基于單片機(jī)的光控路燈設(shè)計(jì)含程序和仿真圖.doc

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摘 要 隨著社會(huì)文明的不斷發(fā)展 城市照明已經(jīng)不僅僅局限于街道的照明 而更 是發(fā)展成為了城市景觀等裝飾性照明的綜合市政工程 本系統(tǒng)采用 51 單片機(jī)和 相關(guān)的光電檢測(cè)設(shè)備來(lái)設(shè)計(jì)智能光控路燈控制器 利用單片機(jī)可編程控制八位 邏輯 I O 端口實(shí)現(xiàn)路燈的智能化 達(dá)到節(jié)能 自動(dòng)控制的目的 避免了傳統(tǒng)電路 對(duì)能源的浪費(fèi) 且路燈的自動(dòng)控制更方便了工作人員的管理 而且所用的路燈 采用 LED 燈 眾所周知 LED 是目前最為節(jié)能的發(fā)光元件 通過(guò)采用 LED 發(fā)光 可以節(jié)省大量的電能 因此 智能光控節(jié)能路燈必將在未來(lái)得到廣泛的應(yīng)用 本設(shè)計(jì)方案采用光線強(qiáng)度 時(shí)間以及道路車(chē)流量的三重模式控制 在很大程度 上做到了 隨需而控 同時(shí)符合了當(dāng)今社會(huì)所倡導(dǎo)的節(jié)約型 可持續(xù)性發(fā)展 的標(biāo)準(zhǔn) 因而擁有良好的可行性和具有很大的實(shí)用價(jià)值 本設(shè)計(jì)是以光敏電阻對(duì)于外界光線強(qiáng)弱的感應(yīng)能力為基礎(chǔ)進(jìn)行的路燈自動(dòng) 化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 當(dāng)光線強(qiáng)度弱到一定程度的時(shí)候 路燈就會(huì)自動(dòng)滅掉 當(dāng)光 線強(qiáng)到一定程度的時(shí)候 路燈就會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟 本設(shè)計(jì)以當(dāng)外界光線強(qiáng)度弱到使 光敏電阻阻值大于等于 200 歐的時(shí)候 LED 燈會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟 小于 200 歐的時(shí)候 自動(dòng)關(guān)閉 關(guān)鍵字 單片機(jī) 光敏電阻 LED 路燈照明 目 錄 摘 要 1 緒 論 3 1 目標(biāo)及任 務(wù) 4 2 硬件設(shè)計(jì) 2 1 主要模塊構(gòu) 成 4 2 2 電路設(shè) 計(jì) 9 2 3 系統(tǒng)流 程 11 三 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 3 1 詳細(xì)步 驟 11 3 2 具體程序設(shè) 計(jì) 12 3 3 系統(tǒng)軟件執(zhí)行流 程 12 四 結(jié)論與設(shè)計(jì)調(diào)試 4 1 結(jié) 論 14 4 2 課程設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的主要問(wèn)題以及解決辦 法 14 五 心得體 會(huì) 15 六 參考文 獻(xiàn) 16 七 附錄 仿真圖 源程序 17 緒 論 隨著社會(huì)的發(fā)展 路燈已經(jīng)成為一個(gè)城市的照明系統(tǒng)中不可分割的一部分 在城市照明中發(fā)揮著舉足輕重的作用 而其所依靠的就是路燈自動(dòng)化控制系統(tǒng) 但當(dāng)前大多采用的是定時(shí)的路燈自動(dòng)化控制系統(tǒng) 其通常都是采用全夜式 開(kāi)啟路燈的自動(dòng)化控制系統(tǒng) 但因?yàn)橄奶旄煲驗(yàn)樘炝僚c天黑的時(shí)差頗大 使得夏天晚上過(guò)早的路燈就開(kāi)啟 早上又過(guò)晚的關(guān)閉 且世界奇觀這么多 偶 爾總會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)極端的天氣狀況 會(huì)造成白天天過(guò)黑 夜晚又如白晝般亮的情況 如日全食等 而路燈又不會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟或者關(guān)閉 這就使得交通事故的發(fā)生 概率增大 路燈在這種情況下失去了其應(yīng)有的價(jià)值和意義也造成能源的白白浪 