一、課題綜述及研究意義 隨著電子技術的飛速發展,新型大規模遙控集成電路的不斷出現,使遙控技術有了日新月異的發展。遙控裝置的中心控制部件已從早期的分立元件、集成電路逐步發展到現在的單片微型計算機,智能化程度大大提高。近年來,遙控技術在工業生產、家用電器、安全保衛以及人們的日常生活中使用越來越廣泛。 常見的遙控電路一般有如下幾種類型:聲控、光控、無線電遙控、紅外遙控等等。 在一些有大型機械或者需要遠距離操控的大型工業現場,無線遙控例如紅外、藍牙、光控等傳輸距離有限,往往無法滿足長距離的工業控制。然而無線電遙控卻能滿足進則幾米遠則數百千米的工業遙控。而此設計是基于單片機的,使得該遙控器又有了體積小、功耗低、可靠性高、靈活方便等特點,這對于復雜的工業控制現場,無疑提供了很大的便捷。 本設計結合STC89C52單片機、NRF24L01無線收發芯片、1602LCD、ULN2003芯片模塊等硬件,開發了一款2.4GHZ收發頻段,并能顯示收發結果的的無線工業遙控器。 無線電遙控電路的重點就是抗干擾和穩定性問題,所以電路里為了安全可能會設置了許多的附加電路。考慮到遙控器與執行器件間的傳輸差錯,此設計還擁有反饋功能,通過遙控模塊上的顯示屏,能夠看到執行部件執行情況的反饋。增強了工業控制中對故障的及時發現與排查的速度,提高了此工業遙控器的可靠性與實用性。 二、課題擬采取的研究方法和技術路線 針對工業現場遠距離傳輸和執行情況反饋等要求,本設計擬應用基于單片機的無線模塊和顯示模塊,設計基于STC89C52單片機的無線電工業遙控器。 通過遙控器上的按鍵,遙控器上的無線傳輸模塊能操控執行部件上的對應部件運行,而執行器件會將執行狀況通過執行器上的無線傳輸模塊反饋給遙控器,使用者能在遙控器的LCD屏上得到執行部件的執行信息,從而體現實時監控的功能。運用兩快板上的兩塊cpu和無線傳輸裝置,將實現雙向控制的功能。 本設計擬采用的設計步驟: (1)通過對工業現場的遙控器要求及發展趨勢的研究,構建本無線遙控器的框架和意義。 (2)硬件選擇如。單片機型號、無線模塊、顯示屏等。 (3)電路圖的設計。各個電路模塊分別介紹。 (4)源程序的編寫。根據功能,分模塊進行程序流程圖的設計,繼而編寫程序。 (5)設計調試。驗證實際功能能否與預期功能達到一致,對在此過程中發現的問題進行分析和解決。
三、主要參考文獻 [1] 霍富國. 裝載機無線遙控技術的研究[D].青島科技大學,2014. [2] 王浩. 基于ARM7的微波汽輪機測濕系統設計與實現[D].華北電力大學,2013. [3] 李娟,趙宇. 基于MSP430單片機的紅外遙控智能節能系統[J]. 工業控制計算機,2006,08:64-66. [4] 蔣鳴東. 利用STM32實時溫度采集及無線傳輸設計[J]. 電腦知識與技術,2013,12:2929-2933. [5] 宋丹丹. 無線工業遙控器的研究與設計[D].南京理工大學,2013. [6] 高晟輔. 基于嵌入式處理器的主從分布式通信系統的研究與設計[D].華北電力大學(北京),2006. [7] 曹浩,王進霞. 多功能電子防丟器[J]. 無線互聯科技,2013,03:65. [8] 葉鵬. 基于GPRS的無線監控網絡終端系統設計[D].大連理工大學,2013. [9] 吳文英. 基于單片機控制的步進電機[J].廣州華商職業學院,2012,07: 1003-0522. [10] 林喆,孫清,于瑩瑩. 基于STC89C52的單片機開發系統的設計與研究[J]. 電大理工,2011,03:9-11. [11] 白德鵬. 紅外遙控的直流穩壓電源[D].電子科技大學,2007. [12] 陳旦花. 單片機最小系統的設計與應用[J]. 無線互聯科技,2012,10:103-104. [13] 余國衛,譚延軍. 基于AT89S52單片機的火災自動報警系統[J]. 微處理機,2006,05:123-125. [14] 馬躍坤,應時彥,楊文君,肖林榮. 基于nRF24LE1的無線數據傳輸系統實現[J]. 浙江工業大學學報,2010,06:666-672. [15] 王紅標. 發光二極管在物理課堂的三例應用[J]. 物理教學探討,2013,04:57. [16] 周鵬. 無線監測系統的研究與應用[D].