基于arm的智能垃圾桶設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)論文

1、<p><b>　　電控學(xué)院</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　課程名稱：ARM嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ) </p><p>　　題 目：基于ARM的智能垃圾桶設(shè)計(jì) </p><p><b>　　摘 要</

2、b></p><p>　　垃圾桶作為人類生活中的必需品，伴隨著人類走過(guò)了每一個(gè)時(shí)代。隨著生活水平的提高，人們對(duì)生活品質(zhì)更為關(guān)注，智能垃圾桶應(yīng)運(yùn)而生。本作品主要由ARM最小系統(tǒng)和ULN2003芯片控制中心模塊和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制為主。信號(hào)檢測(cè)電路模塊、驅(qū)動(dòng)電路模塊、控制電路模塊和顯示電路模塊四部分組成，是集機(jī)光、濕度、電于一體的科技新產(chǎn)品。作品通過(guò)紅外感應(yīng)器信號(hào)檢測(cè)電路模塊檢測(cè)到探測(cè)范圍內(nèi)有人進(jìn)入或者其他檢測(cè)信

3、號(hào)時(shí)，經(jīng)過(guò)芯片控制中心模塊的分析處理后啟動(dòng)控制電路模塊做出相開蓋、關(guān)蓋等應(yīng)動(dòng)作；垃圾進(jìn)去垃圾桶時(shí)，通過(guò)溫濕度傳感器檢測(cè)垃圾類別，顯示電路模塊也隨之啟動(dòng)并顯示投入垃圾的種類，同時(shí)也提醒人們要保護(hù)環(huán)境。本作品圖文并茂，易識(shí)別，可自動(dòng)打開桶蓋和進(jìn)行垃圾的固液體分類，減少衛(wèi)生感染的隱患，能有效杜絕各種傳染性疾病通過(guò)垃圾進(jìn)行傳播，為人們的健康提供了有力的保障。</p><p><b>　　關(guān)鍵詞：</b&g

4、t;</p><p>　　ARM最小系統(tǒng) 、熱紅外傳感器、 溫濕度傳感器、步進(jìn)電機(jī)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　緒論-----------------------------------------------------------------------------------</p>

5、<p>　　一．課題設(shè)計(jì)要求-----------------------------------------------------------------</p><p>　　二．課題設(shè)計(jì)目的-----------------------------------------------------------------</p><p>　　三．課題設(shè)計(jì)原理及方案----

6、----------------------------------------------------</p><p>　　3.1課設(shè)總原理-----------------------------------------------------------------------------</p><p>　　3.1.1 EasyARM2131最小系統(tǒng)----------------

7、-----------------------------------------</p><p>　　3.1.2步進(jìn)電機(jī)原理-----------------------------------------------------------------------</p><p>　　3.1.3熱紅外傳感器原理--------------------------------------

8、---------------------------</p><p>　　3.2系統(tǒng)總體方案-------------------------------------------------------------------------</p><p>　　四．課題設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)-------------------------------------------------------

9、---</p><p>　　4.1智能垃圾桶機(jī)的組成-----------------------------------------------------</p><p>　　4.2智能垃圾桶工作流程-----------------------------------------------------</p><p>　　4.3硬件設(shè)計(jì)電路圖--------

10、---------------------------------------------------</p><p>　　五．課題設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)----------------------------------------------------------</p><p>　　5.1軟件設(shè)計(jì)流程圖---------------------------------------------

11、------------</p><p>　　5.2軟件設(shè)計(jì)程序------------------------------------------------------------</p><p>　　結(jié)果及總結(jié)------------------------------------------------------------------------</p><

12、p>　　致謝---------------------------------------------------------------------------------</p><p>　　附錄--------------------------------------------------------------------------------</p><p>　　附錄

13、一（心得體會(huì)）---------------------------------------------------------------------</p><p>　　附錄二（硬件電路圖）------------------------------------------------------------------</p><p>　　附錄三（軟件程序）-------------

14、--------------------------------------------------------</p><p>　　附錄四（作品實(shí)物圖）------------------------------------------------------------------</p><p>　　參考文獻(xiàn) -------------------------------------

15、------------------------------------</p><p><b>　　緒 論</b></p><p>　　現(xiàn)在，許多發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、英國(guó)都致力于研究新型智能型垃圾桶，使垃圾桶具有多項(xiàng)智能型功能。本文提出了一種實(shí)用型智能垃圾桶的方案，這種垃圾桶能夠調(diào)節(jié)開蓋的角度，控制垃圾桶走近消費(fèi)者、從功能方面更側(cè)重于在生活細(xì)節(jié)上為消費(fèi)者帶來(lái)便利，

16、衛(wèi)生、環(huán)保、健康。</p><p>　　傳統(tǒng)的垃圾桶都是采用不封口，手打開或腳踩的方式打開桶蓋投遞垃圾，不但操作麻煩，而且很對(duì)人身體健康影響，對(duì)空氣環(huán)境也不利。例如：</p><p>　　1、垃圾桶對(duì)垃圾的密封效果不好，導(dǎo)致垃圾桶附近異味較大，并且極易滋生細(xì)菌、寄生蟲等，對(duì)人們的健康造成較大的危害。 </p><p>　　2、現(xiàn)有的垃圾桶不能自動(dòng)處理桶內(nèi)垃圾，經(jīng)常出