費(fèi) 而且現(xiàn)在路燈已經(jīng)全球基本普及 大到世界有名的大城市 小到小城鎮(zhèn) 小鄉(xiāng)村都已經(jīng)有了路燈 可想而知世界能源在這塊的浪費(fèi)上是多么的巨大 光控路燈不僅可以解決這類(lèi)問(wèn)題 還可以使路燈在有需要的時(shí)候自動(dòng)開(kāi)啟 或者關(guān)閉 避免了路燈在不需要的時(shí)候自動(dòng)開(kāi)啟或者關(guān)閉 大大的避免了能源 不必要的浪費(fèi) 對(duì)于地球環(huán)保和能源的節(jié)約 可以起到巨大的作用 一個(gè)城市 每年在這塊能源的經(jīng)濟(jì)支出上對(duì)于普通人來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)直是一個(gè)天文數(shù)字 一個(gè)人一 輩子的用電可能都沒(méi)有城市路燈幾天的使用量大 光控路燈如果可以普及化 不僅可以為城市省下了一大筆的開(kāi)支 使其可以將節(jié)省下的資金投資到更有意 義的地方去 使得城市可以更好 更快的發(fā)展 對(duì)于世界來(lái)說(shuō) 更是可以取得 巨大的節(jié)約能源效果 對(duì)于綠色地球的實(shí)現(xiàn)做出巨大的貢獻(xiàn) 路燈自動(dòng)化的控制方式有很多 本系統(tǒng)采用 STC 89C52 和七段數(shù)碼管顯示 器 LED 燈等相關(guān)的光電檢測(cè) 控制 顯示設(shè)備 來(lái)設(shè)計(jì)智能光控路燈自動(dòng)化 系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)能根據(jù)外界光線條件通過(guò) IIC 總線模塊 AD DA 轉(zhuǎn)換模塊等的處理 實(shí)現(xiàn)控制路燈的自動(dòng)化開(kāi)啟或者關(guān)閉功能 一 目標(biāo)及任務(wù) 本設(shè)計(jì)是以光敏電阻可以根據(jù)外界光線的強(qiáng)度而改變自身阻值的特性 光 線越強(qiáng) 阻值越小 光線越弱 阻值越大 為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的光控路燈自動(dòng)化控制 系統(tǒng) 其原理是利用光敏電阻感受外界光線強(qiáng)度并體現(xiàn)在自身阻值的變化上 然后根據(jù)這一阻值的大小來(lái)判斷外界的光線亮度情況 然后根據(jù)所得數(shù)據(jù)判斷 LED 是該亮起還是該滅掉 即當(dāng)外界光線強(qiáng)度弱到使光敏電阻阻值大于等于 200 歐的時(shí)候 LED 燈會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟 小于 200 歐的時(shí)候 自動(dòng)關(guān)閉 2 硬件設(shè)計(jì) 2 1 主要模塊構(gòu)成 1 光敏電阻感應(yīng)模塊與 AD DA 轉(zhuǎn)換模塊 所謂的 AD DA 轉(zhuǎn)換就是模數(shù) 數(shù)模轉(zhuǎn)換 該設(shè)計(jì)中我們涉及到的是 ADC 模數(shù)轉(zhuǎn)換 PCF8591 是具有 IIC 總線接口的 8 位 A D 及 D A 的轉(zhuǎn)換器 具有 4 路 A D 輸入 1 路 A D 輸出 這里該設(shè)計(jì)利用 PCF8591 來(lái)實(shí)現(xiàn) ADC 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的功能和連接 IIC 總線的 功能 其引腳 1 ANI0 ANI3 為模擬信號(hào)輸入端 不用時(shí)接地 2 SDA 為 IIC 總線數(shù)據(jù)輸入輸出端 3 SDL 為 IIC 總線時(shí)鐘輸入端 4 VREF 為基準(zhǔn)電壓輸入端 其原理為 光敏電阻通過(guò)感應(yīng)外界的光線強(qiáng)度獲得數(shù)據(jù) 通過(guò) PCF8591 的 ANI0 端口 數(shù)據(jù)輸入端口 輸入數(shù)據(jù) 進(jìn)行 ADC 模數(shù)轉(zhuǎn)換 將感應(yīng)數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù) AD DA 模塊和光敏電阻感應(yīng)模塊仿真圖如下 AD DA 轉(zhuǎn)換模塊與光敏電阻感應(yīng)模塊 