基于单片机的三面翻广告牌控制系统

单片机应用

基于单片机的三面翻广告牌控制系统

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肖林京。李鹏，李全

ＸＩＡ０Ｌｉｎ－ｊｉｎｇ。ＬＩＰｅｎｇ．ＬＩＱｕａｎ（山东科技大学机械电子工程学院。青岛２６６５１０）

摘要：三面翻广告牌具有广阔的市场前景和较高的研究价值，在广告宣传中得到越来越广泛的应用，

本文主要完成了基于ＡＴ８９Ｓ５１单片机的三面翻广告牌的控制系统的设计，用以实现三面翻广

告牌顺序翻转、音乐的同步配送等功能。该控制系统结构简单、性能稳定，有效解决了画面共

面、精确停止到位和展示时间可调等问题。

关键词：三面翻广告牌；单片机ＡＴ８９Ｓ５１；ＩＳＤ２５６０语音芯片；光电开关

中图分类号：ＴＰ２７３

文献标识码：Ｂ

文章编号：１００９－０１３４（２００９）１

２－００９３－０４

０引言

牌在翻转过程中常出现画面不共面、停止不到位等问题，因此，本文设计了一套基于ＡＴ８９Ｓ５１单片机三面翻广告牌最早诞生于２０世纪８０年代，当［ｉｊ的控制系统，该设计不仅能够有效解决上述问题，时其价格极为昂贵且技术尚不成熟，难以适应市场。随着技术的发展，三面翻广告牌以其稳定的性能和而且为每一个画面配送相应的音乐，实现了广告牌精确翻转、音乐的同步配送等功能，具有较高的应适宜价格很快被国内广告业接受，产品迅速在全国用和推广价值【２．３】。

各地铺开。

三面翻广告牌是由一级并排定位的三棱柱构１本系统的机械本体和控制框图

成，三棱柱由特制铝型材制成，通过电机驱动三棱三面翻广告牌的翻转模式很多，本系统采用左柱围绕自身中心轴转动，利用三棱柱的三个侧面形渐进翻转模式，其机械本体如图１所示，包括拨杆、成三幅画面，其常见的传动机构有齿轮传动、凸轮三角形栅条和皮带传动机构，其特征是在栅条的一传动、涡轮蜗杆传动等。实际应用中，三面翻广告

端设置槽轮，槽轮的槽口间距为１２０度，带轮上设

图１三面翻广告牌的机械结构

收稽日明：２００９—０３－３０

ｉｔ者简介：肖林京（１９６６一），男，山东沂水人，教授，工学博士，主要从事机电液一体化等方面的研究。

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置两个拨杆，拨杆随带轮移动，可依次进入所述槽轮的槽口，并拨动槽轮转动１２０度后离开槽口，槽轮转动带动栅条逐个换面，形成波浪式的动感。另外，栅条与框架的连接，一端采用弹性顶紧机构，手动即可压缩弹簧，让栅条与框架分离，还可在框架上设置弹性球，给槽轮定位。

针对上述机械结构，提出具体的控制方案，控制系统是三面翻广告牌中很重要的一环，其好坏直接影响到整个系统的性能。本系统的控制框图如图２所示，主要包括以下几部分：利用单片机控制电机的启动、停止和正反转；通过语音芯片为三面翻广告牌的不同的画面配送不同的音乐，实现画面翻转与语音播放的精确的配合；选择合适的传感器，通过单片机ＴＯ端口来接收传感器送来的脉冲信号，并采用计数中断方式实现对电机工作状态和顺序放音的控制。

电机的驱动控制电路如图３所示，单片机Ｐ００和Ｐ０１端口经由光电耦合器和三极管组成的驱动电路控制两个直流继电器，从而实现对一个２２０Ｖ交流电机的正、反转控制。当Ｐ００＝－０，Ｐ０１＝Ｉ时，继电器Ｋｌ常开触点闭合，电机正转；当Ｐ００＝Ｉ，Ｐ０１＝０时，继电器Ｋ２常开触点闭合，电机反转。本次设计选择的继电器型号是ＭＹ２ＮＪ，它的工作电压是１２Ｖ直流电压，能用较小的电流去控制较大电流，在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

２．２ＩＳＤ２５６０语音芯片的录放电路

语音芯片选用美国ＩＳＤ公司的２５６０芯片，其录音时间为６０ｓ，有１０２４个地址空间，具体分配如下：地址０—５９９作为分段录音用（每１０个地址存储１ｓ的录音，共存６０ｓ的录音时间），地址６００～７６７未使用，地址７６８～１０２３为工作模式选择…。

