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。在圖像獲取上,對(duì)于Ov7725數(shù)字?jǐn)z像頭,使用場(chǎng)中斷加高速DMA傳輸?shù)姆绞絹?lái)獲取圖像。圖像處理則采用黑線提取和中心線提取。

3.3控制算法

控制算法是智能車的靈魂,為了使小車能以穩(wěn)定的速度通過(guò)跑道,精確的速度控制是關(guān)鍵,采用速度閉環(huán)控制方案。

4智能車開(kāi)發(fā)與調(diào)試

4.1軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境

系統(tǒng)編譯下載是在IARIDE開(kāi)發(fā)環(huán)境下完成的,EmbeddedWorkbenchforARM是IARSystems公司為ARM單片機(jī)開(kāi)發(fā)的一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境,這一開(kāi)發(fā)環(huán)境使用方便、入門(mén)容易和代碼簡(jiǎn)明緊湊。此外,由于在IAR軟件中進(jìn)行編寫(xiě),調(diào)用,修正函數(shù)比較復(fù)雜繁瑣,所以使用了Sourceinsight3軟件進(jìn)行輔助編寫(xiě)小車程序。

4.2硬件開(kāi)發(fā)環(huán)境

本次畢業(yè)設(shè)計(jì)所用的硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)為著名硬件開(kāi)發(fā)公司Altium公司的AltiumDesigner10,這已開(kāi)發(fā)環(huán)境在板級(jí)設(shè)計(jì)特性、軟設(shè)計(jì)特性、數(shù)據(jù)管理特性、通用特性都較有優(yōu)勢(shì)。

4.3軟件調(diào)試

軟件調(diào)試主要包括:程序在線仿真調(diào)試,上位機(jī)調(diào)試。在線調(diào)試主要使用的是IAR中的調(diào)試器IARC-SPY。上位機(jī)調(diào)試主要是通過(guò)藍(lán)牙模塊將智能車運(yùn)行過(guò)程中的狀態(tài)和SD卡采集的圖像及時(shí)地反饋到PC機(jī)上。

4.4現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試

現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試包括攝像頭調(diào)焦以及固定、PID參數(shù)整定、速度控制算法的參數(shù)整定、智能車運(yùn)行狀態(tài)等方面的調(diào)試。

5結(jié)語(yǔ)

第3篇：智能電路設(shè)計(jì)與制作范文

關(guān)鍵詞 單片機(jī) 智能 玩具電動(dòng)車

中圖分類號(hào)：TB47 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0前言

隨著當(dāng)今社會(huì)科技日益發(fā)展，融入人類生活的電子產(chǎn)品越來(lái)越多，占據(jù)了當(dāng)前電子市場(chǎng)的極大份額。在玩具行業(yè)中，將電子技術(shù)融入玩具內(nèi)，使玩具逐漸走向智能化，變?yōu)槿碌碾娮宇惍a(chǎn)品，這也成為了國(guó)際上玩具產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展目標(biāo)。據(jù)權(quán)威數(shù)據(jù)顯示：二零一二年，智能化玩具的銷售金額達(dá)二百四八億美元，智能玩具的收益是十分巨大的，原因在于智能玩具的開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)是在已有的電子終端技術(shù)上，然后再對(duì)傳統(tǒng)玩具進(jìn)行改造，以付出的成本來(lái)說(shuō)是極低的，這樣就使投資方獲得了極大利益。隨著智能化的提高，電子智能玩具在市場(chǎng)上具有極大的發(fā)展空間，因此，本文設(shè)計(jì)就是以此背景來(lái)進(jìn)行研究的。

1單片機(jī)與智能電動(dòng)車技術(shù)

單片機(jī)也被人稱為單片微型計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱：SCM。主要組成部分為：CPU、ROM、RAM、定時(shí)器和輸入輸出通道組成，將這些功能集于一種微型芯片上，可以組成一種微型計(jì)算機(jī)。自一九七四年開(kāi)始，由美國(guó)仙童半導(dǎo)體公司首次開(kāi)發(fā)出第一款單片機(jī)機(jī)型以后，單片機(jī)技術(shù)獲得高速發(fā)展，各種型號(hào)、各種性能的單片機(jī)呈現(xiàn)出多樣化的特點(diǎn)。直到如今，單片機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)階段：第一階段是在二十世紀(jì)七十年代，屬于單片機(jī)開(kāi)發(fā)的初級(jí)階段，此時(shí)期最具有代表性的單片機(jī)是由因特爾公司開(kāi)發(fā)的MCC-47型號(hào)。在這個(gè)時(shí)期制作的單片機(jī)技術(shù)采用的是傳統(tǒng)落后的制造手法。第二階段是二十世紀(jì)八十年代初期，是單片機(jī)開(kāi)發(fā)的完善階段，以因特爾公司的MCC-50型號(hào)單片機(jī)為代表產(chǎn)品，此階段的單片機(jī)在原有的技術(shù)基礎(chǔ)上，進(jìn)行全新的開(kāi)發(fā)，使單片機(jī)的存儲(chǔ)空間增大。第三階段是二十世紀(jì)八十年代末，屬于單片機(jī)推陳出新階段，此階段首次推出了專用單片機(jī)技術(shù)。第四階段是在二十世紀(jì)九十年代初到如今，是單片機(jī)全面提升的階段。此階段的單片機(jī)開(kāi)發(fā)出可以適合多種領(lǐng)域運(yùn)行的型號(hào)，特性在于運(yùn)算速度超快。單片機(jī)的特點(diǎn)使它成為了應(yīng)用非常廣闊的電子技術(shù)產(chǎn)品，對(duì)各領(lǐng)域的技術(shù)改良起到了極大的作用。

伴隨傳感技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，玩具電動(dòng)車也逐漸走向智能化。智能電動(dòng)車的系統(tǒng)包含了多種學(xué)科、多種領(lǐng)域的知識(shí)，它的系統(tǒng)已經(jīng)成為了綜合性的系統(tǒng)，控制方式也發(fā)生了極大的變化，包含了單片機(jī)控制、光學(xué)感應(yīng)控制、語(yǔ)言控制等多種方式，為玩具電動(dòng)車的操控帶來(lái)了自動(dòng)化的發(fā)展。

2智能玩具電動(dòng)車電路設(shè)計(jì)

2.1主控制電路設(shè)計(jì)

使用高性能的單片機(jī)，具有的主要優(yōu)勢(shì)在于可以進(jìn)行非易失性存儲(chǔ)數(shù)據(jù)功能，它的主要指令控制可以和多種系統(tǒng)兼容。將玩具電動(dòng)車的移動(dòng)性能轉(zhuǎn)為數(shù)據(jù)存入單片機(jī)存儲(chǔ)器中，由于單片機(jī)中具有ROM和ECROM，可以構(gòu)造出最小的單片機(jī)系統(tǒng)。但是小型單片機(jī)系統(tǒng)只能控制較小的單元，主要原因是受到集成的影響。采用復(fù)位電路可以使電動(dòng)車獲得連接電自動(dòng)復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)位，復(fù)位電路中的電阻等是為保證出現(xiàn)因線路故障造成的錯(cuò)誤連接時(shí)可以通過(guò)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)周期進(jìn)行復(fù)位而制定的。在這個(gè)系統(tǒng)中的核心部位就是單片機(jī)，用它來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，玩具電動(dòng)車只需要手動(dòng)開(kāi)啟和復(fù)位，其他的一切操作由單片機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2信號(hào)監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)

