基于STC89C52单片机的国旗自动升降系统设计开题报告
自动控制升降旗系统设计报告简介
自动控制升降旗系统设计报告简介一、引言自动控制升降旗系统是一种应用于国旗、团旗、校旗等场景的创新技术，旨在替代传统手动升降旗的方式，实现旗帜的自动升降，提升升旗效率，并确保仪式的隆重性和庄重性。
本报告将详细介绍自动控制升降旗系统的设计及相关实施方案。
二、设计目标1. 提高升降旗的效率：通过自动控制升降旗系统，可以实现快速、准确的旗帜升降，节省人力资源，提高效率。
2. 确保升旗仪式的庄重性和隆重性：系统设计应考虑鲜明的升降旗动作，并配合相应的音乐效果，营造出庄严肃穆的仪式氛围。
3. 安全可靠：系统设计必须满足严格的安全标准，确保旗帜、支架等元素在升降过程中的稳定性和不会对周围环境造成损害。
三、系统设计方案1. 硬件设计：(1) 材料选择：选用耐候性强、防水、抗风性能好的材料制作支架，确保旗帜在恶劣天气条件下的稳定性。
(2) 电机驱动：采用高效、低噪音的电机，结合传感器和控制器，实现旗帜升降的自动化控制。
(3) 安全装置：配置相关传感器和安全装置，如限位开关、风力传感器等，以确保系统运行时的安全性。
(4) 音乐效果：集成音响系统，设计合适的音乐片段，通过音乐的播放来增加升旗仪式的庄重感。
2. 控制系统设计：(1) 控制单元：选用先进的微控制器作为控制单元，具备高性能、可靠性和良好的扩展性。
(2) 控制算法：采用PID控制算法，根据传感器获取的信息，实时调节升降旗的速度和位置，保证平稳、精确的升降动作。
(3) 远程控制：考虑到未来可能需要远程操控升降旗系统的需求，可以添加无线通信模块，实现远程控制和监测功能。
3. 软件设计：(1) 界面设计：开发友好的用户界面，通过直观的图形界面展示当前的控制状态和相关参数，便于操作和监测。
(2) 系统逻辑：设计合理的系统逻辑，实现旗帜的自动升降功能，并能对异常情况进行处理，保持系统的稳定性和可靠性。
(3) 数据管理：记录系统的运行日志和状态数据，方便后期分析和故障排除。
自动控制升降旗系统设计方案分析
自动控制升降旗系统设计方案分析摘要：本文主要针对自动控制升降旗系统的设计方案进行了分析和探讨。
首先介绍了自动控制升降旗系统的基本原理和作用，然后对系统的设计要求进行了详细的说明，并提出了相应的解决方案。
接着，分析了系统设计中的关键技术和难点，并提出了解决这些问题的方法和思路。
最后，给出了系统测试和优化的建议，以及未来的发展方向。
1.介绍自动控制升降旗系统是一种用于控制旗帜的升降的装置，可以实现对旗帜的自动升降。
该系统主要由传感器、控制器、电机和旗杆等组成。
其作用是提高升降旗的效率，减少人工操作，实现自动化。
2.设计要求在设计自动控制升降旗系统时，需考虑以下几个方面的要求：2.1 稳定性要求系统需要具备良好的稳定性，能够在各种环境条件下正常运行，以保证旗帜的合理升降。
2.2 快速度要求系统需要具备较快的升降速度，能够在短时间内完成旗帜的升降操作，提高效率。
2.3 灵活性要求系统需要具备较高的灵活性，能够根据不同的需求进行调整，满足不同场合下的升降旗要求。
2.4 安全性要求系统需要具备良好的安全性能，能够在升降旗过程中避免事故的发生，保证人员和设备的安全。
3.设计方案为了满足上述设计要求，我们提出了以下设计方案：3.1 传感器选择选用高精度的旗帜位置传感器，用于检测旗帜的升降位置，并将信号传输给控制器进行处理。
3.2 控制器设计设计一个高效可靠的控制器，用于接收传感器的信号，判断旗帜的位置，并控制电机的运行，实现旗帜的自动升降。
3.3 电机选型选用适合的电机，具有较高的转速和扭矩，以确保旗帜的快速升降。
3.4 旗杆设计设计合理的旗杆结构，确保旗帜的稳定升降，并考虑到安全因素，防止旗帜在风力较大时晃动或倒下。
4.关键技术和难点分析在自动控制升降旗系统的设计过程中，存在以下几个关键技术和难点：4.1 传感器信号处理传感器信号的准确处理是保证旗帜升降准确性的关键，需要设计合适的算法进行信号处理。
4.2 控制器的稳定性控制器的稳定性对系统的性能和安全性至关重要，需要选用高品质的元器件，并进行稳定性测试和优化。