ＩＳＤ２５６０与单片机ＡＴ８９Ｓ５１的接口电路以及外围电路如图４所示。单片机的Ｐ２口、Ｐ０４和Ｐ０５分别与ＩＳＤ２５６０的Ａ０～Ａ９相连，用以设置语音段的起始地址。Ｐ０６、Ｐ０７、Ｐ３０、Ｐ３１接ＩＳＤ２５６０的ＰＤ、／ＣＥ、Ｐ／Ｒ和／ＥＯＭ端口，实现控制录放音状态。Ｐ１０连接一个录音按键，供录音时使用。

进行一段录音时，首先按下录音键，单片机通过端口线设置该语音段的起始地址，再设ＰＤ端、Ｐ／Ｒ端和／ＣＥ端为低电平来启动录音，在录音时按键一直闭合；结束时，松开录音键，／ＣＥ端回到高电平，即完成一段语音的录制，同样的方法可录制第二段、第三段。录音的内容都被保存在Ｅ２ＰＲＯＭ中，本设计中语音字段比较少，可根据每一字段的内容

图２三面翻广告牌的控制框图

２硬件设计

本系统的硬件设计主要包括电机的驱动控制电路、ＩＳＤ２５６０语音芯片的录放电路和传感器信号处理电路。

２．１电机的驱动控制电路

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图３电机的驱动控制电路

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多少，直接分配地址单元。一般来说，每１秒钟说２～３个字，根据总字数计算所需录音时间，再根据ＩＳＤ２５６０的地址分辨率为ｌＯＯｍｓ，即可计算出各语音段所需的地址单元数。

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图４ＩＳＤ２５６０与ＡＴ８９Ｓ５１的接口电路

需要放音时，首先找到相应的语音段起始地址，再设Ｐ／Ｒ端为高电平，ＰＤ端为低电平，并让／ＣＥ端产生一负脉冲即可启动放音。此时只需要等待ＩＳＤ２５６０的，ＥＯＭ端产生信息结束信号，该信号为一负脉冲，在负脉冲的上升沿，该段语音才播放结束，所以单片机必须要检测到／ＥＯＭ的上升沿才能进行下一段播放，否则播放的语音就不连续，而且会产生啪啪声，这一点在软件设计时一定要注意１５】。

２．３传感器的电路设计

传感器选用槽型的光电开关，所谓槽型光电开关，就是把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧，发光器能发出红外光或可见光，在无阻情况下光接收器能收到光，但当被检测物体从槽中通过时，光被遮挡，光电开关便动作，输出一个开关控制信号，切断或接通负载电流，从而完成一次控制动作。

图５传感器信号处理电路

安装时制作一个遮光叶片放在电机的转轴上，当传感器经过叶片时，产生电脉冲信号，经过如图５所示的信号处理电路输入单片机的ＴＯ口，单片机

对脉冲的个数进行计数，当达到某一计数值时，使

电机停止转动，等待ＩＳＤ２５６０的／ＥＯＭ产生信息结束信号，此后根据电机的正反转状态继续配送第二段音乐，依次循环进行。

３软件设计

本次程序的编译采用Ｃ语言编程、模块化设计，可分为主程序模块和子程序模块。子程序主要包括键盘子程序，录音子程序和计数器０中断服务子程序等。

芏程序实现的主要功能是：通过三个按键“停止”、“正转”、“反转”实现对广告牌画面翻转的控

制，依次转过三个画面即完成一次播放，同时利用ＩＳＤ２５６０语音芯片录音三段，时间各为２０ｓ，并与电机的旋转相配合，为每个画面同步配送一段音乐。主程序流程图如图６所示。

图６主程序流程图

录音子程序是通过ＩＳＤ２５６０实现三段语音录

【下转第１０７页】

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Ｗｅｂ日志挖掘是十分重要的。通过分析日志项，最终能提高Ｗｅｂ站点性能，理解用户意图，改进Ｗｅｂ站点设计，挽留老客户，挖掘潜在的新客户。参考文献：

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【上接第９５页】

音，时间各为２０ｓ，并将其地址存贮在地址单元中，供放音时提取，流程图如图７所示。

图７录音子程序流程图

计数器０中断服务程序主要是通过对光电开关送来的脉冲进行计数，根据计数值和电机的正反转顺序来顺次播放音乐，其流程图８如示。

４结束语

本文主要完成了基于ＡＴ８９Ｓ５ｌ单片机的三面翻广告牌的控制系统的设计，用以实现三面翻广告牌顺序翻转、音乐的同步配送等功能。该系统结构简单新颖、性能稳定，音乐可以根据需要进行重复录放，而且省去了～Ｄ、Ｄ，Ａ转换器，并有效解决了三面翻广告牌的画面共面和停止到位等问题。参考文献：

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基于单片机的三面翻广告牌控制系统

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

肖林京， 李鹏， 李全， XIAO Lin-jing， LI Peng， LI Quan山东科技大学机械电子工程学院,青岛,266510制造业自动化

MANUFACTURING AUTOMATION2009，31(12)0次

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下载时间：2010年11月20日

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/16be.html