檢測(cè)技術(shù)是自動(dòng)化檢測(cè)和轉(zhuǎn)換技術(shù)的總稱。主要是通過(guò)檢測(cè)系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，然后通過(guò)轉(zhuǎn)換技術(shù)進(jìn)行運(yùn)算的一種全新技術(shù)。檢測(cè)技術(shù)就好比人們的感覺(jué)系統(tǒng)，如果沒(méi)有檢測(cè)技術(shù)中的感應(yīng)器就好比人沒(méi)有感覺(jué)器官，這就無(wú)法達(dá)到自動(dòng)化功能，也不能實(shí)現(xiàn)智能操作。玩具電動(dòng)車的信號(hào)檢測(cè)電路技術(shù)主要來(lái)源于對(duì)檢測(cè)技術(shù)的使用，玩具電動(dòng)車在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化行駛時(shí)，是離不開(kāi)感應(yīng)裝置的。

2.3驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)

電板驅(qū)動(dòng)一般是采用H式驅(qū)動(dòng)電路，通過(guò)單片機(jī)信號(hào)傳輸性能將指令傳送到電板驅(qū)動(dòng)中，得以控制玩具電動(dòng)車的速度。一般的驅(qū)動(dòng)電路采用的都是四項(xiàng)六線式，以C597驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，讓單片機(jī)通過(guò)I/O接口像C597芯片發(fā)送控制信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)玩具電動(dòng)車的智能化。

3控制軟件的設(shè)計(jì)

3.1軟件的結(jié)構(gòu)

軟件控制具有兩種類型：數(shù)據(jù)運(yùn)算和遠(yuǎn)程控制。數(shù)據(jù)運(yùn)算具有標(biāo)準(zhǔn)制度的采集和計(jì)算等。而遠(yuǎn)程控制主要是通過(guò)核心系統(tǒng)單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而指示玩具電動(dòng)車的運(yùn)作。在進(jìn)行控制軟件設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)將控制劃分出多項(xiàng)小控制模塊。小控制模塊是為了達(dá)到一定程度而獨(dú)立的小程序區(qū)間。此系統(tǒng)是由主程序、避障程序、顯示程序等多個(gè)程序構(gòu)成。此控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要獲得的性能是：可以使玩具電動(dòng)車在無(wú)障礙時(shí)能進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)行，在玩具電動(dòng)車遇到阻礙時(shí)可以根據(jù)阻礙控制電動(dòng)車進(jìn)行躲避操作，從而可以讓玩具電動(dòng)車在遇到障礙時(shí)無(wú)人操作能順利行駛。

3.2避障程序

玩具電動(dòng)車在行駛時(shí)，系統(tǒng)會(huì)通過(guò)檢測(cè)技術(shù)對(duì)前方進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描，由此來(lái)判定前方路徑情況，在無(wú)障礙時(shí)可以正常行駛，在有障礙時(shí)則玩具電動(dòng)車停止運(yùn)行，向其他方向轉(zhuǎn)換，以達(dá)到避開(kāi)障礙繼續(xù)行駛的目的。在運(yùn)行調(diào)整方面，可以通過(guò)語(yǔ)音來(lái)控制玩具電動(dòng)車的操作。

4結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)玩具電動(dòng)車自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了闡述，使玩具電動(dòng)車可以達(dá)到智能化。利用多種電路的運(yùn)轉(zhuǎn)，將玩具電動(dòng)車在行駛時(shí)采集到的數(shù)據(jù)輸送到電動(dòng)車核心系統(tǒng)――單片機(jī)中，再由單片機(jī)對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和運(yùn)算，然后將運(yùn)算的結(jié)果傳送到電動(dòng)車的其他硬件操控裝置，達(dá)到電動(dòng)車不必手動(dòng)操控也能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)行駛、自動(dòng)躲避等智能化和自動(dòng)化功能。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙新穎，羅坤.機(jī)遇80C51控制的智能電動(dòng)小車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].微型機(jī)與應(yīng)用，2011.11（25）：15-18.

第4篇：智能電路設(shè)計(jì)與制作范文

該設(shè)備供電電壓為三相380VAC，頻率為50HZ，總功率為11KW。

該機(jī)的電氣控制系統(tǒng)應(yīng)用了先進(jìn)的電子技術(shù)和微機(jī)控制技術(shù)，其電氣技術(shù)水平和自動(dòng)化控制程度已達(dá)到了國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。

自動(dòng)模切機(jī)由五臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，主電機(jī)采用的是電磁調(diào)速電機(jī)，可實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩?zé)o級(jí)調(diào)速?？蓪?shí)現(xiàn)在1500張/小時(shí)到7000張/小時(shí)的 范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，調(diào)速平穩(wěn)。通過(guò)PLC控制整個(gè)過(guò)程，在送紙、輸紙、歸紙、壓切、收紙、計(jì)數(shù)中，做到全自動(dòng)化控制，較好的實(shí)現(xiàn)了模切機(jī)的各項(xiàng)功能。

根據(jù)模切機(jī)的工藝過(guò)程以及對(duì)模切機(jī)的自動(dòng)化程度、精度、速度的要求，模切機(jī)的電氣控制采用PLC控制.利用PLC外部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、內(nèi)部功能齊全的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)模切機(jī)的自動(dòng)控制。模板位置顯示、壓切速度及出紙計(jì)數(shù)均由數(shù)字顯示。檢測(cè)部分采用光－電、機(jī)－電為一體的檢測(cè)手段。對(duì)錯(cuò)誤操作、機(jī)械故障及紙張的送、運(yùn)故障均發(fā)出聲、光報(bào)警。

以上各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，確保了整機(jī)性能的先進(jìn)性、可靠性和安全性。

關(guān)鍵字 自動(dòng)模切機(jī) 可編程控制器 梯形圖

The molding machine is controlled by PLC

Abstract

This paper introduced the molding machine， including of the development of the birth background and the further， also the process of the working. In this paper， it had realized many functions， for example， the main circuit design， power source circuit design， controlling circuit design， monitoring circuit design and the PLC software design and so on.

According to the working process of the molding machine and the need to the automatic， precision and speed， the molding machine makes use of the PLC control. The PLC has some advantages， which needs connecting less wires， the functions is more， complete the automatic control of the molding machine.

The automatic molding machine has five electrical machines. The main electrical machine makes use of electromagnetism to adjust the speed. because of the PLC control， realize the all parts are automatic， including of sending papers， inputting papers， molding slice， accepting papers and counting.

Key words automatic molding machine programmable logic controller ladder-shape figure

目錄

第一章 緒 論………………………………………………………………………………1

1.1 概述 …………………………………………………………………………………1

1.2 課題研究的意義 ……………………………………………………………………1

1.3 模切機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 …………………………………………………………………2

1.4 主要技術(shù)參數(shù) ………………………………………………………………………3

第二章 MW640模切機(jī)方案論……………………………………………………………4

2.1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………4

2.2 系統(tǒng)的控制方案 ……………………………………………………………………4

2.3 可編程控制器PLC的選擇 …………………………………………………………9

2.4 方案的確定…………………………………………………………………………10

2.5 PLC的原理與結(jié)構(gòu) …………………………………………………………………11

第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)……………………………………………………………………17

3.1 主電路設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………17

3.2 接口控制電路設(shè)計(jì)……………………………………………………………… 20

3.3 模切控制電路設(shè)計(jì) ………………………………………………………………30

3.4 溫度控制電路設(shè)計(jì) ………………………………………………………………31

3.5收紙臺(tái)控制電路設(shè)計(jì) ……………………………………………………………32

3.6送紙臺(tái)控制電路設(shè)計(jì)………………………………………………………………33

3.7電氣原理……………………………………………………………………………35

第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)……………………………………………………………………37

