【正文】 一段程序來讓 51 單片機實現(xiàn)白天燈不亮，晚上有聲音燈才亮，并且一段時間后自 動熄滅。 TR1=1。 delay(60000)。 //EA=1。整個系統(tǒng)各 階段的功能全部完成，從而實現(xiàn)了本次實驗的目的。 系統(tǒng)仿真 將利用 Keil 編譯好的程序生成 .hex 文件后加載到 Proteus 繪制好的的 51 單片機中，進行仿真，如下圖所示 圖 系統(tǒng)仿真圖 由于聲控模塊這部分不好仿真，為簡化設計使實驗現(xiàn)象更為直觀簡潔，將聲控模塊這個整體用一個按鍵開關和電阻組成的簡易模塊代替，然后進行仿真。 武漢大學本科畢業(yè)論文 20 第五章 系統(tǒng)程序和電路設計 程序設計流程圖如下 圖 程序流程圖 程序執(zhí)行部分： 白天光照強度強光敏電阻阻值很小，光控電路呈導通狀態(tài)， 口輸出為高電 武漢大學本科畢業(yè)論文 21 平，則令 也為高電平，此時發(fā)光二極管不亮；晚上光照強度幾乎為零，光敏電阻阻值很大，光控電路呈斷開狀態(tài)， 口輸出為低電平，此時由 口即聲控電路起作用控制發(fā)光二極管，若有聲音發(fā) 出，則聲音信號轉變?yōu)殡娦盘柾ㄟ^ 口傳入單片機，單片機再通過 口輸出低電平，此時發(fā)光二極管亮，通過單片機內部延時功能讓其點亮 60 秒自動熄滅，若無聲音信號則 口為高電平控制發(fā)光二極管處于熄滅狀態(tài)。 （ 3） 光控功能的調試，給系統(tǒng)不同的光照強度，此時可以看到路燈會隨著外界光照強度的不同而時亮是滅。晶振的頻率越高，則系統(tǒng)的時鐘頻率也越高，單片機的運行速度也就越快。 （ 3） 電壓變換： 這里主要是將強電變成弱電。這是最簡單的連接方法，但是對我們來說已經足夠使用了，電路如下圖所示， MAX232的第 10腳和單片機的 11腳連接，第 9腳和單片機的 10腳連接，第 15腳和單片機的 20腳連接。 通信協(xié)議 原理 通信協(xié)議是通信設備在通信前的約定。 通常電源不需要加旁路電容。1 ～ 177。 在光電自動控制電路中，可以選用光敏電阻器作為光電傳感元件。在黑暗環(huán)境里，它的電阻值很高，當受到光照時，只要光子能量大于半導體材料的禁帶寬度，則價帶中的電子吸收一個光子的能量后可躍遷到導帶，并在價帶中產生一個帶正電荷的空穴，這種由光照產生的電子 — 空穴對增加了半導體材料中載流子的數目，使其電阻率變小，從而造成光敏電阻的阻值下降。光敏電阻器的阻值隨入射光線（可見光）的強弱變化而變化，在黑暗條件下，它的阻值（暗阻）可達 1~10M 歐 ,在強光條件（ 100LX）下，它阻值（亮阻）僅有幾百至數千 歐姆 。場效應管的柵極接金屬極板。駐極體膜片與金屬極板之間的電容量比較小，一般為幾十pF。由于輸入和輸出阻抗很高，所以要在這種話筒外殼內設置一個場效應管作為阻抗轉換器，為此駐極體電容式話筒在工作時需要直流工作電壓。 但在訪問外部數據存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 P2口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P1 口： P1 口是一個內部提供上拉電阻的 8 位雙 向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 圖 方案二 方案選擇 通過方案一與方案二的比較分析，可以清楚看到，如果在白天陰雨天氣等光照強度很弱的情況下路燈也不會點亮，方案一因為是計時器功能實現(xiàn)白天燈不 亮，設計不夠靈活，而方案二則很靈活地可以通過光敏電阻進行調節(jié)，思路清晰明確且簡潔易懂，故選擇方案二。這種控制主要根據光照強度和聲音來共同控制路燈的點亮與熄滅?？梢姽?jié)能燈在國內外都有著重大的發(fā)展和重要作用。 國內外關于該論題的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 由于近年我國的照明器材行業(yè)的迅速崛起，中國已經成為電光源產品 的主要輸出國之一。通過書本知識學習、指導老師的輔導以及資料文獻的查閱，確定 51 單片機為主要芯片，然后因為要實現(xiàn)聲光控功能，那就必須使用到光敏電阻和駐極體話筒電阻來實現(xiàn)光和聲音轉換為電信號，利用單片機最小系統(tǒng)模塊、聲控模塊、光控模塊等幾大模塊為主的硬件來實現(xiàn)本次設計。