国旗自动升降系统
国旗升降自动控制系统
目录设计任务．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 第 1 节系统方案论证与比较．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51.1 设计思路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51.2 方案选择与论证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51.2.1、电机的选择与论证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51.2.2、电机驱动方案的选择与论证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51.2.3、显示部分方案的选择与论证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61.2.4、语音部分的方案选择与论证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 第 2 节电路框图设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82.1 总体框图设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82.2 整体程序流程图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9第 3 节系统的具体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．103.1 系统的硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．103.1.1、电机驱动模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．103.1.2、键盘与显示模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．113.1.3、语音模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 3.2 系统的软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．133.2.1、各部分程序流程图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 第 4 节测试方法与仪器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．164.1 测试设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 4.2 测试方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16第 5 节测试数据及测试结果析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19第 6 节结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21 第 7 节心得．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22 附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24自动控制升降旗系统设计报告设计任务设计一个自动控制升降旗系统，该系统能够自动控制升旗和降旗，升旗时，在旗杆的最高端自动停止；降旗时，在最低端自动停止。
国旗升降台原理介绍
国旗升降台原理介绍国旗升降台是一种用于升降国旗的设备，通常用于政府机关、学校、企事业单位等场所。
其原理是通过电机或手动操作，将国旗升起或降下，以展示国家的尊严和荣誉。
国旗升降台的主要构成部分包括电机、传动装置、升降杆、国旗和控制系统等。
其中，电机是国旗升降台的动力源，通过传动装置将电机的动力传递给升降杆，从而实现国旗的升降。
传动装置通常由减速器、联轴器、链条或皮带等组成。
减速器的作用是将电机的高速旋转转换为低速高扭矩的输出，以满足升降杆的需求。
联轴器则用于连接电机和减速器，使其能够协同工作。
链条或皮带则用于传递动力，将减速器的输出传递给升降杆。