4.1 梯形圖設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………37

4.2 梯形圖參照表 …………………………………………………………………46

第五章 結(jié)束語(yǔ)……………………………………………………………………………49

致 謝 …………………………………………………………………………………50

參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………………51

附 錄 A …………………………………………………………………………………52

附 錄 B …………………………………………………………………………………54

第一章 緒論

1．1 概述

自動(dòng)模切機(jī)的發(fā)展經(jīng)過(guò)了一段相當(dāng)長(zhǎng)的過(guò)程。在模切加工發(fā)展過(guò)程中，由原始祖先一手握住鐵制沖模，一手握住錘子，用錘子敲擊沖模頂端，而得到的印刷制品，到現(xiàn)在的專用模切機(jī)，已經(jīng)逐步發(fā)展成熟。但是現(xiàn)在模切機(jī)仍然利用原始加工的原理，形成了整體模式。

現(xiàn)代模切機(jī)用合金鋼制成，其鋒刃與被切的形狀相同。隨著技術(shù)水平的不斷提高，模切機(jī)自動(dòng)化水平提高很快。隨著需求量的日益增加，對(duì)模切機(jī)的自動(dòng)化的要求也越來(lái)越高，液壓、程控、PLC控制的模切機(jī)已占領(lǐng)越來(lái)越多的市場(chǎng)。先進(jìn)的微機(jī)及屏幕直接顯示的自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以存儲(chǔ)及其復(fù)雜的模切程度，并且具有簡(jiǎn)單的編程方法、多層次的人機(jī)對(duì)話系統(tǒng)，配備完善的附加設(shè)備，為包裝業(yè)立下了汗馬功勞。經(jīng)過(guò)加工的包裝印刷品可以大幅度地提高檔次，對(duì)宣傳產(chǎn)品、吸引顧客、增加產(chǎn)品附加值起著重要作用。

我國(guó)加入世貿(mào)組織之后，包裝業(yè)有了很大的發(fā)展空間，包裝品表面整飾成型、加工需求隨之有了更大的增長(zhǎng)，模切燙金設(shè)備與技術(shù)市場(chǎng)服務(wù)也加倍引起人們的關(guān)注，我國(guó)的包裝印刷工業(yè)開(kāi)始進(jìn)入發(fā)展繁榮的新時(shí)期。

1.2 課題研究的意義

隨著社會(huì)文明的發(fā)展和生活水平的提高，新產(chǎn)品的不斷問(wèn)世，銷售量逐漸擴(kuò)大。與國(guó)內(nèi)外客戶的進(jìn)一步交流，促使我國(guó)包裝工業(yè)迅速發(fā)展，市場(chǎng)急需大量高性能的自動(dòng)化包裝機(jī)械以滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的社會(huì)需求。近些年來(lái)，由于人們環(huán)保意識(shí)的不斷的加強(qiáng)，折疊紙盒由于它具有易回收、無(wú)污染等特點(diǎn)，因而受到各國(guó)環(huán)保部門(mén)的重視，具有很大的應(yīng)用價(jià)值。在各種包裝材料中，紙包裝容器的應(yīng)用最為廣泛，占總消耗品的45～50%。但是，在要求環(huán)保的同時(shí)，對(duì)產(chǎn)品的包裝要求更是越來(lái)越高，不僅要求產(chǎn)品外包裝上具有較艷麗的印刷圖案，而且還要求產(chǎn)品外包裝的盒型精美、別致、造型漂亮。

模切機(jī)作為一種模壓折疊紙盒工藝的專用包裝機(jī)械，出現(xiàn)在人們的面前，它利用模切刀，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求的圖樣組合成模切板，在壓力作用下，將印刷品或其它板料、坯料軋切成所需形狀和切痕的成型工藝，用以進(jìn)行印品模切壓痕加工，制作出來(lái)的包裝品結(jié)實(shí)耐用，而且立體美觀，滿足了人們對(duì)美的要求，它的完善發(fā)展顯現(xiàn)出其巨大的市場(chǎng)價(jià)值。

隨著科技水平的提高，模切機(jī)的自動(dòng)化水平提高很快，液壓、程控、PLC控制的模切機(jī)以占領(lǐng)越來(lái)越多的市場(chǎng)。很多公司經(jīng)過(guò)很多年的發(fā)展已經(jīng)成為品種齊全、覆蓋面很廣的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)品大大縮短了與國(guó)外先進(jìn)機(jī)器的差距。有些模切機(jī)性能已接近歐洲先進(jìn)水平，但與國(guó)外領(lǐng)先的模切機(jī)相比，在穩(wěn)定性、可靠性、新技術(shù)的應(yīng)用、設(shè)備制造水平等方面還存在不少的差距。

因此，我們應(yīng)在如何提高自動(dòng)模切機(jī)的自動(dòng)化程度以及人機(jī)對(duì)話等方面努力工作，完善自動(dòng)模切機(jī)的控制系統(tǒng)，改進(jìn)自動(dòng)模切機(jī)的模切工藝，從而與世界先進(jìn)的模切機(jī)技術(shù)接軌。

1.3 模切機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.3.1 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀

改革開(kāi)放的不斷深入，入世的實(shí)現(xiàn)，我國(guó)對(duì)外貿(mào)易的迅速擴(kuò)大，包裝印刷更加引起人們的重視。不斷擴(kuò)大的市場(chǎng)需求，使得模切壓痕、凹凸壓印技術(shù)及設(shè)備越來(lái)越廣泛應(yīng)用于包裝盒、紙箱、商標(biāo)的制作。模切機(jī)尤其是自動(dòng)模切機(jī)獲得了空前的發(fā)展機(jī)遇，國(guó)產(chǎn)自動(dòng)模切機(jī)已成為印后加工設(shè)備中發(fā)展最快、技術(shù)含量及自動(dòng)化程度最高，與國(guó)外先進(jìn)機(jī)器差距最小的印后加工設(shè)備之一。

十年前，國(guó)產(chǎn)模切機(jī)以立式平壓平機(jī)型為主，該機(jī)型自動(dòng)化程度低，模切質(zhì)量不高，但由于價(jià)格低廉、易調(diào)整、適于小批量生產(chǎn)，所以至今應(yīng)用仍相當(dāng)廣泛。近些年來(lái)，由于包裝印刷的發(fā)展，需求的急劇增加，通過(guò)引進(jìn)、消化、吸收外國(guó)先進(jìn)模切技術(shù)及設(shè)備，國(guó)產(chǎn)自動(dòng)模切機(jī)，尤其是臥式自動(dòng)平壓平模切機(jī)、模切燙金兩用機(jī)發(fā)展成為主流機(jī)型。國(guó)內(nèi)各個(gè)公司生產(chǎn)的模切機(jī)以能滿足絕大多數(shù)的市場(chǎng)需求，有多種模切機(jī)通過(guò)了歐洲CE認(rèn)證，產(chǎn)品已銷到歐美的許多國(guó)家。MY1050—P自動(dòng)排廢模切機(jī)具有全清廢功能，由PLC可編程控制器控制，實(shí)現(xiàn)全過(guò)程的自動(dòng)化，人機(jī)界面可自動(dòng)顯示機(jī)器的速度、加工數(shù)量、運(yùn)行時(shí)間和運(yùn)行狀態(tài)，使得操作及故障排除既快捷又方便。電器上采用變頻調(diào)速，實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)變速，最高模切速度達(dá)7000次/時(shí)，而帶排廢功能速度為5500次/時(shí)，套準(zhǔn)精度±0.15mm，適合于復(fù)雜紙盒、煙包的自動(dòng)排廢模切。

有些國(guó)內(nèi)產(chǎn)品已接近國(guó)際先進(jìn)水平，令人欣慰。其中MW1050AⅡ自動(dòng)模切機(jī)具有模切速度快、模切精度高自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。由PLC和電子凸輪分度器對(duì)全機(jī)運(yùn)行和故障進(jìn)行監(jiān)控，采用LCD觸摸屏顯示人機(jī)對(duì)話，使操作直觀而方便。該機(jī)堪稱國(guó)產(chǎn)自動(dòng)模切機(jī)先進(jìn)機(jī)型的典型代表。

