【正文】 } }// 程序清單 define uchar unsigned char define uint unsigned int /***************傳感器常量控制位的宏定義 **************************/ define KEY_out DDRB|=0X07 //傳感器方向定義輸出 define KEY_in DDRBamp。)。 display(0x80+0x08,39。r39。)。 display(0x80+0x09,39。r39。} break。} break。if(gettime[0]%169)gettime[0]amp。display(0x80+0x48,table[gettime[1]%16])。 case 3:{gettime[1]+=0x0F。=0x0F。DS1302_setT(gettime)。 display(0x80+0x48,table[gettime[1]%16])。 if(chucun[2]==gettime[2]) k=3。)。 LCD1602_init()。 default: key=16。 case 0XE8: key=0x3。 keyamp。 temp=KEY_DATA。 //拉低時(shí)鐘端 (時(shí)鐘端在不操作時(shí)為低 ) } /******************************************* 函數(shù)名稱 : display 功 能 : 讀取 DS1302 的當(dāng)前時(shí)間 參 數(shù) : time[]讀取的時(shí)間數(shù)組 返回值 : 無(wú) /********************************************/ void display(uchar add,uchar dat) { LCD1602_write_(add)。 //調(diào)整片選脈沖 DS1302_writeB(0xbf)。=~BIT(RTC_CLK)。 //拉低時(shí)鐘端 delayns(10)。=~BIT(PB7)。 //保存讀入的數(shù)據(jù)位 21 PORTB|=BIT(RTC_CLK)。 //控制命令 ,WP 位為 1,不允許寫操作 } /******************************************* 函數(shù)名稱 : DS1302_readB 功 能 : 從 DS1302 讀出一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù) (沒(méi)有 RST 操作 ) 參 數(shù) : 無(wú) 返回值 : byte讀出的數(shù)據(jù) /********************************************/ uchar DS1302_readB(void) { uchar i,byte=0。 //寫入地址從秒寄存器開始 DS1302_writeD(C_WP|WR,UPROTECT)。 DS1302_writeB(data)。 //拉低時(shí)鐘端 delayns(10)。=~BIT(RTC_DATA)。 //控制命令 ,WP 位為 1,不允許寫操作 } /******************************************* 函數(shù)名稱 : DS1302_writeB 功 能 : 向 DS1302 寫入一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù) (沒(méi)有 RST 操作 ) 參 數(shù) : byte要寫入的數(shù)據(jù) 返回值 : 無(wú) /********************************************/ void DS1302_writeB(uchar byte) { uchar i。 LCD1602_write_(0X06)。 LCsruD_C_DDR。 }utr /******************************************* 函數(shù) tru 名稱 : LCD1602_write_dat(uchar dat) 功 能 utr: 向 1602 液晶寫入一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù) 參 數(shù) : datrut 是數(shù)據(jù) 返回值 : 無(wú) tru /**************rtu********************************/ 18 void LCD1602_write_dat(uchar dat) { rtu LrtuCD_RS_H。