升降杆是国旗升降台的核心部件，其主要作用是将国旗升起或降下。
升降杆通常由钢管或铝合金材料制成，具有较高的强度和耐腐蚀性。
升降杆的长度和直径根据国旗的大小和重量而定，一般为3-6米左右。
国旗是国旗升降台的重要组成部分，其大小和颜色应符合国家标准。
国旗的材质通常为涤纶或棉质，具有较好的耐久性和抗风性能。
国旗的重量和大小应根据升降杆的承载能力而定，以确保国旗的安全升降。
控制系统是国旗升降台的重要组成部分，其主要作用是控制国旗的升降。
控制系统通常由开关、电缆、控制箱等组成。
开关用于手动控制国旗的升降，电缆用于传递信号，控制箱则用于控制电机的启停和方向。
国旗升降台的使用方法通常为手动或自动两种。
手动方式需要人工操作开关，控制国旗的升降。
自动方式则通过控制系统实现国旗的自动升降，无需人工干预。
国旗升降台是一种重要的国旗升降设备，其原理是通过电机或手动操作，将国旗升起或降下，以展示国家的尊严和荣誉。
其主要构成部分包括电机、传动装置、升降杆、国旗和控制系统等。
使用方法通常为手动或自动两种。
自动升旗装置的原理
自动升旗装置的原理
自动升旗装置是一种自动化设备，通常用于国旗升降、升旗仪式、特殊场合升旗等场合。
它能够通过电脑控制或手动控制，达到升降旗杆、展开旗帜的目的。
其原理是通过电机控制斜杆的上下运动，实现旗杆的升降；同时通过电脑程序，控制对应的开关，展开或收回旗帜。
自动升旗装置主要由控制系统、升降系统、旗帜展开系统，以及安装结构等部分组成。
控制系统包括计算机、控制器、电源、传感器等元件。
通过传感器检测旗帜、旗杆的位置，控制升降系统的升降动作；通过开关控制旗帜展开、收回的动作。
升降系统主要由电机、减速器、斜杆、滑轮等组成。
电机和减速器提供动力，使斜杆上下运动，实现旗杆的升降。
滑轮通过拉动绳索，使旗帜展开或收回。
旗帜展开系统主要由绳索、轮组、固定框等组成。
通过控制滑轮运动、绳索拉动，完成旗帜的展开或收回。
固定框固定旗帜，使旗帜不会摇晃。
安装结构主要是将自动升旗装置、旗杆、旗帜与地面固定连接。
一般采用钢制结构，保证承重能力、稳定性。
自动升旗装置的优点是自动化程度高，操作简便、准确；节省了人力、物力，提
高了效率；同时可以通过计算机软件进行程序控制，方便实现各种复杂的旗仪式动作，可以广泛应用于各个领域。
这是自动升旗装置的原理简介。
大型体育场升降旗控制系统设计方案
大型体育场升降旗控制系统设计方案1.主要功能特点1.1手动升旗功能手动旗杆在旗杆的顶部固定有导向绳轮，绳缆环绕通过导向绳轮，在人力的作用下将旗帜升至旗杆顶端指定位置。
手动旗杆底部合适高度位置设置了绳缆固定架，完成升旗（或降旗）之后，将绳缆固定在绳缆固定架上，有效防止绳缆随风摆动伤人。
1.2电动旗杆功能・电动升旗功能：电动旗杆内部安装了一套机电一体化的旗杆驱动机芯。
工作过程中，旗杆驱动机芯代替人力将旗帜升至旗杆顶端指定位置。
电动旗杆的升旗操作方式是通过操作旗杆配套的钮开关实现的。
・遥控升旗功能：为了满足用户对升旗操作方式的不同要求，旗杆配备了遥控操作功能，实现了旗杆升旗过程的遥控控制，极大地方便了用户的操作。
・时程控制功能：为了满足升旗过程伴随国歌的始末这种特殊要求，电动旗杆设置了升旗时程控制功能，针对不同高度的旗杆，都能随心所欲的调整旗帜上升的速度，使升旗过程所占用时间与国歌播放的时间一致。
・行程控制功能：电动旗杆控制系统设置了接近开关和光电开关两重保护,确保旗帜升到位与降到位时准确定位停机，使整个机构运行可靠准确。
・失电手动操作功能：电动旗杆遇到停电时，用户用钥匙打开机芯操作门，用已经备用的摇柄摇动机芯，可以轻松的完成升旗或降旗需要。
・升旗时间与歌曲时间（国歌或会歌等）同步，并保证升旗高度符合设计要求一一对于2号旗帜，旗杆高度距地面1173米，对于1号旗帜为14-16米；・标准旗杆最多可以悬挂5面旗帜（可根据用户要求改变旗杆长度），并可以根据用户要求做成可伸缩旗杆（组合旗杆，即旗杆至少可以挂接3面旗帜，再加上延长杆后可以分别悬挂4或5面旗帜）；・具有完善的保护功能，设立两极限位开关，并有机械防冲顶保护功能；・升旗控制方式分手动、本地自动、远程控制三种方式，其中手动方式采用继电器控制回路；本地自动采用嵌入式控制器进行控制，比提供触摸液晶屏作为人机界面；远程控制有远程控制主机实现；总之，保证系统可以在远程电各个国家的国歌的歌曲长度是不同的，为了使在升旗过程中国歌和国旗的同步，必须计算出国歌的长度。
基于STCC单片机的国旗自动升降系统设计
基于STCC单片机的国旗自动升降系统设计1.引言国旗作为一种象征国家主权和民族尊严的标志，经常在特殊场合、庆典活动中使用。
为了方便、准确地升降国旗，设计了一种基于STCC单片机的国旗自动升降系统。