但就產(chǎn)品的模切精度、速度及精度保持性等方面看，仍存在一定的缺陷，加強(qiáng)此類產(chǎn)品的基礎(chǔ)理論研究，采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段，完善和建立各類元器件的試驗(yàn)和分析設(shè)備，進(jìn)一步提高工藝手段，從而保證加工、裝配的準(zhǔn)確性、統(tǒng)一性，使整機(jī)水平有一個(gè)質(zhì)的飛躍。

1.3.2 國(guó)外現(xiàn)狀

國(guó)外模切機(jī)已有60多年的發(fā)展歷史，模切技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)高的水平.而且正進(jìn)一步向智能化、高速化、高精度、多功能、大幅度、高穩(wěn)定性及聯(lián)機(jī)化方向發(fā)展。當(dāng)前，國(guó)外自動(dòng)平壓模切機(jī)的工作速度普遍在7500~9000 張/小時(shí)。在DRUPA2000展覽會(huì)上，瑞士BOBST公司生產(chǎn)的SPRINT EPA106PER自動(dòng)模切壓痕機(jī)創(chuàng)造了12000 張/小時(shí)的單機(jī)模切壓痕速度。從模切精度上講，國(guó)外自動(dòng)平壓模切機(jī)的模切精度通?？梢钥刂圃?.1mm左右。并帶有清廢裝置。觸摸監(jiān)視器上的圖象符號(hào)、控制信號(hào)便可通過(guò)獨(dú)立的微機(jī)系統(tǒng)立即傳遞到工作裝置。各印刷和模切裝置上的微機(jī)能相互交換信息，精確而簡(jiǎn)單地通過(guò)觸摸高清晰度彩色顯示屏，達(dá)到最佳標(biāo)準(zhǔn)。

1.4 主要技術(shù)參數(shù)

1.供電電源:3相，50HZ，380V；

2.模切速度:1500張/小時(shí)到7000張/小時(shí)；

3.有連續(xù)運(yùn)行功能和手動(dòng)運(yùn)行功能；

4.可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送紙、自動(dòng)模切、自動(dòng)收紙功能及自動(dòng)計(jì)數(shù)功能；

5．可實(shí)現(xiàn)運(yùn)行紙速、模板位置、紙張計(jì)數(shù)顯示；

6．有故障檢測(cè)能力及安全保護(hù)裝置；

7．對(duì)錯(cuò)誤操作、機(jī)械故障及紙張的送、運(yùn)故障均發(fā)出聲光報(bào)警；

第二章 MW640模切機(jī)方案論證

2.1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用PLC可編程控制器等先進(jìn)技術(shù)，集光、機(jī)、電于一體，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)給紙、輸紙、模切、收紙、計(jì)數(shù)等功能，并有故障檢測(cè)能力及安全保護(hù)裝置。完成主電路設(shè)計(jì)、電源電路設(shè)計(jì)、控制電路設(shè)計(jì)、檢測(cè)電路設(shè)計(jì)，PLC軟件設(shè)計(jì)，器件選擇等。

2.2 系統(tǒng)的控制方案

2.2.1 單片機(jī)控制方案

單片機(jī)是在一塊半導(dǎo)體硅片上集成了微處理器（CPU），存儲(chǔ)器和各種輸入、輸出接口（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，并行I/O口，串行口，A/D轉(zhuǎn)換器以及脈寬調(diào)制器PWM等），這樣一塊集成電路芯片具有一臺(tái)計(jì)算機(jī)的屬性，因而被稱為單片微型計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱單片機(jī)。它主要應(yīng)用于測(cè)控領(lǐng)域，用以實(shí)現(xiàn)各種測(cè)試和控制功能。

單片機(jī)以其卓越的性能，得到了廣泛的應(yīng)用，以深入到各個(gè)領(lǐng)域。它有很多特點(diǎn)：

（1）小巧靈活、成本低、易于產(chǎn)品化。它能方便地組裝成各種智能測(cè)控設(shè)備及各種智能儀器儀表。

（2）可靠性好，適應(yīng)溫度范圍寬。單片機(jī)芯片本身是按工業(yè)測(cè)控環(huán)境要求設(shè)計(jì)的，分為民品、工業(yè)品、軍品、其中工業(yè)品、軍品具有較強(qiáng)的適應(yīng)惡劣環(huán)境的能力。

（3）易擴(kuò)展，很容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)，控制功能強(qiáng)。單片機(jī)的邏輯控制功能很強(qiáng)，指令系統(tǒng)有各種控制功能的指令。

（4）可以很方便地實(shí)現(xiàn)多機(jī)和分布式控制系統(tǒng)。

（5）減少硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的周期，因?yàn)閱纹瑱C(jī)、SRAM和FLASH等已經(jīng)集成在一個(gè)核心模塊中。

（6）具有強(qiáng)大的存儲(chǔ)能力，可以寫(xiě)幾萬(wàn)行C語(yǔ)言代碼和存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)

（7）具有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格因素。

第5篇：智能電路設(shè)計(jì)與制作范文

關(guān)鍵詞：燈箱；LED；人體檢測(cè)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2013）23-5343-03

戶外廣告燈箱是當(dāng)今社會(huì)商業(yè)街道上常見(jiàn)的一種宣傳廣告的形式，其不斷的閃動(dòng)結(jié)合停留，有效的提高了人們的視覺(jué)沖擊力；提高了廣告單位面積利用率，和變換燈箱及滾動(dòng)燈箱一樣廣告效果不言而喻。廣告燈箱集霓虹燈的優(yōu)點(diǎn)于一身，白天晚上可以不間斷的閃動(dòng)，動(dòng)靜結(jié)合引起人們的注意。各種文字、圖案有序跳躍、交替輝映，強(qiáng)烈的視覺(jué)沖擊力。滿足觀者視覺(jué)感受，推動(dòng)廣告主獲取最大經(jīng)濟(jì)效益。 然而目前廣告燈箱普遍存在耗能高、靈活性差、廣告效應(yīng)難以量化、缺乏智能性等缺點(diǎn)。

1 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)電路組成

系統(tǒng)電氣部分由MCU最小系統(tǒng)模塊、人體感應(yīng)模塊、按鍵檢測(cè)模塊、遙控接收模塊、環(huán)境光檢測(cè)模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、液晶顯示模塊、聲音提示模塊、LED驅(qū)動(dòng)模塊組成，如圖1所示。

1.2 控制系統(tǒng)關(guān)鍵電路設(shè)計(jì)

1.2.1 控制系統(tǒng)電源模塊

該模塊核心器件采用7805芯片，模塊電路見(jiàn)圖2所示，7805是三端正電源穩(wěn)壓電路，它的封裝形式為T(mén)0-220。它有一系列固定的電壓輸出，應(yīng)用非常的廣泛。由于內(nèi)部電流的限制，以及過(guò)熱保護(hù)和安全工作區(qū)的保護(hù)，是它基本上不會(huì)損壞。如果能夠提供足夠的散熱片，它們就能夠提供大于1.5A的輸出電流。雖然是按照固定電壓值來(lái)設(shè)計(jì)的，但是當(dāng)接入適當(dāng)?shù)耐獠科骷?，就能獲得各種不同的電壓和電流。

1.2.2 MCU模塊

燈箱的控制器采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，采用宏晶公司的STC89C52單片機(jī)。MCU模塊包括單片機(jī)、復(fù)位電路、外部晶振電路。

1.2.3 熱釋電紅外檢測(cè)模塊

是否有行人經(jīng)過(guò)觀看廣告由熱釋電紅外傳感器檢測(cè)。熱釋電紅外傳感器主要是由一種高熱電系數(shù)的材料，如鋯鈦酸鉛系陶瓷等制成探測(cè)元件。由探測(cè)元件將探測(cè)并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號(hào)，經(jīng)裝在探頭內(nèi)的場(chǎng)效應(yīng)管放大后向外輸出。為了提高探測(cè)器的探測(cè)靈敏度以增大探測(cè)距離，一般在探測(cè)器的前方裝設(shè)一個(gè)具有特殊光學(xué)系統(tǒng)菲涅爾透鏡，它和放大電路相配合，可將信號(hào)放大70分貝以上，這樣就可以測(cè)出10～20米范圍內(nèi)人的活動(dòng)。

