智能led照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書-文庫(kù)吧
2025-07-05 01:40 本頁(yè)面
【正文】 筒及其信號(hào)處理電路圖2 信號(hào)采集部分電路系統(tǒng)組成框圖，。房單片機(jī)運(yùn)行時(shí)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)IO口發(fā)生改變時(shí)，立即使判斷是光敏電阻發(fā)生的信號(hào)，還是話筒的信號(hào)。如果是要打開路燈，那么單片機(jī)的內(nèi)部定時(shí)器就開始工作每當(dāng)定時(shí)時(shí)間到了以后就會(huì)立即關(guān)閉路燈。這就是方案二的工作過程。 方案二 用A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809，由單片機(jī)去判斷外界的環(huán)境。 方案二的組成框圖如圖3所示繼電器ADC0809AT89C51光敏電阻及其處理電路蜂鳴器話筒及其信號(hào)處理電路圖3 方案二的組成框圖方案二的主體電路和方案一類似，但是方案二中比方案一多了一個(gè)AD轉(zhuǎn)換器ADC0809，光敏二極管或者話筒輸出的信號(hào)不是直接輸入到單片機(jī)，而是經(jīng)過ADC0809轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后再輸入到單片機(jī)。方案二中單片機(jī)收到的是經(jīng)過簡(jiǎn)單判斷的光線或者聲音信號(hào)了，這種工作狀態(tài)單片機(jī)永遠(yuǎn)只知道兩種狀態(tài)。而方案二單片機(jī)可以具體的知道外界光線的強(qiáng)弱或者外界的聲音大小。這樣方案二在處理輸入信號(hào)上更具有優(yōu)勢(shì)。同時(shí)由于加入ADC0809轉(zhuǎn)換器，可以對(duì)輸入的光線信號(hào)和聲音信號(hào)從模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，這樣可以具體的判斷出外界的環(huán)境情況，可以知道外界光線的具體強(qiáng)度大小和外界具體聲音的強(qiáng)弱，這樣使得走廊路燈具有功能更加強(qiáng)大的只能控制，開燈外界光線的強(qiáng)度和關(guān)燈外界光線的強(qiáng)度有一個(gè)差值，同樣開燈外界聲音的大小和關(guān)燈外界聲音的大小也具有一個(gè)差值，具有降低誤差的功能。在這兩個(gè)方案中方案一運(yùn)用了單片機(jī)，定時(shí)通過單片機(jī)的內(nèi)部定時(shí)器來完成，電路有了邏輯分析的能力，由于該方案前面的輸入只有0和1兩種狀態(tài)所以該電路在處理光線或者聲音在臨界狀態(tài)不斷變化的情況會(huì)遇到比較大的麻煩，所以設(shè)計(jì)出方案二，方案二是用ADC0809可以由單片機(jī)去判斷外界的環(huán)境是什么樣子的，方案一處理不了的情況。所以放棄了方案一而選擇了方案二。3各電路設(shè)計(jì)和論證下面詳細(xì)對(duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)所考慮的方案進(jìn)行初步的論證和簡(jiǎn)要的分析。 電源電路的方案設(shè)計(jì)與論證由于但路中需要12V和5V兩種電壓，所以分別采用三端穩(wěn)壓器7812和7805輸出者兩種電壓，7812 的輸入端電壓有市電220VAC變換而來。電路圖如下：圖4 電源電路原理圖電源部分使用220V到15V的交流電壓然后經(jīng)過全橋?yàn)V波。為了防止電路因?yàn)橐馔馇闆r導(dǎo)致電路電流過大，我們使用額定電流為500mA的保險(xiǎn)絲來防止電路出現(xiàn)短路的情況。做到更加安全。電源變壓器選用額定電壓15v，功率容量2W變壓器，輸出電壓經(jīng)橋式整流電路整流后電壓是：U = * UO該處電壓雖然已經(jīng)是直流但仍有較大波動(dòng)，加裝兩只10000UF電容后將會(huì)獲得平滑穩(wěn)定的直流電壓，此時(shí)電壓為： U=值得一提的是，為了進(jìn)一步濾除電路中可能存在的高頻干擾分量，還要在主濾波電容上并聯(lián)兩只104p磁片電容，將干擾盡可能旁路到地。之后將21V電壓送給三端穩(wěn)壓器7812輸出一個(gè)12V的電壓，供給繼電器使用。12V的電壓經(jīng)過濾波在經(jīng)過7805輸出一個(gè)5V的電壓給單片機(jī)部分電路供電。5V的電壓時(shí)12V經(jīng)過7805線性穩(wěn)壓器得到的，為單片機(jī)部分電路供電。信號(hào)采集部分電路包括光信號(hào)采集和聲音信號(hào)采集兩個(gè)部分光信號(hào)采集部分電路：光信號(hào)采集部分電路由光敏電阻和信號(hào)處理電路組成，有圖5可以知道光敏電阻的信號(hào)從光敏電阻和電阻R3之間輸出，然后輸入集成運(yùn)放的2腳。