17、現(xiàn)大量垃圾溢出垃圾桶的現(xiàn)象，影響環(huán)境衛(wèi)生，造成污染，危害人們的健康。 </p><p>　　3、現(xiàn)有的垃圾桶不能及時(shí)封裝桶內(nèi)垃圾，垃圾長(zhǎng)時(shí)間裸露在外，環(huán)衛(wèi)工人處理垃圾時(shí)與垃圾直接接觸，增大環(huán)衛(wèi)工人患病幾率。</p><p>　　4、許多人對(duì)于產(chǎn)生的垃圾沒有合理分類，給環(huán)衛(wèi)工人造成一定的工作負(fù)擔(dān)。</p><p>　　對(duì)于“智能垃圾桶”這個(gè)名詞，相信大家已不陌生，現(xiàn)在

18、市場(chǎng)上已出現(xiàn)一種技術(shù)成熟的智能垃圾桶產(chǎn)品。它能夠在人的手或物體接近投物口一定距離時(shí)，垃圾桶自動(dòng)開蓋，等垃圾投入完畢，垃圾桶桶蓋又自動(dòng)關(guān)閉。雖然該產(chǎn)品已不需用手直接接觸垃圾桶桶蓋，但要真正使垃圾桶實(shí)現(xiàn)智能化，這還只能算是第一步。由于這種垃圾桶的功能還比較單一，并且直接開關(guān)蓋這一功能機(jī)械耗損程度較高，所以還有許多需要改進(jìn)的地方。 </p><p>　　為解決上述問(wèn)題，經(jīng)過(guò)多方調(diào)查研究，我們?cè)O(shè)計(jì)了一款具有對(duì)垃圾自動(dòng)分類

19、感應(yīng)識(shí)別以及自動(dòng)開合蓋等功能的垃圾桶。垃圾桶可通過(guò)及時(shí)關(guān)閉桶蓋，可以有效地抑制異味的散發(fā)以及病菌的傳播。該垃圾桶自動(dòng)打開后，可進(jìn)行自動(dòng)分類，從而可使該垃圾桶分成兩類垃圾，有效地避免了垃圾種類混亂，不好處理的現(xiàn)象。該垃圾桶將垃圾自動(dòng)分類后，可分別進(jìn)入A或B箱，環(huán)衛(wèi)工人直接從此兩中收取垃圾。從而使環(huán)衛(wèi)工人在處理垃圾時(shí)，減少了工作量，體現(xiàn)了人性化設(shè)計(jì)垃圾桶作為人類生活中的必需品，伴隨著人類走過(guò)了每一個(gè)時(shí)代。</p><p&

20、gt;<b>　　課題設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　1.用protel畫出ARM最小系統(tǒng)及外圍擴(kuò)展電路。</p><p>　　2.設(shè)計(jì)硬件部分，實(shí)現(xiàn)桶蓋的自動(dòng)打開，垃圾的自動(dòng)分類。</p><p>　　3.顯示部分可用12864或者數(shù)碼管，最好用上位機(jī)（VB或者Labvll仿真）。</p><p><b&g

21、t;　　課題設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　通過(guò)紅外感應(yīng)器信號(hào)檢測(cè)電路模塊檢測(cè)到探測(cè)范圍內(nèi)有人進(jìn)入或者其他檢測(cè)信號(hào)時(shí)，經(jīng)過(guò)芯片控制中心模塊的分析處理后啟動(dòng)控制電路模塊，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)做出開蓋、關(guān)蓋等應(yīng)動(dòng)作；垃圾進(jìn)去垃圾桶時(shí)，通過(guò)溫濕度傳感器檢測(cè)垃圾類別，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)是垃圾放入A箱，電機(jī)反轉(zhuǎn)使得垃圾放入B箱，顯示電路模塊也隨之啟動(dòng)并顯示投入垃圾的種類，為人們帶來(lái)便利 、衛(wèi)生 、環(huán)保 、健康。&

22、lt;/p><p><b>　　課題設(shè)計(jì)原理及方案</b></p><p>　　3.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)總原理</p><p>　　本作品主要由ARM最小系統(tǒng)和ULN2003A芯片做驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)紅外感應(yīng)器信號(hào)檢測(cè)電路模塊檢測(cè)到探測(cè)范圍內(nèi)有人靠進(jìn)或者其他檢測(cè)信號(hào)時(shí)，經(jīng)過(guò)芯片控制中心模塊的分析處理后啟動(dòng)控制電路模塊，步進(jìn)電機(jī)做出相應(yīng)開蓋、關(guān)蓋等應(yīng)動(dòng)作；垃圾進(jìn)

23、去垃圾桶時(shí)，通過(guò)溫濕度傳感器檢測(cè)垃圾類別，顯示電路模塊也隨之啟動(dòng)并顯示投入垃圾的種類。</p><p>　　3.1.1 EasyARM2131最小系統(tǒng)</p><p>　　EasyARM2131開發(fā)板是廣州周立功公司設(shè)計(jì)的EasyARM系列開發(fā)套件之一，采用了PHILIPS公司基于ARM7TDMI-S 核、單電源供電、LQFP64封裝的LPC2131，具有JTAG仿真調(diào)試、ISP編程等功能

24、?？蛇M(jìn)行GPIO的控制實(shí)驗(yàn)，如LED閃爍控制、鍵盤輸入、蜂鳴器控制、模擬SPI等； 可進(jìn)行外部中斷實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)向量中斷控制器(VIC)； 定時(shí)器控制實(shí)驗(yàn)，如定時(shí)控制LED、按鍵捕獲輸入、匹配比較輸出等；使用RS232轉(zhuǎn)換電路，完成UART通訊實(shí)驗(yàn)等。</p><p>　　圖1 EasyARM2131開發(fā)板功能框圖</p><p>　　3.1.2步進(jìn)電機(jī)原理</p><p&