本设计旨在通过电机控制和传感器检测，实现对国旗的自动升降功能。
本文将详细介绍该系统的整体设计和关键部分的实现。
2.系统设计2.1系统结构国旗自动升降系统主要由以下部分组成：电机驱动模块、传感器模块、控制模块和电源模块。
2.1.1电机驱动模块：电机驱动模块根据控制模块的指令，通过控制电机的正反转、定时转动等功能，实现对国旗的升降操作。
在设计中可以采用直流电机或步进电机作为驱动电机。
2.1.2传感器模块：传感器模块用于检测国旗的当前状态，包括升降位置和升降速度等。
常用的传感器有限位开关、光电开关、光电编码器等。
2.1.3控制模块：控制模块采用STCC单片机作为核心，根据传感器模块的反馈信号，控制电机的运行状态和转动角度。
同时，控制模块还与用户交互，接收用户输入的指令，如升降控制、速度调节等。
2.1.4电源模块：电源模块为系统提供所需的直流电源，包括电压稳定和过载保护等功能。
2.2关键部分设计2.2.1电机驱动设计：在电机驱动模块中，需要通过电机驱动器来控制电机的运动。
可以选择L298N模块作为电机驱动器，实现电机的正反转和速度调节功能。
为了保证电机运行的平稳性，可以通过PWM技术控制电机的转速。
2.2.2传感器选择和位置布置：根据实际情况选择合适的传感器，并合理布置在国旗自动升降系统的关键位置。
通过限位开关检测国旗的升降位置，通过光电开关或光电编码器检测国旗的升降速度。
2.2.3控制算法设计：控制算法主要包括运动控制和用户交互处理两部分。
在运动控制方面，可以通过PID控制算法控制电机的转动，实现对国旗升降位置的精确控制。
在用户交互方面，可以通过LCD显示屏和按键设计，接收和处理用户输入的指令。
3.系统实现在实现方面，可以按照以下步骤进行：3.1硬件搭建根据设计要求，搭建国旗自动升降系统的硬件结构，包括电机、传感器和控制模块等。
星奥SVF自动升旗控制系统(立杆室)
第1页星奥SVF 自动升旗控制系统（室内横杆式）一、 产品概述星奥SVF 自动升旗控制系统由升旗同步控制器（简称同步控制器）、升旗变频控制器（简称变频控制器）、远程数控系统应用软件以及同步升降电机、旗杆等组成。
同步控制器内部采用微处理器为核心的智能化设计，通过计算机应用软件远程控制横杆旗帜升降工作。
星奥自动升旗控制系统可根据现场要求悬挂各式旗帜，并且在体育比赛中，能根据冠、亚、季军旗帜灵活布局，使用非常灵活简便。
星奥自动升旗控制系统拥有完善的功能，在自动升旗系统技术上处于国内领先水平，可根据旗杆升降高度与国歌播放时间对旗帜升降速度进行智能化精确控制，能根据旗帜升降高度进行旗杆准确运行，并配备上限位和下限位刹车和防冲顶保护功能，能最大限度确保安全使用。
二、主要功能● SVF 升旗控制系统带有国歌音频输出功能，通过同步变频控制，保证场馆颁奖升旗时，所奏国歌的时间和国旗上升到顶部的时间同步；● SVF 升旗控制系统具有：计算机软件远程控制升旗、控制台本地控制升旗、纯机械手动升旗三重升旗保护模式，能满足意外情况下的正常颁奖升旗操作；● SVF 升旗控制系统构成主要分成两部分：机械部分、控制部分。
机械部分完成旗帜悬挂、导向、机械驱动。
控制部分主要通过控制机械设备，保证机械设备与国歌乐曲的同步，同时通过WINDOWS 界面完成选曲播放的工作；● SVF 控制系统由电动升旗装置、现场同步控制机、后台控制软件系统等组成，具备软件系统远程控制/同步控制机手动控制互换备份功能；● SVF 后台控制软件系统具备网络故障自动监测功能，当系统控制网络出现故障时，控制第2页界面上立即可以发现，并可马上通过切换到现场同步控制机进行手动控制；● SVF 升旗控制系统满足颁奖歌曲从15～255秒播放时间的不同需求，旗杆对应不同线性匀速度，平稳实现颁奖音乐与升旗同步；● SVF 升旗控制系统满足升/降半旗的自动选项操作，并具有选项状态灯提示；● SVF 现场同步控制机具有按键操作键盘，并带有操作状态显示屏，可以对各种参数进行手动设置和查询；● SVF 电动升旗装置具有变频调速功能，当系统上升、下降运行时，能实时检测当前行程，并具备防冲顶保护和防滑保护功能。
自动控制升降旗系统的设计论文 推荐
自动控制升降旗系统的设计摘要本文设计了一个升降旗自动控制系统，可自动完成升降旗过程，能避免人为升降国旗与国歌演奏时间不协调的问题。
系统有上升键和下降键，在按下上升键时，国旗匀速上升，同时自动演奏国歌，当上升到最高端时自动停止，国歌停奏；按下下降键时，国旗匀速下降，降到最低端时自动停止，下降过程中不演奏国歌。
系统采用凌阳公司的61板作为主控单元，以SPGT62C19B电机模组作为运动驱动电路，控制电机转动，再通过滑轮的传动完成升旗和降旗。
在升降旗的过程中LED 显示器实时显示出国旗所在的高度及所用时长。