2 IIC 總線模塊 隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展 一個(gè)系統(tǒng)所需要的組件越來(lái)越多 所以 各組成部分之間便需要總線來(lái)實(shí)現(xiàn)組件之間數(shù)據(jù)的傳輸 控制 而 IIC 總線具 有簡(jiǎn)單 有效 高性能優(yōu)點(diǎn) 可以大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 因此得到廣泛應(yīng) 用 因?yàn)?AT24C02 擁有存儲(chǔ)芯片 且可重復(fù)擦除數(shù)百萬(wàn)次和重復(fù)讀寫(xiě)的能力 因此在這里我們便采用 AT24C02 來(lái)實(shí)現(xiàn) IIC 總線的 EEPROM 功能 用它來(lái)存 儲(chǔ)數(shù)據(jù)并控制數(shù)據(jù)的輸出與接收 實(shí)現(xiàn) IIC 總線的雙向串口通信功能 其引腳 a SDA 為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端 是一個(gè)雙向漏極開(kāi)路結(jié)構(gòu)的引腳 這里作為 IIC 總線數(shù)據(jù)輸入輸出端 b SCL 為串行移位時(shí)鐘控制端 這里作為 IIC 總線時(shí)鐘輸入 寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí) 上升沿有效 讀出數(shù)據(jù)時(shí) 下降沿有效 IIC 總線仿真圖如下 IIC 總線模塊 3 LED 燈與數(shù)碼管顯示模塊 這里我們應(yīng)用了 74HC573 它包含八路 D 型透明鎖存器 適用于面向總線 的三態(tài)輸出 所有鎖存器共用一個(gè)鎖存使能 LE 端和一個(gè)輸出使能 OE 端 利用 74HC573 的鎖存功能 使其 LE 端口接單片機(jī) 利用單片機(jī)編程控制鎖 存數(shù)據(jù)的輸入延遲時(shí)間 以此來(lái)達(dá)到控制 LED 燈亮與滅和七段數(shù)碼管顯示數(shù)值 的穩(wěn)定 使得 LED 燈和七段數(shù)碼管不會(huì)一直亮滅亮滅的閃 其引腳 a 當(dāng) LE 為高電平時(shí) 數(shù)據(jù)從 Dn 輸入到鎖存器 b 當(dāng) LE 為低電平時(shí) 鎖存器存儲(chǔ) D 輸入上的信息一段就緒時(shí)間直到 LE 的下降沿來(lái)臨 c 當(dāng) OE 為低電平時(shí) 8 個(gè)鎖存器的內(nèi)容可被正常輸出 d 當(dāng) OE 為高電平時(shí) 輸出進(jìn)入高阻態(tài) LED 燈模塊和七段數(shù)碼管模塊仿真圖如下 LED 燈顯示模塊 七段數(shù)碼管顯示模塊 4 單片機(jī)最小化系統(tǒng)模塊 最小系統(tǒng)是 51 單片機(jī)的最基本的組成部分 51 單片機(jī)的引腳雖然只有四 十 但它有很多的擴(kuò)展功能 根據(jù)相應(yīng)的課題設(shè)計(jì)要求可以設(shè)計(jì)相應(yīng)的外圍電 路 編寫(xiě)出相應(yīng)的控制程序便可以跟外圍電路很好的組合成功能復(fù)雜的系統(tǒng) 其引腳 a 18 19 腳為單片機(jī)的晶振引腳 外接 11 0592MHz 的晶振 晶振外圍還有 2 個(gè) 22pF 的起振電容 可以使單片機(jī)更好的起振 b 9 腳為單片機(jī)的復(fù)位引腳 當(dāng)復(fù)位引腳出現(xiàn)連續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期的高點(diǎn)平時(shí) 單片機(jī)復(fù)位 c 31 引腳為 EA 引腳 當(dāng) EA 接高電平時(shí)讀取內(nèi)部?jī)?chǔ)存數(shù)據(jù) 當(dāng)內(nèi)部存儲(chǔ)器 讀取完成后 單片機(jī)自動(dòng)讀取外部存儲(chǔ)器 當(dāng) EA 接低電平是 單片機(jī)只 讀取外部存儲(chǔ)器 單片機(jī)仿真圖如下 單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊 2 2 電路設(shè)計(jì) 該設(shè)計(jì)是將上述的六個(gè)模塊拼接一起組成一個(gè)系統(tǒng)體系 以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)所需 