集成運(yùn)放LM324組成的是一個(gè)加法電路，光敏電阻的輸出信號(hào)和由可調(diào)電阻R4，R3輸出信號(hào)相加。經(jīng)過該部分的電路處理光線亮度信號(hào)將被處理成05V的電壓，輸入到ADC0809，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，最后送入單片機(jī)進(jìn)行處理。圖5 光信號(hào)采集部分電路聲音信號(hào)部分電路： 由于話筒必須和一個(gè)10K的電阻串聯(lián)接到5V的電壓才能有信號(hào)的輸出，所以話筒的信號(hào)輸出電路的形式如圖6所示。由于輸入信號(hào)有很大的直流部分，所以必須使用一個(gè)隔離電容C6將直流成分隔離掉，然后送入到三極管Q3,Q4進(jìn)行信號(hào)的初步放大。下面的處理電路和光線信號(hào)的處理電路相同，最終也是輸出一個(gè)05V的電壓，最后送入到單片機(jī)進(jìn)行處理。圖6 聲音信號(hào)部分電路A/D轉(zhuǎn)換工作原理：A/D轉(zhuǎn)換器是用來通過一定的電路將模擬量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量。模擬量可以是電壓、電流等電信號(hào)，也可以是壓力、溫度、濕度、位移、聲音等非電信號(hào)。但在A/D轉(zhuǎn)換前，輸入到A/D轉(zhuǎn)換器的輸入信號(hào)必須經(jīng)各種傳感器把各種物理量轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換后，輸出的數(shù)字信號(hào)可以有8位、10位、12位和16位等。A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理主要介紹以下三種方法：逐次逼近法、雙積分法、電壓頻率轉(zhuǎn)換法。在集成電路器件中普遍采用逐次逼近型，現(xiàn)簡(jiǎn)要介紹下逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換的基本工作原理。逐次逼近法逐次逼近式A/D是比較常見的一種A/D轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換的時(shí)間為微秒級(jí)。采用逐次逼近法的A/D轉(zhuǎn)換器是由一個(gè)比較器、D/A轉(zhuǎn)換器、緩沖寄存器及控制邏輯電路組成。基本原理是從高位到低位逐位試探比較，好像用天平稱物體，從重到輕逐級(jí)增減砝碼進(jìn)行試探。逐次逼近法轉(zhuǎn)換過程是：初始化時(shí)將逐次逼近寄存器各位清零；轉(zhuǎn)換開始時(shí)，先將逐次逼近寄存器最高位置1，送入D/A轉(zhuǎn)換器，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后生成的模擬量送入比較器，稱為Ｖo，與送入比較器的待轉(zhuǎn)換的模擬量Ｖi進(jìn)行比較，若ＶoＶi，該位1被保留，否則被清除。然后再置逐次逼近寄存器次高位為1，將寄存器中新的數(shù)字量送D/A轉(zhuǎn)換器，輸出的 Ｖo再與Ｖi比較，若ＶoＶi，該位1被保留，否則被清除。重復(fù)此過程，直至逼近寄存器最低位。轉(zhuǎn)換結(jié)束后，將逐次逼近寄存器中的數(shù)字量送入緩沖寄存器，得到數(shù)字量的輸出。逐次逼近的操作過程是在一個(gè)控制電路的控制下進(jìn)行的。ADC0809簡(jiǎn)介: 1．主要特性：8路8位A／D轉(zhuǎn)換器，即分辨率8位；具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?；轉(zhuǎn)換時(shí)間為100μs；單個(gè)＋5V電源供電；模擬輸入電壓范圍0～＋5V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)；工作溫度范圍為40～＋85攝氏度 ；低功耗，約15mW。 圖7 ADC0809內(nèi)部結(jié)構(gòu) 2．模擬信號(hào)輸入IN0～I(xiàn)N7： IN0IN7 為八路模擬電壓輸入線，加在模擬開關(guān)上，工作時(shí)采用時(shí)分割的方式，輪流進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換。3．地址輸入和控制線 ：地址輸入和控制線共4 條，其中ADDA、ADDB 和ADDC 為地址輸入線，用于選擇IN0IN7 上哪一路模擬電壓送給比較器進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換。ALE 為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。當(dāng)ALE 線為高電平時(shí)，ADDA、ADDB
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