25、gt;　　步進(jìn)電機(jī)是機(jī)電控制中一種常用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其原理是通過(guò)對(duì)它每相線圈中的電流和順序切換來(lái)使電機(jī)作步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)電路由脈沖信號(hào)來(lái)控制，所以調(diào)節(jié)脈沖信號(hào)的頻率便可改變步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。通俗地說(shuō):當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度(及步進(jìn)角)。通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)即可以控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的。同時(shí)通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的?，F(xiàn)在比較常用的步進(jìn)電機(jī)

26、包括反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)（VR)、永磁式步進(jìn)電機(jī)(PM)，混合式步進(jìn)電機(jī)(HB)和單相式步進(jìn)電機(jī)等。</p><p>　　3.1.3 熱紅外傳感器原理</p><p>　　這種傳感器有三個(gè)引腳，其中標(biāo)有“+”端是正電源，標(biāo)有“—”端是地，標(biāo)有“OUT”端是輸出引腳。當(dāng)人靠近時(shí)，輸出電壓為3V，當(dāng)無(wú)人靠近時(shí)輸出電壓為0V，電源工作電壓為4.5-20V；感應(yīng)角度為110°；靜態(tài)電流小于40

27、uA；感應(yīng)距離為1-5米。</p><p>　　這種檢測(cè)模塊的優(yōu)點(diǎn)是本身不發(fā)生任何類型的輻射，一般手機(jī)的電磁信號(hào)、照明等不會(huì)引起誤動(dòng)作。器件功耗小，價(jià)格低廉。缺點(diǎn)是只能測(cè)試運(yùn)動(dòng)的生物體，且容易受到較強(qiáng)熱源、射頻輻射干擾，當(dāng)環(huán)境溫度接近時(shí)，靈敏度會(huì)下降。</p><p><b>　　實(shí)物如下圖所示：</b></p><p><b>　　

28、圖2-熱紅外傳感器</b></p><p><b>　　3.2系統(tǒng)總體方案</b></p><p>　　本課題主要由ARM及其外圍電路、紅外檢測(cè)電路、步進(jìn)電機(jī)控制電路等組成。正常工作時(shí),ARM循環(huán)檢測(cè)紅外檢測(cè)電路輸出信號(hào)，據(jù)此產(chǎn)生電動(dòng)機(jī)控制信號(hào)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)桶蓋運(yùn)行，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到控制方式發(fā)生改變時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入相應(yīng)式。如垃圾桶在的控制方關(guān)閉蓋子過(guò)程中遇到人或其他

29、障礙物時(shí)蓋子無(wú)條件朝相反方向打開。其原理方框圖如所示。</p><p><b>　　圖3 原理方框圖</b></p><p><b>　　課題設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1智能垃圾桶機(jī)的組成：</p><p>　　（1） 主控制器（ARM）：它是智能垃圾桶的指揮中心，通過(guò)內(nèi)部編有指

30、令程序的大規(guī)模集成塊，發(fā)出相應(yīng)指令，指揮步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)工作；同時(shí)人們通過(guò)主控器調(diào)節(jié)桶蓋的開啟速度、開啟幅度等參數(shù)。</p><p>　?。?） 熱紅外傳感器：負(fù)責(zé)采集外部信號(hào)，如同人們的眼睛，當(dāng)有移動(dòng)的物體進(jìn)入它的工作范圍時(shí)，它就給主控制器一個(gè)脈沖信號(hào)。</p><p>　　(3） 步進(jìn)電機(jī)：提供開蓋與關(guān)蓋的主動(dòng)力，控制蓋子加速與減速運(yùn)行。</p><p>　　4.2

31、智能垃圾桶工作流程：</p><p>　　感應(yīng)探測(cè)器探測(cè)到有人靠近時(shí)，將脈沖信號(hào)傳給主控器，主控器判斷后通知運(yùn)行。步進(jìn)電機(jī)得到一定運(yùn)行電流后做正向運(yùn)行，將動(dòng)力傳給同步帶，步帶轉(zhuǎn)動(dòng)一段時(shí)間后，電機(jī)反轉(zhuǎn)，垃圾桶自動(dòng)關(guān)閉。</p><p>　　4.3硬件電路圖如附錄二所示</p><p><b>　　課題設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)</b></p>&

32、lt;p>　　5.1軟件設(shè)計(jì)流程圖如下所示：</p><p>　　5.2軟件編寫的程序如附錄三所示</p><p><b>　　結(jié)果及問(wèn)題總結(jié)</b></p><p>　　1．程序?qū)崿F(xiàn)了以下功能 ：</p><p>　　1)當(dāng)紅外傳感器檢測(cè)到垃圾桶周圍人出現(xiàn)時(shí)，連接的小燈點(diǎn)亮，垃圾桶蓋子自動(dòng)打開；人離開，延時(shí)時(shí)間過(guò)

33、后，蓋子自動(dòng)合上。 </p><p>　　2）當(dāng)溫濕度感應(yīng)模塊檢測(cè)到液體時(shí)，連接的小燈點(diǎn)亮，亮一段時(shí)間后，小燈滅并延時(shí)，在此期間，步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，垃圾掉入B箱。</p><p>　　3）通過(guò)顯示屏的模塊，正確判斷了垃圾是固態(tài)還是液態(tài)。</p><p>　　2．遇到的問(wèn)題總結(jié)如下：</p><p>　　1）以前沒有接觸過(guò)ARM最小系統(tǒng),所以開始做