基于单片机的升降控制系统设计毕业设计(论文)
武汉理工大学毕业设计（论文）基于单片机的升降控制系统设计学院（系）：信息工程学院专业班级：电子信息工程专业0703班本科生毕业设计（论文）任务书设计(论文)题目: 基于单片机的升降控制系统设计设计（论文）主要内容：1）认真学习C语言和汇编编程语言；2）深入学习单片机相关内容；3）利用Proteus软件进行仿真；4）将理论分析结果与仿真结果进行比较；5）熟悉和掌握毕业论文相关规范格式。
要求完成的主要任务:1、学习和掌握C语言和汇编编程语言相关知识；2、掌握单片机原理；3、设计升降控制系统，实现选层，平层，停车，状态显示，自动开关门等控制环节。
4、完成毕业论文的撰写，不少于12000字；5、阅读并翻译与课题相关的英文资料，不少于20000字符；6、参考文献不少于15篇，其中英文参考文献不少于2篇；7、完成的设计图纸不少于12幅。
必读参考资料：[1] 张汉杰，王锡仲，朱学莉. 现代电梯控制技术. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2001.[2] 卢胜利. 单片机原理与应用技术实践. 北京：机械工业出版社，2009.[3] 程琤. 单片机原理与应用系统开发. 北京：国防工业出版社，2010.指导教师签名：系主任签名：院长签名（章）武汉理工大学本科学生毕业设计（论文）开题报告1、目的及意义（含国内外的研究现状分析）随着现代高科技的发展，住房和办公用楼都已经逐渐向高层发展。
升降机是高层宾馆、商店、住宅、多层仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通运输工具。
1889年美国奥梯斯升降机公司推出的世界上第一部以电动机为动力的升降机，同年在纽约市马累特大厦安装成功。
随着建筑物规模越来越大，楼层也越来越高，对电梯的调速精度、调速范围等静态和动态特性都提出了更高的要求。
由于传统的电梯运行逻辑控制系统采用的是继电器逻辑控制线路。
采用这种控制线路,存在易出故障、维护不便、运行寿命较短、占用空间大等缺点。
从技术发展来看,这种系统将逐渐被淘汰。
基于STC89C52单片机最小系统的设计
基于STC89C52单⽚机最⼩系统的设计基于STC89C52单⽚机最⼩系统的设计1 设计内容及要求设计题⽬：基于STC89C52单⽚机最⼩系统的设计及制作。
设计要求：输⼊信号为传感器、电压、电流、开关等形式，单⽚机型号可以⾃⼰选择（51,128,430等），输出控制信号为模拟电压或者数字信号，控制对象可以是电机（直流电机，步进电机）、开关、显⽰器等。
（注：可以采⽤单⽚机、传感器电路模块以及集成电路芯⽚制作。
）使⽤器材：感光板及常⽤PCB制版器材、常⽤电⼦装配⼯具、万⽤表、⽰波器及电⼦元器件（详见附录）。
2 STC89C52单⽚机2.1 STC89C52单⽚机简介单⽚微型计算机简称单⽚机，是典型的嵌⼊式微控制器（Microcontroller Unit），常⽤英⽂字母的缩写MCU表⽰单⽚机，它最早是被⽤在⼯业控制领域。
单⽚机由芯⽚内仅有CPU的专⽤处理器发展⽽来。
最早的设计理念是通过将⼤量外围设备和CPU集成在⼀个芯⽚中，使计算机系统更⼩，更容易集成进复杂的⽽对体积要求严格的控制设备当中。
⽤专业语⾔讲，单⽚机就是在⼀块硅⽚上集成了微处理器、存储器及各种输⼊/输出接⼝的芯⽚。
2.2 单⽚机的特点（1）⾼集成度，体积⼩，⾼可靠性单⽚机将各功能部件集成在⼀块晶体芯⽚上，集成度很⾼，体积⾃然是最⼩的。
芯⽚本⾝是按⼯业测控环境要求设计的，内部布线很短，其抗⼯业噪声性能优于⼀般通⽤的CPU。
单⽚机程序指令，常数及表格等固体化在ROM中不易破坏，许多信号通道均在⼀个芯⽚内，故可靠性⾼。
（2）控制功能强为了满⾜对控制对象的要求，单⽚机的指令系统均有极丰富的条件：分⽀转移能⼒、I/O⼝的逻辑操作机位处理能⼒，⾮常适⽤于专门的控制功能。
（3）低电压，低功耗，便于⽣产携带为了便于⼴泛使⽤于便携式系统，许多单⽚机内的⼯作电压仅为 1.8V～3.6V，⼯作电流仅为数百微安。