要的功能及光控路燈自動(dòng)化控制系統(tǒng) 單個(gè)模塊其功能相對(duì)會(huì)比較簡(jiǎn)單 單一 但將一些模塊合理的串接起來(lái)就可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能 當(dāng)然也可以實(shí)現(xiàn)該設(shè)計(jì) 所需的功能 其連接方式 1 光敏電阻通過(guò)感應(yīng)外界的光線強(qiáng)度 將其轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào) 利用 PCF8591 的 AIN0 模擬信號(hào)輸入端 將模擬數(shù)據(jù)輸入到 PCF8591 2 PCF8591 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行 ADC 轉(zhuǎn)換 模數(shù)轉(zhuǎn)化 將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號(hào) 并根據(jù)單片機(jī)對(duì) SCL IIC 總線時(shí)鐘輸入端 高低電平的控制 利用 SDA IIC 總線數(shù)據(jù)輸入輸出端 將數(shù)據(jù)傳輸至 IIC 總線的緩存元件 AT24C02 使其行使 EEPROM 功能 3 根據(jù)單片機(jī)傳輸給 AT24C02 的 SCL 串行移位時(shí)鐘控制端 端口的高低電 平信號(hào)來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)的寫(xiě)入或者讀出 寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí) 上升沿有效 讀出數(shù)據(jù) 時(shí) 下降沿有效 利用 AT24C02 的 SDA 端來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的雙向串口通信 4 AT24C02 在 SCL 為下降沿的時(shí)候通過(guò) SDA 端將緩存的數(shù)據(jù)傳輸給單片機(jī) 5 74H573 的 LE 端口接單片機(jī)的端口 利用單片機(jī)對(duì) LE 的輸入電平進(jìn)行控 制 當(dāng) LE 為高電平時(shí) 數(shù)據(jù)從 Dn 輸入到鎖存器 當(dāng) LE 為低電平時(shí) 鎖 存器存儲(chǔ) D 輸入上的信息一段就緒時(shí)間直到 LE 的下降沿來(lái)臨 實(shí)現(xiàn)對(duì) LED 燈模塊跟七段數(shù)碼管顯示模塊的延時(shí)時(shí)間控制 防止一閃一閃的 6 單片機(jī)通過(guò)處理數(shù)據(jù) 判斷 LED 燈模塊該亮還是該滅 并輸出數(shù)據(jù)到 LED 燈模塊和七段數(shù)碼管模塊所連接的 74HC573 的 Dn 端口 7 單片機(jī)通過(guò)對(duì) SCL 和 LE 端口電平的輸入來(lái)控制各模塊間數(shù)據(jù)的傳輸 接 收 其模塊連接流程圖 光敏電阻 感應(yīng)模塊 AD DA 轉(zhuǎn)換 模塊 IIC 總線 模塊 單片機(jī) 模塊 數(shù)碼管 顯示模塊 LED 燈模塊 電路總圖如下 2 3 系統(tǒng)流程 其流程為 光敏電阻讀取外界光線的強(qiáng)度 通過(guò) ADC 轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)編碼傳 輸給單片機(jī) 單片機(jī)接收 處理 輸出數(shù)據(jù)使得七段數(shù)碼管顯示出數(shù)據(jù) 當(dāng)前 光敏電阻的阻值 執(zhí)行中斷 判斷該光線的強(qiáng)度是否達(dá)到設(shè)定的要求 這里 設(shè)定光敏電阻阻值大于 等于 200 時(shí) LED 燈亮 小于 200 時(shí) LED 燈滅 若達(dá)到則 LED 燈亮起 若達(dá)不到則 LED 燈滅掉 其系統(tǒng)框圖如下 晶振 電路 路振 光敏 輸入 單 片 機(jī) 主 要 程 序 數(shù)碼管 顯示輸出 LED 燈 亮滅輸出 系統(tǒng)框圖 三 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 啟動(dòng)該程序 接收光敏電阻傳輸進(jìn)來(lái)的模擬數(shù)據(jù) 啟動(dòng) ADC 轉(zhuǎn)換程序?qū)?