智能臺(tái)燈單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)題 目 基于單片機(jī)的臺(tái)燈亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)學(xué) 院 理學(xué)院 專 業(yè) 電子信息科學(xué)與技術(shù) 班 級 11信科2班 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 譚保華 二 一 四 年 六 月基于單片機(jī)的臺(tái)燈亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目錄摘要：3關(guān)鍵詞：3一、設(shè)計(jì)要求 3二、設(shè)計(jì)思路 3三、系統(tǒng)組成及電路設(shè)計(jì) 31、采光電路 42、A/D轉(zhuǎn)換電路 43、以C51為核心的中央處理部分 54、數(shù)碼管顯示電路55、警報(bào)電路 56、LED電路 57、信息鎖存電路 5四、總體電路圖 6五、元器件介紹 71、AT89C51介紹72、74HC573介紹9六總結(jié)10附錄11參考文獻(xiàn)13專心-專

2、注-專業(yè)摘要：臺(tái)燈是現(xiàn)代科技的產(chǎn)品，給人們的生活帶來了極大的便利，豐富了人們的夜間活動(dòng)，改變了古人天黑即休息的習(xí)慣，拓展了人的工作時(shí)間。隨著臺(tái)燈應(yīng)用的不斷廣泛，人們對臺(tái)燈的要求也多了起來，對臺(tái)燈亮度調(diào)節(jié)的要求不斷的被人們提出來。社會(huì)的不斷進(jìn)步，人類在不斷追求，市場在不斷變化，高科技應(yīng)用含量決定著產(chǎn)品發(fā)展的新趨勢和前景，智能化技術(shù)在電子產(chǎn)品領(lǐng)域的應(yīng)用意義深遠(yuǎn)，隨著高科技的發(fā)展，家用電器也越來越偏向自動(dòng)化，本次課程設(shè)計(jì)便是應(yīng)用智能化技術(shù)，通過單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)臺(tái)燈的亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞：臺(tái)燈 智能化 單片機(jī) 亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)一、 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)基于單片機(jī)，根據(jù)不同的環(huán)境光臺(tái)燈發(fā)出不同的亮度，當(dāng)環(huán)境光低于

3、設(shè)置亮度時(shí)給予告警提示。系統(tǒng)包括采光電路，差動(dòng)放大電路，功率放大電路等組成部分，并根據(jù)光敏元件的光譜特性保證亮度恒定。二、 設(shè)計(jì)思路1 采光電路2 A/D轉(zhuǎn)換電路3 以C51為核心的中央處理部分4 數(shù)碼管顯示電路5 警報(bào)電路6 LED電路7 信息鎖存部分三、 系統(tǒng)組成及電路設(shè)計(jì)1. 采光電路采光電路采用一個(gè)光敏電阻，一個(gè)保護(hù)電阻，一個(gè)電源組成，電路組成如下2. A/D轉(zhuǎn)換電路A/D轉(zhuǎn)換電路采用ADC0808單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)，in0端接入來自光敏電阻的信號(hào)，經(jīng)過U2的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換后由D0D7接口傳送給U1.電路圖如下3. 以C51為核心的中央處理單元 以C51為核心的中央處理單元，采用的是AT89

4、C51單片機(jī)，D0D7接口接受來自A/D轉(zhuǎn)換器U2的信號(hào)，并傳遞給鎖存器U3、U4。LED1LED7控制LED燈的亮滅。電路設(shè)計(jì)如下 4. 數(shù)碼管顯示電路 數(shù)碼管顯示電路的作用是顯示當(dāng)前自然光強(qiáng)度，有四位數(shù)碼管進(jìn)行顯示，ADP接口為段選信號(hào)接口，WE1WE4為位選信號(hào)接口，由U3與U4進(jìn)行控制。電路設(shè)計(jì)如下5. 警報(bào)電路 警報(bào)電路適當(dāng)自然光過暗時(shí)，臺(tái)燈自動(dòng)發(fā)出警報(bào)鈴聲，提示光線過暗，不易于進(jìn)行工作，由蜂鳴器speaker當(dāng)蜂鳴器，由中央控制單元U1控制，電路如下 6. LED電路部分 LED電路是臺(tái)燈的亮燈部分，通過亮燈的數(shù)量來控制臺(tái)燈的亮暗，由中央控制單元U1通過LED1LED8接口進(jìn)行控制