该系统简单实用，可扩展性较强，稍有改动即可实现半旗和不同国家升旗的功能。
关键词：61板；自动控制；升降旗AbstractThis paper illustrates the design of a automatic ascend or fall nation flag system, it can ascend or fall nation flag of the automatic system, while it can avoid the coordinate of human attempt or effort nation flag and play nation anthem. The system has the keys of ascend and fall. To press the key of ascend, flag ascends with well-distributed and play nation anthem. When nation flag go up the highest, the step motor will stop turn. To press the key of fall, flag falls with well-distributed . When nation flag fall down the lowest, the step motor will stop turn. In the process of fall down, won’t play nation anthem.This system uses SPCE061A（abbreviation“61board” ）of Sunplus single-chip as the main control unit. And use SPGT62C19B Dual Full-Bridge Motor Drive as the driving circuit，which control turn of step motor and use the pulley to drive the national flag to rise or lower . In the process, the LED shows the time and the height of the national flag. The system is simple and practical, the extend markup very robust , it can accomplish half-mast and rise flag of different country if this system will little change.Key words: 61board;Automatical;raise and up the flag目录第1章绪论 (1)1.1立题的意义 (1)1.2课题研究任务及目标 (2)1.3课题主要内容 (2)第2章自动控制升降旗系统的方案论证 (4)2.1单片机的选择及论证 (4)2.2电机的选择及论证 (4)2.2显示的选择及论证 (5)第3章自动控制升降旗系统的硬件设计 (6)3.1凌阳SPCE061A单片机简介 (6)3.2步进电机驱动的设计 (10)3.2.1电机模组SPGT62C19B简介 (10)3.2.2步进电机驱动电路的设计 (14)3.2.3步进电机驱动的脉冲数的计算 (16)3.3显示电路的设计 (18)3.4按键电路的设计 (18)第4章自动控制升降旗系统的软件设计 (20)4.1自动控制升降旗系统的软件设计方案 (20)4.2计时子程序的设计 (21)4.4显示子程序的设计 (22)4.5语音子程序的设计 (23)第5章系统调试与结果分析 (25)5.1系统的硬件调试 (25)5.2系统的软件调试 (25)5.3调试结果及分析 (27)结论与创新 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录Ⅰ自动控制升降旗系统程序清单 (32)附录Ⅱ自动控制升降旗系统元器件清单 (65)第1章绪论1.1立题的意义自动升、降旗系统适应领域广泛，在许多政府部门、学校、广场和大型企业随处可见到国旗的飘扬，随着信息时代的飞速发展，人们物质生活逐步提高，特别是伴随着自动控制和单片机测控技术发展，可以使用自动控制系统来完成国旗的升、降控制、使升、降旗速度与国歌演奏时间准确配合，从而避免了人为升，降国旗与国歌演奏时间不协调而出现的尴尬场面发生，保证了国旗升、降仪式的严肃性。
国旗自动升降系统解读
自动从最高端下降到底之后自动停止。
