智能led照明控制系統(tǒng)設(shè)計說明書(存儲版)
【正文】 ………3 ………………………………………………………………………4………………………………………………………………………5 6 6 電源電路的方案設(shè)計與論證 6 7 11 144. 軟件設(shè)計 15 15 15 16 17 17 18 19 ADC0809連續(xù)對2個通道采樣程序 195．軟硬件系統(tǒng)的調(diào)試 19 19 206． 附錄 217．參考文獻 22高亮度LED樓道照明燈電路的設(shè)計摘要：本系統(tǒng)以單片機80C51為核心部件，利用光線度檢測技術(shù)、光電傳感器接收技術(shù)并配合一套獨特的軟件算法實現(xiàn)了路燈自動開關(guān)、聲光控制電路等功能。比如城市中的路燈或樓道照明等一般都是由人工操作的,如果采用光控電路,根據(jù)光線的強弱來自動開啟和關(guān)閉照明燈,做到無人自動控制,可以減輕工人的勞動強度,有效的節(jié)約能源。特別適用自動控制路燈照明以及走廊和樓道等處的短時照明。圖1 聲光控延時開關(guān)的電路原理圖為了使聲光控開關(guān)在白天開關(guān)斷開，即燈不亮，由光敏電阻rg等元件組成光控電路，r5和rg組成串聯(lián)分壓電路，夜晚環(huán)境無光時，光敏電阻的阻值很大，rg兩端的電壓高，即為高電平間t=2πr8c3，改變r8或c3的值，可改變延時時間，滿足不同目的。無論是信號采集還是信號輸出都要經(jīng)過單片機的出來。這就是方案二的工作過程。所以放棄了方案一而選擇了方案二。12V的電壓經(jīng)過濾波在經(jīng)過7805輸出一個5V的電壓給單片機部分電路供電。圖6 聲音信號部分電路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?；驹硎菑母呶坏降臀恢鹞辉囂奖容^，好像用天平稱物體，從重到輕逐級增減砝碼進行試探。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行A/D 轉(zhuǎn)換。Vcc 為+5V 電源輸入線，GND 為地線。當(dāng)OE 為低電平時,三態(tài)緩沖器處于阻斷狀態(tài),內(nèi)部數(shù)據(jù)對外部的數(shù)據(jù)總線沒有影響。IN0IN7：8位模擬量輸入引腳。OE：輸出允許控制端，用以打開三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。 START： A／D轉(zhuǎn)換啟動信號，輸入，高電平有效。 GND：地。在本課題設(shè)計中ADC0809的通道選擇是通過AAA9來選擇的，AAA9與通道選擇關(guān)系為：A7A8A9IN0000IN1001IN2010IN3011IN4100IN5101IN6110IN7111光信號從IN0輸入，聲音信號從IN1輸入，所以光信號的A/D轉(zhuǎn)換地址70FFH，聲音信號A/D轉(zhuǎn)換地址71FFH。它們的功能簡述如下：1．電源：Vcc（端子號40），芯片電源，接+5V；Vss（端子號20），電源接地端。在本設(shè)計中系統(tǒng)的時鐘電路設(shè)計是采用的內(nèi)部方式，即利用芯片內(nèi)部的振蕩電路。為了及提高單片機的運行速度，又能最大程度的保證單片機的 運行速度，所以AT89C51的晶振使用12MHz。三字節(jié)指令都是雙周期的。按鍵S電阻RR2構(gòu)成了按鍵復(fù)位電路。繼電器室通過三極管Q1來控制，當(dāng)單片機輸出低電平時，三極管截止，繼電器線圈失電，常開觸點斷開常閉觸點閉合，路燈被關(guān)閉。子程序名稱：定時器中斷程序INT_T0。單片機應(yīng)用系統(tǒng)的軟件設(shè)計是研制過程中任務(wù)最繁重的一項工作，難度也比較大，對于某些較復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)，不僅要使用匯編語言來編程，有時還要使用高級語言。開發(fā)一個軟件的明智方法是盡可能采用模塊化結(jié)構(gòu)。在調(diào)試過程中，要不斷調(diào)整、修改系統(tǒng)的硬件和軟件，直到正確為止。軟件調(diào)試是利用開發(fā)工具進行在線仿真調(diào)試，可以發(fā)現(xiàn)和解決程序錯誤，也可以發(fā)現(xiàn)硬件故障。后者要根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的功能要求編寫程序，例如，外部數(shù)據(jù)采集、控制算法的實現(xiàn)、外設(shè)驅(qū)動、故障處理及報警程序等。 主要是測量單片機的電源紋波是否在控制范圍內(nèi)，單片機的晶振是否起振，復(fù)位電路是否正常工作等。在本部分電路中采用PNP型三極管的原因是單片機輸出灌電流的能力要比輸出拉電流的能力強，所以采用PNP型三極管是電流從外部流向單片機。繼電器電路的工作過程：由于繼電器是控制220VAC的電壓，通過的電壓和電流相對較大，所以要選用功率較大的繼電器。電容C3和電阻R2構(gòu)成了上電復(fù)位，當(dāng)開機上電時，電容C2的正端的電壓為5V，又因為電容兩端的電壓具有不可躍變性，所以電容C3和電阻R2之間的電壓也為5V，所以單片機會復(fù)位。在80C51指令系統(tǒng)中，指令長度為1~3個字節(jié)。因此，此系統(tǒng)電路的晶體振蕩器的值為12MHz，電容應(yīng)盡可能的選擇陶瓷電容，電容值約為22μF。——T1：定時器/計數(shù)器1外部輸入端。AT89C51用CHMOS工藝制造的單片機都采用雙列直插式（DIP）40腳封裝，端子信號完全相同。當(dāng)OE輸入高電平 時，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。 REF（+）、REF（）：基準電壓。 21～28：8位數(shù)字量輸出端。ALE：地址鎖存允許信號輸入端。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng)OE端為高電平時，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。ADC0809 的數(shù)據(jù)輸出結(jié)構(gòu)是內(nèi)部有可控的三態(tài)緩沖器,所以它的數(shù)字量輸出信號線可以與系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線直接相連。ENABLE 為“輸出允許”線，高電平時能使D0D7 引腳上輸出轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。ADC0809簡介: 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)換起停控制端；轉(zhuǎn)換時間為100μs；單個＋5V電源供電；模擬輸入電壓范圍0～＋5V，不需零點和滿刻度校準；工作溫度范圍為40～＋85攝氏度 ；低功耗，約15mW。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)換的時間為微秒級。由于輸入信號有很大的直流部分，所以必須使用一個隔離電容C6將直流成分隔離掉，然后送入到三極管Q3,Q4進行信號的初步放大。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，加裝兩只10000UF電容后將會獲得平滑穩(wěn)定的直流電壓，此時電壓為： U=值得一提的是，為了進一步濾除電路中可能存在的高頻干擾分量，還要在主
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