5、，電路圖如下 7. 信息鎖存部分 信息鎖存電路來記錄并傳遞當(dāng)前環(huán)境光的亮度，由兩塊74HC573單片機(jī)組成，電路所涉及如下 四、 總體電路圖 基于單片機(jī)的臺(tái)燈亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)總電路設(shè)計(jì)如下 五、 元器件介紹1、 AT89C51介紹 AT89C51是一種帶4KFLASH（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位，俗稱。AT89C2051是一種帶2K閃存可編程可擦除的。的可擦除可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將

6、多功能8位CPU和閃速組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。AT89C51為很多提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 AT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k Flash ，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32 個(gè)I/O 口線，兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)5向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工口，片內(nèi)振蕩器及。同時(shí)，AT89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，口及繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)

7、位。 管腳說明：VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P0口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的低八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須接上拉電阻。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為低八位地址接收。P2口：P

8、2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部或16位地址存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和。P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為

9、低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管腳 備選功能P3.0 RXD（串行輸入口）P3.1 TXD（串行輸出口）P3.2 /INT0（外部中斷0）P3.3 /INT1（外部中斷1）P3.4 T0（計(jì)時(shí)器0外部輸入）P3.5 T1（計(jì)時(shí)器1外部輸入）P3.6 /WR（寫選通）P3.7 /RD（讀選通）P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)的高電平時(shí)間。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部時(shí)，允許的用于鎖存地址的低位字節(jié)。在FLASH期間，此用于輸入脈沖。在平時(shí)，ALE端以

10、不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該被略微拉高。如果在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。/PSEN：外部的選通信號(hào)。在由外部程序取指期間，每個(gè)兩次/PSEN有效。但在訪問存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部

11、鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。振蕩器特性:XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部要通過一個(gè)二分頻，因此對外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。2、 74HC573介紹74HC573包含八進(jìn)制3態(tài)非反轉(zhuǎn)透明鎖存器，是一種高性能硅門器件。SL74HC573跟LS/

12、AL573的管腳一樣。器件的輸入是和標(biāo)準(zhǔn)CMOS輸出兼容的，加上拉電阻他們能和LS/ALSTTL輸出兼容。輸入是和標(biāo)準(zhǔn) CMOS 輸出兼容的；加上拉，他們能和 LS/ALSTTL 輸出兼容。當(dāng)鎖存使能端LE為高時(shí)，這些器件的鎖存對于數(shù)據(jù)是透明的（也就是說輸出同步）。當(dāng)鎖存使能變低時(shí)，符合建立時(shí)間和保持時(shí)間的數(shù)據(jù)會(huì)被鎖存。×u36755X出能直接接到 CMOS，NMOS 和 TTL 接口上×u25805X作范圍：2.0V6.0V×u20302X輸入電流：1.0uA×CMOS 器件的高噪聲抵抗特性·三態(tài)總線驅(qū)動(dòng)輸出·置數(shù)全并行存取

13、3;緩沖控制輸入·使能輸入有改善抗擾度的滯后作用原理說明：M54HC563/74HC563/M54HC573/74HC573的八個(gè)鎖存器都是透明的D 型鎖存器，當(dāng)使能（G）為高時(shí)，Q 輸出將隨數(shù)據(jù)（D）輸入而變。當(dāng)使能為低時(shí)，輸出將鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平上。輸出控制不影響鎖存器的內(nèi)部工作，即老數(shù)據(jù)可以保持，甚至當(dāng)輸出被關(guān)閉時(shí)，新的數(shù)據(jù)也可以置入。這種電路可以驅(qū)動(dòng)大或低阻抗負(fù)載，可以直接與系統(tǒng)總線接口并驅(qū)動(dòng)總線，而不需要外接口。特別適用于緩沖寄存器，I/O 通道，雙向總線驅(qū)動(dòng)器和工作寄存器。數(shù)據(jù)鎖存當(dāng)輸入的數(shù)據(jù)消失時(shí)，在芯片的輸出端，數(shù)據(jù)仍然保持； 這個(gè)概念在并行數(shù)據(jù)擴(kuò)展中經(jīng)常使用到。