注 意 事 项 ︓
I. 避免误动作，国旗在最高端时，按上升键 不起 作用；国旗在最低端时，按下降键不起作用。 II. 数字实时显示旗帜所在的高度，误差不大于2厘 米。 III. 关断电源之后重新合上电源，旗帜所在的高度 数据显示不变。 IV. 升降旗的速度可调整，旗杆高度不变的情况下， 升降旗时间的调整范围是20—60秒钟，步进1
ISD1700语音模块：
语 音 模 块 ︓
语 音 模 块 ︓
操作方式：
ID1700模块主要的功能是录放音以及跟PC机进 行实时通讯下载。模块共有6个功能键，分别是 FWD(跳转键)、ERASE（擦除）、REC（录音）、 PALY（播放）、FT（直通）、VOL（音量），6个功 能键都是低电平触发，其中我们系统所使用的功能是 FWD，跳转播放，因为我们录了两段音，其中一段是 人为的提示音，另一段是从PC机上实时下载的歌曲 （1分钟内）。PALY，播放键，这个不用说了，这里 我们把这个键直接连接到了单片机的一个口上，人为 的控制单片机输出高低电平来控制它。FT+REC键， 这两个键同时为低电平（一直为低）时触发的是直通 录音功能，也就是说当我们要从单片机上实时下载歌 曲是只需要控制这两个键就可以了。最后如果需要加 减音量可以按VOL键，需要换过一首歌曲则按下 ERASE键擦除，然后再按直通录音就可以。
频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给 电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。
控制原理：
电 机 控 制 ︓
步进电机连接转轴，转轴控制旗的升降，根据步 进电机的工作原理首先计算出转轴的周长即步进电机转 一周所带动的旗帜的升降位移，由于系统所用的电机是 64细分的，步进一步为5.625度，也就是说步进电机转 一周所需要的脉冲数是360/5.625*64=4096个，根据 步进电机转轴所连外壳周长为33cm。依据杆的高度我 们设定步进电机转的圈数为4圈，即脉冲总数为 4096*4=16384。上升1cm所需要转化的脉冲数为 4096*1/33=124，所以在国旗上升到最高时，单片机
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目 录
设计任务
设计一个国旗自动升降系统。
该系统为半自动式：按下上升键国旗上升；按下下降键国旗下降。
升旗时，在旗杆的最顶部可以手动停止，在旗杆的最下部手动停止。
基本功能
1. 按下上升键后，国旗匀速上升，同时流畅的演奏国歌，上升到最高端时，国旗手动
停止，国歌停奏；按下下降键后，国旗匀速下降，降旗时不播放国歌，下降到最底端时自动停止。
2. 国旗在最高端时，按上升键不起作用；国旗在最低端时，按下降键不起作用。
3. 升降旗的时间均为43秒，与国歌的演奏时间相等。
具体设计
1.设计思路：题目要求设计一自动控制升降旗系统，该系统能自动升降旗，升降旗的时间在43秒左右，并且在升旗时能够与电机配合，做到升旗与音乐的同步。
2.
功能框图设计
：
3.电路图及相关图：
键盘模板:
同步
同步
同步 电机转动 国歌播放与否
位置检测
国旗的升降
发光二极管
1 2
位置检测开关
上升按键下降按键
电路图：
成型图：
4.详细制作步骤：
○1对国旗的上下连接处做特殊处理，使得能形成电路图中的功效。
○2当电路图一中的位置检测开关闭合式，会出现三种情况：一是上升按键对应的发光二极管会亮；二是下降按键对应的发光二极管会发亮；三是两个二极管都不亮。
分别说明了国旗的位置，即在顶端、下端、中间。
这时，就可以按自己的需求进行升降旗。
○3当按下上升键时，电动机会带动国旗上升，同时国歌响起，直到顶端，这时发光二极管就会亮起，国歌停止，提醒你国旗已到达顶端，应该关闭电源。
当按下下降键时，电动机会带动国旗下降，直到底端，这时发光二极管就会亮起，提醒你国旗已到达底端，应该关闭电源。
○4若对于不同长度的旗杆，可遵循这一公式：
R=（ER1L）/Tk – r – R1
其中：R为滑动电阻器的电阻，R1为电机的电阻，r为直流电源的内阻，L为旗杆的长度，T为国歌时间，E为电源电动势。
所以，根据旗杆长度调节滑动变阻器的电阻就可以使该国旗自动升降系统适应不同旗杆长度的要求了。
5.产品检验：
为了使产品的功能更好，应做一些检验试验，即对产品的时间进行校对。
可利用如下表格：
升旗次数升旗时间误差时间
第一次
第二次
第三次
第四次
材料清单：
旗杆（可调整长度）、旗杆底座、国旗（20cm*15cm）、直流电机、直流电源、铁丝、细绳、定滑轮（若干）、开关（若干）、导线、滑动变阻器、Mp3播放器、音响、秒表、发光二极管、万用电表、电池组。