摘要:針對(duì)目前多媒體教室中投影幕布控制方法的不足,提出了一種簡(jiǎn)單、實(shí)用的改進(jìn)方法,該方法基于AT89S52單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)控制,文中給出了新型多媒體幕布控制系統(tǒng)的具體硬件電路實(shí)現(xiàn)方法。
關(guān)鍵詞:AT89S52單片機(jī);投影幕布控制
隨著科技的進(jìn)步,多媒體教學(xué)設(shè)備日益成為現(xiàn)代教學(xué)和許多會(huì)議場(chǎng)所必不可少的工具。多媒體數(shù)學(xué)設(shè)備一般主要由中控集成器、投影機(jī)、幕布、計(jì)算機(jī)和音響等設(shè)備組成。目前市面上對(duì)投影幕布的控制的常見方法是通過中控集成器或開關(guān)直接控制幕布的上升或下降。其中前者成本較貴、維護(hù)復(fù)雜;而后者雖然直接、簡(jiǎn)單,但實(shí)際使用中也發(fā)現(xiàn)其存在一些不足。
針對(duì)這些問題,本文提出了一種基于AT89S52單片機(jī)來對(duì)投影幕布自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)方案。該控制方法可在打開計(jì)算機(jī)時(shí)自動(dòng)開動(dòng)投影機(jī)和降落投影幕布;而在關(guān)閉計(jì)算機(jī)時(shí),可以自動(dòng)關(guān)閉投影機(jī)和升上投影幕布,并可遠(yuǎn)程遙控開關(guān)幕布和手動(dòng)開關(guān)幕布。
1 AT89S52的基本功能
AT89S52是一種低功耗、高性能的CMOS 8位微控制器,帶有8KB在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。AT89S52使用Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造,與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容,其片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)編程,而且適于常規(guī)編程器。可為眾多嵌入式控制應(yīng)用提供靈活、有效的解決方案。
AT89S52的P0口是一個(gè)8位漏極開路的雙向I/O口,作為輸出口,其每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電平;當(dāng)對(duì)P0口寫“1”時(shí),該引腳可用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),P0口也被作為8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下,P0具有內(nèi)部上拉電阻。
該單片機(jī)的P1、P2、P3口都是具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,其中P2輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)這些口寫“1”時(shí),內(nèi)部上拉電阻會(huì)把端口拉高,此時(shí)端口可以作為輸入口使用。當(dāng)作為輸入口使用時(shí),被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因,則將輸出電流。 P3口也可以作為AT89S52特殊功能使用,如P3.0和P3.1可分別作為串口數(shù)據(jù)的收發(fā)端口。
2 多媒體投影幕布控制器的結(jié)構(gòu)
多媒體投影幕布控制器(以下簡(jiǎn)稱控制器)的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。該控制器可在“打開/關(guān)閉”計(jì)算機(jī)時(shí)通過計(jì)算機(jī)的RS232接口發(fā)送投影機(jī)和幕布控制命令給單片機(jī),并通過單片機(jī)控制繼電器的“斷開/閉合”。從而達(dá)到自動(dòng)控制幕布升降的目的。還可以用遙控器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制幕布的升降。為了兼容原有的操作方式,該控制器也設(shè)計(jì)了手動(dòng)按鈕。
3 控制器各模塊的設(shè)計(jì)
3.1 繼電器控制電路設(shè)計(jì)
圖2所示是本系統(tǒng)中的繼電器控制電路。圖中,插針的腳2接220V幕布電源,腳1和腳3分別接幕布端的上升和下降線,VCC為繼電器+5V電源,P1.0和P1.1分別接AT89S52 P1口的P1.0和P1.1引腳,當(dāng)單片機(jī)將這兩個(gè)引腳置“0”時(shí),繼電器可以通過單片機(jī)并在PNP三極管9012的驅(qū)動(dòng)下使觸點(diǎn)閉合,以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)幕布的電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)(即上升/下降)。由于繼電器的線圈是一個(gè)電感,切斷時(shí)會(huì)有較大的反向電動(dòng)勢(shì)。該反向電動(dòng)勢(shì)加在驅(qū)動(dòng)線圈的三極管上,可能將三極管擊穿,從而導(dǎo)致繼電器無法關(guān)斷,因此,該高壓需要旁路。為了保護(hù)驅(qū)動(dòng)三極管,圖2中增加了二極管2A9P。
3.2 串口連接電路
系統(tǒng)中的串口連接電路如圖3所示。圖中,通過MAX202芯片把計(jì)算機(jī)和單片機(jī)的P3.0和P3.1(P3.0為接收端口,P3.1為發(fā)送端口)連接起來,并將MAX202的11腳接AT89S52的P3.1,同時(shí)將12腳接P3.0。
3.3 手動(dòng)按鈕設(shè)計(jì)
由于上課途中教師可能用到黑板,需要關(guān)閉幕布,故在設(shè)計(jì)時(shí),還需保留原來手動(dòng)控制方式。本設(shè)計(jì)采用低壓按鈕控制方式,而不是傳統(tǒng)的220V開關(guān)控制方式,圖4所示是其按鈕電路,其中P1.2接單片機(jī)的P1.2引腳,P1.3接單片機(jī)的P1.3引腳,這樣,按下S2或S3時(shí),相應(yīng)的單片機(jī)引腳電平就會(huì)被拉低,單片機(jī)將根據(jù)被拉低的引腳做出反應(yīng)并從P1口發(fā)出控制幕布動(dòng)作的命令,從而實(shí)現(xiàn)手動(dòng)打開/關(guān)閉幕布的功能,RST接單片機(jī)的復(fù)位引腳,故在按下S1后,單片機(jī)將復(fù)位,從而使幕布做出中途停止上升或下降的動(dòng)作。這樣既保持了傳統(tǒng)的手動(dòng)功能,又比傳統(tǒng)控制方式更安全。
4 結(jié)束語
實(shí)踐結(jié)果表明,該投影幕布自動(dòng)控制器的每一項(xiàng)功能均能達(dá)到預(yù)期目的,使用方法簡(jiǎn)便,且制作簡(jiǎn)單,成本較低,實(shí)用性也比較強(qiáng)。