万方数据基于单片机的三面翻广告牌控制系统1本系统的机械本体和控制框图0引言肖林京。李鹏，李全Lin-jing。LI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；光电开关三面翻广告牌最早诞生于20世纪80年代，当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适宜价格很快被国内广告业接受，产品迅速在全国各地铺开。三面翻广告牌是由一级并排定位的三棱柱构成，三棱柱由特制铝型材制成，通过电机驱动三棱柱围绕自身中心轴转动，利用三棱柱的三个侧面形成三幅画面，其常见的传动机构有齿轮传动、凸轮传动、涡轮蜗杆传动等。实际应用中，三面翻广告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[ij的控制系统，该设计不仅能够有效解决上述问题，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，具有较高的应用和推广价值【2．3】。三面翻广告牌的翻转模式很多，本系统采用左渐进翻转模式，其机械本体如图1所示，包括拨杆、三角形栅条和皮带传动机构，其特征是在栅条的一端设置槽轮，槽轮的槽口间距为120度，带轮上设Controllingsystemofthree-overbillboardbasedmicrocontrollerXIA0Quan(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，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，有效解决了画面共中图分类号：TP273文献标识码：B文章编号：134(2009)1图1三面翻广告牌的机械结构收稽日明：2009—03-30it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。第31卷第12期2009-12【93】thePeng．LIon009-012-0093-04万方数据2硬件设计州置两个拨杆，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。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。ISD2560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2．2t04]第31卷第1