投影仪幕布控制系统开发任务+开题+综述+设计.docx

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投影仪幕布控制系统开发任务+开题+综述+设计

任务书

电子信息工程

投影仪幕布控制系统开发

一、主要内容和基本要求

本课题设计一个投影仪幕布控制系统，能够根据投影仪的开关来控制幕布升降。

本系统总体指标及功能要求如下：

（1）制作投影仪电流检测电路；

（2）通过无线来实现数据的传输，载波频率315MHZ/433MHZ；

（3）能够根据投影仪的开关来自动控制幕布的降和升；

（4）能够使用遥控器来控制幕布升降，无线传输距离>30米；

（5）原理图的绘制和PCB的制作。

本设计要求完成系统的软硬件部分并且能够进行实物作品演示。

二、进度安排

毕业设计期限：

自2010年10月8日至2011年4月22日。

第一阶段（4周）：

分析任务，搜集资料，系统总体方案设计，完成开题报告、文献综述、外文翻译。

第二阶段（6周）：

设计与写论文，硬件电路与软件程序设计，撰写设计报告与论文。

第三阶段（2周）：

设计作品完善，论文修改。

三、推荐文献资料

[1]李剑心.多路无线遥控接收系统[J].科技信息.2008，7:

234-236

[2]吴金戌，沈庆阳等.8051单片机实践与应用[M].清华大学出版社.2002年9月

[3]赵文博，刘文涛.单片机语言C51程序设计[M].人民邮电出版社.2005年10月

[4]高鹏等.电路设计与制版Protel99入门与提高[M].人民邮电出版社.2001年6月

[5]张强,曾刚,丁航.单片机在多媒体教室控制系统中的应用[J].计算机技术与应用.2006.4（35）:

66-68

[6]谢自美.电子线路设计.实验.测试（第二版）[M].华中科技大学出版社.2003,10月

[7]Shanbhag.AlgorithmsTransformationTechniquesforLow-PowerWirelessVLSISystemsDesign[J].InternationalJournalofWirelessInformationNetworks,1998.5

（2）:

147-149

[8]WuGang.lowratespace-timetrelliescode2inpowerlimitedwirelesscommunicationsystems[J]journalofelectronics.2006，19（3）

开题报告

电子信息工程

投影仪幕布控制系统开发

一、课题研究意义及现状

投影仪自从进入中国市场以来，一路发展迅猛，市场销量日渐增大，投影机市场的迅速崛起，也带动了与其配套的投影幕的快速发展。

随着投影机应用领域的不断扩展，目前已经由政府、教育、企业领域扩展到个人家庭领域，其价格也越来越人性化。

特别在现代教育上,由于多媒体教学能够充分利用各种媒体设备、信息资源,大大丰富了教学内容,使课堂教学过程更生动。

因此,多媒体教室己经成为学校教学必不可少的组成部分。

这同时也预示着投影幕的巨大机遇的降临，中国投影幕市场将越来越大，但随之而来的各投影幕厂商的竞争也越来越激烈。

单一的投影仪幕布无法满足日常生活的需要。

这就需要对产品进行技术革新，在竞争激烈的市场中突出重围。

投影仪幕布控制系统开发相对于生活中常用的普通的简单的投影仪幕布来说，无线遥控的实现可以大大方便人们的生活，延长了投影仪幕布的使用寿命，但单一的无线控制系统的功能的实现是幕布设计的一个小方面，随着技术的发展与进步，人们的生活水平的快速提高，人们势必需求更加智能，更加方便的投影仪幕布。