（4）易扩展⽚内具有计算机正常运⾏所需的部件。
芯⽚外部有许多供扩展⽤的三总线及并⾏、串⾏输⼊/输出管脚，很容易构成各种规模的计算机应⽤系统。
基于STC89C52单片机的自动浇花系统设计
在测试过程中，我们发现系统的性能受到环境因素的影响较大，如土壤类型、 气候条件等。为了优化系统的性能，我们采取了多项措施。例如，针对不同类 型的土壤，我们通过调整模糊控制算法的参数，实现更为精准的浇水策略；此 外，我们还添加了更多的传感器节点，以获取更为准确的环境数据。这些优化 措施显著提高了系统的性能和稳定性。
在软件设计方面，我们采用定时器中断的方式来实现时间的测量。当超声波传 感器接收到反射回来的超声波时，会触发定时器中断。通过计算定时器计数值 与单片机的时钟频率，可以得出超声波的传播时间，从而计算出距离。
为了验证该系统的正确性和可靠性，我们进行了一系列实验。在实验中，我们 将超声波测距系统置于不同的距离处，测量实际距离与系统测距值的误差。实 验结果表明，在距离为50cm到200cm的范围内，系统测距误差小于2%。
关键词：STC89C52单片机、自动 浇花系统、设计
在当今社会，人们越来越重视生活质量，盆栽植物已成为许多家庭和办公室的 必备装饰。但植物的生长需要适量的水分，因此，设计一种能自动检测植物土 壤湿度并适时浇水的系统显得尤为重要。本次演示将介绍一种以STC89C52单 片机为核心的自动浇花系统，该系统能自动检测土壤湿度，并根据植物的需求 进行浇水。
系统优化
为了进一步提高系统的稳定性和可靠性，我们采取了以下措施进行系统优化：
1、采用更精确的传感器：选择测量精度更高的酒精传感器，可以提高系统的 测量准确性。
2、增加滤波算法：在数据处理阶段加入滤波算法，可以去除采集数据中的噪 声，提高测量稳定性。
3、软件优化：针对软件中存在的潜在问题，进行优化和重构，提高系统的可 靠性。
算法设计：算法设计主要包括输入输出算法、模糊控制算法等。输入输出算法 用于读取传感器的值并输出控制信号；模糊控制算法则根据植物的需求和环境 因素，制定相应的浇水策略。
国旗升降系统的设计(可编辑修改word版)
目录前言 (1)1国旗升降系统的总体设计 (1)2电路器件选择 (2)2.1 AT89C51 (2)2.2 步进电机 (4)3国旗升降系统具体电路设计 (4)3.1主体电路设计 (4)3.2电源电路设计 (5)4电路的实际制作 (5)5程序设计 (5)5.1程序设计流程图 (5)5.2具体程序 (6)6电路及程序调试 (10)结束语 (10)参考文献 (10)英文翻译 (11)国旗升降系统的设计摘要：自动升降旗系统常常出现在政府部门、学校、广场和大型企业等庄严的场合。
本文以单片机AT89C51 为核心控制步进电机的运转，通过按键启动电机的正反转，从而实现自动升、降旗。
通过所设计程序的严格定时，使电机的运行时间与国歌演奏时间相等，从而避免了手动升旗与国歌演奏时间不协调出现的尴尬场面发生，保证了国旗升、降仪式的严肃性。
关键词：升降系统；单片机AT89C51；步进电机；电路驱动引言此设计采用单片机作为国旗升降控制系统的核心。
单片机具有较强而有效的控制功能：单片机采用面向控制的指令系统，实时控制功能特别强。
CPU 可以直接对I/O 口进行输入、输出操作及逻辑运算，并且具有很强的位处理功能，能有针对性解决由简单到复杂的各类控制任务。
可靠性强：单片机对信息传输及存储器和I/O 接口的访问，一般情况下是在单片机内部进行的，因此，不易受外界的影响。
所以单片机应用系统的可靠性比一般微机系统高的多。
[1]虽然单片机只是一个芯片，但无论从组成还是从逻辑功能上来看，都具有微机系统的含义。
由于单片机这种特殊的结构形式，使其具有很多显著的优点，单片机在各个领域内的应用都得到迅猛的发展。
随着微控制技术的不断完善和发展以及自动化程度的日益提高，单片机的应用正在导致传统的控制技术发生巨大变化，单片机的应用是对传统控制技术的一场革命。
[2]1国旗升降系统的总体设计本设计采用51 单片机AT89C51（晶振频率为12MHZ）对四相六线制步进电机进行控制。