34、有點(diǎn)費(fèi)力，時(shí)間、材料有限的情況下，就做出兩個(gè)模塊的功能。 </p><p>　　2）紅外感應(yīng)模塊所用的芯片 HC-SR501，上面有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)按鈕，一個(gè)控制延時(shí)時(shí)間，一個(gè)控制感應(yīng)距離，開始的時(shí)候沒發(fā)現(xiàn)它們的作用，就單靠程序的延時(shí)控制小燈的亮滅時(shí)間，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和預(yù)想不符，仔細(xì)閱讀了芯片引腳功能分析后，發(fā)現(xiàn)并解決了這個(gè)問(wèn)題。</p><p>　　3)網(wǎng)上對(duì)ARM的具體應(yīng)用資料特別少，查找十分不

35、便，對(duì)初期工作造成困擾。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　時(shí)間真的過(guò)的好快，轉(zhuǎn)眼為期兩周的ARM課程設(shè)計(jì)的完成也隨之進(jìn)入了尾聲。在此我們真的要感謝我們的指導(dǎo)老師李紅巖和楊學(xué)存老師。在本次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，兩位老師對(duì)我們從題目的審核、構(gòu)思、修改到最后定稿的過(guò)程中，自始至終都傾注時(shí)間、經(jīng)歷和心血。由于我們自身經(jīng)驗(yàn)缺乏，所以一開始真的無(wú)法下手

36、，設(shè)計(jì)進(jìn)程也很緩慢，而此時(shí)老師不僅僅在設(shè)計(jì)方面給予引導(dǎo)，在選材方面也給予參考，特別是他們多次詢問(wèn)寫作進(jìn)程，并為我們指導(dǎo)，幫助我們開拓思路，這些付出和關(guān)心讓我們堅(jiān)定了能夠完成這次設(shè)計(jì)的信心。而我們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下，也不敢松懈，盡可能早的完成課程設(shè)計(jì)。</p><p>　　兩位老師以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)之道、寬厚仁慈的胸懷、積極樂(lè)觀的生活態(tài)度，兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神為我們樹立了一輩子學(xué)習(xí)的典范，他們的教

37、誨與鞭策將激勵(lì)我們?cè)趯W(xué)習(xí)和生活的道路上開拓創(chuàng)新。他們淵博的知識(shí)、開闊的視野和敏銳的思維給了我們深深的啟迪。真的發(fā)自內(nèi)心的說(shuō)一句：老師，謝謝您們。</p><p>　　最后，我們要向百忙之中抽時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行審閱，評(píng)議和參與我們課題的老師真心地表示感謝，謝謝您們！</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　附錄

38、一（心得體會(huì)）</b></p><p><b>　　宋富鵬：</b></p><p>　　突然發(fā)覺當(dāng)你認(rèn)真的做一件事情時(shí)，時(shí)間過(guò)得是異常飛快，往往最終的結(jié)果可能不是你所預(yù)期的，但在這個(gè)過(guò)程中你沒有留下遺憾，留下的是彌足珍貴的記憶，當(dāng)你回首時(shí)，便會(huì)發(fā)現(xiàn)自己收獲了頗多，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)你所要的結(jié)果。</p><p>　　當(dāng)孫同學(xué)說(shuō)加入我的組時(shí)，

39、我們的ARM課設(shè)就已經(jīng)開始了。雖常說(shuō)理論再好都不如實(shí)踐來(lái)的快，但是沒有理論的支撐是萬(wàn)萬(wàn)不能的，在這次課設(shè)中，我對(duì)這點(diǎn)深有體悟。從開始的方案確定到最后的程序調(diào)試，每一步都不是隨便瞎來(lái)的，都有嚴(yán)格的理論知識(shí)。確定方案那天，第一時(shí)間想到的是百度上有沒有原版，可是當(dāng)我費(fèi)盡心機(jī)去求度娘時(shí)，我傻眼了，沒有一個(gè)關(guān)于ARM控制的智能垃圾桶的模板，一時(shí)茫然，只好硬著頭皮去圖書館找了幾本ARM設(shè)計(jì)的實(shí)例教程，總算有點(diǎn)眉目。當(dāng)方案定下來(lái)后，我們確定所需材料器

40、件，這點(diǎn)多虧了李紅巖老師的幫助，他給我們提供了可能用到的所有元器件，使得我們避免了不少麻煩?？赡苁窍热霝橹鞯木売砂?，其實(shí)更多的是ARM課沒學(xué)好，心里還是喜歡單片機(jī)，對(duì)ARM有一種排斥心理。一上手，碰到各種麻煩，ARM中程序怎么寫是最令人頭疼的，最終通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)了修改程序，通過(guò)將別人的電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行修改后得到了我們的智能垃圾桶程序，這點(diǎn)讓我們非常興奮。程序解決之后，硬件電路連接就相對(duì)簡(jiǎn)單多了，我們焊好了電路板，第一次通過(guò)在線調(diào)試，發(fā)現(xiàn)

