基于單片機的智能投影儀幕布控制系統(tǒng)設計

凌鍇垚

（長沙市周南中學，長沙 410005）

智能時代這一概念距其誕生已經(jīng)有19年的時間，而要真正實現(xiàn)智能化的未來世界宏偉藍圖，對芯片的運用必不可少。而單片機是集成電路的心臟，本文將通過智能幕布這一實例來簡單闡述單片機的基本運用。

1 智能幕布的控制原理

幕布控制原理：當投影儀打開時，紅外感應裝置感應到開啟信號，將紅外信號轉(zhuǎn)化為電脈沖控制步進電機來使幕布下降。當幕布下降到底時，行程開關(guān)切斷控制電機的電路。當紅外感應裝置無法感應到紅外信號時，則控制電機反向轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)幕布的收縮。

圖1

2 系統(tǒng)模塊設計

2.1 電源供電模塊

將電源接口與vcc相連實現(xiàn)單片機的供電，而驅(qū)動器與電動機的驅(qū)動則靠外源電路來實現(xiàn)，這樣滿足不同元件對電流的不同要求，實現(xiàn)整體電路的和諧與高效，電源接口直接由外部電源供電，并且由自鎖開關(guān)控制。

2.2 數(shù)據(jù)采集模塊

數(shù)據(jù)采集模塊包括紅外感應模塊、頂部和底部的行程開關(guān)控制模塊。其中紅外感應模塊使用1838T這一低成本的感應裝置，感應投影儀的開啟與關(guān)閉的紅外信號。與單片機相連，借助單片機處理相關(guān)信號，并將其傳輸給電機控制模塊，由電機控制模塊5控制電機的正反轉(zhuǎn)，完成數(shù)據(jù)的采集與處理，頂部和底部的行程開關(guān)用于檢測幕布能到達的最小和最大行程。

2.3 動力控制模塊

動力控制模塊采取正反轉(zhuǎn)的控制模式，通過2MD320步進行電機驅(qū)動器與35H34H-0404A步進電機的協(xié)同作用來實現(xiàn)幕布的升降（圖2）。鑒于日常使用的幕布易損壞這一特點，應該將脈沖信號的頻率控制在一定范圍內(nèi)，使電機轉(zhuǎn)速不至于過快而造成損壞的問題。

2.4 數(shù)據(jù)顯示模塊

通過LCD液晶顯示組件與單片機的微處理器協(xié)同作用，將幕布的開閉情況以數(shù)字或文字的形式反饋給使用者，液晶具有體積小、重量輕等特點，能夠滿足使用需要。

3 軟件設計

打開電源后系統(tǒng)自動判斷投影儀的狀態(tài)，信號采集模塊判斷檢測到投影儀發(fā)射的光線時，1838T接受到紅外線信號，將光信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號傳輸給單片機，經(jīng)過STC90C516RD處理后將正向轉(zhuǎn)動信號給驅(qū)動電動機，當幕布到到底部時，行程開關(guān)切斷電機正向轉(zhuǎn)動電路，完成幕布的展開。當幕布沒有觸碰到行程開關(guān)時，電機繼續(xù)正向轉(zhuǎn)動。當投影儀狀態(tài)處于關(guān)閉狀態(tài)時，紅外信號中斷和底部限位開關(guān)的狀態(tài)判斷幕布是否打開，同時滿足2個條件時，電機逆向轉(zhuǎn)動電路投入使用，觸碰到頂部時，行程開關(guān)時切斷電機逆向轉(zhuǎn)動電路。整體設計如（圖3）。

圖2

圖3

4 結(jié)束語

硬件層面上，STC90C516RD單片機是整個系統(tǒng)的核心所在，是電路模塊化應用的基礎(chǔ)；1838T感應器負責完成信息的接受；LCD顯示模塊顯示幕布的收放狀態(tài)；2MD320驅(qū)動器接受單片機信號并完成對步進電機的控制，實現(xiàn)幕布的升降。軟件層面上，運用簡單的邏輯語言設計基礎(chǔ)控制程序，將其內(nèi)嵌至單片機來實現(xiàn)控制作用。