腴件什茨与恚用信慝与电脑
庞超雷瑶
(北京师范大学珠海分校，广东珠海519087)
摘要：使用单片机系统控制的国旗自动升降系统，在运行时速度均匀，控制统一，可以避免国歌与国旗上升步调不一致，降低了天气等环境对升旗的不利影响，保证了升旗能够顺利升降。国旗升降系统不仅提高了升旗的可靠性，还提高了对不同环境的适应能力，使得升旗仪式变得更智能、更灵活。
关键词：国旗自动升降；智能控制；自动化；单片机
中图分类号：TP368.12文献标识码：A文章编号：1003-9767(2020)22-094-03
Flag Automatic Lifting System Based on STC8952Microcontroller
PANG Chao,LEI Yao
(Zhuhai Campus of Beijing Normal Univers让y,Zhuhai Guangdong519087,China) Abstract：The autom
atic flag lifting system controlled by the single-chip microcomputer system has uniform speed and unified control during operation,which can avoid the inconform让y between national anthem and national flag raising,reduce the adverse impact of weather and other environments on flag raising,and ensure the smooth progress of flag raising.At the same time,it also reduces the use of manpower.The operation is very simple,and the use of digital control makes the operation more intuitive.The flag raising system improves the reliability of flag raising,improves the adaptability to different environments,and makes the flag raising ceremony more intelligent and flexible.
Keywords：automatic flag lifting;intelligent control;automation;single chip micyoco
1设计方案与原理
1.1功能设计
国旗升降系统由单片机和相关硬件构成，通过单片机控
制电机的启动和停止。单片机能够控制国旗升降，当收到上
升信号时，升旗LED指示灯亮，单片机控制电机转动，使得
国旗匀速上升，与此同时播放国歌，使得升旗和放国歌同步
一致［网。计时48秒后，国旗升到最高，电机停止转动，国
歌播放结束。在降旗时，单片机控制电机反转，使国旗下降
到底部，同时还有降半旗、遥控控制升降等功能。整体功能
流程如图1所示。
1.2硬件组成
硬件由89C52单片机、控制电路、驱动电路、显示电路
和外部数据存储器等组成。
(1)控制单元。控制单元选择89C52单片机，价格低廉，
使用简单，而且功能齐全，在不复杂的程序中运行较快，控
制十分简单。同时，接口数很多，能够满足外接设备的需求。图1整体功能流程
作者简介：庞超(1998—)，男，蒙古族，内蒙古呼和浩特人，本科在读。研究方向：电气工程及其自动化。
信思与电脑
中国核武China Computer&Communication 敬件什茨与姦用
2020年第22期
（2）存储器单元。存储芯片采用外部存储芯片24C02，体积小，包含256x8位的大容量存储空间，并且写入速度很快、擦写次数多。
（3）电机单元。直流电动机调速平滑、方便，并且电路简单，价格便宜，能够满足系统要求。同类
型的步进电机成本较高，寿命短，易损坏，所以还是选择普通直流电机。
（4）状态标志单元。在状态显示单元中使用传统的LED数码管，功耗低，同时精度很高，操作十分方便。
（5）显示单元。在高度显示中为了保证准确性和清晰度，选择使用LCD显示屏，占用单元数少，节约成本，并且功耗低。
（6）按键单元。采用物理按键，经过防误触处理控制国旗的升降，并且与LED显示灯连接显示其升降状态。同时，还增加了遥控功能，使用红外线传感器接收遥控信号，用于控制升降。
（7）国歌演奏单元。国歌演奏单元采用了语音模块，并且用汇编语言根据国歌乐谱编写音乐程序，定时48秒；采用了语音芯片，体积小，开发成本低，并且精度高，延时低，简单易行。使用汇编语言编写的音乐程序来控制语音芯片，完全可以满足系统设计要求。国旗演奏单元连接扬声器硬件，以保证其无延时发声。硬件组成框图如图2所示。2.3直流电机
选择直流电机驱动国旗升降，它是能将直流电能转换为机械能的电动机，由于其拥有优良的调速性能，在电力拖动中得到广泛的应用，并且电路相对简单，价格低廉，是十分理想的拖动电机。电机模块如图4所示。
使用ISD404语音芯片连接扬声器播放国歌，这块语音芯片的内存较大，可加载128段语音，功能多，音质好，应用范围广并且性能稳定。该芯片驱动简单，功耗小，通过程序的编写和控制使语音芯片初始化，接到升旗的信号时开始播放国歌，在48秒后准时停止，延时低。语音模块与扬声器如图5所示。
图2硬件组成框图
2系统硬件设计2.1驱动电路
5
图与
块
模
音
语器
声
扬2.5LCD显示屏
驱动电路用驱动芯片L298作为电机驱动，它是恒压恒流的双H桥电机芯片，输出电流高达2A，驱动力很强。这种电机的电路转向控制简单，稳定性也很强。
2.2LED指示灯设计
选用两个不同颜的LED指示灯来显示国旗得升降状态，国旗上升时绿LED灯亮，国旗下降时红LED指示灯亮，国旗不动时指示灯灭，如图3所示。两个LED灯分别与电阻相接，用于保护电路，然后与按键相连，从而直接显示国旗的升降状态。
PI^
^
LED
图3指示灯电路图
为了准确地显示高度，使用LCD液晶显示屏，它可以显示更多的字符，具有体积小、工作电流小、功耗极低、显示清晰等优点。LCD—共有64行单元显示，对应每行有128列，每8列对应1个字节，显示格式为数字高度加单位，通过编写程序与传感器相连，从而实时显示国旗的高度，女口图6所示。
图6LCD显示屏连接图
软件打茨与龛用信18与电16
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3系统软件设计
3.1计时器控制部分
本系统采用外加计时器的方法来实时判断国旗上升或下降过程中的高度。在程序中设置时间，控制电机匀速上升，用计时器计算国旗开始上升或下降时所用的时间，从而转化成距离，将此时的高度动态显示在显示屏上。
3.2步进电机控制部分
本系统的电机部分用正转和反转两种形式分别代表升旗、降旗两种动作。下面部分代码用于展示电机正转和反转的控制程序，其中加入按键和暂停中断程序可实现国旗在升降过程中停到指定的位置。
#include<<reg52.h n
#include"SoundPlay.h”
#include^^music.h”
#i nclude<intrins.h>
#i nclude<moto.h>
冷棕头发图片
typedef unsigned int uint;
typedef unsigned char uchar;
sbit MOTOA=P1A0;
sbit MOTOB=P1A1;
sbit MOTOC=P1A2;
sbit MOTOD=P1A3;
3.3液晶芯片显示部分
LCD液晶屏显示两位十进制数，属于高度实时显示部分，与高度监测部分配合实时展示此时国旗上升或下降的高度，即与最顶端、最低端和指定高度之间的距离。
void write_sfm3_gaodu(uchar hang,uchar add,uchar date)
{
if(hang==l)
write_com(0x80+add);
燚else金至尊黄金价格
write_com(0x80+0x40+add);
write_data(0x30+date/100%10);
write_data(0x30+date/l0%10);
write_data(I');贝克汉姆个人资料
write_data(0x30+date%10);
}
4结语
本系统设计的基于STC80C52单片机的国旗自动升降控制系统，实现了国旗升降的自动化控制，使国旗一键升降，同时播放国歌，还有降半旗、实时显示国旗高度等功能。经过测试，对程序的精确度进行了调整，在测量国旗高度时将绳子的直径也加进去，从而使国旗高度的显示误差更小。
参考文献
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