41、了許多問(wèn)題，第一，只有一個(gè)電機(jī)可以轉(zhuǎn)動(dòng)，另一個(gè)電機(jī)毫無(wú)反應(yīng)；第二，12864上沒有任何顯示；第三</p><p>　　這次課設(shè)是我做過(guò)的所有電子設(shè)計(jì)中最艱難的一次，但這次我卻學(xué)會(huì)了獨(dú)自解決問(wèn)題，在沒有任何模板的情況下完成了自己以前不可能完成的任務(wù)。這次我是真正的去自主學(xué)習(xí)，自己動(dòng)手，從中收獲了硬件及軟件上的許多知識(shí)，也是學(xué)會(huì)了使用2003驅(qū)動(dòng)芯片及紅外傳感器。在此，我要特別感謝李紅巖老師的耐心指導(dǎo)以及李紅巖老師及

42、楊學(xué)存老師提供的實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)。相信這次課設(shè)定會(huì)給我以后工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，因?yàn)檎麄€(gè)過(guò)程都是我和組員們動(dòng)手完成，包括畫原理圖、硬件連接、程序調(diào)試等等，自己動(dòng)手了定會(huì)掌握牢固。再次衷心的感謝兩位老師及課設(shè)過(guò)程中幫助我們的小伙伴！</p><p><b>　　孫媚媚：</b></p><p>　　為期兩周的ARM課設(shè)實(shí)習(xí)很快過(guò)去了，雖然過(guò)程很痛苦，但果實(shí)是豐碩的。以前我們學(xué)習(xí)

43、知識(shí)總是停留在知識(shí)層面，覺得書本上的只弄懂了就不錯(cuò)了。但通過(guò)這次實(shí)習(xí)我發(fā)現(xiàn)我以前的想法真是大錯(cuò)特錯(cuò)。要適應(yīng)現(xiàn)在高速發(fā)展的社會(huì)的人才需求，我們不光要具備良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，還有有優(yōu)秀的仔細(xì)能力、融會(huì)貫通能力。通過(guò)這次實(shí)習(xí)我發(fā)現(xiàn)，我在這方面真的十分欠缺。我們做的基于ARM的最小系統(tǒng)的智能垃圾桶的設(shè)計(jì)，聽似簡(jiǎn)單，但設(shè)計(jì)之初，我們焦頭爛額，首先，以前的課設(shè)都是以51或52單片機(jī)為主控制板來(lái)實(shí)現(xiàn)控制功能，沒有應(yīng)用過(guò)ARM最小系統(tǒng)控制板，那時(shí)才發(fā)現(xiàn)，作

44、為自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生，我們的知識(shí)面有多么狹隘。其次，對(duì)于智能垃圾桶要具備哪些功能，我們只有初步的了解，但對(duì)于具體的做法和程序的編寫，我無(wú)從下手，我焦躁過(guò)，放棄過(guò)，但最終，都想著要最后提交實(shí)習(xí)報(bào)告，而重新振作。我們?cè)诰W(wǎng)上利用并不豐富關(guān)于ARM的資料，查閱圖書館僅有的一種關(guān)于ARM的圖書，團(tuán)結(jié)一致，發(fā)揮我們的想象力。在真正設(shè)計(jì)期間，我們遇到很多困難，但是我們沒有在氣餒，堅(jiān)持了兩個(gè)星期。在這門課程設(shè)計(jì)中，我鍛煉了自己動(dòng)手能力，提高了解決問(wèn)題的能

45、力。我學(xué)習(xí)了ARM編程，了解紅外傳感器H</p><p><b>　　胡建：</b></p><p>　　兩周的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)束了，我們組所做的基于arm的智能垃圾桶也取得了較好的成果，同時(shí)也使我對(duì)ARM有了更深刻的理解與認(rèn)識(shí)。ARM微處理器的在較新的體系結(jié)構(gòu)中支持兩種指令集：ARM指令集和Thumb指令集。其中，ARM指令為32位的長(zhǎng)度，Thumb指令為16位長(zhǎng)

46、度。Thumb指令集為ARM指令集的功能子集，但與等價(jià)的ARM代碼相比較，可節(jié)省30%～40%以上的存儲(chǔ)空間，同時(shí)具備32位代碼的所有優(yōu)點(diǎn)。ARM處理器的三大特點(diǎn)是：耗電少功能強(qiáng)、16位/32位雙指令集和合作伙伴眾多。1、體積小、低功耗、低成本、高性能；2、支持Thumb（16位）/ARM（32位）雙指令集，能很好的兼容8位/16位器件；3、大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度更快；4、大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成；5、尋址方式靈

47、活簡(jiǎn)單，執(zhí)行效率高；6、指令長(zhǎng)度固定。  在處理硬件部分時(shí)最大的感受是arm板比較脆弱精細(xì)，沒有51好處理，實(shí)現(xiàn)各部分功能時(shí)也不容易，時(shí)好時(shí)壞。由于只能上機(jī)調(diào)試，給功能實(shí)現(xiàn)帶來(lái)了很大麻煩。軟件部分則由于學(xué)習(xí)不深，程序的編寫與修改也是一大難題。最終我們通過(guò)一系列的調(diào)試與修改，實(shí)現(xiàn)了垃圾桶的紅外</p><p><b>　　楊冬：</b></p><p

48、>　　在大四第一學(xué)期的末尾學(xué)校給我們專業(yè)安排了為期兩周的ARM實(shí)習(xí)課程。因?yàn)樵谶@學(xué)期自己作為一個(gè)大四學(xué)生也參加了各種各樣的招聘會(huì)，深知實(shí)踐對(duì)于自我的重要性，所以一開始就對(duì)這項(xiàng)課程有了濃厚的興趣，因?yàn)樽职±蠋熼_始的介紹中我了解到，這項(xiàng)課程設(shè)計(jì)不同于我們以往的任何一實(shí)習(xí)課程，在這次課設(shè)當(dāng)中我們先是自由分成了幾個(gè)小組，然后根據(jù)老師所給的課題任意的去選擇自己感興趣的一項(xiàng)并去完成它。而更為重要的是我們要做出一個(gè)模型，實(shí)現(xiàn)所要求的各個(gè)功能基于