模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù) 并啟動(dòng) IIC 總線控制程序?qū)?shù)據(jù)緩存到 AT24C02 中 利用單片機(jī)編程對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和傳輸?shù)目刂?使得整個(gè)系統(tǒng)可以很好的相互 協(xié)調(diào)運(yùn)行 以達(dá)到實(shí)現(xiàn)光控路燈自動(dòng)化控制系統(tǒng)所需要的功能的實(shí)現(xiàn) 對(duì)于 IIC 總線 AD DA 轉(zhuǎn)換程序主要利用的是對(duì) PCF8591 和 AT24C02 的 SDA SCL 端口的輸入電平來(lái)實(shí)現(xiàn)程序的啟動(dòng)和關(guān)閉 以此達(dá)到控制數(shù)據(jù)的 輸出和輸入的功能 通過(guò)對(duì) 74HC573 的 LE 端口電平的輸入控制 來(lái)達(dá)到 LED 燈和七段數(shù)碼管顯示時(shí)間的延遲 防止其一閃一閃的 3 1 詳細(xì)步驟 啟動(dòng)該程序 光敏電阻感應(yīng)外界光線的強(qiáng)度并轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào) 經(jīng)過(guò) PCF8591 的 AIN0 數(shù)據(jù)輸入端口輸入到 PCF8591 里面 經(jīng)過(guò) ADC 轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù) 總線 當(dāng) SDA 端口由從高到低一次跳變 IIC 通信開(kāi)始 SDA 將出具傳輸?shù)?AT24C02 里面緩存起來(lái) 當(dāng) SDA 由低到高的一次跳變 IIC 通信結(jié)束 將 SDA 接單片機(jī)的 P3 2 端口 SCL 接單片機(jī)的 P3 3 端口 利用單片機(jī)的編程控制 P3 2 和 P3 3 端口高低電平的輸入就可以控制 ADC 轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)輸出延遲時(shí)間和 IIC 總線緩存區(qū)的數(shù)據(jù)輸入單片機(jī)中或者單片機(jī)反饋的數(shù)據(jù)輸入到緩存區(qū)里面 單片機(jī)的 P0 端口接的是 74HC573 這是一個(gè)八路透明鎖存器 其端口 LE 接單 片機(jī)的 P1 0 跟 P1 1 利用單片機(jī)的編程來(lái)控制 P1 0 跟 P1 1 端口高低電平的輸 出 以控制 74HC573 的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?LED 燈跟七段數(shù)碼管的延遲時(shí)間 防止 LED 燈和七段數(shù)碼管的閃動(dòng) 當(dāng)數(shù)據(jù)顯示在數(shù)碼管中后 中斷程序啟動(dòng) 執(zhí)行判斷程序 判斷當(dāng)百位 2 的時(shí)候 LED 燈亮起來(lái) 判斷 2 的時(shí)候 LED 燈就滅掉 程序中還用到了數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)讀取與發(fā)送程序 使得七段數(shù)碼管的數(shù)值可以 隨著光敏電阻的感應(yīng)數(shù)據(jù)一起不斷的變化 還有延遲函數(shù) 可以設(shè)定顯示函數(shù)的延遲時(shí)間 還有 IIC 總線的啟動(dòng) 結(jié)束程序 還有數(shù)據(jù)的發(fā)送接收函數(shù)與顯示函數(shù) 3 2 具體程序設(shè)計(jì) 見(jiàn)附錄 程序 3 3 系統(tǒng)軟件執(zhí)行流程 本系統(tǒng)的軟件執(zhí)行流程圖如下 光敏電阻感應(yīng) 外界光線強(qiáng)度 通過(guò) ADC 模數(shù)轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù) 七段數(shù)碼管顯示出 當(dāng)前光敏電阻阻值 LED 燈亮 LED 燈不亮 啟動(dòng)系統(tǒng) YES NO 實(shí)行判斷程序 判斷 LED 燈是否開(kāi)啟 啟動(dòng) IIC 總線程序 進(jìn)行數(shù)據(jù)緩存 