智能臺燈單片機課程設計

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上單片機原理及應用課程設計題 目 基于單片機的臺燈亮度自動調節(jié)系統(tǒng)學 院 理學院 專 業(yè) 電子信息科學與技術 班 級 11信科2班 學生姓名 學 號 指導教師 譚保華 二 一 四 年 六 月基于單片機的臺燈亮度自動調節(jié)系統(tǒng)設計目錄摘要：3關鍵詞：3一、設計要求 3二、設計思路 3三、系統(tǒng)組成及電路設計 31、采光電路 42、A/D轉換電路 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10附錄11參考文獻13專心-專

2、注-專業(yè)摘要：臺燈是現(xiàn)代科技的產品，給人們的生活帶來了極大的便利，豐富了人們的夜間活動，改變了古人天黑即休息的習慣，拓展了人的工作時間。隨著臺燈應用的不斷廣泛，人們對臺燈的要求也多了起來，對臺燈亮度調節(jié)的要求不斷的被人們提出來。社會的不斷進步，人類在不斷追求，市場在不斷變化，高科技應用含量決定著產品發(fā)展的新趨勢和前景，智能化技術在電子產品領域的應用意義深遠，隨著高科技的發(fā)展，家用電器也越來越偏向自動化，本次課程設計便是應用智能化技術，通過單片機來實現(xiàn)臺燈的亮度自動調節(jié)系統(tǒng)。 關鍵詞：臺燈 智能化 單片機 亮度自動調節(jié)一、 設計要求設計基于單片機，根據(jù)不同的環(huán)境光臺燈發(fā)出不同的亮度，當環(huán)境光低于

3、設置亮度時給予告警提示。系統(tǒng)包括采光電路，差動放大電路，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、 設計思路1 采光電路2 A/D轉換電路3 以C51為核心的中央處理部分4 數(shù)碼管顯示電路5 警報電路6 LED電路7 信息鎖存部分三、 系統(tǒng)組成及電路設計1. 采光電路采光電路采用一個光敏電阻，一個保護電阻，一個電源組成，電路組成如下2. A/D轉換電路A/D轉換電路采用ADC0808單片機來實現(xiàn)，in0端接入來自光敏電阻的信號，經(jīng)過U2的A/D模數(shù)轉換后由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，D0D7接口接受來自A/D轉換器U2的信號，并傳遞給鎖存器U3、U4。LED1LED7控制LED燈的亮滅。電路設計如下 4. 數(shù)碼管顯示電路 數(shù)碼管顯示電路的作用是顯示當前自然光強度，有四位數(shù)碼管進行顯示，ADP接口為段選信號接口，WE1WE4為位選信號接口，由U3與U4進行控制。電路設計如下5. 警報電路 警報電路適當自然光過暗時，臺燈自動發(fā)出警報鈴聲，提示光線過暗，不易于進行工作，由蜂鳴器speaker當蜂鳴器，由中央控制單元U1控制，電路如下 6. LED電路部分 LED電路是臺燈的亮燈部分，通過亮燈的數(shù)量來控制臺燈的亮暗，由中央控制單元U1通過LED1LED8接口進行控制

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前環(huán)境光的亮度，由兩塊74HC573單片機組成，電路所涉及如下 四、 總體電路圖 基于單片機的臺燈亮度自動調節(jié)系統(tǒng)總電路設計如下 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。的可擦除可以反復擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失制造技術制造，與工業(yè)標準的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廉的方案。 AT89C51 提供以下標準功能：4k Flash ，128字節(jié)內部RAM，32 個I/O 口線，兩個16位定時/計數(shù)器，一個5向量兩級中斷結構，一個全雙工口，片內振蕩器及。同時，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/計數(shù)器，口及繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復

7、位。 管腳說明：VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P0口的管腳第一次寫1時，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，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須接上拉電阻。P1口：P1口是一個內部提供上拉電阻的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，被內部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為低八位地址接收。P2口：P

8、2口為一個內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內部上拉的緣故。P2口當用于外部或16位地址存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)進行讀寫時，P2口輸出其的內容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和。P3口：P3口管腳是8個帶內部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內部上拉為高電平，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（計時器0外部輸入）P3.5 T1（計時器1外部輸入）P3.6 /WR（寫選通）P3.7 /RD（讀選通）P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些。RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個的高電平時間。ALE/PROG：當訪問外部時，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，ALE端以

10、不變的頻率周期輸出正脈沖信號，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目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， 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。在由外部程序取指期間，每個兩次/PSEN有效。但在訪問存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序（0000H-FFFFH），不管是否有內部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內部

11、鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內部程序存儲器。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部時鐘工作電路的輸入。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振蕩器。振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部驅動器件，XTAL2應不接。有余輸入至內部要通過一個二分頻，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。2、 74HC573介紹74HC573包含八進制3態(tài)非反轉透明鎖存器，是一種高性能硅門器件。SL74HC573跟LS/