49、ARM這門課程。而且老師還要求我們要有自己的創(chuàng)新，這在給我們壓力的同時(shí)也讓我們能夠充分的發(fā)揮我們自己的創(chuàng)作能力。而且我們所做的智能垃圾桶也是非常的切合實(shí)際生活，讓我們有更多的空間去發(fā)揮。并且將我們所學(xué)的ARM這門課程進(jìn)一步鞏固。開始做只能垃圾桶時(shí)候我們都有些不知所措，雖然在小組的討論中有很多不同的想法，但苦于無(wú)法實(shí)現(xiàn)，不能很好地運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)。因此我們分別查閱了一些相關(guān)書籍，并且在網(wǎng)上借閱了一些和我們課題相似的設(shè)計(jì)題目，在多次的借閱參

50、考之后就開始了我們自己的硬件接線。但只有在真正的做過(guò)之后才發(fā)現(xiàn)自己所想的東西有些和實(shí)際出入太大，比如我們焊接的第一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，理</p><p>　　附錄二（硬件電路圖）</p><p><b>　　附錄三（軟件程序）</b></p><p><b>　　源程序代碼：</b></p><p>　

51、　#include "config.h"</p><p>　　#define MOTOA 1<<10 // P0.10 </p><p>　　#define MOTOB 1<<11 // P0.11 </p><p>　　#define MOTOC

52、 1<<12 // P0.12 </p><p>　　#define MOTOD 1<<13 // P0.13</p><p>　　#define MOTOA1 1<<28 // P0.28 </p><p>　　#define MOTOB2 1<&l

53、t;29 // P0.29</p><p>　　#define MOTOC3 1<<30 // P0.30 </p><p>　　#define MOTOD4 1<<31 // P0.31 </p><p>　　#define IR_LED 1<<27

54、 // P0.27 </p><p>　　#define key1 1<<16 // 電機(jī)2正轉(zhuǎn)A-B-C-D（投放固體）</p><p>　　#define key2 1<<17 //電機(jī)1正轉(zhuǎn)打開垃圾蓋</p><p>　　#define

55、 key3 1<<18 //電機(jī)1反轉(zhuǎn)關(guān)上垃圾蓋</p><p>　　#define key4 1<<19 //電機(jī)2反轉(zhuǎn)（投放液體）</p><p>　　#define key5 1<<20 //電機(jī)1，2停止</p

56、><p>　　#define KEYCON0x081f0000 // LED控制字</p><p>　　#define MOTOCON0xf0003c00 // MOTO控制字</p><p>　　#define GPIOSET(PIN) IO0SET = PIN // 方便修改置位端口</p

57、><p>　　#define GPIOCLR(PIN)IO0CLR = PIN // 方便修改清位端口</p><p>　　#define RS 1<<9 //P0.9</p><p>　　#define SID 1<<6 //P0.6

58、</p><p>　　#define E 1<<4 //P0.4</p><p>　　#define PSB 1<<2 //P0.2并行或串行，選擇低電平串行模式</p><p>　　#define RST 1<&

59、lt;25 //P1.25，復(fù)位腳</p><p>　　unsigned char IC_DAT1[64]="友情提示： 垃圾投放完畢！ ";</p><p>　　unsigned char IC_DAT2[64]="請(qǐng)投放：

60、 固體 ";</p><p>　　unsigned char IC_DAT3[64]="請(qǐng)投放 液體 "; </p><p>　　unsigned char IC_DA

61、T4[64]="請(qǐng)使用智能垃圾桶 請(qǐng)分類投放 ";</p><p>　　unsigned char IC_DAT5[64]=" 電機(jī)： 停 止 ";</p><p>　　unsigne

62、d char IC_DAT6[64]="自動(dòng)化1102 宋富鵬 楊冬 胡建 孫媚媚 ";</p><p>　　void TransferCom(unsigned char data0);</p><p>　　void TransferData(unsigned char data1);</p><p

63、>　　void delay(unsigned int m);</p><p>　　void delay_10ms(uint32 n);</p><p>　　void lcd_mesg(unsigned char *adder1);</p><p>　　void DelayNS(uint32 dly);</p><p>　　void

64、MOTO1(uint8 i); </p><p>　　void MOTO10(uint8 i); </p><p>　　void MOTO_Mode1(uint8 i); // A-B-C-D</p><p>　　void MOTO_Mode10(uint8 i);</p><p>　　/***********

65、*****************************************************************</p><p>　　* 名 稱：main()</p><p>　　* 功 能：根據(jù)表DISP_TAB來(lái)控制LED顯示。</p><p>　　******************************************

66、**********************************/</p><p>　　int main(void)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　/* PINSEL2使用啟動(dòng)代碼的默認(rèn)配置，切勿任意配置PINSEL2，否則總線會(huì)受到干擾 */ </p><p>　　PINSE

67、L0=0x00000000;</p><p>　　PINSEL1=0X00000000;</p><p>　　PINSEL2&=~(0x00000006); //設(shè)置所有I/O口為普通GPIO口</p><p>　　IO0DIR =MOTOCON; // 配置LED控制I/O方向 </p>&

