【正文】 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 1 目 錄 1 緒論 ................................................................ 1 2 硬件電路設(shè)計(jì) ........................................................ 2 總體設(shè)計(jì) ....................................................... 2 單元電路設(shè)計(jì) ................................................... 2 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) ....................................... 2 穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì) ............................................. 3 變壓器電路設(shè)計(jì) ........................................... 5 控制電路設(shè)計(jì) ............................................. 7 復(fù)位電路 ................................................. 9 3 軟件設(shè)計(jì) ............................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 程序流程 ....................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 4 催眠電路繪圖 ........................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 Protel 軟件簡介 ................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 原理圖繪制 ..................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 5 電路仿真 ............................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 仿真設(shè)置 ....................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 原理圖繪制過程 ........................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 程序編譯 ....................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 仿真 ........................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 仿真結(jié)果 ....................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 6 硬件電路制作與調(diào)試 .................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 電路焊接 ....................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 電路板的制作 ............................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 焊接 ..................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 實(shí)驗(yàn)板設(shè)計(jì)及程序?qū)懭? ........................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 電路調(diào)試 ....................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 檢查硬件連接 ............................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 檢查軟件系統(tǒng) ............................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 調(diào)試結(jié)果 ....................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 7 結(jié)論 ............................................................... 10 參考文獻(xiàn) .............................................................. 11 附錄 .................................................................. 12 源程序： ........................................................... 12 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 1 1 緒 論 睡眠是每個(gè)人在生命中都必須滿足的一種絕對需要，就像食物和水一樣?？茖W(xué)證明：人只要缺乏睡眠，失眠或是睡眠質(zhì)量不高，就會(huì)變得坐立不安，情緒波動(dòng)，記憶力減退，判斷能力下降，甚至出現(xiàn)一些錯(cuò)覺和幻覺，以致難以堅(jiān)持日常生活和活動(dòng)。人的一生當(dāng)中大約有三分之一的時(shí)間用于睡眠，所以，睡眠對每個(gè)人來講，都是不可或缺的生命需要。 基于上述原因設(shè)計(jì)了一款簡易催眠器，此催眠器能產(chǎn)生的 輕微的 聲音 和微弱的燈光閃爍 ，讓你的心情因 柔和的 聲音 和光線 產(chǎn)生一種莫名的安寧，從而讓自己的心理進(jìn)入一種輕松縹緲的境地。