基于單片機(jī)的智能路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計論文(存儲版)
【正文】 家用電器、通信系統(tǒng)等領(lǐng)域，單片機(jī)都正在發(fā)生著非常重要 的作用。大多數(shù)單片機(jī)如 51 系列，開發(fā)芯片和擴(kuò)展應(yīng)用芯片相互配套，降低了系統(tǒng)成本。 MCS51 系列單片是眾多單片機(jī)中的一種， 由于它們都是基于 8051 內(nèi)核發(fā)展起來的，所以稱 51 單片機(jī)，而本次設(shè)計就是基于 51 單片機(jī)完成的。只是能力沒那么強(qiáng)大。 （ 2）辦公自動化設(shè)備：現(xiàn)代辦公室使用的大量通信和辦公設(shè)備多數(shù)嵌入了單片機(jī)。 （ 6）智能化通信產(chǎn)品：最突出的是手機(jī)，當(dāng)然手機(jī)內(nèi)的芯片屬專用型單片機(jī)。 單片機(jī)的發(fā)展趨勢 隨著微電子技術(shù)和集成電 路技術(shù)的迅速發(fā)展，目前各個公司研制出了能夠適用于各種領(lǐng)域的單片機(jī)。 AT89C51簡介 MCS51 系列單片機(jī)是由美國的 Intel 公司開發(fā)研制，并于1980 年推出的產(chǎn)品。單片機(jī)最小系統(tǒng)是單片機(jī)控制電路的核心。當(dāng)光敏電阻受到光照時，價帶中的電子吸收光子能量后躍遷到導(dǎo)帶，成為自由電子，同時產(chǎn)生空穴，電子 — 空穴對的出現(xiàn)使電阻率變小。用于制造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導(dǎo)體。 光電檢測電路 在設(shè)計中使用光敏電阻作為光傳感器件對外界光線進(jìn)行檢測，主要是利用了光敏電阻在光線的作用下其阻值往往變小的這種光導(dǎo)效應(yīng)現(xiàn)象，也有基于光敏二極管、光敏三極管等光電檢測元件的相關(guān)電路，如下圖所示是光電檢測電路將檢測到的信號以高低電平的形式傳送給單片機(jī)，從而 完成整個光電檢測的過程。下圖是 A/D574 與單片機(jī)接口電路，它分兩次將單極性電壓的 12 位轉(zhuǎn)換結(jié)果送給單片機(jī)。鍵盤的防 抖動可有軟件來實現(xiàn)。 主要功能： 原理圖設(shè)計， 印刷電路板設(shè)計 ， FPGA 的開發(fā) ， 嵌入式開發(fā) ， 3D PCB 設(shè)計 Keil C51 Keil C51 是美國 Keil Software 公司（ ARM 公司之一）出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)。在此對所有幫助過我的老師和同學(xué)表示真摯的感謝 。 程序設(shè)計總方案 根據(jù)模塊的劃分原則，將該程序劃分初始化模塊， A/D 轉(zhuǎn)換子程序和顯示子程序，這三個程序模塊構(gòu)成了整個系統(tǒng)軟件的主程序，如圖所示。該平臺拓寬了板級設(shè)計的傳統(tǒng)界面，全面集成了 FPGA 設(shè)計功能和 SOPC設(shè)計實現(xiàn)功能，從而允許工程設(shè)計人員能將系統(tǒng)設(shè)計中的 FPGA 與 PCB設(shè)計及嵌入式設(shè)計集成在一起。 鍵盤模塊 使用鍵盤可以有效地調(diào)節(jié)閾值。輸入可設(shè)置為單極性，也可設(shè)成雙極性。 光敏電阻原理圖 在 光敏電阻兩端的金屬電極之間加上電壓，其中便有電流通過，受到適當(dāng)波長的光線照射時，電流就會隨光強(qiáng)的增加而變大，從而實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。 光敏電阻是采用半導(dǎo)體材料制作，利用內(nèi)光電效應(yīng)工作的光電元件。構(gòu)成光敏電阻的材料有金屬的硫化物、硒化物、碲化物等半導(dǎo)體。 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 單片機(jī)最小系統(tǒng)是單片機(jī)系統(tǒng)的核心，其他的外圍電路都是在最小系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的。 （ 5）引腳的多功能化：單片機(jī)現(xiàn)在普遍采用管腳復(fù)用的設(shè)計方案。這種以軟件取代硬件并能提高系統(tǒng)性能的控制技術(shù)稱為微控技術(shù)。 （ 5） 智能化儀表：采用單片機(jī)的智能化儀表大大提升了儀表的檔次，強(qiáng)化了功能。單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域可歸納為幾個方面： （ 1）智能化家用電器：各種家用電器普遍采用單片機(jī)智能化控制代替?zhèn)鹘y(tǒng) 的電子線路控制，升級換代，提高檔次。因為能夠運行程序，所以可以做很多的事情。 單片機(jī)經(jīng)過 4代的發(fā)展，以達(dá)到了 32位單片機(jī)，是目前單片機(jī)的頂級產(chǎn)品，具有極高的運算速度。 （ 5）單片機(jī)本身并不具備開發(fā)能力，一般情況下，需要借助專用的開發(fā)工具在相應(yīng)的開發(fā)環(huán)境下，進(jìn)行系統(tǒng)的開發(fā)和調(diào)試，但最終形成的產(chǎn)品簡單實用，成本低，效益高。 單片機(jī)的應(yīng)用意義遠(yuǎn)不限于它的應(yīng)用范疇或由此帶來的經(jīng)濟(jì)效益，更重要的是它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制方法和設(shè)計理念，向著嵌入式系統(tǒng)方向發(fā)展。單片機(jī)的使用需要用戶了解其芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的指令系統(tǒng)以及其他一些集成電路設(shè)計技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計所需要的理論技 術(shù)。此課題要求以路燈控制器為對象，完成硬件系統(tǒng)和軟件程序的設(shè)計，實現(xiàn)以光線強(qiáng)弱方式來控制路燈的亮滅功能，屬于軟硬件相結(jié)合的題目。其不足是由于反應(yīng)速度較慢，用電高峰時電壓降到非穩(wěn)定區(qū)容易造成燈光閃滅，不能自動調(diào)節(jié)，同時如果電壓突然升高，則會對燈具造成損壞，相對來說穩(wěn)壓效果較差；第二種是采用 電子
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