68、lt;p>　　LCD12864_init();</p><p>　　initinal(); //液晶端口初始化</p><p>　　while((IO0PIN&key1)&&(IO0PIN&key2)&&(IO0PIN&key3)&&(IO0PIN&

69、key4)&&(IO0PIN&key5)!=0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　lcd_mesg(IC_DAT6); //顯示界面6</p><p><b>　　}</b></p><p><b>

70、;　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　if ((IO0PIN&key1)==0)</p><p>　　MOTO_Mode1(10); </p><p>　　if ((IO0PIN&key2)！=0)

71、 </p><p>　　MOTO1(10);</p><p>　　if ((IO0PIN&key2)==0)</p><p>　　MOTO10(10); // 電機(jī)2反轉(zhuǎn)</p><p>　　if((IO0PIN&key4==0)|(IO0PIN&IR_LED)!=0)<

72、;/p><p>　　MOTO_Mode10(10);</p><p>　　// A-B-C-D</p><p>　　if((IO0PIN&key5)==0) // 停止</p><p><b>　　{</b></p><p>　　initinal();</p>

73、;<p>　　lcd_mesg(IC_DAT5); //顯示界面5</p><p>　　IO0CLR=MOTOCON;</p><p><b>　　};</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　return(0);</p&g

74、t;<p><b>　　}</b></p><p>　　/****************************************************************************</p><p>　　* 名 稱：DelayNS()</p><p>　　* 功 能：長(zhǎng)軟件延時(shí)</p&

75、gt;<p>　　* 入口參數(shù)：dly延時(shí)參數(shù)，值越大，延時(shí)越久</p><p><b>　　* 出口參數(shù)：無(wú)</b></p><p>　　****************************************************************************/</p><p>　　void D

76、elayNS(uint32 dly)</p><p>　　{ uint32 i;</p><p>　　for(; dly>0; dly--) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(i=0; i<5000; i++);</p><p><b&

77、gt;　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/****************************************************************************</p><p>　　* 名 稱：MOTO_Mode1()</p><p

78、>　　* 功 能：?jiǎn)嗡呐某绦?lt;/p><p>　　* 入口參數(shù)：uint8 i延時(shí)參數(shù)，值越大，延時(shí)越久</p><p><b>　　* 出口參數(shù)：無(wú)</b></p><p>　　***************************************************************************

79、*/</p><p>　　void MOTO1(uint8 i) // A-B-C-D</p><p><b>　　{</b></p><p>　　initinal();</p><p>　　while((IO0PIN&key1)&&(IO0PIN&key3)&am

80、p;&(IO0PIN&key4)&&(IO0PIN&key5)!=0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　lcd_mesg(IC_DAT2); //顯示漢字界面2</p><p><b>　　/* A */</b>&l

81、t;/p><p>　　GPIOSET(MOTOA1);</p><p>　　DelayNS(i);</p><p>　　GPIOCLR(MOTOA1);</p><p><b>　　/* B */</b></p><p>　　GPIOSET(MOTOB2);</p><p>　

82、　DelayNS(i);</p><p>　　GPIOCLR(MOTOB2);</p><p><b>　　/* C */</b></p><p>　　GPIOSET(MOTOC3); </p><p>　　DelayNS(i);</p><p>　　GPIOCLR(MOTOC3);</p&

83、gt;<p><b>　　/* D */</b></p><p>　　GPIOSET(MOTOD4); </p><p>　　DelayNS(i);</p><p>　　GPIOCLR(MOTOD4);</p><p><b>　　}</b></p>

84、<p><b>　　}</b></p><p>　　void MOTO10(uint8 i) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　initinal();</p><p>　　while((IO0PIN&key1)&&(

85、IO0PIN&key2)&&(IO0PIN&key4)&&(IO0PIN&key5)!=0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　lcd_mesg(IC_DAT3); //顯示漢字界面3</p><p>　　/* D

86、 */ </p><p>　　GPIOSET(MOTOD4);</p><p>　　DelayNS(i);</p><p>　　GPIOCLR(MOTOD4);</p><p><b>　　/* C */</b></p><p>　　GPIOSET(MO

87、TOC3);</p><p>　　DelayNS(i);</p><p>　　GPIOCLR(MOTOC3);</p><p><b>　　/* B */</b></p><p>　　GPIOSET(MOTOB2); </p><p>　　DelayNS(i);</p><p&

88、gt;　　GPIOCLR(MOTOB2);</p><p><b>　　/* A */</b></p><p>　　GPIOSET(MOTOA1); </p><p>　　DelayNS(i);</p><p>　　GPIOCLR(MOTOA1);</p><p><b

89、>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void MOTO_Mode1(uint8 i) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　initinal();</p><p>　　

90、while((IO0PIN&key2)&&(IO0PIN&key3)&&(IO0PIN&key4)&&(IO0PIN&key5)!=0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　lcd_mesg(IC_DAT1); //顯示漢字界

91、面1</p><p><b>　　/* A */</b></p><p>　　GPIOSET(MOTOA);</p><p>　　DelayNS(i);</p><p>　　GPIOCLR(MOTOA);</p><p><b>　　/* B */</b></p>

92、<p>　　GPIOSET(MOTOB);</p><p>　　DelayNS(i);</p><p>　　GPIOCLR(MOTOB);</p><p><b>　　/* C */</b></p><p>　　GPIOSET(MOTOC); </p><p>　　DelayNS(i

