基于ATmega64的嵌入式系统研究与应用

发布时间：2020-06-14 02:12

【摘要】：随着以计算机技术、通讯技术为主的信息技术的发展,嵌入式系统的应用越来越广泛。在众多的应用中,智能坐便器嵌入式系统的应用就是其中的一种。目前国外的智能坐便器的技术已经具有较高的水平,而国内的发展则相对滞后。在这种情况下,研究开发一个性能可靠,功能完善,具有较高智能度的智能坐便器嵌入式系统有较高的实用性。本文采用ATMEL公司的AVR系列单片机ATmega64作为控制芯片,兼顾成本与性能要求,做了以下方面的工作: 1、首先,根据嵌入式系统的特点和智能坐便器的具体要求对智能坐便器嵌入式系统进行了需求分析和总体设计。然后,根据具体的系统需求分析了控制芯片的特点以及智能坐便器关键器件和相关部件的结构和性能特点。其中重点分析了智能坐便器中用到的电机的选型,对无刷直流电机和步进电机的结构和控制原理进行了详细分析和比较。 2、结合控制芯片的特点和各种外围设备的结构和控制原理,进行了智能坐便器嵌入式系统的硬件设计和软件设计。硬件设计部分采用模块化设计,以增强硬件系统的可维护性。其中重点叙述了步进电机驱动电路模块的设计。软件设计部分也是采用模块化设计思想,其中对步进电机控制模块、红外接收模块、温度控制模块等的程序设计思想进行了重点介绍。 3、对设计的硬件软件系统进行了调试运行和结果分析,实验结果良好,系统能完全按照需求运行。本课题设计的基于AVR单片机的智能坐便器嵌入式系统具有运行性能良好,可靠性高的特点,具有较高的实用性,也为后续的研究工作提供了一定的基础。 【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TP368.12

【图文】：

步进电机驱动电路

JP6习图4一 3L297和L298组成的步进电机驱动电路在翻盖和圈电路设计时还有一个情况需要考虑:电机停止的条件。盖和圈每次转动不是由盖着的状态转到翻起的状态，就是由翻起的状态转到盖着的状态。只要我们在翻盖和圈的装置里安装几个电机转动到位反馈电路，就能让电机准确地停下来了。4.3阀门分配器等的步进电机驱动电路阀门分配器是控制清洗时出水强度的装置。在阀门分配器上的不同位置有很多大小不同的通水孔，当阀门分配器转到不同的角度时，水就从不同的孔出来，水势也就不一样。往复装置是一个跟清洗用的管子连在一起的可以前后移动的装置，它的移动由往复步进电机控制。清洗功能允许使用者使用遥控器调节清洗的位置。调节清洗的位置实际上就是调节往复装置的前后位置。自动冲水装置由装在它里面的一个步进电机来控制，它控制冲的是大水还是小水。这个设计是为了节水。以上三个步进电机的驱动电路如图4一4所示。这三个步进电机的相电流采用ATmega64的四个引脚的输出电平来控制，改变四个引脚的输出电平就能控制电机的转向，控制电平脉冲的个数就能控制电机转动的角度，控制电平脉冲的速度就能控制电机的转速[4’书]。每一个引脚输出的电平经由三极管放大

电路图,步进电机驱动电路,分配器,阀门

浙江工业大学硕士学位论文的一相电路上。每一相上再反接一个二极管到电源组成回流保护电路。如图4一4所示的驱动电路叫H桥驱动电路。护护闷」悦巴、叮扮、、图4并阀门分配器等的步进电机驱动电路4.4开关量输出电路这里的电路里用了可控硅和光电隔离，所以先介绍一下这两个器件。可控硅在自动控制控制，机电领域，工业电气及家电等方面都有广泛的应用。可控硅是一种有源开关元件，平时它保持在非导通状态，直到由一个较少的控制信号对其触发或称“点火”使其导通，一旦被点火就算撤离触发信号它也保持导通状态，，要使其截止可在其阳极与阴极间加上反向电压或将流过可控硅二极管的电流减少到某一个值以下。光电隔离是由光电祸合器件来完成的。其输入端配置发光二极管作发光源，输出端配置光敏三极管作受光器，工作时以光作为媒介来传递信息，因而输入和输出在电气上是完全隔离的[43]。电路图如图4一5所示。

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