【摘要】：隨著以計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)為主的信息技術(shù)的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在眾多的應(yīng)用中,智能坐便器嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用就是其中的一種。目前國(guó)外的智能坐便器的技術(shù)已經(jīng)具有較高的水平,而國(guó)內(nèi)的發(fā)展則相對(duì)滯后。在這種情況下,研究開發(fā)一個(gè)性能可靠,功能完善,具有較高智能度的智能坐便器嵌入式系統(tǒng)有較高的實(shí)用性。 本文采用ATMEL公司的AVR系列單片機(jī)ATmega64作為控制芯片,兼顧成本與性能要求,做了以下方面的工作: 1、首先,根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)和智能坐便器的具體要求對(duì)智能坐便器嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行了需求分析和總體設(shè)計(jì)。然后,根據(jù)具體的系統(tǒng)需求分析了控制芯片的特點(diǎn)以及智能坐便器關(guān)鍵器件和相關(guān)部件的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)。其中重點(diǎn)分析了智能坐便器中用到的電機(jī)的選型,對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和控制原理進(jìn)行了詳細(xì)分析和比較。 2、結(jié)合控制芯片的特點(diǎn)和各種外圍設(shè)備的結(jié)構(gòu)和控制原理,進(jìn)行了智能坐便器嵌入式系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)部分采用模塊化設(shè)計(jì),以增強(qiáng)硬件系統(tǒng)的可維護(hù)性。其中重點(diǎn)敘述了步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路模塊的設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)部分也是采用模塊化設(shè)計(jì)思想,其中對(duì)步進(jìn)電機(jī)控制模塊、紅外接收模塊、溫度控制模塊等的程序設(shè)計(jì)思想進(jìn)行了重點(diǎn)介紹。 3、對(duì)設(shè)計(jì)的硬件軟件系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試運(yùn)行和結(jié)果分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果良好,系統(tǒng)能完全按照需求運(yùn)行。 本課題設(shè)計(jì)的基于AVR單片機(jī)的智能坐便器嵌入式系統(tǒng)具有運(yùn)行性能良好,可靠性高的特點(diǎn),具有較高的實(shí)用性,也為后續(xù)的研究工作提供了一定的基礎(chǔ)。 【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TP368.12

【圖文】：

JP6習(xí)圖4一 3L297和L298組成的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路在翻蓋和圈電路設(shè)計(jì)時(shí)還有一個(gè)情況需要考慮:電機(jī)停止的條件。蓋和圈每次轉(zhuǎn)動(dòng)不是由蓋著的狀態(tài)轉(zhuǎn)到翻起的狀態(tài)，就是由翻起的狀態(tài)轉(zhuǎn)到蓋著的狀態(tài)。只要我們?cè)诜w和圈的裝置里安裝幾個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)到位反饋電路，就能讓電機(jī)準(zhǔn)確地停下來(lái)了。4.3閥門分配器等的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路閥門分配器是控制清洗時(shí)出水強(qiáng)度的裝置。在閥門分配器上的不同位置有很多大小不同的通水孔，當(dāng)閥門分配器轉(zhuǎn)到不同的角度時(shí)，水就從不同的孔出來(lái)，水勢(shì)也就不一樣。往復(fù)裝置是一個(gè)跟清洗用的管子連在一起的可以前后移動(dòng)的裝置，它的移動(dòng)由往復(fù)步進(jìn)電機(jī)控制。清洗功能允許使用者使用遙控器調(diào)節(jié)清洗的位置。調(diào)節(jié)清洗的位置實(shí)際上就是調(diào)節(jié)往復(fù)裝置的前后位置。自動(dòng)沖水裝置由裝在它里面的一個(gè)步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制，它控制沖的是大水還是小水。這個(gè)設(shè)計(jì)是為了節(jié)水。以上三個(gè)步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路如圖4一4所示。這三個(gè)步進(jìn)電機(jī)的相電流采用ATmega64的四個(gè)引腳的輸出電平來(lái)控制，改變四個(gè)引腳的輸出電平就能控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向，控制電平脈沖的個(gè)數(shù)就能控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，控制電平脈沖的速度就能控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速[4’書]。每一個(gè)引腳輸出的電平經(jīng)由三極管放大

浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文的一相電路上。每一相上再反接一個(gè)二極管到電源組成回流保護(hù)電路。如圖4一4所示的驅(qū)動(dòng)電路叫H橋驅(qū)動(dòng)電路。護(hù)護(hù)悶」悅巴、叮扮、、圖4并閥門分配器等的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路4.4開關(guān)量輸出電路這里的電路里用了可控硅和光電隔離，所以先介紹一下這兩個(gè)器件�？煽毓柙谧詣�(dòng)控制控制，機(jī)電領(lǐng)域，工業(yè)電氣及家電等方面都有廣泛的應(yīng)用�？煽毓枋且环N有源開關(guān)元件，平時(shí)它保持在非導(dǎo)通狀態(tài)，直到由一個(gè)較少的控制信號(hào)對(duì)其觸發(fā)或稱“點(diǎn)火”使其導(dǎo)通，一旦被點(diǎn)火就算撤離觸發(fā)信號(hào)它也保持導(dǎo)通狀態(tài)，，要使其截止可在其陽(yáng)極與陰極間加上反向電壓或?qū)⒘鬟^可控硅二極管的電流減少到某一個(gè)值以下。光電隔離是由光電禍合器件來(lái)完成的。其輸入端配置發(fā)光二極管作發(fā)光源，輸出端配置光敏三極管作受光器，工作時(shí)以光作為媒介來(lái)傳遞信息，因而輸入和輸出在電氣上是完全隔離的[43]。電路圖如圖4一5所示。

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本文編號(hào)：2712106