單片機(jī)啟動(dòng)動(dòng)態(tài) 接收數(shù)據(jù)程序 中斷程序開(kāi)啟 判斷程序啟動(dòng) 啟動(dòng) IIC 總線數(shù)據(jù) 發(fā)送函數(shù) 單片機(jī)處理數(shù)據(jù) 啟動(dòng)結(jié)束 IIC 總線程 序 單片機(jī)發(fā)送 處理后的數(shù)據(jù) 啟動(dòng)顯示函數(shù) 讀取數(shù)值 4 結(jié)論與設(shè)計(jì)調(diào)試 4 1 結(jié)論 隨著社會(huì)的發(fā)展 路燈已經(jīng)全球化 幾乎只要有人群的地方就會(huì)有路燈 而用于控制路燈的自動(dòng)化控制系統(tǒng)因?yàn)槭澜缬羞@個(gè)需求 所以也出現(xiàn)了好多利 用不同外部因素來(lái)實(shí)現(xiàn)路燈的自動(dòng)化控制系統(tǒng) 用來(lái)控制路燈的自動(dòng)亮起或者 自動(dòng)關(guān)閉 當(dāng)前大多數(shù)地方采用的都是定時(shí)的路燈自動(dòng)化控制系統(tǒng) 晚上路燈一整夜 都開(kāi)啟著 白天全天關(guān)閉著 但因?yàn)橄奶旄煲驗(yàn)樘炝僚c天黑的時(shí)差頗大 使得夏天晚上過(guò)早的路燈就開(kāi)啟 早上又過(guò)晚的關(guān)閉 且世界奇觀這么多 偶 爾總會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)極端的天氣狀況 會(huì)造成白天天過(guò)黑 夜晚又如白晝般亮的情況 如日全食等 而路燈又不會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟或者關(guān)閉 使得一個(gè)路燈每年都得應(yīng) 為這個(gè)原因而白白浪費(fèi)了多少能源 而世界路燈總量又是多么的龐大 那每年 世界在路燈這塊的能源浪費(fèi)上課想而知是一個(gè)多么龐大的天文數(shù)字啊 光控路燈比時(shí)控路燈明顯的先進(jìn)實(shí)用 靈活性上更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超越時(shí)控路燈 未來(lái)必然會(huì)成為世界路燈自動(dòng)化控制系統(tǒng)的主流 本設(shè)計(jì)采用的是利用單片機(jī) 進(jìn)行的光控路燈自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 但本設(shè)計(jì)所利用的元器件等原材料并不 屬于極強(qiáng)耐用型 且設(shè)計(jì)不夠完善 無(wú)法隨需要而進(jìn)行修改自己的所想要的光 線強(qiáng)度設(shè)定其值 高于等于該值就亮 低于就滅 因此此設(shè)計(jì)并不適合于現(xiàn)實(shí) 中大規(guī)模的應(yīng)用 需要修改一下使用的元器件 改為使用壽命高的元器件進(jìn)行 設(shè)計(jì) 并添加設(shè)定極限值功能和防瞬間強(qiáng)光燈也會(huì)亮的防 虛強(qiáng)光 功能 添加個(gè)感應(yīng)強(qiáng)光的設(shè)定時(shí)間值即可 強(qiáng)光保持一定時(shí)間燈才會(huì)滅 反之也一樣 弱光保持一定時(shí)間燈才會(huì)亮 利用修改后的系統(tǒng)就可以在現(xiàn)實(shí)中進(jìn)行大規(guī)模的 應(yīng)用 4 2 課程設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的主要問(wèn)題以及解決辦法 由于要設(shè)計(jì)本課題所需要用到的知識(shí)有很多都是沒(méi)有教過(guò)的 所有使用的 一些元器件也是完全沒(méi)接觸過(guò)的型號(hào) 在實(shí)驗(yàn)中遇到不少的問(wèn)題 1 要實(shí)現(xiàn)本課題所需要的內(nèi)容需要用到好多腦子里幾乎沒(méi)半點(diǎn)概念的知識(shí) 2 對(duì)于所需要使用到的模塊不了解 如 AD DA 轉(zhuǎn)換 IIC 總線等 3 對(duì)于原理圖多需要用到的芯片不會(huì)用 如 PCF8591 AT24C02 光敏電阻 等 4 對(duì)于原理圖跟程序之間 各模塊如何連接使其成為一個(gè)系統(tǒng)不了解 解決辦法 1 花了的一段時(shí)間自學(xué)那些沒(méi)教過(guò)的知識(shí) AD DA 轉(zhuǎn)換 