重慶大學,2008. [17] 尹授遠,趙鵬,范立南. 通過單片機A/D方式實現鍵盤輸入的方法[J]. 儀器儀表用戶,2001,03:38-39. [18] 黃雨辰. 具有無線傳輸功能的超聲波測距儀設計[J]. 科技致富向導,2011,32:48. [19] 時志云,蓋建平,王代華,張志杰. 新型高速無線射頻器件nRF24L01及其應用[J]. 國外電子元器件,2007,08:42-44. [20] 陳冬冬. 客車車內空氣環境自動調節控制系統的研制[D].大連理工大學,2005. [21] S. S. Sonavane,B. P. Patil,V. Kumar. Experimentation for Packet Loss on MSP430 and nRF24L01 Based Wireless Sensor Network[J]. CoRR,2010,abs/1006.2:. [22] Gao Hong,Su Jianxiu. Design Of The Temperature Signal Wireless Receiver And Display System On Polishing Interface In Chemical Mechanical Polishing[J]. Procedia Engineering,2011,24:. [23] N. Paskaranandavadivel,R. Wang,S. Sathar,G. O'Grady,L. K. Cheng,A. Farajidavar. Multi‐channel wireless mapping of gastrointestinal serosal slow wave propagation[J]. Neurogastroenterol. Motil.,2015,274:. [24] Logeswaran Rajasvaran. Customizable wireless remote control for collaborative medical diagnosis and teaching.[J]. Journal of Medical Systems,2009,335:. [25] Anonymous. JAMMING TECHNOLOGY FOR SLOWER AIRCRAFT[J]. Flight International,2008,1735125:. [26] Mustafa Burunkaya,?nan Güler. Remote Control of Microcontroller-Based Infant Stimulating System[J]. Journal of Medical Systems,2000,242:.
二、畢業設計(論文)工作實施計劃www.628tf.com (一)畢業設計(論文)的理論分析與軟硬件要求及其應達到的水平與結果 功能要求: (1)系統構成。遙控器系統包括發射器與接收器,發射器由操作者便攜式操控,接收器安裝在工程機械上,兩者相互配合使用,本文中遙控器指發射器。 (2)通用性。遙控器應滿足不同工程機械的要求,所以需預留足夠的按鍵、搖桿接口及各類通信接口,能實現12V繼電器輸出,使系統易擴展、易改進。 (3)可靠性。系統可靠性設計是遙控器系統最重要的環節,硬件設計考慮使用雙CPU控制、雙向收發通行通信結構,軟件設計采用編碼調制、信息確認等措施。 (4)靈活性。滿足不同工業環境所需要的要求,體積小,方便快捷。 (5)低能耗。采用低功耗單片機,使用電池供電能滿足整個系統運行,保證系統的安全性。實現靈活供電 (6)通信頻段。根據無線通信國際標準及射頻芯片選型等選擇合適的通信頻段。 (8)可視化界面。使用LCD屏實時顯示操作信息及系統運行狀態。 (9)安全性。此設計采用高頻收發,有效避開干擾頻段,在工業控制中能夠保證一定的安全性。 (10)抗干擾性。nrf24l01高頻無線收發的無線電磁波頻率為2.4GHZ,應使遙控距離更遠,抗干擾能力更強。 設計要求: (1)軟件要求畫出程序流程圖。 (2)硬件方面要畫出電路原理圖。 (3)對系統進行調試和測試,確保軟硬件的正確性和可靠性 |