12、AL573的管腳一樣。器件的輸入是和標準CMOS輸出兼容的，加上拉電阻他們能和LS/ALSTTL輸出兼容。輸入是和標準 CMOS 輸出兼容的；加上拉，他們能和 LS/ALSTTL 輸出兼容。當鎖存使能端LE為高時，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）。當鎖存使能變低時，符合建立時間和保持時間的數(shù)據(jù)會被鎖存。×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)總線驅動輸出·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的八個鎖存器都是透明的D 型鎖存器，當使能（G）為高時，Q 輸出將隨數(shù)據(jù)（D）輸入而變。當使能為低時，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部工作，即老數(shù)據(jù)可以保持，甚至當輸出被關閉時，新的數(shù)據(jù)也可以置入。這種電路可以驅動大或低阻抗負載，可以直接與系統(tǒng)總線接口并驅動總線，而不需要外接口。特別適用于緩沖寄存器，I/O 通道，雙向總線驅動器和工作寄存器。數(shù)據(jù)鎖存當輸入的數(shù)據(jù)消失時，在芯片的輸出端，數(shù)據(jù)仍然保持； 這個概念在并行數(shù)據(jù)擴展中經(jīng)常使用到。

14、六、 總結經(jīng)過半個多月以來的日夜兼程，我們小組終于完成了這次的課程設計，回想這一過程，真實感受頗多。 自老師分發(fā)下課程設計的任務后，雖然我們已經(jīng)沒有了課，但是我們還有繁重的復習任務，還有去江夏區(qū)一個公司去實習，我們小組四個人都付出了艱辛的努力，因為我們只有很少的時間去利用，如果不能很好的分工合作，我們幾乎是不可能完成這個課程設計的。從拿到任務回到宿舍后，我們就開始分工，胡凱負責去查閱資料，尋找有沒有可以借鑒的例子，莊賓復習C語言的知識，對系統(tǒng)的程序進行編寫，龍云波翻閱傳感器和單片機的課本，尋求解決課程設計的方案，我則根據(jù)龍云波提出的解決方案設計電路，在Proteus上設計電路，討論用什么單片機

15、，每個設計點如何實現(xiàn)，在這個過程中不斷遇到問題，解決問題，不停的去翻閱資料，去和其他同學商量，終于讓我們趕在17周周三以前完成了這次的課程設計。通過本次的課程設計，我受益匪淺，重新認識了電子信息科學與技術這個專業(yè)，以前總不知道學這個專業(yè)可以做什么，感到所學的課程都沒有實際用處。但是經(jīng)過了這次課程設計，我推翻了以前的想法，原來我們學的每門學科都是有用處的，只不過以前知識儲備不夠，不能夠將所學結合起來運用。就比如這次課程設計，將以前學過的C語言，匯編語言，模擬電子技術，數(shù)字電子技術，傳感器原理及應用，單片機原理及應用等課程都結合了起來，在這些學科的幫助下才完成了本次的課程設計。在做課程設計的過程中

16、，也讓我受到了很多啟發(fā)，我們完全可以運用自己所學過的知識去做很多東西，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亮度自我調節(jié)的臺燈，也可以做一個完全智能的臺燈，人靠近會自動亮，人離開后會自動熄滅等。只要發(fā)現(xiàn)生活中的需求，就會有解決問題的辦法。我相信我會在電子信息科學與技術這個專業(yè)中，與幾位老師學到很多的知識。附錄ORG0000HAJMP MAINORG0003HAJMPin0;光敏電阻ORG0013HORG0050HMAIN: MOV P0,#B;置初始值in0可重復觸發(fā)，燈滅MOVTMOD,#B;方式2，8位自動重裝計數(shù)器MOV TCON,#B;開啟計數(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10msMOVP0,#BCALLTIME0MOVP0,#BCALLTIME0MOVP0,#BCALLTIME0MOVP0,#BCALLTIME0MOVP0,#BCALLTIME0MOVP0,#BCALLTIME0MOVP0,#BCALLTIME1RETI;燈慢慢熄滅DET0:CALLTIME1;延時1分鐘MOVTCON,AANLA,#1JZLOOPMOVP0,#BCALLTIME0MOVP0,#BCALLTIME0MOVP0,#BCALLTIME0MOVP0,#BCALLTIME0MOVP0,#BCALLTIME0MOVP0,#BCALLTIME0MOVP0,#BCALLTIME0MOVP0,#BRETILOOP:ret;延時10msTIME0:SETBTR0MOVR0,#250MOVR1,#20D_1:DJNZR0,D_1MOVR0,#250DJNZR1,D_1CLRTR0RET;延時1分鐘TIME1:SETBTR0MOVR0,#25