j++)。 //5/4 是在 8MHz 晶振下，通過(guò)軟件仿真反復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)值 for( i=0ye。 //1602 使能 define LCD_OE_L PORTDamp。 開始 初始化 判斷環(huán)境在明暗 判斷移動(dòng)小車位置 判斷 LED燈好壞 設(shè)置實(shí)時(shí)時(shí)間、開關(guān)燈時(shí)間 顯示 并輸出相應(yīng)動(dòng)作 14 五 、 結(jié)論 硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)是電子設(shè)計(jì)中不可缺少的內(nèi)容 ，為了滿足設(shè)計(jì)的功能和指標(biāo)的要求，我們必須在開始設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到硬件與軟件的協(xié)調(diào)；不然會(huì)增加軟件實(shí)現(xiàn)時(shí)困難和復(fù)雜程度，有時(shí)即使硬件和軟件單獨(dú)能用，卻不能使他們組成的系統(tǒng)工作，故在設(shè)計(jì)的過(guò)程中必須考慮軟硬件的處理能力以及它們的接口是否兼容，實(shí)現(xiàn)軟硬件的信號(hào)過(guò)渡。 后面一組運(yùn)放電路中 Q4 三極管的作用時(shí)增大運(yùn)放的電流輸出能力，因?yàn)樨?fù)載比較小，運(yùn)放驅(qū)動(dòng)能力 還是認(rèn)同與蛾 可能不夠， R19 基本沒(méi)有作用在電路中， RX1 可能是負(fù)載或者假負(fù)載， 比如輸出不接任何負(fù)載，電流基本都流過(guò) RX1，如果不接 RX1，在沒(méi)有負(fù)載的情況下輸出就是電壓最大值接近 12V，在這種電壓輸出下，運(yùn)放的正負(fù)端會(huì)有較大的壓差，有可能會(huì)損壞運(yùn)放 358。 11 如果只用一個(gè)三極管不能滿足需求 ,可以用兩個(gè)三極管架成 : 圖 17 恒流源 或是 圖 18 恒流源 方案 4. 電路圖 如下所示： 兒也是 12 圖 19 恒流源電路 圖中的第一組運(yùn)放電路是跟隨器，對(duì)輸入的電壓取樣電路進(jìn)行阻抗變換。實(shí)際的恒流源皆有內(nèi)阻 R。 我們這里用到的是 16 02 液晶， 1602 液晶為 5V電壓驅(qū)動(dòng)，帶背光，可顯示 2 行，每行 16個(gè)字符，不能顯示漢字，內(nèi)置 128 個(gè)字符的 ASCII字符集庫(kù)，只有并口接口，無(wú)串口接口 。 （ 2） 信號(hào)采集模塊的設(shè)計(jì) R 1 0光敏R 1 11kV C CPA0 圖 6 采樣電路 讓他和人 信號(hào)采集 模塊包括 物體檢測(cè)模塊 和環(huán)境明暗檢測(cè)模 塊，兩者功能如下： 物體檢測(cè)模塊 ：該模塊需要檢測(cè)小車的移動(dòng)，并根據(jù)小車的移動(dòng)進(jìn)行路燈開關(guān)的自動(dòng)控制。上電運(yùn)行時(shí)，在 Vcc 之前， RST 必須保持 低電平。DS1302 是 DS1202 的升級(jí)產(chǎn)品，與 DS1202 兼容，但 增加了主電源 /后背電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能 力。 方案比較 ： 與 AT89S52 相比， ATMEGA16L 在性能上具有明顯的優(yōu)勢(shì) ， 若采用紅外對(duì)管則給元件的安 裝帶來(lái)不便，且不易調(diào)試；由單片機(jī)定時(shí)器實(shí)現(xiàn)的時(shí)鐘不準(zhǔn)確，故采用方案一。 （ 3）其它（性 價(jià)比等） ?？刂葡到y(tǒng) 結(jié)構(gòu) 如圖 1 所示，路燈布置如圖 2 所示。系統(tǒng)采用線路簡(jiǎn)單、體積小的專用時(shí)鐘芯片 DS1302，DS1302 工作時(shí)功耗很低，保持?jǐn)?shù)據(jù)和時(shí)鐘信息時(shí)功率小于 1mW。使用 DS1302 不但使電路功耗降低，而且節(jié)省 IO 口資源。 圖 1 路燈控制系統(tǒng)示意圖 L E D 燈 1L E D 燈 24 02 04 0SABCS ’4 04 04 0M定 位 點(diǎn) 圖 2 路燈布置示意圖（單位： cm） 要求 1． 