人體檢測(cè)電路與STC89C52RC的接口電路如圖3所示。當(dāng)檢測(cè)到有人或車輛時(shí)，熱釋電紅外傳感器輸出高電平，通過(guò)接口電路MCU得到低電平，即當(dāng)MCU檢測(cè)到下降沿信號(hào)時(shí)，說(shuō)明有人或車輛經(jīng)過(guò)。

在使用熱釋電紅外模塊時(shí)為避免電平轉(zhuǎn)換時(shí)延時(shí)時(shí)間對(duì)單片機(jī)處理程序所產(chǎn)生的影響，將代表時(shí)間延時(shí)的電位器調(diào)到最小，同時(shí)受到實(shí)驗(yàn)條件的限制也將代表檢測(cè)距離的電位器調(diào)到最小。在此情況下，調(diào)試過(guò)程中可根據(jù)所需檢測(cè)距離的遠(yuǎn)近適當(dāng)?shù)目s小熱釋電的檢測(cè)范圍。

1.2.4 環(huán)境光檢測(cè)模塊

環(huán)境光檢測(cè)電路如圖5所示，采用光敏電阻對(duì)環(huán)境光進(jìn)行檢測(cè)，從而控制燈光的亮度。光敏電阻是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而變化的器件；入射光強(qiáng)，阻值減??；入射光弱，阻值增大。

隨著光線明暗的變化，光敏電阻的阻值變化，從而改變STC89C52RC的P24引腳的電壓來(lái)控制燈箱的工作狀況。

1.2.5 LED驅(qū)動(dòng)模塊

LED驅(qū)動(dòng)電路核心器件采用ULN2003芯片和74LS14芯片，LED驅(qū)動(dòng)電路見(jiàn)圖5所示。

ULN2003 是高耐壓、大電流達(dá)林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品，由七個(gè)硅NPN達(dá)林頓管組成，具有電流增益高、工作電壓高、溫度范圍寬、帶負(fù)載能力強(qiáng)等特點(diǎn)，適應(yīng)于各類要求高速大功率驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)。

2 結(jié)束語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)及討論了智能廣告燈箱的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)在滿足人們視覺(jué)感受，達(dá)到廣告效應(yīng)的同時(shí)，解決了普通燈箱存在的耗能高、靈活性差、廣告效應(yīng)無(wú)法量化、缺乏智能性等缺點(diǎn)。系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，具有較強(qiáng)的市場(chǎng)價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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第6篇：智能電路設(shè)計(jì)與制作范文

職業(yè)教育培養(yǎng)的目標(biāo)是適合第一線工作和服務(wù)的技術(shù)人才，而職業(yè)教育不僅僅靠老師的教，更重要的是職業(yè)實(shí)踐中的鍛煉.所以實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)時(shí)，教師盡量要為學(xué)生創(chuàng)建真實(shí)的職業(yè)場(chǎng)景，通過(guò)以工作任務(wù)為依托的項(xiàng)目教學(xué)使學(xué)生置身于真實(shí)的或模擬的工作場(chǎng)景中.大項(xiàng)目細(xì)化智能車制作整個(gè)過(guò)程是一個(gè)較為復(fù)雜而難以實(shí)現(xiàn)的過(guò)程.所以要把它細(xì)化為一個(gè)個(gè)小的任務(wù)降低難度，能讓學(xué)生從中體會(huì)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣.以學(xué)生為主體在整個(gè)實(shí)施過(guò)程中，要始終把握學(xué)生是主體，為學(xué)生提供創(chuàng)造學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，老師在整個(gè)過(guò)程中始終答疑解難，能有效改變傳統(tǒng)教學(xué)模式.網(wǎng)絡(luò)化項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，需要大量的材料和資源信息，將項(xiàng)目教學(xué)網(wǎng)絡(luò)化，讓學(xué)生上課時(shí)能隨時(shí)上網(wǎng)，這樣可以使學(xué)生從項(xiàng)目的準(zhǔn)備、實(shí)施到完成各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)獲得很好的支持和幫助，也能提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，提高教學(xué)質(zhì)量.評(píng)價(jià)項(xiàng)目教學(xué)的評(píng)價(jià)一定要涵蓋項(xiàng)目教學(xué)的全過(guò)程.在本智能車制作的項(xiàng)目教學(xué)評(píng)價(jià)中，是結(jié)合下面的兩步對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià).首先是過(guò)程性評(píng)價(jià)，它主要分四個(gè)方面:第一是團(tuán)隊(duì)精神，滿分10分;第二是信息收集能力，滿分l()分;第三是解決問(wèn)題能力，滿分10分;最后是發(fā)言人表達(dá)能力，滿分10分.其次是總結(jié)性評(píng)價(jià)，它主要分兩個(gè)方面:第一整機(jī)完成情況，占40分;第二是知識(shí)掌握情況，占20分.以上四個(gè)方面體現(xiàn)了項(xiàng)目構(gòu)想的整個(gè)過(guò)程，做到了以學(xué)生為主體，同時(shí)給學(xué)生提供了充分發(fā)揮潛能的空間.讓他們有效的把理論和實(shí)際結(jié)合在一起，降低了理論學(xué)習(xí)的枯燥性和單調(diào)性.

項(xiàng)目教學(xué)的具體設(shè)計(jì)

中職飛思卡爾智能車制作給中職項(xiàng)目教學(xué)提供了一個(gè)很好的平臺(tái).結(jié)合中職生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程中忽略軟件開(kāi)發(fā)部分，強(qiáng)化訓(xùn)練硬件的選擇設(shè)計(jì)焊接能力，要保證各種硬件穩(wěn)定和快速，確保電路在任何可能出現(xiàn)的環(huán)境下都能穩(wěn)定運(yùn)行.經(jīng)過(guò)反復(fù)討論實(shí)踐，具體設(shè)計(jì)了以下四個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)施.項(xiàng)目一:介紹智能車的組成、應(yīng)用及發(fā)展.本過(guò)程體現(xiàn)項(xiàng)目教學(xué)的“教學(xué)內(nèi)容”.創(chuàng)設(shè)與學(xué)生當(dāng)前學(xué)習(xí)的內(nèi)容和現(xiàn)實(shí)情況相接近的情景環(huán)境，也就是說(shuō)，把學(xué)生引人到需要通過(guò)某知識(shí)點(diǎn)來(lái)解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的情景.圍繞當(dāng)前學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)，完成對(duì)智能車基礎(chǔ)知識(shí)的了解.例如，在講解智能車組成部分時(shí)可以用以下簡(jiǎn)圖做以說(shuō)明一般智能車的控制系統(tǒng)由傳感器、控制器和執(zhí)行器等組成.項(xiàng)目二:硬件電路的設(shè)計(jì)本過(guò)程主要是由學(xué)生自己收集資料，查閱網(wǎng)絡(luò)，解決存在的問(wèn)題.體現(xiàn)項(xiàng)目教學(xué)的“活動(dòng)內(nèi)容”.學(xué)生通過(guò)自己設(shè)計(jì)電路，將能加深對(duì)《電子技術(shù)》等專業(yè)課的理解.系統(tǒng)對(duì)于SV電源的需求.特別是作為控制器的單片機(jī)對(duì)電源的要求，要選擇穩(wěn)定性良好的芯片，否則會(huì)引起單片機(jī)復(fù)位.市場(chǎng)上常用的SV穩(wěn)壓芯片有IJM294O，IJM78OS，IJM2576，LM2596，TPS735o.分為線性穩(wěn)壓電源和開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，我們選擇了具有穩(wěn)壓性能良好、功耗低、壓差小等優(yōu)點(diǎn)的開(kāi)關(guān)電源。

