張行儀 李壯

摘要：筏桿自動釣魚器的設(shè)計主要由stc15f104w控制芯片和桿梢前端固裝的震動模塊，儲力觸發(fā)裝置構(gòu)成?？刂破鞑捎胹tc15f104w芯片，控制器接入端通過杜邦線公頭與所述杜邦線母頭對接，其輸出端與小馬達(dá)的輸入端相連且控制器的輸出端外接一蜂鳴器，以實(shí)現(xiàn)報警作用。

關(guān)鍵詞：控制芯片;杜邦線;蜂鳴器：震動開關(guān)

0緒論

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對娛樂質(zhì)量的要求逐漸提高，越來越多的人選擇通過垂釣來放松自己?，F(xiàn)在市場上大多數(shù)自動釣魚器是針對魚線的拉力來檢測是否有魚咬鉤，但是并沒有針對于筏竿的自動釣魚器。而現(xiàn)在的一些磯竿或者海竿上使用的自動釣魚器或者警報器，并不適用于筏竿。設(shè)計一種筏桿釣魚器，提高中魚率，用機(jī)器代替人眼的觀察，降低疲勞感，以達(dá)到更舒適的使用體驗(yàn)感。該設(shè)計具有廣泛應(yīng)用前景的新高技術(shù)，值得我們認(rèn)真學(xué)習(xí)研究。

1總體方案設(shè)計

1.1? 系統(tǒng)硬件組成

筏桿釣魚器，包括通過接插件相連的桿梢和桿身，所述桿梢前端固裝有一震動開關(guān)，后段固裝有一兩杜邦線端母子，所述震動開關(guān)的兩端子分別通過漆包銅線與對應(yīng)的杜邦線端母子相連，所述桿身包括依次連接的桿身前段、手柄和儲力觸發(fā)裝置，桿身前段上安裝有一對通過漆包銅線相連的杜邦線公母頭，杜邦線公頭安裝在前端，杜邦線母頭安裝在后端，手柄下端安裝有一線輪，所述儲力觸發(fā)裝置包括塑料管、彈簧、扣件、粗皮筋、拉環(huán)、小馬達(dá)和小鐵環(huán)，所述彈簧水平安裝在塑料管內(nèi)，一端與塑料管內(nèi)側(cè)底面的中心點(diǎn)固接，另一端與所述扣件的一端固接，所述扣件的另一端通過粗皮筋與所述拉環(huán)固接，所述小馬達(dá)安裝在塑料管外側(cè)的上頂端，所述小鐵環(huán)通過L形連接桿與小馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸端固接，所述小鐵環(huán)與所述扣件的扣頭部分套接，所述拉環(huán)套住線輪較遠(yuǎn)一側(cè)的操作手柄;所述手柄前端上側(cè)安裝有一控制器，該控制器接入端通過杜邦線公頭與所述杜邦線母頭對接，其輸出端與小馬達(dá)的輸入端相連。

進(jìn)一步地，所述震動開關(guān)與桿梢前端通過細(xì)扎線捆綁固定，且震動開關(guān)不可安裝在導(dǎo)環(huán)一側(cè)。

進(jìn)一步地，所述漆包銅線每隔十公分用窄透明膠布固定，且漆包銅線與桿梢平行設(shè)置，不能有多余的線避免釣魚時纏繞。

進(jìn)一步地，所述杜邦線母端子采用熱熔膠固定在桿梢后段。

進(jìn)一步地，所述控制器采用stc15f104w芯片，且所述控制器的輸出端外接一蜂鳴器。

1.2? stc15f104w芯片的簡介及基本操作使用

特性：口增強(qiáng)型8051CPU，1T，單時鐘/ 機(jī)器周期，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051。

工作電壓：STC15F104W系列工作電壓：5.5V-4.5V（5V單片機(jī)）;STC15L104W系列工作電壓：3.6V-2.4V（3V單片機(jī)）;

1K/2K/3K/4K/5K/7K字字節(jié)片內(nèi)Flash程序存儲器，擦寫次數(shù)10萬次以上;

“片內(nèi)128字節(jié)的SRAM XRAM（xdata）;

片內(nèi)EEPROM功能，擦寫次數(shù)10萬次以上;

ISP/IAP，在系統(tǒng)可編程/ 在應(yīng)用可編程，無需編程器/ 仿真器;

內(nèi)部高可靠復(fù)位，ISP編程時8 級復(fù)位門檻電壓可選，可徹底省掉外部復(fù)位電路;

工作頻率范圍：5MH2～35MHz，相當(dāng)于普通8051的 60MHz～420MHz口內(nèi)部高精度;