基本要求 （ 1）支路控制器有 時(shí)鐘功能 ，能設(shè)定 、顯示開關(guān)燈時(shí)間，并控制整條支路按時(shí)開燈和關(guān)燈。 二、 方案論證與比較 方案一： 題目要求設(shè)計(jì)一個(gè) 模擬路燈控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)支路控制器對(duì)單元控制器的有效控制。 三 、 總體設(shè)計(jì)方案 本系統(tǒng)以 ATMEGA16L 為控制核心 。 另外該芯片有備份電源引腳， 5 可以在斷電后仍能工作，以保證時(shí)鐘的準(zhǔn)確性。只有在 SCLK 為低電平時(shí)，才能將 RST 置為高電平?；诖四康牟捎?探測(cè) 距離 遠(yuǎn)、靈敏度高 的 反射式 光電傳感器進(jìn)行檢測(cè) ，當(dāng)傳感器檢測(cè)到小車時(shí)，傳感器給單片機(jī)一個(gè)信號(hào)，然后單片機(jī)對(duì)路燈進(jìn)行合理控制，達(dá)到題目要求。 （ 4） 路燈 控制 模塊 D41 W L EDD31 W L EDR1 31 50R1 21 50D4 MISOPA 2PA 1 圖 8 路燈控制電路 該模塊采用節(jié)能的 1W LED 燈，當(dāng)電路出現(xiàn)故障時(shí)，單片機(jī)通過(guò)內(nèi)部 AD 采集電路采樣點(diǎn)的電壓變化量后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理 。 8 ： 圖 12 三極管恒流特性 咕 ~~(╯﹏╰ )b 一蛾 從三極管特性曲線可見(jiàn)，工作區(qū)內(nèi)的 IC受 IB影響，而 VCE 對(duì) IC的影響很微。最前面的雙向開關(guān)負(fù)責(zé)將正負(fù) 12V 電壓接入，這個(gè)電壓是運(yùn)放的供電電壓，并提供給其他線路作為電源輸入， C24 和 C25 電容是運(yùn)放正負(fù)電源端的濾波電容，緊靠運(yùn)放電源引腳。同時(shí)在線路的設(shè)計(jì)上也要保證負(fù)載流過(guò)恒定電流產(chǎn)生的電壓值不能超過(guò) 12V，如果超過(guò)電源供電電壓，不能實(shí)現(xiàn)恒流工作性能。 六、 參考文獻(xiàn) 【 1】 高吉祥 .全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽系列教程【 M】 .北京：電子工業(yè) 出版社 .2020 【 2】 張志良 .模擬電子技術(shù)【 M】 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .2020 【 3】 何小艇 .電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)【 M】 .杭州：浙江大學(xué)出版社 .2020 【 4】 胡斌 .元器件及實(shí)用電路解說(shuō)【 M】 .北京 ：電子工業(yè)出版社 .2020 【 5】 刁鳴 .常用電路模塊分析與設(shè)計(jì)指導(dǎo)【 M】 .北京：清華大學(xué)出版社 .2020 【 6】 唐競(jìng)新 .數(shù)字電路基礎(chǔ)【 M】 .北京：清華大學(xué)出版社 .2020 15 附錄 1 系統(tǒng)原理圖 R 2418Q290 1212345678910J512345678910J812345678910J 1 412345678910J 1 3V C C V C CV C CV C CR X DT X DI N T 1I N T 0P D 4P D 5P D 6P D 7S C LS D AT C KT M ST D OT D IP C 6P C 7R110 KS7C610 uFV C CR81KR E S E TC922 PC 1022 P1X1 X2D0D1D2D3D4M O S IM I S OS C KP A 0P A 1P A 2P A 3P A 4P A 5P A 6P A 71 23 45 67 89 10Y1V C CR E S E TM O S IM I S OS C KC50. 1u FV C C12J 1 5 V C CM O S IM I S OS C KA G N D28X18X27R E S E T4P D 2 ( I N T 0)11P D 3 ( I N T 1)12P D 4 ( O C 1B )13P D 5 ( O C 1A )14P B 0 ( T 0)40P B 1 ( T 1)