第7篇：智能電路設(shè)計(jì)與制作范文

關(guān)鍵詞： 電子專業(yè) 單片機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì) 教學(xué)改革

電子專業(yè)學(xué)生主要從事以下三類崗位工作：核心崗位（電子產(chǎn)品裝配工、電子產(chǎn)品調(diào)試工）、從屬崗位（電子產(chǎn)品檢修員、電子技術(shù)員）、拓展崗位（電子技術(shù)工程師、產(chǎn)品生產(chǎn)管理員）。對(duì)于核心崗位的需求量最大，但相對(duì)比例會(huì)有所下降，對(duì)知識(shí)與能力的要求會(huì)有所提高；從屬崗位和拓展崗位的人才需求量呈上升趨勢(shì)，需求緊迫。單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)這門(mén)課程的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生成為在智能控制系統(tǒng)檢測(cè)維修與設(shè)計(jì)方面的專門(mén)人才，直接反映從屬崗位和拓展崗位的工作要求，具有鮮明的職業(yè)性與實(shí)踐性。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生典型的智能控制系統(tǒng)調(diào)試與設(shè)計(jì)的能力。

傳統(tǒng)教學(xué)以教師講授為主，學(xué)生只能被動(dòng)接受。在實(shí)訓(xùn)課中傳統(tǒng)教學(xué)方法已不能充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，無(wú)法使學(xué)生更好地提高操作技能，使實(shí)訓(xùn)課逐漸變得枯燥無(wú)味。參照單片機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作過(guò)程和工作情境，進(jìn)行課程教學(xué)改革。

1.課程改革思路

根據(jù)高職教育數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)，遵循以“就業(yè)為導(dǎo)向，能力為本位”的職教理念設(shè)計(jì)。本課程從職業(yè)成長(zhǎng)過(guò)程，按照從易到難、由淺入深的認(rèn)知規(guī)律，確定合適的載體，運(yùn)用教學(xué)論、方法論方式分析處理后，參照企業(yè)中單片機(jī)產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作過(guò)程和工作情境，進(jìn)行選材。

2.學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)

通過(guò)調(diào)研，針對(duì)智能控制系統(tǒng)檢測(cè)維修與設(shè)計(jì)行動(dòng)領(lǐng)域下的單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)領(lǐng)域需要具備以下能力：

（1）專業(yè)能力

①讀懂單片機(jī)電路圖紙的能力；②掌握單片機(jī)工作原理及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的能力；③具備相應(yīng)的單片機(jī)硬件線路的調(diào)試能力；④具備能看懂單片機(jī)程序流程圖的能力；⑤具有基本的單片機(jī)編程的能力；⑥具備單片機(jī)軟硬件安裝和聯(lián)調(diào)的能力；⑦具備單片機(jī)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的基本流程和工藝的能力。

（2）方法能力

①資料收集整理能力；②制訂、實(shí)施工作計(jì)劃的能力；③單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)綜合應(yīng)用設(shè)計(jì)能力；④單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)故障的檢查分析能力；⑤理論知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。

（3）社會(huì)能力

①語(yǔ)言表達(dá)能力、溝通協(xié)調(diào)能力；②團(tuán)隊(duì)組織能力；③班組管理能力、責(zé)任心與職業(yè)道德；④安全與自我保護(hù)能力。

為了實(shí)現(xiàn)上述能力，在此將課程劃分為：循環(huán)彩燈的設(shè)計(jì)制作（22課時(shí)）、交通控制燈的設(shè)計(jì)制作（30課時(shí)）、數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)制作（40課時(shí)）、溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制作（40課時(shí)）四個(gè)學(xué)習(xí)情境。其中，此四個(gè)學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)設(shè)是根據(jù)單片機(jī)應(yīng)用電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)由簡(jiǎn)到難的過(guò)程確定的。

3.學(xué)習(xí)情境教學(xué)實(shí)施

以子情境循環(huán)彩燈的設(shè)計(jì)制作為例，進(jìn)行教學(xué)實(shí)施。

（1）教學(xué)背景

教學(xué)目標(biāo)：能夠讀懂單片機(jī)I/O口控制電路原理圖，能夠掌握單片機(jī)I/O口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，能夠選用單片機(jī)I/O口作外部硬件電路的設(shè)計(jì)，能夠編制簡(jiǎn)單的程序?qū)崿F(xiàn)單片機(jī)I/O口對(duì)外部電路的控制，能夠熟悉單片機(jī)系統(tǒng)硬件電路的組成及控制原理，能夠掌握基本的單片機(jī)軟硬件調(diào)試能力，能夠正確使用測(cè)量相關(guān)的儀器儀表，具備勞動(dòng)組織能力、具備團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、具備安全操作規(guī)范的意識(shí)。

學(xué)生應(yīng)具備的知識(shí)：?jiǎn)纹瑱C(jī)的整體認(rèn)識(shí)、基本電子電路圖整體認(rèn)識(shí)、I/O的整體認(rèn)識(shí)、計(jì)算機(jī)使用能力、簡(jiǎn)單硬件電路調(diào)試能力、電子儀器設(shè)備檢測(cè)及規(guī)范操作能力。

具體任務(wù)：使用相關(guān)電子儀器儀表對(duì)電路參量進(jìn)行測(cè)量、掌握電路故障排除方法及處理思路、掌握應(yīng)用環(huán)節(jié)、確定方案、制定實(shí)施步驟、開(kāi)發(fā)工具的使用。

準(zhǔn)備文件：任務(wù)書(shū)、引導(dǎo)文、指導(dǎo)作業(yè)文件、演示視頻文件、單片機(jī)I/O口作外部控制電路相關(guān)文件、檢查單、評(píng)價(jià)表。

本任務(wù)旨在在該學(xué)習(xí)領(lǐng)域培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力、溝通能力、檢修組織實(shí)施能力等；教師需合理引導(dǎo)學(xué)生完成小組討論，確定單片機(jī)I/O口控制硬件電路的設(shè)計(jì)及軟件編程的方案。

（2）教學(xué)組織形式

①針對(duì)循環(huán)彩燈的控制功能要求，學(xué)生設(shè)計(jì)相應(yīng)的功能接口電路，編制出程序及完成產(chǎn)品的調(diào)試。

②學(xué)生獨(dú)立工作和合作學(xué)習(xí)相結(jié)合，通過(guò)小組討論、和教師談話培養(yǎng)交流能力。

（3）具體實(shí)施

①資訊：（2學(xué)時(shí)）

下發(fā)任務(wù)書(shū)，描述項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)，交代項(xiàng)目任務(wù)，發(fā)放相關(guān)學(xué)習(xí)資料，最后回答學(xué)生的提問(wèn)。

②計(jì)劃（4學(xué)時(shí)）

學(xué)生自愿組織工作小組，推選班組長(zhǎng)，以小組為單位，確認(rèn)工作任務(wù)，分解任務(wù)，制訂工作計(jì)劃，教師對(duì)學(xué)生方案進(jìn)行檢查、指導(dǎo)。

③決策（2學(xué)時(shí)）

確定掌握單片機(jī)I/O口基礎(chǔ)知識(shí)需要的資源及學(xué)習(xí)步驟，確定控制電路的設(shè)計(jì)與編程的學(xué)習(xí)步驟，確定任務(wù)完成的展示方式。

④實(shí)施（10學(xué)時(shí)）

第一，單片機(jī)I/O口的控制電路設(shè)計(jì)。小組成員分工收集資料，掌握單片機(jī)I/O口的結(jié)構(gòu)及工作原理，最后進(jìn)行資料匯總，小組討論、教師指導(dǎo)下確定方案，完成I/O電路設(shè)計(jì)。