基于单片机的自动控制升降旗系统
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数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计——单片机控制自动升降旗系统
第 4 节 测试方法与仪 器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
4.1 测试设 备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．17
1.1 设计思 路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．5
1.2 方案选择与论 证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．5
1.2.1、电机的选择与论 证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．5
数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计——单片机控制自动升降旗系统
数理与信息工程学院
《单片机原理及应用》期末课程设计
题 目： 基于单片机的自动控制升降旗系统 专 业： 电子信息工程 班 级： 电信 041 姓 名： 魏 丽 晶 学 号： 04610107 指导老师： 余 水 宝 成 绩：
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数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计——单片机控制自动升降旗系统
1． 半旗状态（根据《国旗法》）。升旗时，按上升键，奏国歌，国旗从最低端 上升到最高端之后，国歌停奏，然后自动下降到总高度的 2/3 高度处停止； 降旗时，按下降键，国旗先从 2/3 高度处上升到最高端，再自动从最高端下 降到底之后自动停止，国歌停奏。
( 2007.1 )
数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计——单片机控制自动升降旗系统
自动控制升降旗系统设计报告中的电路原理
自动控制升降旗系统设计报告中的电路原理一、引言随着科技的不断进步，人们对各种自动化系统的需求也越来越高。
升降旗系统作为一种重要的仪仗系统，在许多场合都有广泛的应用。
为了提高旗升降的效率，并减轻人工操作的负担，自动控制升降旗系统应运而生。
本文将着重介绍其中的电路原理。
二、系统概述自动控制升降旗系统由电路控制和机械结构组成。
其中，电路控制模块负责对升降旗的过程进行控制，实现升降旗的自动化。
本系统的设计目标是实现升降旗的快速、准确和可靠的操作。
三、电路原理1. 电源部分自动控制升降旗系统需要一个稳定可靠的电源来提供工作电压。
为此，电路设计中通常采用稳压电源模块，如LM7805芯片。
该芯片能将输入的电压稳定在5V，保证系统正常运行。
2. 传感器部分为了实现系统的自动化控制，需要借助传感器来检测升降旗的状态，以及周围环境的变化。
常用的传感器包括光电传感器、接近开关等。
光电传感器通常用于检测旗杆的位置，通过发送和接收红外光信号的变化来判断旗杆是否达到指定位置。
当旗杆完全升起或降下时，光电传感器会向控制电路发送信号。
接近开关常用于检测旗杆是否垂直，以确保旗杆正常升降。
当旗杆倾斜角度超过设定范围时，接近开关会触发报警信号，避免意外情况发生。
3. 控制部分控制部分是整个电路设计的核心，负责根据传感器的信号进行逻辑判断，并控制升降旗的运动。
常用的控制器有单片机、PLC等。
单片机是一种集成电路，可以实现逻辑控制和信号处理功能。
通过编程，我们可以设置单片机的输入输出端口，与传感器和执行器进行连接。
当接收到传感器的信号时，单片机会根据预设的逻辑条件判断，产生相应的输出控制信号，控制执行器完成旗杆的升降。
PLC（可编程逻辑控制器）是一种专用的工业控制设备，具有强大的逻辑控制功能。
