CN102578808A

CN102578808A - 一种基于单片机实现液晶显示屏中断式自动控制升降器

Info

Publication number: CN102578808A
Application number: CN2012100254418A
Authority: CN
Inventors: 张翼洲
Original assignee: Individual
Current assignee: Pan Junyi; Zhang Yizhou
Priority date: 2012-01-21
Filing date: 2012-01-21
Publication date: 2012-07-18

Abstract

一种基于单片机实现液晶显示屏中断式自动控制升降器，属机械电子控制技术领域，主要解决会议室桌面上的液晶显示器，通过远程控制器或终端控制器自动降至桌面下或升至桌面上的一种控制，技术特征为，以单片机系统为基础，以主程序和中断服务子程序为核心，实现远程或终端自动控制机械装置的升降运动，系统设置有四路输入和二路输出和一路中断请求，优点是，特别适用于多媒体室会议管理的自动控制，提高了运行速度，常态化工作为终端控制方式，方便本地终端用户的使用。

Description

一种基于单片机实现液晶显示屏中断式自动控制升降器

技术领域：

本发明属机械电子控制技术领域，涉及一种基于单片机实现液晶显示屏中断式自动控制升降器。

背景技术：

目前，在多媒体会议、电视会议、指挥调度会议、生产分析会议、金融分析会议和各种大型会议室里的桌面上，要求电脑的液晶显示器平时能够自动隐藏在桌面下，根据会议需要可在本地桌面按钮操作下或通过远程按钮操作下，使液晶显示器自动升上桌面并平稳放置在桌面上。虽然日本特许公报公开了2000-250、2001-354521、2000-23761专利，且中国专利公开了02238102.3、02292756.5、200920194578.X、200710123335.2、200720152038.6。但是，上述专利只公开了机械装置或部分传感电路，对其控制电路并未公开。

发明内容：

本发明就是为了实现液晶显示屏的上升、上升过程中的停止或下降和下降过程中的停止或上升的一种运动能够在远程或终端得到控制；为了实现液晶显示屏下降到指定位置时桌面下的翻板自动向上关闭或液晶显示屏上升到指定位置时桌面上的翻板自动向下打开的动作能够在远程或终端得到控制的一种液晶显示屏中断式自动控制升降器。

为达上述目的，本发明是以单片机以及外围器件构成硬件系统，以单片机程序为核心，在程序与硬件系统的相互作用下实现了液晶显示屏的上升、上升过程中的停止或下降和下降过程中的停止或上升的一种运动能在远程或终端得到控制；实现了液晶显示屏下降到指定位置时桌面下的翻板自动向上关盖或液晶显示屏上升到指定位置时桌面上的翻板自动向下开盖的动作能在远程或终端得到控制。

本发明的系统技术特征(图1)是，由远程控制器、中断请求电路、中断类型电路、终端控制器、四进制计数电路、多路传感电路、电动机、驱动电路、机械装置、单片机、单片机程序组成，远程控制器输出信号端是经中断请求电路连接在单片机的输入端(x₁)，且远程控制器输出信号端是经中断类型电路连接在单片机的输入端(x₂)；终端控制器输出信号端是经四进制循环计数电路连接在单片机的输入端(x₃)；安装在机械装置里的多路传感电路输出信号端连接在单片机的多个输入端(x₄)；单片机的两路输出端Q₁ ⁿ⁺¹和Q₂ ⁿ⁺¹经电动机驱动电路分别连接在机械装置里的两台电动机的电源电路，Q₁ ⁿ⁺¹控制电动机正反转使机械装置开盖或关盖动作，Q₂ ⁿ⁺¹控制电动机正反转使托盘上下运动；单片机的四路输入变量和两路输出变量表达式为：Q₁ ⁿ⁺¹＝f(x₁，x₂，x₃，x₄，Q₁ ⁿ，Q₂ ⁿ)，Q₁ ⁿ⁺¹值等于{(00)，(01)，(10)}，Q₂ ⁿ⁺¹＝g(x₁，x₂，x₃，x₄，Q₁ ⁿ，Q₂ ⁿ)，仅Q₁ ⁿ⁺¹值为{(01)，(10)}时，Q₂ ⁿ⁺¹值才能等于{(00)，(01)，(10)}；x₁＝{0，1}，x₂＝{(00)，(01)，(10)，(11)}，x₃＝{(00)，(01)，(10)，(11)}；单片机程序是根据图2流程编写，主程序工作在顺序查询循环状态，查询输入变量为x₃，x₄，Q₁ ⁿ，Q₂ ⁿ值，输出变量为Q₁ ⁿ⁺¹＝f(x₃，x₄，Q₁ ⁿ，Q₂ ⁿ)、Q₂ ⁿ⁺¹＝g(x₃，x₄，Q₁ ⁿ，Q₂ ⁿ)，当单片机接受到中断请求后，则查询变量为x₁，x₂，x₄，Q₁ ⁿ，Q₂ ⁿ值，输出变量为Q₁ ⁿ⁺¹＝f(x₁，x₂，x₄，Q₁ ⁿ，Q₂ ⁿ)、Q₂ ⁿ⁺¹＝g(x₁，x₂，x₁，Q₁ ⁿ，Q₂ ⁿ)。

