运动木棒长度计量装置

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1、运动木棒长度计量装置（D）8目录第1部分中文摘要··············3第2部分总体设计思路··········3第3部分实现方案··············3第4部分软件流程图··············第5部分结果····················7第6部分总结··················88第一部分中文摘要本设计采用了STC89C51单片机，实现对显示与声音的控制，运用红外发射对管检测木棒的位置，运用lm339将模拟量转化为数字量，运用74hc573做选择数据输入控制芯片，本设计的特点是

2、模拟光栅尺，把红外对管模拟成光栅来检测木棒的位置，从而判断出木棒的长度。经过测试，除语音播报之外，所有要求基本达到。第二部分总体设计思路根据题目要求，达到0.5cm的精度，为避免红外对管相互干扰，故不适宜使用较大直径对管，因此选用φ3的对管；由于检测木块长度为5-20厘米，因此需要40组对管，所以数据处理量相对较多，故选用锁存器74hc573来做数据选择输入芯片，通过LM339电压比较器把从光电接收管采集的电压和基准电压相比较，由单片机作出判断，看木棒是在滑槽光电对管阵列中那一部分从而计算出木棒长度。单片机控制1

3、2864显示出通过的木棒个数，长度，累计长度并且有语音芯片读出所显示的内容。第三部分具体实现方案1光栅尺的模拟题目要求要在滑槽中检测出木棒的长度，并且木棒是运动的所以我们选择在滑槽中按放传感器。红外发射对管与普通的发光二极管相比，抗干扰能力有了极大幅度的提高，并且外围电路极其简单，价格便宜，因此我们选用了红外发射对管来模拟光栅，用数十个二极管8模拟光栅尺。为确保检测精度我们每隔0.5cm放置一组光电对管并且放置时不在一条直线上而是呈锯齿形。题目要检测的木棒长度为5—20cm，我们设计了一个对管阵列长度为15cm，

4、如图所示2光电对管接收电路当红外线发射管照到接收管时1处的电压为2.5v,而当接收管被木棒挡上时1出的输出电压为4.5v,而2处的电压为恒定的3.9v，所以可由电压比较器输出1或0数字量8供单片机进行判断。3输入数据选择方案由于为了达到较高的精确度，故把检测阵列分成四组，每组八个接到单片机的P0口，为了避免其他组对木棒尾部所在组的干扰所以把未选中组关闭。74ls573在输出使能为高，锁存使能为低时Q0—Q7输出为高阻态，对正确值没有影响所以用74ls573作为输入数据的选择芯片。4显示选择方案根据题目要求，需显示

5、汉字与数字，而1602只能显示字母与数字符号，因此选用比较通用的12864液晶显示屏，并且12864外围电路简单，控制容易。5录音方案选择录音方案选择了现在比较通用的isd4004芯片来设计电路，由于大赛时间比较紧张语音模块未能及时送达故语音模块部分未能完成。6软件流程图8第四部分实验结果在检测时我们自制了8cm，12cm，15cm，19cm的木棒进行检测结果如下实际长度检测1检测2检测3655.55.512121212151515.515.51918.51919因为检测整列中每个接收之间间距为0.5cm所以检测

6、出的结果精度基本能达到0.5cm但是对于长度在两侧的情况下还是有一定的误差。总结紧张的四天过后，我们的作品基本上达到了我们的预期目标，但在个别项目上没有完成，特别是语音播报模块，由于我们采用的是网上订货，直到比赛的最后一天才送到，因此语音模块没有完成，因此十分遗憾，但是我们的收获也是十分大的。首先，我们的模拟光栅尺获得了成功，其次我们的339和573芯片也能够十分熟练的使用。特别是STC单片机的使用，已经有了很大的飞跃，对软件，硬件有了更深层次的理解。通过本次大赛的锻炼，让我明白我们还有很多东西要学，只有不断的积

7、累，不断地尝试，才能不断的提高。888