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫的成果作品。 涉密論文按學校規(guī)定處理。另外 ,由于頻繁開關或者人為因素 ,墻壁開關的損壞率很高 ,增大了維修量 ,浪費了資金。僅美國環(huán)保局從 1991 年開始實施綠色照明以來，就投資 10 多億美元用于 推廣高效照明產品。 武漢大學本科畢業(yè)論文 2 第二章 論文設計方案 論文主要要求 (1)利用 51 系列單片機作為中央處理器； (2)具有聲控和光控功能； (3)完成系統(tǒng)電路設計； (4)光敏傳感器的模電變化的電路設計； （ 5）完成仿真電路，通過單片機編程能實現(xiàn)改 變燈亮時間的長短。 本設計是通過駐極體話筒作為傳感器來接受聲音信號并將其轉化為微弱電信號，然后通過放大電路和遲滯比較電路將微弱的電信號轉變成單片機能識別的翻轉電平信號即方波信號，并送入單片機的 口，單片機通過程序來判別信號變化來控制開關的閉合狀態(tài)或者發(fā)光二極管的亮滅，同時光敏電阻受光強的影響阻值發(fā)生改變，引起電壓變化進而來控制單片機的中斷程序，使得開關在白天和光照比較亮的時候都處于斷開狀態(tài)，達到聲光雙控開關的目的。當 P1口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。這是由于內部上拉的緣故。當振蕩器復位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。膜片的另一面與金屬極板之間用薄的絕緣襯圈隔離開。普通 場效應 管有源極 (S)、柵極 (G)和漏極 (D)三個極。這是由于光照產生的載流子都參與導電，在外加電場的作用下作漂移運動，電子奔向 電源 的正極，空穴奔向電源的負極，從而使 光敏電阻器 的阻值迅速下降。它在光線的作用下其阻值往往變小，這種現(xiàn)象稱為光導效應，因此 ，光敏電阻又稱光導管。測量時，應把光敏電阻對著白熾燈的光，再逐漸拉開與燈的距離 (由近到遠 )，觀察萬用表指示的阻值變化，可以直觀驗證光敏電阻的特牲，以加深對它的感性認識。 該電路的特點如下： 比較器數 :2 工作溫度范圍 :0176。減小輸入電阻至小于 10K將減小反饋信號，而且增加甚至很小的正反饋量 (滯回 ~10mV)能導致快速轉換 ,使得不可能產生由于寄生 電容 引起的振蕩，除非利用滯后，否則直接插入IC(集成電路板 integrated circuit，縮寫： IC) 并在引腳上加上電阻將引起輸入 —輸出在很短的轉換周期內振蕩，如果輸入信號是 脈沖 波形，并且上升和下降時間相當快，則滯回將不需要。 聲控電路模塊 聲控電路部分電路圖 圖 聲控電路圖 武漢大學本科畢業(yè)論文 13 駐極體話筒將接收到的聲音信號 轉換成微弱的電壓信號，然后，微弱的電壓信號經過兩級放大器的放大，然后將放大后的信號電壓通過遲滯比較器轉變成單片機識別的高低電平信號 ,經過雙向穩(wěn)壓管變成翻轉電平信號，然后傳給單片機的外部中斷 口。 硬件連接 51單片機有一個全雙工的串行通訊口，所以單片機和計算機之間可以方便 武漢大學本科畢業(yè)論文 14 地進行串口通訊。 電源電路模塊 電源模塊主要是為整個系統(tǒng)提供可靠、穩(wěn)定的電源。 圖 復位電路圖 時鐘模塊的設計 51 單片機內部有一個用于構成振蕩器的高增益反相放大器，該高增益反相放大器的輸入端為芯片引腳 XTAL1，輸出端為引腳 振蕩器（簡稱晶振）和微調電容，就構成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。 （ 1） 打開電源，給系統(tǒng)提供電源，此時指示燈亮。LM393是一個比較器，它的主要工作原理是：將正輸入和負輸入的電壓進行比較，當正輸入電壓大于負輸入電壓時，則輸出高電平，反之則輸出低電平。 武漢大學本科畢業(yè)論文 22 第六章 調試仿真 系統(tǒng)兩大模塊說明 聲 控部分： 當有聲音產生時，聲音通過駐極體話筒將其轉換為電信號，通過聲控電路放大整流濾波 等得到穩(wěn)定的電信號，經過電壓比較器 LM393，通過判斷正電壓和負電壓的大小來控制 口輸出的是高電平還是低電平。 武漢大學本科畢業(yè)論文 25 晚上有聲音燈亮