【正文】 .................................. 13 地址鎖存模塊 .................................................. 14 數(shù)碼管顯示模塊 ................................................ 14 8255 與 LED 顯示模塊 ............................................ 15 硬件連接及電路圖 .................................................. 15 3 軟件設(shè)計及仿真 ........................................................ 17 軟件的總體設(shè)計 .................................................... 17 AD 轉(zhuǎn)換 ........................................................... 18 七段數(shù)碼管的顯示 .................................................. 19 8255 及 LED 顯示 ................................................... 20 中斷定時器的使用 .................................................. 21 延時函數(shù)的設(shè)定 .................................................... 22 4 實物的 連接與調(diào)試 ...................................................... 23 光敏電阻 5516 的相關(guān)參數(shù) ........................................... 23 IV PCF8591 AD/DA 芯片概述 ............................................ 23 PCF8591 的應(yīng)用 .................................................... 24 器件總地址 .................................................... 24 控制字節(jié) ...................................................... 24 實物的連接方式 .................................................... 25 硬件程序的燒錄 .................................................... 26 5 設(shè)計總結(jié) .............................................................. 27 系統(tǒng)應(yīng)用前景 ...................................................... 27 設(shè)計過程中遇到的主要問題以及解決辦法 .............................. 27 創(chuàng)新之處及擴展分析 ................................................ 28 心得體會 .......................................................... 29 致謝 .................................................................... 30 參考資料 ................................................................ 31 附錄 1 Proteus 仿真圖 .................................................... 32 附錄 2 實物圖片 ......................................................... 33 附錄 3 Keil 程序 ......................................................... 33 緒論 1 1 緒論 研究背景和意義 隨著社會的發(fā)展，照明系統(tǒng)已經(jīng)成為各種場合具體應(yīng)用的不可或缺的一部分，它甚至在舞臺燈光、城市路燈、家居環(huán)保中起著舉足輕重的作用，而其核心模塊就是單片機智能控制系統(tǒng)。 編號： 本科畢業(yè)設(shè)計 LED 照明燈智能調(diào)光系統(tǒng)的設(shè)計 院 系： 信息工程學(xué)院 姓 名： *** 學(xué) 號： 1035140140 專 業(yè)：通信工程 年 級： 2020 級 指導(dǎo)教師： *** 職 稱：副教授 完成日期： 2020 年 5 月 I 摘 要 照明控制系統(tǒng)在生活中扮演著重要的角色，可以為人們工作、生活提供良好的視覺條件，營造舒適的光環(huán)境。 LED。 展望一下未來，智能調(diào)光系統(tǒng)的應(yīng)用前景是十分光明的。 （ 5） 智慧養(yǎng)殖 ——為家禽家畜提供適宜的光照，促進其生長繁殖。其原理是利用光敏電阻感受外界光線強度并體現(xiàn)在自身阻值的變化上。只有提供了恰當(dāng)?shù)臅r鐘脈沖，數(shù)據(jù)才能被快速地正確的采集，才能進一步送進單片機內(nèi)部進行處理，最后才能有效控制 LED 顯示模塊進行顯示。光譜中沒有紫外線和紅外線，既沒有熱量，也沒有輻射，眩光小，冷光源，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源。在訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時， P0 口也可以提供低 8 位地址和 8 位數(shù)據(jù)的復(fù)用總線。 