本课题利用单片机实现投影幕布的无线控制，并对投影仪电流进行检测。

投影仪幕布控制系统具有操作方便、功耗低、无线距离远等特点。

此课题的研究成果还可以运用于家用的窗帘的改装，车库的遥控自动门等，在其他领域有广泛的运用，符合物联网时代的需求，更好的满足日常生活。

因此，加大对投影幕的研究力度是符合实际要求，有着现实的意义。

二、课题研究的主要内容和预期目标

本课题设计一个投影仪幕布控制系统，既可以通过开关控制幕布升降,也可以远距离无线控制幕布的升降。

本系统总体指标及功能要求如下：

（1）制作投影仪电流检测电路；

（2）通过无线来实现数据的传输，载波频率315MHZ/433MHZ；

（3）能够根据投影仪的开关来自动控制幕布的降和升；

（4）能够使用遥控器来控制幕布升降，无线传输距离>30米；

（5）原理图的绘制和PCB的制作。

本设计最终需要制作出一个投影仪幕布控制系统，通过该课题我可以掌握一些常用电路的设计方法和单片机软件编程方法，提高个人的电子设计能力。

课题主要内容包括硬件设计和软件设计。

三、课题研究的方法及措施

本课题是设计一个投影仪幕布控制系统，能够根据投影仪的开关来无线控制幕布升降。

通过网络、书籍等各种途径，搜索与本课题相关的资料并进行理解和学习，对无线传输、以及一些单片机的程序编写有充分的了解。

根据系统设计的功能要求，确定如下系统的总体框架:

这个系统主要包括稳压电源、主控电路、无线发射与接收模块、继电器控制模块、蜂鸣器电路和按键电路。

主要原理如下：

电源模块是把市电经过降压稳压后得到稳定的5V直流电源，为单片机、无线接收模块、继电器及蜂鸣器等提供稳定电压。

无线发射器通过PT2262编码后，发射信号给无线接收器，当无线接收器接收到信号的时，把有用的信号传给单片机，单片机把这些信号进行解码处理后，分别给继电器和蜂鸣器一定的信号，使继电器和蜂鸣器开始工作。

从而使投影幕的电机转动，控制投影幕的升降。

在这个系统中，按键主要的作用是当遇到无线发射器无法使用的时候，只要操作按键，单片机得到信号后，也可以控制投影幕的升降。

四、课题研究进度计划

毕业设计期限：

自2010年10月8日至2011年4月22日。

第一阶段（3周）：

收集关于无线通信和pic单片机的资料，系统总体方案设计，完成文献综述、外文翻译和开题报告。

第二阶段（3周）：

硬件电路设计，用Protel软件画原理图和PCB图，以及进行仿真测试。

第三阶段（3周）：

画流程图，用pic专业软件程序软件编写，做好给类数据的记录。

第四阶段（1周）：

设计作品的调试与完善，直到达到各类指标。

第五阶段（4周）：

完成论文的撰写，论文的修改。

五、参考文献

[1]张强,曾刚,丁航.单片机在多媒体教室控制系统中的应用[J].计算机技术与应用,2006,4,4（35）:

66-68.

[2]严结.单片机原理及其接口技术[M].北京:

机械工业出版社,2010,1.

[3]于军琪,陈登峰,何波.单片机原理及应用[M].北京:

中国电路出版社,2008,8.

[4]王康年.高频电子线路[M].西安:

西安电子科技大学出版社,2009,3.

[5]沈保锁,侯春萍.现代通信原理[M].北京:

国防工业出版社,2008,2.

[6]杨恢先,黄辉先主编.单片机原理及应用[M].北京:

人民邮电出版社,2006,10.

[7]彭鸿才.电机原理及拖动[M].北京:

机械工业出版社,2007,3.

[8]李发海,王岩.电机与拖动基础[M].北京:

清华大学出版社,2005,8.

[9]冯晓,刘忠恕.电机与电器控制[M].北京:

机械工业出版社,2005,8.

[10]凌阳科技.凌阳16位电机控制单片机[M].北京:

北京航空航天大学出版社,2007,7.

[11]刘和平.DSP原理及电机控制应用[M].北京:

北京航空航天大学出版社,2006,10.

[12]赵松杰等.基于AT89C52的天车智能遥控系统研究与设计[J].自动化仪表,2008,9,29（9）:

36-39.

[13]郭成林.智能遥控窗帘系统设计[J].山西电子技术.2006,6：

52-54.

[14]贾定宏,何智力,韦升俊.基于单片机的无线遥控小车研制[J].硅谷,2010,1：

47.

[15]Shanbhag.AlgorithmsTransformationTechniquesforLow-PowerWirelessVLSISystemsDesign[J].InternationalJournalofWirelessInformationNetworks,1998.5

（2）:

147-149.

[16]WuGang.lowratespace-timetrelliescode2inpowerlimitedwirelesscommunicationsystems[J]journalofelectronics.2006，19（3）.

[17]吴金戌,沈庆阳等.8051单片机实践与应用[M].北京:

清华大学出版社,2002，9.