IIC 總線的應(yīng)用等 并知道要實(shí)現(xiàn)這些功能多需要用到的元器件 2 花了幾天時(shí)間全面地查詢(xún) 了解所需要用到的元器件其原理及怎樣應(yīng)用 3 又花了幾天的時(shí)間將上面查詢(xún)到的資料 消化 掉 以便開(kāi)始課程設(shè)計(jì)的 開(kāi)始動(dòng)工設(shè)計(jì) 4 資料理解完之后 對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)成已經(jīng)有一個(gè)大體的理念了 可以開(kāi) 始動(dòng)手設(shè)計(jì)了 五 心得體會(huì) 這次設(shè)計(jì)的思想來(lái)源于平時(shí)的生活 在生活中路燈是隨處可見(jiàn)的 有很多 得地方的路燈是時(shí)控的 這種控制方法有一些缺點(diǎn) 比如冬夏天黑和天亮的時(shí) 間是不同的 時(shí)控的話(huà)不能使路燈得到更充分的應(yīng)用 所以這次我們決定做一 個(gè)光控的路燈 經(jīng)過(guò)這一次的電子創(chuàng)新設(shè)計(jì) 才發(fā)現(xiàn)到目前為止學(xué)到的東西太少了 應(yīng)用 在實(shí)際操作中真的感覺(jué)什么都不會(huì) 讓我了解到我的知識(shí)是那么的稀少 那么 的淺薄 電子元件的世界那么大 我現(xiàn)在所學(xué)的 連皮毛都還算不上 需要多 多的努力學(xué)習(xí) 想要基礎(chǔ)的掌握更多的電子元件 光靠課堂的學(xué)習(xí)是不夠的 課后仍需要自學(xué)許多的知識(shí) 這次的電子創(chuàng)新設(shè)計(jì)讓我看到了我自身在電子方 面的學(xué)習(xí)上的不足點(diǎn) 太多元器件不懂 各種軟件也不會(huì)用 腦子里面壓根就 沒(méi)有存儲(chǔ)任何資料 對(duì)一些元器件不管是原理還是怎樣應(yīng)用都是一個(gè)致命的盲 點(diǎn) 讓我知道了 在學(xué)校里學(xué)的東西不去實(shí)踐是更本沒(méi)有學(xué)懂的 所以在學(xué)校剩下的這些時(shí)間里 不管事情忙不忙都得抽時(shí)間出來(lái)自學(xué)各種各樣的元器件其原理還有怎樣應(yīng)用 不一定要全部精通 但至少也一定要略懂 這樣以后在設(shè)計(jì)其他東西的時(shí)候 腦子里面才可以本能的想想可能會(huì)用到什么元器件 并在次查看設(shè)計(jì)需求和元 器件應(yīng)用方式看是否真可以用得上 這次的課程設(shè)計(jì) 讓我更加熟悉了單片機(jī)需要用到的 Proteus 仿真軟件 Keil 程 序編寫(xiě)軟件的功能和使用方法 也讓我學(xué)習(xí)到了好幾種電子元器件的使用方法 和原理 收獲頗豐 我從這次的設(shè)計(jì)中感受到了堅(jiān)持的重要性 做事不能輕言 放棄 雖然過(guò)程不順利 但只要我們堅(jiān)持下來(lái)了 朝著自己最開(kāi)始的目標(biāo)前進(jìn) 就一定會(huì)到達(dá)終點(diǎn) 在這過(guò)程中的挫折實(shí)際是為成功的美景做鋪墊 當(dāng)我們完 成設(shè)計(jì)后才發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的挫折只是在考驗(yàn)我們對(duì)目標(biāo)是否堅(jiān)定 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到許多的困難 很感謝幫助我們解答困惑的所有人 當(dāng) 然這對(duì)提升我自己查找和運(yùn)用資料的能力也起很好的推動(dòng)作用 對(duì)不懂問(wèn)題的 解答思路能力也很有幫助 電子創(chuàng)新設(shè)計(jì) 不僅讓我們的知識(shí)掌握的更牢固 還讓我意識(shí)到我們所學(xué)的知識(shí)可以跟現(xiàn)實(shí)生活緊密的聯(lián)系起來(lái) 這讓我對(duì)自己 的學(xué)習(xí)有了更多的信心 因?yàn)楦杏X(jué)我們來(lái)大學(xué)不是混日子的了 而是在學(xué)習(xí)真 正對(duì)我們生活有用 有幫助的知識(shí)能力 我會(huì)更加珍惜現(xiàn)在這有優(yōu)越的學(xué)習(xí)環(huán) 境 努力學(xué)習(xí)知識(shí)讓自己在激烈的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)中不被打倒 