P2 的輸出緩沖器可以驅(qū)動（吸收或輸出電流方式） 4 個 TTL 輸入。特殊寄存器 AUXR（地址 8EH）上的 DISRTO 位可以使此功能無效。 E——A——/VPP（ 31 引腳）： E——A——訪問外部程序存儲器控制信號。它是逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器，可以和單片機直接接口。 22（ ALE）：地址鎖存允許信號，輸入，高電平有效。 11（ VCC）：主電源輸入端。 表 23 74HC373的真值表 Dn LE OE———— Qn H H L H L H L L X L L Qn X X H Z （ 2） 高阻態(tài) ， 就是輸出既不是高電平 ， 也不是低電平 ， 而是高阻抗的狀態(tài) ； 在這種狀態(tài)下 ， 可以多個芯片并聯(lián)輸出 ； 但是 ,這些芯片中只能有一個處于非高阻態(tài)狀態(tài) ，否則會將芯片燒毀。 8255作為主機與外設(shè)的連接芯片，必須提供與主機相連的 3個 總線接口 ，即數(shù)據(jù)線、地址線 、控制線接口。 8255具有 3個相互獨立的輸入 /輸出通道端口，用 +5V 單電源供電，能在以下三種方式下工作。 A1A0： 地址選擇線 ， 用來選擇 8255的 PA 口 、 PB 口 、 PC 口和 控制寄存器 。 7段數(shù)碼管每段的驅(qū)動電流和其他單個 LED 發(fā)光二極管一樣，一般 為 5～ 10mA，正向電壓隨發(fā)光材料不同表現(xiàn)為 ～ 不等。顯示器亮度既與點亮?xí)r的導(dǎo)通電流有關(guān)，也與點亮?xí)r間和間隔時間的比例有關(guān)。 51單片機的引腳雖然只有四十，但它有很多的擴展功能，根據(jù)各種設(shè)計要求設(shè)計相應(yīng)的外圍電路。將滑動變阻器兩個固定端，一端接上 5V 的直流電源，另外一端接地。 其數(shù)據(jù)端 D0～ D7 接上單片機的 P0 口的 8 位引腳，OE————接地，表示它工作在直通方式。只要延時程序設(shè)計的合理，七段數(shù)碼顯示器就可以穩(wěn)定的顯示。 PC 口懸空不用。通過與 74HC373 的連接，來分離數(shù)據(jù)和地址，采用時分的輸出方式。 單片 機核 心控 制模 塊 光敏電阻 AD 采集模塊 七段數(shù)碼顯示器 地址鎖存模塊 8255 及 LED 顯示模塊 圖 211 系統(tǒng)電路概圖 軟件設(shè)計及仿真 17 3 軟件設(shè)計及仿真 軟件的總體設(shè)計 考慮到 Proteus 軟件的仿真模型 LDR(光敏電阻 )的用法較為繁瑣，調(diào)整起來不怎么靈活，光敏電阻的阻值變化要么變化較為緩慢，要么變化劇烈，無法捕捉到有意義的阻值點，無法使實驗的結(jié)果一目了然的體現(xiàn)出來。 軟件仿真部分由兩部分組成，結(jié)構(gòu)原理圖用 Proteus 來創(chuàng)建，單片機 C 程序由 Keil uVision4 來編寫。 在進行 C 語言編程的時候，要注意控制好延時時間，使 AD 轉(zhuǎn)換正常進行。只要延時設(shè)置合理，便可穩(wěn)定的顯示數(shù)值。P0=table[num2/10]。P0=table[16]。P0=table[16]。P0=table[num1%100/10]。 LED顯示自適應(yīng)調(diào)整部分一共分為 5 個層次，也就需要 5 個相應(yīng)的函數(shù)，分別是 led0()、led2()、 led4()、 led6()、 led8()，具體執(zhí)行哪一個，要看流程控制語句 switchcase 的具軟件設(shè)計及仿真 21 體參數(shù)的值了。}。}。在定時 /計數(shù)器工作之前，必須將控制命令寫入定時器 /計數(shù)器的控制寄存器，即進行初始化。當(dāng) M1M0=10 時，定時 /計數(shù)器工作在方式 2， 8 位自動加載定時 /計數(shù)器。break。break。break。i120。注意，光敏電阻的線性度不高。 OSC：外部時鐘輸入端，內(nèi)部時鐘輸出端。地址的最后一位為方向位，當(dāng)主控器對 A/D 器件進行讀操作時為 1，進行寫操作時為 0。模擬量輸入選擇位取值由輸入方式?jīng)Q定：四路單端輸入時取 00，三路差分輸入時取 01，單端與差分輸入時取 10，二路差分輸入時取 11。通過使用 PCF8591 模塊中間的短接冒，將 J2 短接了，就是選擇使用光敏傳感模塊。而用于控制燈的自動化系統(tǒng)也會因為市場有這個需求，所以也出現(xiàn)了好多利用不同外部因素來實現(xiàn) LED 燈的自動化控制系統(tǒng)，用來控制 LED 燈的自動亮起或者關(guān)閉。但本設(shè)計所利用的元器件等原器件并不屬于極強耐用型，且設(shè)計不夠完善，無法隨需要而進行修改自己的所想要的光線強度設(shè)定值，從而也就無法進行精確的調(diào)整。 （ 4） 在 Proteus 中仿真時，當(dāng)操作 LED 模塊時，及對 8255 寫控制字時，總是寫不進去。 （ 3） 又花了幾天的時間將上面查詢到的資料 “消化 ”掉，做了一些相對來說的結(jié)構(gòu)單一、功能簡單的小實驗，以便熟練畢業(yè)設(shè)計的前期的基礎(chǔ)設(shè)計。有四個層次，一次遞增兩盞。需要多多的努力學(xué)習(xí)，想要基礎(chǔ)的熟練地掌握單片機，光靠大學(xué)里的理論學(xué)習(xí)是不夠的，閑暇之余仍需要自學(xué)許許多多的知識。不管事情忙不忙都得抽時間出來自學(xué)各種各樣的元器件其原理還有怎樣應(yīng)用。就像雷鋒同志說的那樣時間就像是海綿，擠擠總會是有的。致謝 30 致謝 時間如梭，日月如箭，轉(zhuǎn)眼畢業(yè)在即。作為他們的孩子，我秉承了他們樸實、堅韌的性格，也因此我有足夠的信心和能力戰(zhàn)勝前進路上的艱難險阻；也因為他們的日夜辛勞和無微不至的照顧，我才有機會如愿完成自己的大學(xué)學(xué)業(yè)，進而取得進一步發(fā)展的機會。 附錄 31 參考資料 [1]吳葉蘭 .微機原理及接口技術(shù) .機械工業(yè)出版社 .2020. 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