【正文】 , can show a maximum light intensity and light intensity irradiation direction. Key words: SCM； Photosensitive Resistance； ADC0804； IC405； Digital Tube 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 1 第 1 章 緒 論 課題的意義、目的和要求 課題的意義 本系統(tǒng)是一個基于單片機(jī)的數(shù)字式光照檢測儀，通過數(shù)碼管顯示光度，并且具有判斷光照方位能力。但各單位一般根據(jù)期刊的主管單位的級別來對期刊劃為省級期刊和國家級期刊。梅森）因此，沒有創(chuàng)造性，學(xué)術(shù)論文就沒有科學(xué)價值。 2) 著錄參考文獻(xiàn)能方便地把論文作者的成果與前人的成果區(qū)別開來。凡轉(zhuǎn)引文獻(xiàn)資料，應(yīng)如實說明。 有資格申請學(xué)位并為申請學(xué)位所寫的那篇畢業(yè)論文就稱為學(xué)位論文，學(xué)士學(xué)位論文。 核心期刊審核時間一般為 4個月，須經(jīng)過初審、復(fù)審、終審三道程序。Harbin 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 目 錄 摘 要 ???????????????????? ? ????????Ⅰ A B S T R A C T???????????????????? ??????Ⅱ 第 1 章 緒 論 ........................................... 1 課題的意義、目的和要求 .................................... 1 課題的意義 ........................................... 1 課題的目的 ........................................... 1 課題的要求 ........................................... 2 數(shù)字式光照強(qiáng)度檢測儀的發(fā)展前景及趨勢 ....................... 3 本課題主要研究的內(nèi)容 ...................................... 4 單片機(jī) ???????????????????? ? 4 ． 2 單片機(jī)發(fā)展歷史及應(yīng)用 ????????? ??????? 6 第 2 章 系統(tǒng)概述 ................................................. 9 系統(tǒng)方案的選擇與論證 ....................................... 9 光敏電阻簡介 .............................................. 10 本章小結(jié) .................................................. 13 第 3 章 系統(tǒng)的硬件部分 ........................................ 14 單片機(jī)最小系統(tǒng)和通信模塊的設(shè)計 ............................ 14 單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計 ................................ 14 下載通信模塊的設(shè)計 .................................. 16 光敏電阻網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計 ........................................ 17 輸出選擇電路的設(shè)計 ........................................ 18 A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計 .................................... 20 數(shù)碼管顯示電路的設(shè)計 ...................................... 20 本章小結(jié) ................................................. 22 第 4 章 系統(tǒng)軟件部分 ......................................... 23 軟件流程圖 ................................................ 24 Keil 軟件簡介 ............................................26 程序清單 .................................................. 26 PROTUES 軟件繪圖及仿真 .................................... 28 軟件的調(diào)適與仿真 .......................................... 29 系統(tǒng)軟件調(diào)試 ........................................ 29 仿真結(jié)果 ............................................ 30 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 本章小結(jié) .................................................. 32 結(jié) 論 ............................................................ 33 參考文獻(xiàn) .......................................................... 34 附錄 .............................................................. 35 致 謝 ............................................................. 37 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 Ⅰ 摘 要 該數(shù)字式光照強(qiáng)度檢測儀以單片機(jī)和模數(shù)轉(zhuǎn)換為技術(shù)核心，具體由單片機(jī)最小系統(tǒng)、下載通信模塊、 A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、光照方向檢測模塊、輸出選擇模塊和數(shù)碼管顯示模塊組成。判斷光照方向時可采用兩個位于不同方向的光敏電阻。具體方法是將三路光敏電阻支路并聯(lián)接入電路中，其中一路串接一固定電阻，另外兩路分別串接電位器，利用光敏電阻值隨光照強(qiáng)度變化的特性，使得電路的輸出電壓而變化。然后由數(shù)碼顯示管顯示出光照強(qiáng)度結(jié)果并判斷光照方向。該方法一般利用一個夾層硝化棉或類似附著在玻璃纖 維墊地帶一個一次性住房。 4779074 號，題為：低等級電壓脈沖轉(zhuǎn)換器，發(fā)給稀土惠特：等。由于該應(yīng)用程序中顯示，所發(fā)出的光被轉(zhuǎn)換成模擬信號，然后放大并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號通過一個 A / D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸出，被介紹到微處理器。因此，最昂貴的，昂貴的系統(tǒng)組成部分之一，是轉(zhuǎn)換器網(wǎng)絡(luò)。 