毕业论文文献综述

电子信息工程

投影仪幕布控制系统设计开发综述

摘要：

投影机自从进入中国市场以来，一路发展迅猛，市场销量日渐增大，投影机市场的迅速崛起，也带动了与其配套的投影幕的快速发展。

目前已经由政府、教育、企业领域扩展到个人家庭领域。

单片机控制技术发展也日渐成熟。

本文主要是讲述单片机在无线传输方面的运用，并将其运用于投影仪幕布的控制系统。

里面主要介绍了投影仪幕布发展现状，单片机及它的特点，无线传输和电机控制的原理。

关键词：

单片机；无线控制电机；投影仪幕布

1.前言

本设计为《投影仪幕布控制系统开发》，相对于生活中常用的普通的简单的投影仪幕布来说，无线遥控的实现可以大大方便人们的生活，延长了投影仪幕布的使用寿命，但单一的无线控制系统的功能的实现是幕布设计的一个小方面，随着技术的发展与进步，人们的生活水平的快速提高，人们势必需求更加智能，更加方便的投影仪幕布。

投影机自从进入中国市场以来，一路发展迅猛，市场销量日渐增大，投影机市场的迅速崛起，也带动了与其配套的投影幕的快速发展。

随着投影机应用领域的不断扩展，目前已经由政府、教育、企业领域扩展到个人家庭领域，其价格也越来越人性化。

特别在现代教育上,由于多媒体教学能够充分利用各种媒体设备、信息资源,大大丰富了教学内容,使课堂教学过程更生动。

因此,多媒体教室己经成为学校教学必不可少的组成部分[1]。

这同时也预示着投影幕的巨大机遇的降临，中国投影幕市场将越来越大，但随之而来的各投影幕厂商的竞争也越来越激烈。

单一的投影仪幕布无法满足日常生活的需要。

这就需要对产品进行技术革新，在竞争激烈的的市场中突出重围。

因此，加大对投影幕的研究力度是符合实际要求。

2.系统的组成部分简介及其相关应用

2.1单片机的技术与发展

单片机（SingleChipMicrocomputer）是单片机微型计算机的简称，与通用微处理器例如Inyer公司的x86家族相比，其特点是：

他的处理器、RAM、ROM和定时器/计数器和多种输入/输出接口都集中在一块超大规模集成芯片内，用于电路空间小、功耗低的场合。

随着其技术和体系结构上控制能力的不断扩展，目前，单片机在国外被称为微控制器（Micro-controllerUnit，MCU）[2]。

单片机的有如下特点：

集成度高、体积小、可靠性高。

控制能力强，为满足工业控制的要求，单片机的指令系统中均有很多的转移指令、逻辑操作以及位处理指令。

具有外部的软硬件开发技术。

单片机系统扩展和系统配置较典型、规范，易构成规模灵活的应用系统。

低功耗，低电压，便于生产便携式产品和嵌入式应用系统。

它的灵活性好，性价比高等。

由于单片机的显著优点，它已成为科技领域的有力工具、人类生活的得力助手。

它的应用遍及各个领域，如智能仪表，机电一体化，实时控制，分布式多机系统，日常生活等。

近年来，单片机技术的发展已达到了相当高的水平，一些新型单片机层出不穷，技术日新月异。

主要趋势有低功耗CMOS化，高性能，低噪声与高可靠性，大容量、低价格化、外围电路内嵌化，微型单片化[3]。

2.2系统中的无线传输的基本原理

单片机在控制系统中广泛的被运用，这次设计主要用到的是单片机在无线传输方面的运用。

要向了解在这一方面的运用，就要先来了解下无线传输的基本原理。

下面通过高频信号无线传输来解释这个原理。

高频信号传输主要由发射部分和接收这两个部分组成，这两个部分恰好是相反的。

如图1[4]，发射设备组成框图中，最初的高频等幅震荡信号由振荡器产生，然后经过倍频器，把载波频率提高到所需的数值，接着在通过高频功率放大器，对倍频器输出的信号放大，并获得足够大的高频功率，提高给输出放大器足够的激励。