第二，程序的編制。根據(jù)所設(shè)計(jì)的I/O接口電路及控制要求，在小組討論、教師指導(dǎo)下確定方案，畫(huà)出程序流程圖，最后學(xué)生自己完成具體程序。

第三，軟硬件的調(diào)試。燒入程序，對(duì)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件調(diào)試，在調(diào)試過(guò)程中，記錄好調(diào)試出現(xiàn)的問(wèn)題，并歸納總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。

教師應(yīng)合理安排時(shí)間，即使有個(gè)別小組在規(guī)定時(shí)間中沒(méi)有完成任務(wù)也必須停止，并要求該小組對(duì)未完成任務(wù)的原因進(jìn)行詳細(xì)分析。教師應(yīng)安排課余時(shí)間讓未完成的小組完成項(xiàng)目的制作。如果大多數(shù)小組均未完成，教師應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況查找原因，是否項(xiàng)目設(shè)置過(guò)難、是否學(xué)生還沒(méi)有掌握本次課的內(nèi)容，在以后的課程中做出相應(yīng)的調(diào)整。

⑤檢查及實(shí)施（4學(xué)時(shí)）

根據(jù)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的功能及具體過(guò)程，教師及小組互檢評(píng)分。同時(shí)每人撰寫(xiě)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)，根據(jù)個(gè)人在小組活動(dòng)中的表現(xiàn)進(jìn)行小組互評(píng)。

選小組代表按照任務(wù)書(shū)的要求，在全班介紹工作過(guò)程，改進(jìn)提高并總結(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合班級(jí)所有方案，優(yōu)化小組方案。

4.結(jié)語(yǔ)

采用工作過(guò)程系統(tǒng)化的《單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與主動(dòng)性、積極性，收到了良好的教學(xué)效果。通過(guò)對(duì)企業(yè)的用人調(diào)查，學(xué)生產(chǎn)品的調(diào)試與系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力很強(qiáng)，不需再進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)。今后還將對(duì)工作過(guò)程系統(tǒng)化的課程改革進(jìn)行進(jìn)一步完善，提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]王斌.《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化》課程工作過(guò)程系統(tǒng)化方案的開(kāi)發(fā)[J].化工職業(yè)技術(shù)教育，2010（01）.

第8篇：智能電路設(shè)計(jì)與制作范文

>> 基于AT89S51的低成本單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì) AT89S51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用 基于89C51單片機(jī)的編碼譯碼顯示實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì) 新型51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱的設(shè)計(jì) 基于AT89C51單片機(jī)的流水燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 基于單片機(jī)89C51的報(bào)警電路設(shè)計(jì)與仿真 基于AT89S51單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 基于AT89S51單片機(jī)的“追足球”機(jī)器人的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) AT89C51單片機(jī)基于GAL16V8的I/O接口擴(kuò)展技術(shù) 基于AT89C51單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真 一種基于單片機(jī)AT89C51電子密碼鎖的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 基于AT89C51單片機(jī)的農(nóng)用大棚多點(diǎn)溫度測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 基于AT89S51單片機(jī)的倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 基于AT89S51單片機(jī)的瓦斯報(bào)警器的設(shè)計(jì) 基于AT89c51單片機(jī)的電子密碼鎖的設(shè)計(jì) 基于89C51單片機(jī)IC卡讀寫(xiě)器的設(shè)計(jì) 基于AT89C51單片機(jī)的液位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 基于AT89C51單片機(jī)的數(shù)字秒表設(shè)計(jì) 基于AT89C51單片機(jī)的數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì) 基于AT89S51單片機(jī)的綜合報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 常見(jiàn)問(wèn)題解答 當(dāng)前所在位置：

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；實(shí)驗(yàn)箱；控制

DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2013.9.019

引言

單片機(jī)，是嵌入式處理器的一大類（另外還有DSP、FPGA等），具有高度集成、體積小、功耗低、降低成本等諸多優(yōu)點(diǎn)。隨著單片機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，單片機(jī)在微機(jī)控制領(lǐng)域占據(jù)著重要地位，由于其具有體積小、可靠性好、易擴(kuò)展、控制功能強(qiáng)、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，在智能儀表、工業(yè)測(cè)控、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信設(shè)備、日常生活及家用電器等方面都得到了廣泛的應(yīng)用[1～2]。單片機(jī)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、智能家用電器、通訊、醫(yī)療和軍事等眾多領(lǐng)域，社會(huì)對(duì)掌握單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用型人才的需求越來(lái)越大[3]。

本設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)箱采用了數(shù)字邏輯，單片機(jī)原理，電路基礎(chǔ)，動(dòng)態(tài)數(shù)碼管掃描等各個(gè)方面的理論依據(jù)。單片機(jī)原理是一種在線式實(shí)時(shí)控制計(jì)算機(jī)，在線式就是現(xiàn)場(chǎng)控制，需要的是有較強(qiáng)的抗干擾能力，較低的成本，單片機(jī)依靠程序運(yùn)行，并且可以修改。單片機(jī)通過(guò)編寫(xiě)的程序可以實(shí)現(xiàn)高智能，高效率，以及高可靠性。

設(shè)計(jì)概述及目的

首先連接硬件電路。確定電源模塊供電正常，最小系統(tǒng)模塊，RS-232轉(zhuǎn)UART模塊供電。將單片機(jī)P1口和LED相連接，作為輸出。將單片機(jī)P0口和開(kāi)關(guān)相連接。由于I/O口會(huì)讀入和寫(xiě)出數(shù)據(jù)。從而通過(guò)編程完成開(kāi)關(guān)控制LED指示燈的功能。

數(shù)據(jù)移位模塊系統(tǒng)測(cè)試

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中為了高效地實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的遠(yuǎn)距離通信，且要使通信電路簡(jiǎn)單、可靠，則采用串行輸入、并行輸出的方式，移位寄存器的作用就是實(shí)現(xiàn)并行輸入、串行輸出或串行輸入、并行輸出。這里采用的是串行輸入、并行輸出。

此電路可以存儲(chǔ)串行8位數(shù)據(jù)的輸入。由于加在輸入端上的數(shù)據(jù)可以移位讀入，因此稱之為移位寄存器。因?yàn)樵贑P的上升沿進(jìn)行移位，因此也使該CP成為移位脈沖。

實(shí)驗(yàn)中將并行輸出端和LED連接。通過(guò)按鍵輸入串行的邏輯“1”、“0”并在LED上觀察并行的輸出結(jié)果。

振蕩分頻器和8位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)

振蕩分頻器，采用了一個(gè)三向晶振提供基礎(chǔ)時(shí)鐘振蕩。通過(guò)4060對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行了整理和分頻。這里可以通過(guò)跳線選擇2kHz～2Hz之間的9種頻率。然后將振蕩信號(hào)送入8位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。

計(jì)數(shù)器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)最常用的時(shí)序電路之一，除了可以對(duì)時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)外，也可以用于分頻、定時(shí)及產(chǎn)生各種時(shí)序信號(hào)。393將串行輸入的時(shí)鐘信號(hào)作累加，并將結(jié)果以并行八位輸出的模式輸出。用輸出端控制8盞LED燈，可以很好地看出其在不同頻率下累加的效果。

總結(jié)

本設(shè)計(jì)是制作一個(gè)P89V51RB2實(shí)驗(yàn)箱，并對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和軟件程序設(shè)計(jì)。與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)箱相比，使用方便，讀數(shù)準(zhǔn)確，所包含的實(shí)驗(yàn)電路全面且實(shí)用。為了滿足目前高等學(xué)院的需求，還在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)箱的基礎(chǔ)上加入其他的功能如匯編語(yǔ)言等。

參考文獻(xiàn)：

[1] 朱向慶，胡均萬(wàn)，陳宏華.多功能單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研制[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2012，（04）：41-44