附图说明：

图1是本发明的硬件系统技术方案示意图

图2是本发明的单片机编写程序流程图

图3是本发明的实施例示意图

图1中标号

1远程控制器；2终端控制器；3中断请求电路；4中断类型电路；5四进制计数电路；6单片机；7多路传感电路；8电动机；9机械装置；10驱动电路；x₁远程控制器的中断请求信号及输入端口；x₂远程控制器的中断类型编码(变量)及输入端口；x₃终端控制器的编码(变量)及输入端口；x₄多路传感电路的信号(变量)及输入端口；Q₁控制机械装置开盖或关盖动作的信号(变量)及输出端口；Q₂控制机械装置托盘上升或下降运动的信号(变量)及输出端口。.

图2中标号

x₁、x₂、x₃、x₄分别为输入1、2、3、4端口的输入变量，Q₁、Q₂分别为输出1、2、端口的输出变量，Q₁ ⁿ、Q₂ ⁿ分别为输出1、2、端口的前一次输出变量，Q₁ ⁿ⁺¹利Q₂ ⁿ⁺¹分别为输出1、2、端口的当前将得到的输出变量。

x₁是来自于远程控制器的信号经中断请求电路提供该单片机1号端口其变量为0或1；x₂是来自于远程控制器的信号经中断类型电路提供该单片机2号端口其变量为00、01、10、11；x₃是来自于终端控制器的信号经四进制计数电路提供该单片机3号端口其变量为00、01、10、11；x₄是来自于多路传感电路单片机4号端口其变量为0000、0001、0010、0100、1000；Q₁是单片机输出实现机械装置的开盖或关盖动作的信号，该信号变量00、01、10、11通过驱动电路供给电动机使其停止、正转、停止和反转运行；Q₂是单片机输出实现机械装置的上升或下降动作的信号，该信号变量00、01、10、11通过驱动电路供给电动机使其停止、正转、停止和反转运行。

图3中标号

K按扭开关；R电阻；Vcc电源正极；J继电器；W电动机；H霍尔传感器；N磁钢；F开盖或关盖的翻板；T托盘。

(1)虚线框与图1中标号里的1相对应即远程控制器，在该实施例中采用3个按钮开关K1、K2、K3触发提供对机械装置里关盖或开盖以及托盘的上升、停止、下降运行的信号，由3个限流电阻R1、R2、R3限制发光二极管电流。

(2)虚线框在该实施例中采用了光电隔离耦合器即电气隔离。

(3)虚线框是在该实施例中采用的施密特电路，作用是消除手动输入信号中的干扰并对触发信号上升沿进行整形。

(4)虚线框与图1中标号里3相对应即中断请求电路，在该实施例中采用了三或门电路，其输出信号提供给单片机的中断请求输入端17管脚。

(5)虚线框与图1中标号里4相对应即中断类型电路，在该实施例中采用了三二编码器对施密特电路提供的信号进行了编码，然后提供给了单片机的1、2管脚。

(6)虚线框与图1中标号里2相对应即终端控制器，在该实施例中采用了终端控制器按钮触发提供对机械装置里关盖或开盖以及托盘的上升、停止、下降运行的信号。

(7)虚线框是在该实施例中采用的施密特电路，作用是消除手动输入信号中的干扰并对触发信号上升沿进行整形。

(8)虚线框与图1中标号里5相对应即四进制计数器，在该实施例中采用了四为二进制循环计数器对施密特电路提供的信号进行了编码，然后提供给了单片机的的5、6管脚。

(10)虚线框与图1中标号里7相对应即多路传感器，在该实施例中采用了多路霍尔传感器，采集信号来自于机械装置里的动作信号和运行状态信号，输出信号提供给了单片机的12、13、14、15管脚。

(11)虚线框与图10中标号里8相对应即驱动电路，在该实施例中采用了驱动电路对来自单片机的8、9、10、11的编码信息进行控制驱动继电器J1、J2、J3、J4的工作。

(12)虚线框与图1中标号里8、9相对应即电动机和机械装置，在该实施例中采用了2个电动机分别正转或反转运行，使机械装置里的开盖或关盖动作和托盘上下运动。

(14)虚线框与图1中标号里6相对应即单片机，在该实施例中采用了PIC16F877单片机，单片机的管脚分别设置了8个输入端和四个输出端和一个中断请求端，单片机的八个输入端分别与三二编码器、四进制循环计数器、多路霍尔传感器的输出端连接，单片机的四个输出端分别与继电器的驱动电路连接，单片机的中断请求端与远程控制器的或门电路输出端连接。