再接着是高频输出功率放大器，它是发射机的末级，是使信号再次放大并进行调制后，最后输送到天线上进行发射。

图1发射设备组成框图

如图2[4]，接收设备输入端的高频放大器是对接收天线上收到的众多的信号进行选择放大，选择需要频率的有用信号，滤除其他无用信号。

再经混频器进行解调，进一步滤除无用信号，经过中频放大器再次放大，最后经过检波器，把中频调幅信号还原成话音信号。

检波器输出的话音信号再经音响放大器放大后，通过扬声器，就可以输出接近原来的话音信号。

图2接收设备组成框图

在上述的高频信号无线传输的过程中，其性能指标主要是有效性和可靠性，其次还应考虑通信系统的安全性和保密性等指标[5]，所以可靠性和有效性很重要。

而且无线传输开发技术不断的进步，并被大量应用在生活上，无线传输装置的价格会越来越低，硬体体积也越来越小[6]。

2.3电机的介绍及PWM的介绍

随着技术的发展，各式各样的电动机出现在我们的生活中，从一开始的直流电动机，再到交流电动机，感应电动机，进入20世纪，同步电动机和异步电动机的用量越来越大。

20世纪后，生产厂家、科研院所的广大电机可以工作者为减小电机尺寸，减轻电机质量，提高电机单机容量进行了大量的科技研究工作。

[7]，如更新电机的绝缘材料，来提高电机的耐热等级；选用更好的导电材料和导磁材料，来增加电机的电磁性能等。

电机的种类主要包括直流电动机和交流电动机两种，交流电机又有异步电动机和同步电动机[8]。

直流电动机具有良好的起动、制动和调速性能；能快速起、制动，正、反转；能在十分宽广的范围内平滑而经济地调节速度。

交流电动机具有结构简单、制造、维护和使用方便、价格低廉、运行可靠、效率较高的优点。

想知道电动机的控制，就先要了解一下电动机的原理，就以直流电动机为例。

直流电动机是把电能转换成机械能，带动轴上的生产机械做功。

直流电动机的基本工作原理是：

加于直流电动机的直流电源，借助于换向器和电刷的作用，使直流电动机电枢线圈中流过的电流方向是交变的，从而使电枢产生的电磁转矩的方向恒定不变，确保直流电动机朝确定的方向连续旋转[9]。

脉宽调制的全称为：

PulseWidthModulator，简称PWM[10]。

由于它的特殊性能，常被用作直流回路中直流电动机调速。

利用脉宽调制的方式实现调速的主要好处是电源的能量能够得到充分地利用，电路的效率较高。

例如：

当输出为50％的方波时，脉宽调制电路消耗的电源能量也为50％，即几乎所有的能量都转换为负载功率输出。

而采用常见的电阻降压调速时，要使负载获得电源最大输出功率50％的功率，电源必须提供71％以上的输出功率，这其中21％消耗在电阻的压降及热耗上[11]。

此外，采用脉宽调制方式,，可以使负载在工作时得到满电源电压，这样有利于克服电机内在的线圈电阻，使电机产生更大的力矩。

当然，采用脉宽调制方式实现电机调速也有一些缺点，例如电路构成会稍许复杂，而且有可能会产生一些射频干扰，要避免这些问题，就要在设计时考虑负载与控制器尽可能地放在一起，以免它们之间的连线过长，必要时还可以考虑在电源处增加滤波器等方法。

3.总结部分

随着现今科技的不断发展进步，多媒体的发展也迎来了新的挑战。

现今的多媒体设备不单单要能够完美的展现教学内容以及日常生活需要，还要向更加人性化的方向发展。

不如增加一些远程控制可能，无线传输，语音功能等。

在不久将来，相信更先进的多媒体会出现，而多媒体设备也会使得我们生活更加丰富多彩，更加方便。

而本人的毕业设计是通过8051单片机[15]来实现投影仪幕布控制系统，通过对其的设计与制作能更好认知单片机应用的实践操作。

参考文献

[1]张强,曾刚,丁航.单片机在多媒体教室控制系统中的应用[J].计算机技术与应用,2006.4（35）:

66～68.

[2]严结.单片机原理及其接口技术[M].北京:

机械工业出版社,2010年1月.

[3]于军琪,陈登峰,何波.单片机原理及应用[M].北京;中国电路出版社,2008年8月.

[4]王康年.高频电子线路[M].西安:

西安电子科技大学出版社,2009年3月.

[5]沈保锁,侯春萍.现代通信原理[M].北京:

国防工业出版社,2008年2月.

[6]杨恢先,黄辉先主编.单片机原理及应用[M].北京:

人民邮电出版社,2006年10月.

[7]彭鸿才.电机原理及拖动[M].北京:

机械工业出版社,2007年3月.

[8]李发海,王岩.电机与拖动基础[M].北京:

清华大学出版社,2005年8月.

