摘要：该设计的主要目的是解决在人为升旗的时候容易产生误差这一问题。设计的解决思路是采用基于51单片机的中控系统来控制升旗的速度和升旗过程中国歌的奏唱来保持同步。在最大程度上解决手动升旗的弊端。该设计采用步进电机来作为传动系统来控制国旗的升降，用语音模块来模拟国歌的奏唱，采用LCD模块来显示国旗升降的进度。采用按键模块来作为人机交互的途径，通过按键模块来控制国旗的升降。
关键词：计算机科学及技术；51单片机；步进电机；
1引言
升国旗代表了国家的主权和独立的象征，对于一个国家的尊严和国威具有重大意义。举行升旗仪式是对每个公民进行爱国主义教育、国旗意识教育、团体意识教育的重要途径；同时也能衡量公民的素质。但是传统形式上的手动升降国旗，显现出了很多弊端，比如，升旗不能与国歌同步，不能接近开关检测防止误差等。
基于以上问题的考虑，本文设计的自动升国旗控制系统【1】，具有操作简单，携带方便，价格相对低廉等优点。主要的目的是通过该设计的使用，来提高国旗升降过程中的稳定性和可靠性。
2系统总体设计方案
系统需要能够完成升旗过程，升旗有三种模式，分别为升旗、降旗、升半旗。在升旗过程中，需要做到，升旗时国旗匀速上升的同时演奏国歌，到达顶端时，国歌自动停止；降旗时， 国旗自动匀速下降，到达底端自动停止；升半旗时，国旗先从底端升到顶端（同时奏国歌），再自动降至旗顶与杆顶之间的距离为旗杆全长的三分之一处。
3系统硬件设计
3.1 系统的硬件设计框图
该系统以单片机作为重要的控制中心，整个系统包括键盘控制模块、液晶显示模块、电机控制模块、LED显示模块、语音录放模块。
3.2 系统的硬件设计流程
根据各个模块的功能，可以将整个设计分为以下几个模块：按键控制、延时、语音录放、LED显示、电机控制、液晶显示等几个子程序。
各个主要模块的功能分别为：
电机控制模块：该系统中用到电机采用四项步进电机【2】，电机控制模块主要负责国旗的升降控制，模块接收到来自中控系统的信号后，开始工作，正转升旗，反转降旗。
语音录放模块：主要用语音芯片【3】来提供整个系统在升旗过程中的国歌来源，国歌的演奏时间为46秒，当主控系统对按键模块的信息作出处理之后，语音录放模块奏放国歌。
整个系统的硬件设计流程图如下图2：
图2 硬件设计流程图
4 结论
本系统通过软件的仿真调试和硬件的实物测试，具体的功能达到了预期效果，通过对于步进电机的转动速率即升旗的速度以及升旗的高度适当地进行一系列参数的调整，可以用于后期的实际运用中去。LCD显示模块以及LED显示模块都能正确的判断升旗的状态以及国旗的高度，在功能上，该设计圆满完成设计任务。后期还要在以下几个方面作出改进：一是在该系统的基础上增加无线控制功能，二是减小整个系统的体积，在使用方面显得更加美观，三是在自动化的基础上辅以人工手动升旗功能。
参考文献：
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[2]谢彪.步进电机原理及简易驱动电路的制作[J].电子制作，2010（05）：13-16.
[3]王素珍，田振清.用ISP实现对ISD25120语音芯片的录放音控制[J].电声技术，2002（10）：30-34.
论文作者:卡地儿亚•哈斯木1,白鑫2,贾坤3
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/8
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