畢業(yè)設(shè)計(jì)：基于單片機(jī)的遙控調(diào)光燈設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2024-11-13 15:40 本頁(yè)面
【正文】 ............................... 16 參考資料 ............................................. 16 “格州杯”電子設(shè)計(jì)大賽 4 附錄 ： ................................................. 177 設(shè)計(jì)任務(wù) 基本要求 以高亮度 LED 為光源，以單片機(jī)為主控芯片； 系統(tǒng) 分為主機(jī)和遙控從機(jī)，主機(jī)負(fù)責(zé)調(diào)光，從機(jī)負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程控制，采用紅外遙控的方法； 遙控從機(jī)上要有四個(gè)按鍵，按鍵 1，是開關(guān)，按一下燈開，再按燈關(guān)；按鍵2 是低亮度；按鍵 3，是中亮度，按鍵 4，是高亮度。 主機(jī)也有調(diào)光功能，通過旋轉(zhuǎn)亮度旋鈕可以任意調(diào)節(jié)光的亮度。 發(fā)揮部分 可以自動(dòng)調(diào)節(jié)光線的亮暗； 亮度可多達(dá) 5級(jí)調(diào)節(jié)； 采用蜂鳴器發(fā)聲確認(rèn)信號(hào)成功接收。 方案論證與比較 主要控制芯片的選擇 方案 1：選擇 ATMEGA16單片機(jī)作為核心控制芯片。 ATMEGA16單片機(jī)屬于高性能、低功耗 的 8 位 AVR174。 微處理器， 16K 字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程 Flash， ATmega16單片機(jī)有 8個(gè) 10位精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC， 512 字節(jié)的 EEPROM,1K字節(jié)的片內(nèi) SRAM. 方案 2:選擇 AT89S52 單片機(jī)作為核心控制芯片。 AT89S52 是一種低功耗、高性能、價(jià)格便宜的微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。 AT89S52 單片機(jī)外部資源豐富，擁有 32個(gè) I/O 口，方便設(shè)計(jì)使用。片上 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)程器。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、有效的解決方案。 此次設(shè)計(jì)中，以上兩款單片機(jī)都沒夠完成設(shè)計(jì)需要。但是 ATMEGA16 的程序?qū)崿F(xiàn)沒有 AT89S52 靈活，且 AT89S52 價(jià)格比較低廉。鑒于以上原因，本次設(shè)計(jì)采用AT89S52 作為核心芯片。 從機(jī)遙控部分電路 方案 1：采用 TX05D芯片。 TX05D 是一種一體化的紅外 線 發(fā)射 、 接收器件，“格州杯”電子設(shè)計(jì)大賽 5 它內(nèi)部包含紅外線發(fā)射 、 接收及信號(hào)放大與處理電路，能夠以非接觸形式檢測(cè)出前方一定范圍內(nèi)的人體或物體，并轉(zhuǎn)換成高電平信號(hào)輸出。由于 TX05D內(nèi)部 采用低功耗器件和抗干擾電路，所以工作穩(wěn)定可靠 、 性能優(yōu)良，可廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)檢測(cè) 、 自動(dòng)報(bào)警和自動(dòng)控制等裝置中。 方案 2:采用 DT9122D 芯片。 DT9122D 芯片是通用紅外遙控發(fā)射集成芯片，采用 CMOS 工藝制造，最多可外接 64個(gè)按鍵，并有三組雙重按鍵，兼容了 HT622TC6456B、 SC612 PT2222,功能更加強(qiáng)大，極大的方便了設(shè)計(jì)需要 ,同時(shí)該芯片功耗低（最大功耗僅 ），價(jià)格低廉，完全符合“節(jié)能、成本控制 設(shè)計(jì)理念。 鑒于本次設(shè)計(jì)題目要求，要在一定距離上實(shí)現(xiàn)遙控，自然對(duì)于遙控發(fā)射部分的要 求也較高。傳統(tǒng)的遙控芯片價(jià)格昂貴且傳輸距離有限，不能完全滿足本次設(shè)計(jì)需要。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，綜合考慮節(jié)能減排和功能完善等方面，本設(shè)計(jì)采用方案 2。 總體方案 工作原理 本設(shè)計(jì) 采用芯片 AT89S52 單片機(jī)作為遙控調(diào)光燈的主控芯片，能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確、多點(diǎn)控制燈光的強(qiáng)度，不但有利于對(duì)光線的采集，更有利于節(jié)能減排。本系統(tǒng)由主機(jī)（ AT89S52）、從機(jī)（遙控電路）和燈光控制電路組成。本設(shè)計(jì)使用光敏電阻實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)外部燈光的強(qiáng)弱，達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光亮度的效果；該設(shè)計(jì)分別采用紅外遙控控制、半自動(dòng)旋鈕控制和全自動(dòng)光線控 制來實(shí)施對(duì)高亮 LED的光線控制；為使程序執(zhí)行周期耗時(shí)最短，本設(shè)計(jì)采用 AT89S52 單片機(jī)作為主控芯片，并配以RC上電復(fù)位電路和以 晶振為主要元件的振蕩電路，進(jìn)而增強(qiáng)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。 總體設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)以 AT89S52 單片機(jī)為主控核心芯片，外圍電路由純模擬電路組成。整體系統(tǒng)原理框圖如圖 31 所示： “格州杯”電子設(shè)計(jì)大賽 6 圖 31系統(tǒng)總框圖 如圖 31 所示， 紅外遙控控制電路將 遙控信號(hào)發(fā)送給主控芯片 AT89S52，AT89S52 對(duì)接收 到的信號(hào)進(jìn)行分析處理后，送往遙控亮暗控制部分電路；另外，全自動(dòng)亮暗控制部分和 半自動(dòng)亮暗控制部分通過旋鈕的控制來實(shí)施對(duì)高亮 LED 的光線控制。 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 主機(jī)模塊 AT89S52 單片機(jī)最小系統(tǒng) AT89S52 單片機(jī)的最小系統(tǒng)包括：晶體振蕩電路部分、復(fù)位開關(guān)電路部分和電源電路部分。圖 41為 AT89S52 單片機(jī)的最小系統(tǒng)原理圖。 遙控信號(hào) MCU51 遙控亮暗部分 全自動(dòng)亮暗控制部分 半自動(dòng)亮暗控制部分 高亮 LED “格州杯”電子設(shè)計(jì)大賽 7 圖 41單片機(jī)最小系統(tǒng) 遙控接收模塊 本設(shè)計(jì)采用紅外接收管 KS1838F 作為主機(jī)接收模塊的核心器件，圖 42為該電路模塊的實(shí)際電路圖。 圖 42 紅外接收模塊 圖 43 蜂鳴器模塊 聲音模塊 “格州杯”電子設(shè)計(jì)大賽 8 采用常見的蜂鳴器來發(fā)聲，起確認(rèn)作用，用于確認(rèn)按鍵是否有效按下和信號(hào)是否有效接受。當(dāng)接收到遙控信號(hào)，蜂鳴響一
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