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[3] 曹靜，江世明.模塊化單片機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)[J].邵陽(yáng)學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）.2011，（03）：23-25

第9篇：智能電路設(shè)計(jì)與制作范文

【關(guān)鍵詞】觸控 藍(lán)牙 電動(dòng)滑板

1 引言

在名偵探柯南動(dòng)畫(huà)片中。柯南有一輛阿笠博士發(fā)明的以太陽(yáng)能為動(dòng)力的滑板?；迳涎b有一個(gè)強(qiáng)勁的引擎。該引擎的動(dòng)力主要依靠太陽(yáng)能電池，但日落后，便失去動(dòng)力。經(jīng)過(guò)博士改良后，便能夠用電池補(bǔ)充電力。即使是太陽(yáng)下山后，也能行動(dòng)自如。

目前，滑板運(yùn)動(dòng)以其自由的運(yùn)動(dòng)方式以及超越身心極限的等特點(diǎn)，在歐美各國(guó)及各發(fā)展中國(guó)家己經(jīng)成為都市青年最流行、最持久的時(shí)尚。但由于它目前大多數(shù)使用的仍是傳統(tǒng)的人力驅(qū)動(dòng)，因此在節(jié)省體力以及受眾人群等方面略顯不足。

本作品的設(shè)計(jì)采用電力驅(qū)動(dòng)來(lái)代替人力，并輔以遙控調(diào)速，既節(jié)省了體力，又提高了使用的便捷度，使之或可在路面上行駛代步，或可成為休閑運(yùn)動(dòng)的一種方式，將動(dòng)畫(huà)片與現(xiàn)實(shí)相結(jié)合。

2 系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)

本制作采用無(wú)線（藍(lán)牙通信）傳輸電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，用ARM系列芯片作為系統(tǒng)的主控制芯片，首先將電容式觸摸按鍵的PWM信號(hào)采樣到微控制器并判斷是哪種信號(hào)（加速、剎車、大燈、巡航），然后系統(tǒng)將采集到的控制信號(hào)進(jìn)行編碼處理，經(jīng)主機(jī)無(wú)線（藍(lán)牙通信）模塊發(fā)送數(shù)據(jù)，然后通過(guò)從機(jī)無(wú)線（藍(lán)牙）模塊接受數(shù)據(jù)并解碼為控制信號(hào)，連接到電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，通過(guò)其中的微控制器，根據(jù)控制信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)的執(zhí)行元件的控制，如燈控制、調(diào)速控制、巡航控制、剎車控制，系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案如圖1所示。

3 系統(tǒng)硬件、軟件設(shè)計(jì)

整個(gè)控制系統(tǒng)分為硬件電路設(shè)計(jì)和軟件程序設(shè)計(jì)兩部分。硬件電路可分為遙控控制（主機(jī)）電路和滑板（從機(jī)）控制電路兩部分；軟件程序設(shè)計(jì)部分也可分為遙控控制（主機(jī)）程序和滑板（從機(jī)）控制程序設(shè)計(jì)兩部分。

遙控控制（主機(jī)）硬件電路包括：電源升壓、穩(wěn)壓、太陽(yáng)能充電、手動(dòng)復(fù)位、觸摸信號(hào)采樣、模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換處理、無(wú)線（藍(lán)牙）信號(hào)發(fā)射和接收部分，以及單片機(jī)與各部分的接口處理部分。

遙控控制（主機(jī)）程序設(shè)計(jì)：由單片機(jī)來(lái)采集觸摸芯片的PWM信號(hào)，并將其進(jìn)行轉(zhuǎn)換成控制指令，然后經(jīng)無(wú)線（藍(lán)牙）模塊發(fā)送數(shù)據(jù)。STM32芯片是該功能模塊的核心，該芯片通過(guò)外接電源及晶振提供能源和時(shí)鐘源，來(lái)完成對(duì)輸入PWM信號(hào)的轉(zhuǎn)換與A/D轉(zhuǎn)換。

滑板（從機(jī)）控制硬件電路包括：電源穩(wěn)壓、太陽(yáng)能充電、模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換處理、無(wú)線（藍(lán)牙）信號(hào)發(fā)射和接收部分，以及單片機(jī)與各部分的接口處理部分。

滑板（從機(jī)）控制程序設(shè)計(jì)：由從機(jī)無(wú)線（藍(lán)牙）模塊接收主機(jī)發(fā)送的信號(hào)，STM32芯片接收并還原序列脈沖數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)內(nèi)部編程處理，產(chǎn)生相應(yīng)的控制指令來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)行；此部分控制電路是滑板的核心。電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路所要完成的最大功能就是要根據(jù)指令對(duì)滑板的速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，STM32芯片管腳輸出PWM占空比信號(hào)，電機(jī)根據(jù)占空比頻率來(lái)進(jìn)行加減速（例如：占空比大，表示此時(shí)輸出電壓較大，轉(zhuǎn)速提高，完成加速），在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)檢測(cè)電池組狀態(tài)，并實(shí)時(shí)經(jīng)無(wú)線（藍(lán)牙）模塊發(fā)回主機(jī)。整個(gè)程序包括管理程序和控制程序兩部分。管理程序是對(duì)LED進(jìn)行動(dòng)態(tài)刷新，控制指示燈，進(jìn)行欠壓、過(guò)流、飛車等保護(hù)。控制程序是用來(lái)對(duì)電壓、電流采樣，數(shù)據(jù)處理，根據(jù)PWM占空比數(shù)據(jù)比較結(jié)果進(jìn)行電機(jī)驅(qū)動(dòng)的輸出等。

4 結(jié)語(yǔ)

本制作現(xiàn)有技術(shù)與國(guó)內(nèi)產(chǎn)品相比具有很多優(yōu)越性和創(chuàng)新點(diǎn)：

4.1 技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

（1）國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的產(chǎn)品都是單電機(jī)驅(qū)動(dòng)，平衡性、安全性不高，而且價(jià)格昂貴，本制作為雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，平衡性、安全性很高，而且價(jià)格并不昂貴；

（2）該作品電機(jī)輪組采用了獨(dú)立懸掛系統(tǒng)，保護(hù)電機(jī)系統(tǒng)，并申請(qǐng)了專利；

（3）無(wú)線電容式觸摸太陽(yáng)能遙控，更新穎、更環(huán)保；

（4）采用新型動(dòng)力電池，動(dòng)力更強(qiáng)勁，滑板更加輕盈；

（5）采用全密封式防水設(shè)計(jì)，更耐摔，免于維護(hù)。

本制作采用單片機(jī)控制，更加智能、人性化；雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，動(dòng)力更強(qiáng)勁；重量更輕；無(wú)線觸摸遙控，控制更簡(jiǎn)單。

4.2 適應(yīng)范圍

滑板運(yùn)動(dòng)己經(jīng)成為都市青年最流行、最持久的時(shí)尚運(yùn)動(dòng)。

4.3 推廣前景的技術(shù)性分析

目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)產(chǎn)品偏少，并且是單電機(jī)單輪組普通滑板，售價(jià)高，國(guó)外產(chǎn)品價(jià)格更高，該作品擁有10多項(xiàng)創(chuàng)新點(diǎn)，與國(guó)內(nèi)產(chǎn)品相比技術(shù)上有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，并且成本更低。

4.4 經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

人力驅(qū)動(dòng)的滑板運(yùn)動(dòng)都己經(jīng)成為都市青年最流行、最持久的時(shí)尚，那么經(jīng)過(guò)智能化處理的電動(dòng)滑板，必定在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)前景甚好。

參考文獻(xiàn)

[1]周達(dá)左.電動(dòng)滑板車遙控器及控制器的開(kāi)發(fā)與研究[D].無(wú)錫：江南大學(xué)，2008.

作者單位