14、六、 總結(jié)經(jīng)過半個(gè)多月以來的日夜兼程，我們小組終于完成了這次的課程設(shè)計(jì)，回想這一過程，真實(shí)感受頗多。 自老師分發(fā)下課程設(shè)計(jì)的任務(wù)后，雖然我們已經(jīng)沒有了課，但是我們還有繁重的復(fù)習(xí)任務(wù)，還有去江夏區(qū)一個(gè)公司去實(shí)習(xí)，我們小組四個(gè)人都付出了艱辛的努力，因?yàn)槲覀冎挥泻苌俚臅r(shí)間去利用，如果不能很好的分工合作，我們幾乎是不可能完成這個(gè)課程設(shè)計(jì)的。從拿到任務(wù)回到宿舍后，我們就開始分工，胡凱負(fù)責(zé)去查閱資料，尋找有沒有可以借鑒的例子，莊賓復(fù)習(xí)C語言的知識(shí)，對系統(tǒng)的程序進(jìn)行編寫，龍?jiān)撇ǚ唫鞲衅骱蛦纹瑱C(jī)的課本，尋求解決課程設(shè)計(jì)的方案，我則根據(jù)龍?jiān)撇ㄌ岢龅慕鉀Q方案設(shè)計(jì)電路，在Proteus上設(shè)計(jì)電路，討論用什么單片機(jī)

15、，每個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)如何實(shí)現(xiàn)，在這個(gè)過程中不斷遇到問題，解決問題，不停的去翻閱資料，去和其他同學(xué)商量，終于讓我們趕在17周周三以前完成了這次的課程設(shè)計(jì)。通過本次的課程設(shè)計(jì)，我受益匪淺，重新認(rèn)識(shí)了電子信息科學(xué)與技術(shù)這個(gè)專業(yè)，以前總不知道學(xué)這個(gè)專業(yè)可以做什么，感到所學(xué)的課程都沒有實(shí)際用處。但是經(jīng)過了這次課程設(shè)計(jì)，我推翻了以前的想法，原來我們學(xué)的每門學(xué)科都是有用處的，只不過以前知識(shí)儲(chǔ)備不夠，不能夠?qū)⑺鶎W(xué)結(jié)合起來運(yùn)用。就比如這次課程設(shè)計(jì)，將以前學(xué)過的C語言，匯編語言，模擬電子技術(shù)，數(shù)字電子技術(shù)，傳感器原理及應(yīng)用，單片機(jī)原理及應(yīng)用等課程都結(jié)合了起來，在這些學(xué)科的幫助下才完成了本次的課程設(shè)計(jì)。在做課程設(shè)計(jì)的過程中

16、，也讓我受到了很多啟發(fā)，我們完全可以運(yùn)用自己所學(xué)過的知識(shí)去做很多東西，用以解決身邊的問題，便利人們的生活。比如這次做的是一個(gè)亮度自我調(diào)節(jié)的臺(tái)燈，也可以做一個(gè)完全智能的臺(tái)燈，人靠近會(huì)自動(dòng)亮，人離開后會(huì)自動(dòng)熄滅等。只要發(fā)現(xiàn)生活中的需求，就會(huì)有解決問題的辦法。我相信我會(huì)在電子信息科學(xué)與技術(shù)這個(gè)專業(yè)中，與幾位老師學(xué)到很多的知識(shí)。附錄ORG0000HAJMP MAINORG0003HAJMPin0;光敏電阻ORG0013HORG0050HMAIN: MOV P0,#B;置初始值in0可重復(fù)觸發(fā)，燈滅MOVTMOD,#B;方式2，8位自動(dòng)重裝計(jì)數(shù)器MOV TCON,#B;開啟計(jì)數(shù)器T0MOVIE,#B;開

17、啟所有中斷SJMP$ ;燈慢慢變亮DET1:MOVP0,#BCALLTIME0;燈亮度延時(shí)10msMOVP0,#BCALLTIME0MOVP0,#BCALLTIME0MOVP0,#BCALLTIME0MOVP0,#BCALLTIME0MOVP0,#BCALLTIME0MOVP0,#BCALLTIME0MOVP0,#BCALLTIME1RETI;燈慢慢熄滅DET0:CALLTIME1;延時(shí)1分鐘MOVTCON,AANLA,#1JZLOOPMOVP0,#BCALLTIME0MOVP0,#BCALLTIME0MOVP0,#BCALLTIME0MOVP0,#BCALLTIME0MOVP0,#BCALLTIME0MOVP0,#BCALLTIME0MOVP0,#BCALLTIME0MOVP0,#BRETILOOP:ret;延時(shí)10msTIME0:SETBTR0MOVR0,#250MOVR1,#20D_1:DJNZR0,D_1MOVR0,#250DJNZR1,D_1CLRTR0RET;延時(shí)1分鐘TIME1:SETBTR0MOVR0,#25