具体实施方式：

下面结合实施例图3进一步说明：

单片机首先初始化，设置1、2、5、6、12、13、14、15管脚为输入端口，设置17号端口为中断请求端口并设置中断请求容许，设置8、9、10、11为输出端口；然后主程序开始运行，查询5、6、12、13、14、15管脚的电平变化，执行相应的代码程序，12、13、14、15管脚输出相应的电平，其物理过程如下，终端控制器的K4按钮产生的上升、停止、下降信号经过反相施密特触发器(7)，再由两个T触发器构成的四进制循环计数器的四种编码提供给单片机，当前机械传动装置(13)的翻板F和托盘T的位置即H1、H2、H3、H4信号变量供给单片机，单片机程序根据当前H1、H2、H3、H4的信号变量和终端控制器K4控制信号实时处理并实施过程控制，然后继续查询5、6、12、13、14、15管脚的电平变化，依次循环。

当远程控制器的控制按钮K1、K2、K3由手动产生信号时，该信号通过光电隔离耦合器(2)进行信号隔离，再经过反相施密特触发器(3)整形，整形后的信号由或门电路(4)提供给了单片机(14)的中断请求17管脚，单片机则中断响应执行中断服务程序即关中断，查询1、2、4、12、13、14、15管脚电平变化，执行相应的代码程序，由12、13、14、15管脚输出相应的电平，单片机程序根据当前H1、H2、H3、H4的信号变量和远程控制K1、K2、K3控制信号变量，在实时处理并实施过程控制，任务没有完成则循环，任务完成后则开中断，中断程序结束，退回到主程序。

下面结合实施例图3说明在远程控制器实施的上升过程控制，假设翻板在关闭位置而托盘在底层位置，霍尔器件H1、H2、H3、H4的状态分别是1、0、1、0(设高电平有效)，如果当前远程控制端有上升信号的产生，即或门输出端为1供给单片机17脚(中断请求)，同时，由三二编码器(5)供给单片机1、2脚为1、0(中断类型编码)，在此状态下，由单片机11脚输出高电平，使继电器J1导通，电动机W1正转，使翻板从关闭位置向下打开，当翻板向下翻转已到达指定位置时，霍尔器件H1、H2、H3、H4的状态分别是0、1、1、0，在此状态下，单片机控制继电器J1断开使电动机W1停止转动，同时，则单片机控制继电器J3导通使电动机W2正转，使显示屏上升，当显示屏上升到指定位置时，霍尔器件H1、H2、H3、H4的状态分别是0、1、0、1，在此状态下，单片机控制继电器J3断开，W2停止转动，单片机由3脚输出脉冲，清除当前三二编码器(8)中断源矢量地址，上升过程结束。

下面结合实施例图3说明在远程控制器实施的下降过程控制，假设翻板在打开位置而托盘在上层位置，霍尔器件H1、H2、H3、H4的状态分别是为0、1、0、1(设高电平有效)，如果当前远程控制端有下降信号的产生，即三或门输出端为1供给单片机17脚(中断请求)，同时，由三二编码器(8)供给单片机1、2脚为0、1(中断类型编码)，在此状态下，由单片机8脚输出高电平，使继电器J4导通，电动机W2反转，使显示屏下降，当显示屏下降到指定位置时，霍尔器件H1、H2、H3、H4的状态分别是为0、1、0、1状态，在此状态下，单片机控制继电器J4断开，使电动机W2停止转动，显示屏停止下降，同时，单片机10脚输出高电平使继电器J2导通，电动机W1反转，使翻板从打开位置向上关闭，当翻板向上翻转已完全关闭时，霍尔器件H1、H2、H3、H4的状态分别是为1、0、0、1状态，在此状态下，单片机控制继电器J2断开，W1停止转动，单片机由3脚输出脉冲，清除当前三二编码器(8)中断源矢量地址，下降过程结束。

下面结合实施例图3说明在终端控制器实施过程控制，由K4(4)按钮产生上升、停止、下降信号经过反相施密特触发器(5)，再经过由两个T触发器在单片机5、6脚可能形成的状态是00、01、10、11，单片机根据当前四状态信号和霍尔器件H1、H2、H3、H4的状态，实时控制过程同远程控制过程，只是在上升过程和下降过程完成后，单片机由4脚输出脉冲，使终端控制信号为停止信号。

系统特点：

1.远程控制优先权大于本地终端控制权，特别有利于会议管理；

2.由于主程序与中断服务程序分别独立运行，CPU执行指令代码较少，提高了运行速度；

3.由于常态化工作为终端控制方式，方便了本地终端用户的使用。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的形式上的限制，任何只在局部技术特征进行改动的使本领域技术人员一目了然的技术，可视为等同替换，均属于本发明技术方案。

Claims

1.一种基于单片机实现液晶显示屏中断式自动控制升降器，是由远程控制器、中断请求电路、中断类型电路、终端控制器、四进制计数电路、多路传感电路、电动机、驱动电路、机械装置、单片机、单片机程序组成，其特征是，由远程控制器输出信号端串联中断请求电路连接在单片机的输入端，且远程控制器输出信号端串联中断类型电路连接在单片机的输入端，终端控制器输出信号端串联四进制计数电路连接在单片机的输入端，机械装置里的多路传感电路输出信号端连接在单片机的多个输入端，单片机的两路输出端分别串联驱动电路连接在两台电动机上，单片机程序是由主程序顺序循环查询单片机的输入电平的变化和前一次输出电平的状态，当单片机接受到中断请求后，则执行中断服务程序。