[9]冯晓,刘忠恕.电机与电器控制[M].北京:

机械工业出版社,2005年8月.

[10]凌阳科技.凌阳16位电机控制单片机[M].北京:

北京航空航天大学出版社,2007年7月.

[11]刘和平.DSP原理及电机控制应用[M].北京:

北京航空航天大学出版社,2006年10月.

[12]EWALDOL.M.MEHL,ANDERSONC.ZANI,JACKSONKÜNTZE,VILSONR.MOGNON.PWMMOTORDRIVECIRCUITWITHWIRELESSCOMMUNICATIONTOAMICROCOMPUTERFORSMALLPLAYINGSOCCERROBOTS[J]DepartamentodeEngenhariaElétrica,UniversidadeFederaldoParaná.

[13]Shanbhag.AlgorithmsTransformationTechniquesforLow-PowerWirelessVLSISystemsDesign[J].InternationalJournalofWirelessInformationNetworks,1998.5

（2）:

147-149.

[14]WuGang.lowratespace-timetrelliescode2inpowerlimitedwirelesscommunicationsystems[J]journalofelectronics,2006，19（3）.

[15]吴金戌,沈庆阳等.8051单片机实践与应用[M].北京:

清华大学出版社,2002年9月.

[16]赵松杰等.基于AT89C52的天车智能遥控系统研究与设计[J].自动化仪表,第29卷第9期2008年9月:

36-39.

本科毕业设计

（20届）

投影仪幕布控制系统开发

摘要

在现代化生产、生活的很多方面都运用到了单片机控制系统，在多媒体控制领域也出现了单片机控制系统的身影。

本课题是将单片机在多媒体控制上的一个运用，制作的是一个投影仪幕布控制系统，通过无线来实现数据的传输，其载波频率为315MHz，从而能够根据无线遥控器发送的信号来控制幕布升降，无线传输距离超过30米。

整个系统采用的是以PIC16F630单片机为核心，包括系统硬件设计和软件设计，来实现对幕布内电机的控制。

该系统为一自动控制系统，通过按键，发送无线信号给单片机，通过软件解码，向投影仪幕布电机输送控制信号,控制电机的转速和正反转，从而来控制投影幕的开闭。

采用PIC16F630单片机指令系统进行编程来实现软件部分。

经测试，该系统能实现上述功能。

此课题的研究成果还可以运用于家用的窗帘的改装，车库的遥控自动门等，在其他领域有广泛的运用，符合物联网时代的需求，更好的满足日常生活。

关键词：

PIC16F630；电机；无线控制系统；投影幕

Abstract

Inmodernproductionandlife,Themicrocontrollercontrolsystemisusedinmanyaspects.Forexampleinthemultimediacontrolfield.Theissueisaboutthemicrocontrollerisusedinthesystemofprojectorscreencontrol，tomakeaprojectorscreencontrolsystem.Thedataistransportedbywirelessandthecarrierfrequencyis315MHz，andthesystemiscontrolledbythesignalfromawirelessremotecontrol.Thewirelesstransmissiondistanceabove30meters.ThedesignbasedonPIC16F630microcontrollerasthecore,Includinghardwaredesignandsoftwaredesign,toachievecontrolthemotorofprojectionscreen.Thesystemisanautomaticcontrolsystem.Whenpushthebutton,thensendwirelesssignalstothemicrocontroller.Themicrocontrollerdecoderthedatabysoftwareandtransportcontrolsignalstothemotortransport.Itcancontrolthemotorspeedandreversing,Andthustocontroltheprojectionscreenopeningandclosing.Toachievethesoftwarecomponents,SoIUsetheInstructionsystemofPIC16F630microcontroller.ByTested,Thesystemcanachievetheabovefunctions.Theresearchofthisissuecanbeusedincurtain,thedoorofgarageandsoon.ThesystemconformtotherequirementsofInternetofThings,canincreasethelife.

KeyWords:

PIC16F630;Motor;WirelessControlSystem;Projectionscreen

1引言

在计算机、通信和无线技术的逐渐发展与结合[1]，无线通信技术在传统的有线通信技术上逐步被应用，它有着有线技术所没有的优势，如快捷、方便、可移动和安全等，所以被更广泛应用于汽车无线电子、环境无线监测、电气的无线自动化控制等。

随着无线通信技术的不断发展，在生活中几乎所有的领域都能找到单片机的足迹。

导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些