單片機(jī)控制聲動(dòng)同步機(jī)械原理示教柜

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1、維普資訊http://www.cqvip.comMechanical＆ElectricalE．，igManeⅧ．17№．3200O機(jī)電工程200O年第17卷第3期3單片機(jī)控制聲動(dòng)同步機(jī)械原理示教柜-i(溫州?師范學(xué)院物理系，溫州32．5003)摘要：本教學(xué)演示柜由單片機(jī)控制各機(jī)械模型運(yùn)動(dòng)演示，VCD機(jī)播教語音解說，使教學(xué)內(nèi)容與相應(yīng)模型的運(yùn)動(dòng)演關(guān)鍵詞：篡示教柜；毫型；單片機(jī)中．赫帆瓣拜一私艷酬I中圍分類號(hào)：rift391．6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1001—4551(2000103—0032一中1~ilcr

2、ocomroller—eom-omgVoiceControlM幽Pr-n咖Tead~gGI'O~WANG2-hua(fofphysics，Weazhourtorm~co~ge，Werd~u325003)Ah吐rad：Intheteachinggroup，VCDbroadcast~ontertofc吼se，mdcrocontrollercontrolsm吼d日咖l8哪eofmachinemodeltheyaresynchronismoItisaautomaticteachingsystem．KeywOl。凼

3、：teachingdemonstrategroup；voiceandtno~onsynchronis~n；mictocmat~llerl引言顯示器由4位數(shù)碼管組成，顯示當(dāng)前工作狀態(tài)及運(yùn)轉(zhuǎn)模為適應(yīng)教學(xué)需要，提高教學(xué)質(zhì)量，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)機(jī)械與機(jī)型序號(hào)。鍵盤包括10個(gè)數(shù)字鍵、遞『增p鍵、遞匭減鍵、清零鍵和器的認(rèn)識(shí)，配臺(tái)機(jī)械原理課毽，設(shè)計(jì)了由MCS一51系列單片順序／任選鍵，進(jìn)行模型序號(hào)選擇和功能設(shè)定=VCD機(jī)鍵盤機(jī)控制，根據(jù)VCD機(jī)播放的教學(xué)錄音內(nèi)容，備機(jī)械模型同步也可選擇運(yùn)轉(zhuǎn)演示模型序號(hào)。同時(shí)這些操作也可用紅外遙

4、運(yùn)轉(zhuǎn)演示的機(jī)械原理教學(xué)演示柜本系統(tǒng)由一個(gè)控制臺(tái)和控器實(shí)現(xiàn)十個(gè)演示柜組成，包括機(jī)械原理教材中的全部機(jī)械模型。具有CD語音解說，聲動(dòng)同步，紅外遙控，順序演示和任選動(dòng)作演示等功能．是一個(gè)自動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)，是一部直觀活動(dòng)的機(jī)械原理教材，是提高教學(xué)質(zhì)量的理想教具。2示教柜內(nèi)容示教柜控制臺(tái)包括VCD機(jī)、功放、音箱、電腦控制板、鍵盤、數(shù)碼顯示和電壓表等，示教柜由十個(gè)柜組成，每個(gè)柜包括相應(yīng)機(jī)械的電動(dòng)模型。第一柜有單缸內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、家用圉1控制系統(tǒng)框圖縫紉機(jī)模型及各種運(yùn)動(dòng)．第二、三柜是平面連桿機(jī)構(gòu)，第四柜單片機(jī)采用ATMEL

5、公司的AT89C51，其擴(kuò)展電原理圖，是凸輪機(jī)構(gòu)．第五柜是齒輪機(jī)構(gòu)，第六、七柜是轉(zhuǎn)輪系，第八如圖2所示：利用該單片機(jī)內(nèi)部EEPROM為程序存儲(chǔ)器，內(nèi)部RAM為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與VCD機(jī)的數(shù)據(jù)通信通過數(shù)據(jù)總線柜是停歇與問戢運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，第九柜是空問機(jī)構(gòu)，第十柜是組P0口擴(kuò)展。顯示器和鍵盤通過串行口采用串并轉(zhuǎn)換74LS164臺(tái)機(jī)構(gòu)。進(jìn)行擴(kuò)展。輸出驅(qū)動(dòng)通過數(shù)據(jù)總線P0口和高位地址線P23控制系統(tǒng)硬件口利用譯碼電路CD4515和D型觸發(fā)器~L5377進(jìn)行設(shè)計(jì)，本控制系統(tǒng)框圖，如圖1所示，其中VCD機(jī)、功放、音箱部系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)口

6、設(shè)計(jì)容量為128個(gè)，可驅(qū)動(dòng)128個(gè)電動(dòng)模型單獨(dú)分播放cD教學(xué)錄音。VCD機(jī)通過接口電路與單片機(jī)控制系運(yùn)轉(zhuǎn)演示。統(tǒng)進(jìn)行通信，把VCD機(jī)播放的節(jié)目數(shù)據(jù)傳送到單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)系統(tǒng)與vcD機(jī)的接口電路，如圖3所示。接口電單片機(jī)系統(tǒng)處理后驅(qū)動(dòng)演示柜相應(yīng)機(jī)構(gòu)模型運(yùn)動(dòng)演示，從而路的輸人來自VCD機(jī)的顯示信號(hào)，顯示脈沖信號(hào)通過脈沖實(shí)現(xiàn)教學(xué)錄音與模型動(dòng)作同步及聲動(dòng)同步。啦稿日期：1999—09—27修訂日期：1999—12—20作者簡介：汪治華(1孵7一)，男，講師．1992年I2月畢業(yè)于杭州大學(xué)物理系光學(xué)信息姓理專業(yè)，

7、理學(xué)硬士。主要從事單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)c電子、電力電子系統(tǒng)等方面的設(shè)計(jì)維普資訊http://www.cqvip.com機(jī)電工程2000年第17卷第3期Me~Latfirat＆El~tfiealⅡ咖—ngMilt~BⅧ．17No32OOO分壓，光電耦和，施密特整形，變換成與單片機(jī)系統(tǒng)兼容的數(shù)系統(tǒng)通過P0口擴(kuò)展74LS373采集此信號(hào)，從而獲得教學(xué)節(jié)目字信號(hào)，此信號(hào)包含了VCD機(jī)播放的教學(xué)節(jié)日信息。單片機(jī)信息，控制相應(yīng)機(jī)械模型運(yùn)動(dòng)演示。{DISP—Al囤2單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展原理囤DATALINE：i舊0咂lD啦25UH

8、lHE。。，[二]一——W"乃礓丌日—~畸0∞0∞8571．C1,rLR器。c苧芒已rT5_一C1>30lDUJ]咂啦1}1畸器0∞57c。苧E至—--rr∞o已cLCLR—C2囤3通信接口原理囤維普資訊http://www.cqvip.com34·Mechanical＆ElectricalEng~eeringlBVol17No32OOO機(jī)電工程2OOO年第l7卷第3期4系統(tǒng)軟件MOVB．抖吣H系統(tǒng)軟件框圖，如圖4所示，系統(tǒng)軟