93、);</p><p>　　GPIOCLR(MOTOC);</p><p><b>　　/* D */</b></p><p>　　GPIOSET(MOTOD); </p><p>　　DelayNS(i);</p><p>　　GPIOCLR(MOTOD);</p>

94、;<p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void MOTO_Mode10(uint8 i) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　initinal();</p

95、><p>　　while((IO0PIN&key1)&&(IO0PIN&key2)&&(IO0PIN&key3)&&(IO0PIN&key5)!=0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　lcd_mesg(IC_DAT4);

96、 //顯示漢字界面4</p><p><b>　　/* D */ </b></p><p>　　GPIOSET(MOTOD);</p><p>　　DelayNS(i);</p><p>　　GPIOCLR(MOTOD);</p><p><b>　　/* C */</b&

97、gt;</p><p>　　GPIOSET(MOTOC);</p><p>　　DelayNS(i);</p><p>　　GPIOCLR(MOTOC);</p><p><b>　　/* B */</b></p><p>　　GPIOSET(MOTOB); </p><p&g

98、t;　　DelayNS(i);</p><p>　　GPIOCLR(MOTOB);</p><p><b>　　/* A */</b></p><p>　　GPIOSET(MOTOA); </p><p>　　DelayNS(i);</p><p>　　GPIOCLR(MOT

99、OA);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*************************************************************</p><p>　　* 名稱：delay()</p>

100、;<p>　　* 功能：延時(shí)程序</p><p>　　**************************************************************/</p><p>　　void delay(unsigned int m)</p><p><b>　　{</b></p><p&

101、gt;　　unsigned int i,j;</p><p>　　for(i=0;i<m;i++)</p><p>　　for(j=0;j<50;j++);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*********************************************

102、****************</p><p>　　* 名稱：delay_10ms()</p><p>　　* 功能：延時(shí)程序</p><p>　　**************************************************************/</p><p>　　void delay_10ms(uint3

103、2 n)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uint32 i,j;</p><p>　　for(i=0;i<n;i++)</p><p>　　for(j=0;j<2000;j++);</p><p><b>　　}</b></p&g

104、t;<p>　　/*************************************************************</p><p>　　* 名稱：initinal()</p><p>　　* 功能：LCD12864字庫(kù)初始化</p><p>　　***************************************

105、***********************/</p><p>　　initinal(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay_10ms(4); //大于40ms的延時(shí)程序</p><p>　　IO0SET=PSB;

106、 //設(shè)置為串行工作方式</p><p><b>　　delay(1);</b></p><p>　　IO1CLR=RST; //復(fù)位</p><p><b>　　delay(1);</b></p><p>

107、;　　IO1SET=RST; //復(fù)位置高</p><p>　　delay(10);</p><p>　　TransferCom(0x30); //8bit設(shè)置。RE=0.G=0，圖片顯示關(guān)</p><p>　　delay(100);</p><p>　

108、　TransferCom(0x0C); //D=1,顯示開</p><p>　　delay(100);</p><p>　　TransferCom(0x01); //清屏</p><p>　　delay_10ms(1);</p><p>　　TransferCom(0

109、x06); //模式設(shè)置，光標(biāo)從右向左加1位移動(dòng)</p><p>　　delay(100);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/****************************************************************</p>

110、<p>　　* 名稱：lcd_mesg()</p><p>　　* 功能：在LCD12864上顯示漢字</p><p>　　*****************************************************************/</p><p>　　void lcd_mesg(unsigned char *adder1)<

111、;/p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i;</p><p>　　TransferCom(0x80); </p><p>　　delay(100);</p><p>　　for(i=0;i<32;i++)</p><p>&

112、lt;b>　　{</b></p><p>　　TransferData(*adder1);</p><p><b>　　adder1++;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　TransferCom(0x90);</p><p&g

113、t;　　delay(100);</p><p>　　for(i=16;i<64;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TransferData(*adder1);</p><p><b>　　adder1++;</b></p><p>&

114、lt;b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/******************************************************************</p><p>　　* 名稱：SeddByte()</p><p>　　* 功

115、能：發(fā)送1字節(jié)數(shù)據(jù)</p><p>　　*******************************************************************/</p><p>　　void SendByte(unsigned char Dbyte)</p><p><b>　　{</b></p><p>

116、;　　unsigned char i;</p><p>　　for(i=0;i<8;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　IO0CLR=E;</b></p><p>　　if((Dbyte&0x80)==0x80)</p><

117、p>　　IO0SET=SID;</p><p><b>　　else</b></p><p>　　IO0CLR=SID;</p><p>　　Dbyte=Dbyte<<1; //左移一位</p><p><b>　　IO0SET=E;<

118、/b></p><p><b>　　IO0CLR=E;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*****************************************************

119、**********</p><p>　　* 名稱：TransferCom()</p><p>　　* 功能：向LCD12864發(fā)送命令</p><p>　　****************************************************************/</p><p>　　void TransferCo

120、m(unsigned char data0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　IO0SET=RS;</p><p>　　SendByte(0xf8); // 11111，RW(0),RS(1),0</p><p>　　SendB

121、yte(0xf0&data0); //高4位</p><p>　　SendByte(0xf0&data0<<4); //低4位</p><p>　　IO0CLR=RS; </p&

122、gt;<p><b>　　}</b></p><p>　　/*************************************************************</p><p>　　* 名稱：TransferData()</p><p>　　* 功能：向LCD12864發(fā)送數(shù)據(jù)</p><