基于stc89c52单片机的国旗自动升降系统设计.doc

目 录
1　引言1
国旗自动升降系统国外发展状况1

2 整体设计方案与理论分析3
系统装置理论分析3
电机的选择可以有两种方案3
电机驱动选择方案4
语音部分方案的选择与论证4
单片机选择方案5
LCD显示选择方案5
按键的选择方案6
3 系统硬件设计7
STC89C52单片机及相关电路7








4 系统的软件设计17
5 结论19
致20
参考文献21
附录一元件清单22
附录二系统原理图和PCB23
附录三实物图25
附录四国旗自动升降控制系统源程序26
1　引言
升国旗代表了国家的主权和独立的象征，对于一个国家的尊严和国威具有重大意义。举行升旗仪式是对每个公民进行爱国主义教育、国旗意识教育、团体意识教育的重要途径；也是衡量一个公民是否心存国家观念、爱国、爱党的标志；同时也能衡量公民的素质。所以，升旗仪式绝对不可以理解为形式主义，而是一项十分庄严、严肃的团体活动。升旗仪式应该严格按照《中华人民国国旗法》的规定升降国旗。
但是传统形式上的手动升降国旗或者单纯意义上的电机转动来升降，显现出了很多弊端，比如，升旗不能与国歌同步，不能接近开关检测防止误差等。有时一些错误的操作可能会出现一些尴尬局面，严重影响了庄严的升旗仪式。
随着现代科技的进步，自动控制系统已经逐渐广泛应用，尤其是单片机应用的普及，它以其极高的性价比，受到人们的重视和关注。单片机具有体积小、重量轻、功能强、抗干扰能力强、价格低廉、灵活性好、较易开发等优点。由于具备很多的优点，单片机已经被十分广泛的应用，小到电子生活用品，大到机器人、航天、医疗、工业电子设备等领域。
图1 .1 国旗升降装置原理图

目前像有些学校、机关单位升旗大部分还停留在人工升旗的阶段，用最原始的办法人为地来一步步完成,在升旗的过程中不可避免的会出现升降国旗与国歌演奏时间不协调,为了解决这个难题,这就需要自动化的装置来完成这项工作,它把整个升降旗的过程作为一个可控的装置来运行，要求自动控制系统像神经系统一样，具备系统性、全面性、准确性。国相关技术的发展为自动化控制产业的升级提供了技术的支持。所以研究与完善国旗升降系统很有必要。对于国外单片机自动化控制技术的发展，使国旗升降更加平稳和精确。自动控制升降旗系统主要用一个电机控制旗帜自动升降,所以系统的主要功能就是控制电机的运转,而国外步进电机最早是由英国人所开发的。后期晶体管的发明也逐渐应用在步进电机上，对于数字化的控制变得更为容易，后来发展到对步进电机的控制和驱动主要是采用专用芯片，结果大大缩小了驱动器的体积，明显提高了升旗装置的性能。现在的装置则设计的的更为合理。

随着电子技术日益发展，自动控制升降旗系统也在向前发展，然而传统的国旗升降存在着国歌的播放与国旗上升步调不一致现象，易受环境因素影响等弊端。为了解决国旗升降中的众多问题，提高升旗的质量和效率，可以使用自动控制升降系统来完成国旗的升、降控制，使升降旗速度与国歌演奏时间准确配合，从而避免了人为升降国旗与国歌演奏时间不协调而出现的尴尬场面发生，保证了国旗升、降仪式的顺利进行。并且由于实际的需要，对它的精度和功能要求也越来越高，这样不仅可以规升旗过程，使升旗更加方便更加实用，而且可以通过不同的设置满足不同的需求。另外减少了人力资源的使用，大大减少资金的投入。系统最主要的是控制电机的转动，目前应用最多的是步进电机。由于步进电机系统控制精度高，控制形式较为简单，易于实现数字化控制等特点使得步进电机的应用围非常广泛，成为目前不可缺少的电机组件。通过单片机控制的步进电机使得设计更加简单。在技术的不断进步下，越来越多的保护和监控系统的出现，以及安全可靠性的提高和对室外环境的适应围扩大，使现代升降系统总的发展趋势从自动化变得更加智能化和柔韧灵活性。让单片机用于升降系统中，使控制技术和单片机技术相结合，从而可实现机电一体化控制，提高升降系统的自动化程度及运行可靠性和稳定性。
单片机的应用，使得许多领域和自动化得以提高，也使生产效率得到有效提升。由于电子电源的集成化、模块化、智能化的发展、功率集成技术已模糊了整机与器件的界限。自单片机问世以来，在升旗装置上的应用也日益完善，现如今的自控升降集成了越来越多的功能，