【摘要】：隨著以計算機技術(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。目前國外的智能坐便器的技術(shù)已經(jīng)具有較高的水平,而國內(nèi)的發(fā)展則相對滯后。在這種情況下,研究開發(fā)一個性能可靠,功能完善,具有較高智能度的智能坐便器嵌入式系統(tǒng)有較高的實用性。 本文采用ATMEL公司的AVR系列單片機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)的特點和智能坐便器的具體要求對智能坐便器嵌入式系統(tǒng)進行了需求分析和總體設(shè)計。然后,根據(jù)具體的系統(tǒng)需求分析了控制芯片的特點以及智能坐便器關(guān)鍵器件和相關(guān)部件的結(jié)構(gòu)和性能特點。其中重點分析了智能坐便器中用到的電機的選型,對無刷直流電機和步進電機的結(jié)構(gòu)和控制原理進行了詳細分析和比較。 2、結(jié)合控制芯片的特點和各種外圍設(shè)備的結(jié)構(gòu)和控制原理,進行了智能坐便器嵌入式系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。硬件設(shè)計部分采用模塊化設(shè)計,以增強硬件系統(tǒng)的可維護性。其中重點敘述了步進電機驅(qū)動電路模塊的設(shè)計。軟件設(shè)計部分也是采用模塊化設(shè)計思想,其中對步進電機控制模塊、紅外接收模塊、溫度控制模塊等的程序設(shè)計思想進行了重點介紹。 3、對設(shè)計的硬件軟件系統(tǒng)進行了調(diào)試運行和結(jié)果分析,實驗結(jié)果良好,系統(tǒng)能完全按照需求運行。 本課題設(shè)計的基于AVR單片機的智能坐便器嵌入式系統(tǒng)具有運行性能良好,可靠性高的特點,具有較高的實用性,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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TP368.12

【圖文】：

JP6習(xí)圖4一 3L297和L298組成的步進電機驅(qū)動電路在翻蓋和圈電路設(shè)計時還有一個情況需要考慮:電機停止的條件。蓋和圈每次轉(zhuǎn)動不是由蓋著的狀態(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)。只要我們在翻蓋和圈的裝置里安裝幾個電機轉(zhuǎn)動到位反饋電路，就能讓電機準(zhǔn)確地停下來了。4.3閥門分配器等的步進電機驅(qū)動電路閥門分配器是控制清洗時出水強度的裝置。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，水就從不同的孔出來，水勢也就不一樣。往復(fù)裝置是一個跟清洗用的管子連在一起的可以前后移動的裝置，它的移動由往復(fù)步進電機控制。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)清洗的位置實際上就是調(diào)節(jié)往復(fù)裝置的前后位置。自動沖水裝置由裝在它里面的一個步進電機來控制，它控制沖的是大水還是小水。這個設(shè)計是為了節(jié)水。以上三個步進電機的驅(qū)動電路如圖4一4所示。這三個步進電機的相電流采用ATmega64的四個引腳的輸出電平來控制，改變四個引腳的輸出電平就能控制電機的轉(zhuǎn)向，控制電平脈沖的個數(shù)就能控制電機轉(zhuǎn)動的角度，控制電平脈沖的速度就能控制電機的轉(zhuǎn)速[4’書]。每一個引腳輸出的電平經(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二極管到電源組成回流保護電路。如圖4一4所示的驅(qū)動電路叫H橋驅(qū)動電路。護護悶」悅巴、叮扮、、圖4并閥門分配器等的步進電機驅(qū)動電路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器件�？煽毓柙谧詣涌刂瓶刂�，機電領(lǐng)域，工業(yè)電氣及家電等方面都有廣泛的應(yīng)用。可控硅是一種有源開關(guān)元件，平時它保持在非導(dǎo)通狀態(tài)，直到由一個較少的控制信號對其觸發(fā)或稱“點火”使其導(dǎo)通，一旦被點火就算撤離觸發(fā)信號它也保持導(dǎo)通狀態(tài)，，要使其截止可在其陽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值以下。光電隔離是由光電禍合器件來完成的。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，工作時以光作為媒介來傳遞信息，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：2712106