基于单片机的智能投影仪幕布控制系统设计

凌锴垚

（长沙市周南中学，长沙 410005）

智能时代这一概念距其诞生已经有19年的时间，而要真正实现智能化的未来世界宏伟蓝图，对芯片的运用必不可少。而单片机是集成电路的心脏，本文将通过智能幕布这一实例来简单阐述单片机的基本运用。

1 智能幕布的控制原理

幕布控制原理：当投影仪打开时，红外感应装置感应到开启信号，将红外信号转化为电脉冲控制步进电机来使幕布下降。当幕布下降到底时，行程开关切断控制电机的电路。当红外感应装置无法感应到红外信号时，则控制电机反向转动来实现幕布的收缩。

图1

2 系统模块设计

2.1 电源供电模块

将电源接口与vcc相连实现单片机的供电，而驱动器与电动机的驱动则靠外源电路来实现，这样满足不同元件对电流的不同要求，实现整体电路的和谐与高效，电源接口直接由外部电源供电，并且由自锁开关控制。

2.2 数据采集模块

数据采集模块包括红外感应模块、顶部和底部的行程开关控制模块。其中红外感应模块使用1838T这一低成本的感应装置，感应投影仪的开启与关闭的红外信号。与单片机相连，借助单片机处理相关信号，并将其传输给电机控制模块，由电机控制模块5控制电机的正反转，完成数据的采集与处理，顶部和底部的行程开关用于检测幕布能到达的最小和最大行程。

2.3 动力控制模块

动力控制模块采取正反转的控制模式，通过2MD320步进行电机驱动器与35H34H-0404A步进电机的协同作用来实现幕布的升降（图2）。鉴于日常使用的幕布易损坏这一特点，应该将脉冲信号的频率控制在一定范围内，使电机转速不至于过快而造成损坏的问题。

2.4 数据显示模块

通过LCD液晶显示组件与单片机的微处理器协同作用，将幕布的开闭情况以数字或文字的形式反馈给使用者，液晶具有体积小、重量轻等特点，能够满足使用需要。

3 软件设计

打开电源后系统自动判断投影仪的状态，信号采集模块判断检测到投影仪发射的光线时，1838T接受到红外线信号，将光信号转换成数字量信号传输给单片机，经过STC90C516RD处理后将正向转动信号给驱动电动机，当幕布到到底部时，行程开关切断电机正向转动电路，完成幕布的展开。当幕布没有触碰到行程开关时，电机继续正向转动。当投影仪状态处于关闭状态时，红外信号中断和底部限位开关的状态判断幕布是否打开，同时满足2个条件时，电机逆向转动电路投入使用，触碰到顶部时，行程开关时切断电机逆向转动电路。整体设计如（图3）。

图2

图3

4 结束语

硬件层面上，STC90C516RD单片机是整个系统的核心所在，是电路模块化应用的基础；1838T感应器负责完成信息的接受；LCD显示模块显示幕布的收放状态；2MD320驱动器接受单片机信号并完成对步进电机的控制，实现幕布的升降。软件层面上，运用简单的逻辑语言设计基础控制程序，将其内嵌至单片机来实现控制作用。