R/C時鐘（口共2 個定時器/計數(shù)器---TO（兼容普通8051的定時器）

/T2，井均可實(shí)現(xiàn)可編程時鐘輸出，另外管腳MCLKO可將內(nèi)部主時鐘對外分頻輸出?？删幊虝r鐘輸出功能（對內(nèi)部系統(tǒng)時鐘或?qū)ν獠抗苣_的時鐘輸入進(jìn)行時鐘分頻輸出）;

由于STC15系列5V單片機(jī)/0口的對外輸出速度最快不超過135MHz，所以5V單片機(jī)的對外可編程時鐘輸出速度最快也不超過

13.5MHz.;而3.3V單片機(jī)U/0口的對外輸出速度最快不超過8MHz，故

3.3V單片機(jī)的對外可編程時鐘輸出速度最快也不超過8MHz;

整個芯片電流最大不要超過90mA如果I/0口不夠用，可外接74HC595（參考價0.15元）來擴(kuò)展/0口，并可多芯片級聯(lián)擴(kuò)展幾十個I/0口;

開發(fā)環(huán)境：在Keil C開發(fā)環(huán)境中，選擇Intel8052編譯即可。

1.3震動器感受及原理

在手柄附近還有一個震動開關(guān)，當(dāng)開關(guān)感受到震動時，整個系統(tǒng)停止響應(yīng)。作用：桿梢震動有兩種情況，一.有魚咬鉤導(dǎo)致桿梢晃動，二.是由于桿身以及手柄的晃動導(dǎo)致桿梢的晃動。如果竿稍搖動，桿梢會同時接收到來自桿梢和桿身的信號。而我們只需要的是來自桿梢的信號，這時在手柄附近震動開關(guān)就起作用了。它的作用就是屏蔽無用的信號，以免誤報警，提升產(chǎn)品的實(shí)用性。

2筏桿自動釣魚器的具體功能實(shí)現(xiàn)

2.1筏桿自動釣魚器的兩種使用模式

非垂釣時：打開電源開關(guān)，手握桿柄，把拇指按一下輕觸開關(guān)按下之后不會發(fā)出警報或者觸發(fā)儲力裝置。設(shè)置原因：人把筏竿拿到手中后，因?yàn)闊o法一直保持靜止，桿梢一定會產(chǎn)生震動，傳感器一定會傳來信號，但是此時的信號是無用信號，所以需要屏蔽。正式垂釣時把筏竿放到支架上，再按一下輕觸開關(guān)，此時接受到的信號為有效信號，可以產(chǎn)生響應(yīng)，。

垂釣時，可以選擇兩種模式：

模式一只有報警功能，只需要把控制電機(jī)的開關(guān)關(guān)閉。具體功能，當(dāng)魚咬鉤時，桿梢會發(fā)生一定程度彎曲振動。此時桿梢傳感器檢測到信號。stc15f104w芯片接收到信號之后會驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出規(guī)律的聲音。

模式二報警加拉線。把控制電機(jī)的開關(guān)打開。具體功能，當(dāng)魚咬鉤時，桿梢會發(fā)生一定程度彎曲振動。此時桿梢傳感器檢測到信號。stc15f104w芯片接收到信號之后會驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出規(guī)律的聲音并且電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，觸發(fā)儲力裝置，會使線輪手柄處向收線方向轉(zhuǎn)動半圈，線收回30公分左右處理裝置是利用一根粗皮筋拉長而制成，觸發(fā)時會有很強(qiáng)的拉力帶動手柄旋轉(zhuǎn)，從而拉動魚線，把魚釣到。

3結(jié)論與展望

①本文對筏桿自動釣魚器系統(tǒng)的設(shè)計的組成和工作原理進(jìn)行了簡單的一個介紹，并對該模型提出了總體設(shè)計方案。

②對基于嵌入式的智能安全系統(tǒng)的設(shè)計進(jìn)行了軟硬件的設(shè)計，對人體指紋數(shù)據(jù)采集和分析。

③系統(tǒng)設(shè)計完成后，進(jìn)行了試驗(yàn)，試驗(yàn)還存在許多不足之處，對于電源的設(shè)計不太合理，如果不能在電池用完前及時更換或補(bǔ)充，那樣就會造成防護(hù)的失效。希望通過不斷的學(xué)習(xí)，利用專業(yè)知識解決這個問題。

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基金項(xiàng)目：西北民族大學(xué)電氣工程學(xué)院大學(xué)生科研創(chuàng)新“雙E”項(xiàng)目資助項(xiàng)目編號：20191920

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第一作者簡介：張行儀（1998），女，重慶人，2017級通信工程