它可以通过编程实现复杂的控制算法，并与其他外部设备进行通信。
在自动控制升降旗系统中，PLC通常能够实现更高级的功能，如故障检测、远程监控等。
4. 执行器部分执行器是根据控制信号进行动作的设备，用于实现升降旗的运动。
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毕 业 设 计 开 题 报 告
本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：
一 、 课题来源及研究的目的和意义
随着现代科技的不断进步和发展，自动控制智能系统广泛应用于各个
领域，如机器人、工业电子自动化设备、医疗、广告、舞台灯光、印刷、
计算机外部应用等，因此对自动控制系统的研究具有重要的现实意义和实
用意义。
同时，升旗代表一个组织或团体独立和尊严的重要标志旗帜作为代
表团体和国主权和独立的象征，就有重大的意义。举行升降旗仪式是对每
个公民进行爱国主义教育、国旗意识教育，团体意识教育的重要途径；是
衡量一个公民是否心存国家观念，是否爱国的重要标志；同时在相当程度
上也成为衡量国民素质的重要标准。因此举行升降旗仪式绝不是一种形
式，而是一项十分庄重、严肃的活动。五星红旗是中华人民共和国的标志
和象征。尊敬国旗体现着维护国家的尊严。升降国旗是一件严肃的事情。
严格按照《中华人民共和国国旗法》要求升降国旗。通过升降国旗仪式使
学生受到直接的爱国主义教育，增强国家和民族观念。
然而，由于各种条件的限制，国旗的自动控制的应用还不够广泛，
有些升降仪式完全是手动的，有些只是单纯的电动机转动，而不能与国歌
的播放同步和自动控制，更不能接近开关的检测防止误差，容易让严肃的
升旗仪场面变得难堪。
随着科技的进步，自动系统的广泛发展，以及升降旗存在的问题，
自动系统也逐渐的应用到升降旗上，且具有较强的应用性。特别是单片机
测控技术和自动控制技术的迅速发展，已经完全可以使用自动控制系统来
完成国旗的升降控制，同时还可以达到国歌演奏何时能够将快慢的完美配
合，从而可以避免由于人为操作带来的不协调等诸多问题，保证了升旗仪
式的严肃性和庄重性。
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二、本课题要解决的问题
1.了解单片机和步进电机知识。
2.完成基于单片机对步进电机的控制。
3.采用数字电路在国歌伴奏中与升旗同步。
4.采用按键方式对升旗、降旗和降半旗进行控制。
5.显示屏显示国旗处于的状态。
三、本设计装置主要元件器材
1、STC89C52单片机
STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统
可编程Flash存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，
使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看
门狗定时器，内置4KBEEPROM，MAX810复位电路，三个16位定时器/计
数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外STC89X52可降至0Hz
静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，
允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM
内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件
复位为止。最高运作频率35Mhz，6T/12T可选。
2、步进电机和驱动
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机
件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率