參考資料 1 張義和等 例說(shuō) 51 單片機(jī) C 語(yǔ)言版 第 3 版 北京 人民郵電出 版社 2010 2 彭偉 單片機(jī) C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn) 100 例 基于 8051 Proteus 仿真 北京 電子工業(yè)出版社 2009 3 李健 蔣全勝 任靈芝 智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) J 工業(yè)控制計(jì)算機(jī) 2010 年 第六期 4 胡斌 元器件及實(shí)用電路 M 電子工業(yè)出版社 2007 年 7 月 5 馮育長(zhǎng)等編著 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)例分析 M 西安電子科技大學(xué)出版 2007 附錄 Proteus 仿真圖 符合條件 LED 燈亮起 未達(dá)到條件 LED 燈滅 源程序 include define uchar unsigned char define uint unsigned int unsigned char dispcount sbit a P1 0 段控制 sbit b P1 1 位控制 sbit LeDen P1 2 LED 燈控制端 sbit Line P1 3 點(diǎn)陣行控制端 sbit rst P3 4 DS1302 復(fù)位端 低電平關(guān)閉 sbit SDA P3 2 sbit SCL P3 3 unsigned char Duanma 0 x3f 0 x06 0 x5b 0 x4f 0 x66 0 x6d 0 x7d 0 x07 0 x7f 0 x6f unsigned char Weima 0 xfe 0 xfd 0 xfb 0 xf7 0 xef 0 xdf 0 xbf 0 x7f uchar tempdata 8 延時(shí)函數(shù) void Delay uint z 延時(shí)函數(shù)延時(shí) 1ms uchar x y for x 0 x z x for y 0 y 120 y 啟動(dòng)總線 void Start SDA 1 時(shí)鐘保持高 數(shù)據(jù)線從高到低一次跳變 I2C 通信開(kāi)始 SCL 1 Delay 0 SDA 0 Delay 0 SCL 0 結(jié)束總線 void Stop SDA 0 時(shí)鐘保持高 數(shù)據(jù)線從低到高一次跳變 I2C 通信停止 SCL 1 Delay 0 SDA 1 Delay 0 SCL 0 非應(yīng)答函數(shù) void Noack 函數(shù)功能 從機(jī)發(fā)送非應(yīng)答位子程序 迫使數(shù)據(jù)傳輸過(guò) 程結(jié)束 SDA 1 Delay 0 SCL 1 Delay 0 SCL 0 void Ack 函數(shù)功能 主機(jī)應(yīng)答位檢查子程序 迫使數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程結(jié) 束 SDA 0 Delay 0 SCL 1 Delay 0 SCL 0 數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù) void Send uchar c uchar bite for bite 0 bite 8 bite 向 SDA 上發(fā)送一位數(shù)據(jù)字節(jié) 共八位 if c bite 若要發(fā)送的數(shù)據(jù)最高位為 1 則發(fā)送 位 1 else SDA 0 傳送位 0 SCL 1 Delay 0 SCL 0 SDA 1 Delay 0 Delay 0 Delay 0 接收函數(shù) uchar Rec uchar byte bite SDA 1 從 SDA 線上讀取上一數(shù)據(jù)字節(jié) 共八位 for bite 0 bite 8 bite SCL 0 Delay 0 SCL 1 Delay 0 byte Duanma 2 LeDen 1 P0 0 x00 LeDen 0 Delay 30 if tempdata 1 Duanma 2 LeDen 1 P0 0XFF 關(guān)閉 LED 燈 LeDen 0 Delay 30 TH0 65536 2000 256 重新賦值 高八位 TL0 65536 2000 256 重新賦值 低八位 Display 0 8 顯示函數(shù) 使用中斷顯示