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 4 本課題主要研究的內(nèi)容 （ 1） 結(jié)合單片機(jī)最小電路和光敏電阻電路設(shè)計一個基于單片機(jī)的數(shù)字式光照強(qiáng)度檢測系統(tǒng) ； （ 2） 單片機(jī)最小系統(tǒng)及光敏電阻網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計； （ 3） 編寫單片機(jī)程序，將獲得的電信號轉(zhuǎn)換成光照強(qiáng)度單位下的數(shù)值，并用數(shù)碼管顯示。 圖 設(shè)計方案二原理框圖 對于 本方案，采用線性好，響應(yīng)速度快的光敏二極管作為光照傳感器，故電路響應(yīng)速度快，靈敏度高?？傮w上來說，本方案電路結(jié)構(gòu)簡單、所用元器件供給充足、成本造價低、性能穩(wěn)定且誤差范圍也在設(shè)計選題的要求之內(nèi)，能在簡單低成本的基礎(chǔ)上很好的完成設(shè)計選題的任務(wù)，故實驗中采用本方案。 圖 89C51單片機(jī)引腳圖 89C51 單片機(jī)各個引腳介紹 ： 輸入輸出引腳： （ 1） P0 口： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： RXD（串行輸入口） TXD（串行 輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時器 0 外部輸入） T1（記時器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） 其它的控制或復(fù)用引腳： XTAL1/XTAL2： XTAL1 是片內(nèi)振蕩器的反相放大器輸入端， XTAL2 則是輸出端，使用外部振蕩器時，外部振蕩信號應(yīng)直接加到 XTAL1，而 XTAL2 懸空。不同指令的執(zhí)行時間可能是不同的，一條指令的執(zhí)行時間最短為一個哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 11 指令周期。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH地址上置 0。注意加密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng)/EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。 當(dāng)今社會，應(yīng)用單片機(jī)的產(chǎn)品已經(jīng)滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機(jī)的足跡。辦公自動化領(lǐng)域，比如一臺 PC 機(jī)可能嵌入了 10 個單片微機(jī)，如控制鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器、 CDROM、聲卡、打印機(jī)、軟 /硬盤驅(qū)動器、調(diào)制解調(diào)器等。比如一臺 RMW7 系列寶馬轎車就用了 63 個 單片微機(jī)，大部分還是 16 位單片微機(jī)。 單片機(jī)最小系統(tǒng)和通信模塊的設(shè)計 單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計 單片機(jī)最小系統(tǒng)或者稱為最小應(yīng)用系統(tǒng) ， 是指用最少的元件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng) ， 對 51 系列單片機(jī)來說 ， 最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括 :單片機(jī)、晶振 電路 、復(fù)位電路。所以在 內(nèi)， RST 引腳所接收到的電壓是 5V~。晶振的取值范圍一般為 0~24MHz，常用的晶振頻率有 6MHz、 12 MHz、 MHz、24 MHz 等。 時鐘周期：振蕩脈沖送入內(nèi)部時鐘電路，由時鐘電路對其二分頻后輸出的時鐘脈沖周期稱為時鐘周期。一般用指令執(zhí)行所需機(jī)器周期數(shù)表示。 下圖為一個 51 單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路圖。典型地，串口用于 ASCII 碼字符的傳輸。當(dāng)我們提到時鐘周期時，我們就是指波特率例如如果協(xié)議需要 4800 波特率，那么時鐘是 4800Hz。比如，標(biāo)準(zhǔn)的 ASCII 碼是 0～ 127（ 7 位）。因此停止位不僅僅是表示傳輸?shù)慕Y(jié)束，并且提供計算機(jī)校正時鐘同步的機(jī)會。高位和低位不真正的檢查數(shù)據(jù)，簡單置位邏輯高或者邏輯低校驗。在半導(dǎo)體光敏材料兩端裝上電極引線，將其封裝在帶有透明窗的管殼里就構(gòu)成光敏電阻，為了增加靈敏度，兩電極常做成梳狀。引線，封裝在具有透光鏡的密封殼體內(nèi)，以免受潮影響其靈敏度。它在光線的作用下其阻值往往變小，這種現(xiàn)象稱為光導(dǎo)效應(yīng)，因此，光敏電阻又稱光導(dǎo)管。光照愈強(qiáng)，阻值愈低。該器件一般可用于光的測量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。本實驗中利用模數(shù)轉(zhuǎn)換將模擬電壓值轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字量再送入單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。假設(shè)噪聲信號在量化電平中是均勻分布的， 則量化噪聲均方值與量化間隔和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗值有關(guān)。 CS 與 WR 同時有效時啟動 A/D 轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)束產(chǎn)生 INTR 信號（低電平有效），可供查詢或者中斷信號。共陽數(shù)碼管哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 22 是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極 (COM)的數(shù)碼管。 下圖為數(shù)碼管顯示電路。 Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。 UVison 啟動后，程序窗口的左邊有一個工程管理窗口，該窗口有 3 個標(biāo)簽，分別是 Files、 Regs、 和 Books，這三個標(biāo)簽頁分別顯示當(dāng)前項目的文件結(jié)構(gòu)、 CPU的寄存器及部份特殊功能寄存器的值（調(diào)試時才出現(xiàn)）和所選 CPU的附加說明文件 源文件的建立 使用 菜單“ FileNew”或者點擊工具欄的新建文件按鈕 ,即可在項目窗口的右側(cè)打開一個新的文本編緝窗口，在該窗口中輸入?yún)R編語言源程序 保存該文件，注意必須加上擴(kuò)展名（匯編語言源程序一般用 asm或 a51 為擴(kuò)展名），這里假定將文件保存為 。雙擊文件名，即打開該源程序。 圖 設(shè)置對話框中的 OutPut 頁面，如 圖 所示，這 里面 也有多個選擇項， 其中 Creat Hex file 用于 生成可執(zhí)行代碼文件（可以用編程器寫入單片機(jī)芯片的 HEX 格式文件，文件的擴(kuò)展名為 .HEX），默認(rèn)情況下該項未被選中，如果要寫片做硬件實驗，就必須選中該項，這一點是初學(xué)者易疏忽的，在此特別提醒注意。在匯編或編譯完成后將產(chǎn)生哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 28 （ *.lst）的列表文件，在連接完成后也將產(chǎn)生（ *.m51）的列表文件，該頁用于對列表文。 Browse information 是產(chǎn)生瀏覽信息，該信息可以用 菜單 viewBrowse 來 查看，這里取默認(rèn)值。 首