基于單片機的智能投影儀幕布控制系統設計

凌鍇垚

（長沙市周南中學，長沙 410005）

智能時代這一概念距其誕生已經有19年的時間，而要真正實現智能化的未來世界宏偉藍圖，對芯片的運用必不可少。而單片機是集成電路的心臟，本文將通過智能幕布這一實例來簡單闡述單片機的基本運用。

1 智能幕布的控制原理

幕布控制原理：當投影儀打開時，紅外感應裝置感應到開啟信號，將紅外信號轉化為電脈沖控制步進電機來使幕布下降。當幕布下降到底時，行程開關切斷控制電機的電路。當紅外感應裝置無法感應到紅外信號時，則控制電機反向轉動來實現幕布的收縮。

圖1

2 系統模塊設計

2.1 電源供電模塊

將電源接口與vcc相連實現單片機的供電，而驅動器與電動機的驅動則靠外源電路來實現，這樣滿足不同元件對電流的不同要求，實現整體電路的和諧與高效，電源接口直接由外部電源供電，并且由自鎖開關控制。

2.2 數據采集模塊

數據采集模塊包括紅外感應模塊、頂部和底部的行程開關控制模塊。其中紅外感應模塊使用1838T這一低成本的感應裝置，感應投影儀的開啟與關閉的紅外信號。與單片機相連，借助單片機處理相關信號，并將其傳輸給電機控制模塊，由電機控制模塊5控制電機的正反轉，完成數據的采集與處理，頂部和底部的行程開關用于檢測幕布能到達的最小和最大行程。

2.3 動力控制模塊

動力控制模塊采取正反轉的控制模式，通過2MD320步進行電機驅動器與35H34H-0404A步進電機的協同作用來實現幕布的升降（圖2）。鑒于日常使用的幕布易損壞這一特點，應該將脈沖信號的頻率控制在一定范圍內，使電機轉速不至于過快而造成損壞的問題。

2.4 數據顯示模塊

通過LCD液晶顯示組件與單片機的微處理器協同作用，將幕布的開閉情況以數字或文字的形式反饋給使用者，液晶具有體積小、重量輕等特點，能夠滿足使用需要。

3 軟件設計

打開電源后系統自動判斷投影儀的狀態，信號采集模塊判斷檢測到投影儀發射的光線時，1838T接受到紅外線信號，將光信號轉換成數字量信號傳輸給單片機，經過STC90C516RD處理后將正向轉動信號給驅動電動機，當幕布到到底部時，行程開關切斷電機正向轉動電路，完成幕布的展開。當幕布沒有觸碰到行程開關時，電機繼續正向轉動。當投影儀狀態處于關閉狀態時，紅外信號中斷和底部限位開關的狀態判斷幕布是否打開，同時滿足2個條件時，電機逆向轉動電路投入使用，觸碰到頂部時，行程開關時切斷電機逆向轉動電路。整體設計如（圖3）。

圖2

圖3

4 結束語

硬件層面上，STC90C516RD單片機是整個系統的核心所在，是電路模塊化應用的基礎；1838T感應器負責完成信息的接受；LCD顯示模塊顯示幕布的收放狀態；2MD320驅動器接受單片機信號并完成對步進電機的控制，實現幕布的升降。軟件層面上，運用簡單的邏輯語言設計基礎控制程序，將其內嵌至單片機來實現控制作用。