這種心理對有以上癥狀的人非 常有益，可以讓人的精神徹底放松，享受清凈。從而在這種狀態(tài)中靜靜入睡，睡眠質(zhì)量將得到很大改善。 要求設(shè)計(jì)一 催眠器 ，該 催眠器 以單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)一款催眠電路， 產(chǎn)生一定頻率的音頻信號(hào)和光信號(hào)，該音頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)鈴發(fā)出相應(yīng)的聲音，光信號(hào)驅(qū)動(dòng) LED燈不斷閃爍。 這樣人通過不斷變化的音頻信號(hào)和閃爍不斷的光信號(hào)，會(huì)產(chǎn)生一種困倦感，從而能夠達(dá)到快速入眠的目的。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 2 2 硬件電路設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì) 按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的要求，初步確定設(shè)計(jì)系統(tǒng)由 單片機(jī)控制模塊、電源模塊、光耦合器模塊等模塊組成。電路系統(tǒng)構(gòu)成框圖如圖 21 所示。單 片機(jī)使用 51 系列AT89C2051 單片機(jī)，電源模塊使用 7805 穩(wěn)壓電路，控制、升壓電路主要有變壓器，光耦合器組成。 圖 21 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖 單元電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) AT89C2051單片機(jī)是 51系列單片機(jī)的一個(gè)成員，是 8051單片機(jī)的簡化版。內(nèi)部自帶 2K 字節(jié)可編程 FLASH 存儲(chǔ)器的低電壓、高性能 COMS 八位微處理器，與 Intel MCS51 系列單片機(jī)的指令和輸出管腳相兼容。由于將多功能八位 CPU 和閃速存儲(chǔ)器結(jié)合在單個(gè)芯片中，因此， AT89C2051構(gòu)成的單片機(jī)系統(tǒng)是 具有結(jié)構(gòu)最簡單、造價(jià)最低廉、效率最高的微控制系統(tǒng)，省去了外部的 RAM、 ROM 和接口器件，減少了硬件開銷，節(jié)省了成本，提高了系統(tǒng)的性價(jià)比。 AT89C2051 是一個(gè)有 20 個(gè)引腳的芯片，引腳配置如圖 22 所示。與 8051 相比，AT89C2051減少了兩個(gè)對外端口（即 P0、 P2口），使它最大可能地減少了對外引腳下，因而芯片尺寸有所減小。 AT89C2051引腳如圖 22所示。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 3 圖 22 單片機(jī)引腳圖 AT89C2051芯片的 20個(gè)引腳功能為： VCC 電源電壓。 GND 接地。 RST 復(fù)位輸入。當(dāng) RST變?yōu)楦唠娖讲⒈３?2個(gè)機(jī)器周期時(shí)，所有 I/O引腳復(fù)位至 “1” 。 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 來自反向振蕩放大器的輸出。 P1口 8位雙向 I/O口。引腳 ～ ，當(dāng)作為輸入并被外部下拉為低電平時(shí)，它們將輸出電流，這是因內(nèi)部上拉的緣故。 和 拉，可用作片內(nèi)精確模擬比較器的正向輸入（ AIN0）和反向輸入（ AIN1）， P1口輸出緩沖器能接收 20mA 電流，并能直接驅(qū)動(dòng) LED顯示器； P1口引腳寫入 “1” 后，可用作輸入。在閃速編程與編 程校驗(yàn)期間， P1 口也可接收編碼數(shù)據(jù)。 P3口 引腳 ～ 7 個(gè)帶內(nèi)部上拉的雙向 I/0 引腳。 已與片內(nèi)比較器輸出相連，不能作為通用 I/O 引腳訪問。 P3 口的輸出緩沖器能接收20mA 的灌電流； P3 口寫入 “1” 后，內(nèi)部上拉，可用輸入。 P3 口也可用作特殊功能口，其功能見表 1。 P3口同時(shí)也可為閃速存儲(chǔ)器編程和編程校驗(yàn)接收控制。 穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì) 穩(wěn)壓器 是一種能自動(dòng)調(diào)整輸出電壓的供電電路或供電設(shè)備，其作用是將波動(dòng)較大和不 符合 電器設(shè)備要求的電源電壓穩(wěn)定在它的設(shè)定值范圍內(nèi)，使各種電 路或電器設(shè)備能在額定工作電壓下正常工作 。穩(wěn)壓器能 將 直流電壓進(jìn)行降壓處理并穩(wěn)定為某一固定的值后輸出。如三端穩(wěn)壓器 7805（ 7905）可將小于 35V（ 35V）的電壓降成穩(wěn)定的5V(5V)輸出電壓，它比只使用一只穩(wěn)壓二極管進(jìn)行穩(wěn)壓的電路要好得多，成本也不是很高，所以應(yīng)用還是很廣泛的。常見的三端穩(wěn)壓器有正電壓和負(fù)電壓之分。正電壓的有 78XX 系列、負(fù)電壓的有 79XX 系列。當(dāng)然，穩(wěn)壓器并非只有這兩個(gè)系列，而且蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 4 還有四端穩(wěn)壓器和五端穩(wěn)壓器，后者在電腦系統(tǒng)中最為常見 。 穩(wěn)壓器是有小、中、大功率之分的，在代換時(shí)不要用小功率的 去代大功率的，但用大功率的去代換小功率的是沒有任何問題的。 在 品牌方面 ， 質(zhì)量不好的穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓值和標(biāo)稱值的誤差是很大的，甚至有些品牌的穩(wěn)壓器的熱穩(wěn)定性能非常不好，常常引發(fā)奇怪的故障。經(jīng)過實(shí)踐應(yīng)用，有四個(gè)品牌的質(zhì)量和性能比較好，它們分別是： ST（意法）、 AN（松下）、 LM（美國國半）、 MC（摩托羅拉），它們具體的品牌可從型號(hào)的前綴中看出來。 本設(shè)計(jì)用的是 7805 穩(wěn)壓器，它將輸出電壓保持在 12V。 W7812 為三端固定正12V 輸入的集成穩(wěn)壓器 ， 7805 引腳圖如圖 23 所示 。 圖 23 7805 引腳圖 簡介 三端固定輸出電壓式穩(wěn)定電源 7805，運(yùn)用其器件內(nèi)部電路來實(shí)現(xiàn)過電壓保護(hù)、過電流保護(hù)、過熱保護(hù)，這使它的性能很穩(wěn)定；能夠?qū)崿F(xiàn) 1A 以上的輸出電流，器件具有良好的溫度系數(shù)； 7805有多種電壓輸出值 5V~24V