和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它
就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转
是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，
从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速
度和加速度，从而达到调速的目的。
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本在本设计拟采用集成驱动芯片L298作为电机驱动的核心。因为L298
是恒压恒流双H桥集成电机芯片，利用该芯片是实现驱动步进电机的一种简
单方法, 可时控制四相电机，且输出电流可达到2A，可精确控制步距和速度，
利用该方法设计的步进电机驱动系统具有硬件结构简单、软件编程容易的特
点，能够满足该设计的要求。
3、电源
单片机STC89C2的供电电压与步进电机的供电电压都是五伏，所以在此
需要设计一个五伏的电源，五伏电源主要包括四个部分：降压、整流、滤波、
稳压、输出。由于输入的市用电压为220V，远大于我们所需电压幅值，必须
把电压降低，直接用一个变压器即可达到降压的目的。降压后，电压为交流
电压，而最终得到的是直流五伏电源，所以必须利用整流桥进行整流形成直
流。而此时的直流并非稳定的直流，它是一个周期性的震荡曲线。要减弱这
种振荡幅度，最简单的滤波方法就是用电容，利用电容的充放电特性。输入
的U1
C就开始充电，同时，充电未完又再次放电，由此类推，不断放电充电，滤
波后的电压为U2在到的正电压之间波动变化，且波动幅度变缓，使用大电容
值的电容滤波此幅度波动更平缓，且多次滤波使直流的纹波更小。
4、语音芯片
因为本设计要演奏国歌，其时间为43秒钟，所以选用的语音芯片其录放
时间应大于43秒钟，即在此选用语音芯片ISD2560，其录放时间为60秒，完
全符合要求，把国歌音乐录制在ISD2560语音芯片中，然后用它的单次播放
功能播放国歌。其控制原理为：A、当升旗键按下时， ISD2560输出播音控制
信号播放国歌，国旗经43s的时间匀速上升至旗杆顶端，国歌播放完毕；当降
旗键按下时，不播放国歌。B、在半旗状态时，当升旗键按下时，对ISD2560
输出播音控制信号播放国歌，国旗经43s的时间匀速从最低端上升到最顶端之
后，国歌停奏，然后自动经14s的时间匀速下降到总高度的2/3高度处停止；
当降旗键按下时，不播放国歌。
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5、按键和LCD显示
在本设计中拟使用了八个按键，分别用来控制升降旗和升降半旗及其切
换，高度及时间的调节，显示部分采用液晶RT1602，因为在本设计中只要求
显示时间与高度，可以不用中文显示，所以RT1602能后完全满足要求。
四、本课题拟采用的研究手段和步骤
1.系统硬件设计
本系统由单片机STC89C52作为升降旗系统的控制核心，实现键盘控制、
液晶显示及语音等几个部分，即该系统主要包括电机驱动模块、键盘与显示
模块、语音模块等几个部分。现分别对各模块进行分析本系统的硬件框图如
下图所示，按键对单片机执行命令，然后单片机对步进电机进行控制来达到
国旗升降的目的，LCD能够显示国旗的当前状态，语音芯片是播放国歌且升
旗的动作同步，当国旗升到顶部的时候，步进电机停止转动，语言芯片停止
播放；当按下降旗按键时，步进电机反转，语言芯片静音，LCD实时显示国
旗高度。
电源电路
STC89C52单片
机
异步电机
语音模块
LCD显示
按键
指示灯
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2.系统软件设计
系统软件设计流程图如下图所示，本设计利用所学知识，拟采用C语言
进行编程。
通电
初始化
掉电处理
扫描键盘
N
是否有键按下
Y
键处理
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