【正文】 低功耗 檢測與 控制 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II 目 錄 1 前言 ................................................................................................................................................ １ 2 方案設(shè)計(jì) ........................................................................................................................................ １ 整體方案 ..................................................................................................................................... １ 單片機(jī)的選擇 ............................................................................................................................. ２ 檢測電路和控制電路的方案設(shè)計(jì) ............................................................................................. ５ 溫度檢測電路的方案設(shè)計(jì) ......................................................................................................... ５ 人體檢測電路的方案設(shè)計(jì) ......................................................................................................... ６ 無線收發(fā)模塊的方案設(shè)計(jì) ......................................................................................................... ７ 其他電路的方案設(shè)計(jì) ................................................................................................................. ８ 3 單元電路設(shè)計(jì) ................................................................................................................................ ８ MSP430 單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ............................................................................................... ８ 檢測電路、控制電路和輔助電源的設(shè)計(jì) ............................................................................. １１ 溫度檢測電路的設(shè)計(jì) ............................................................................................................. １５ 人體檢測電路的設(shè)計(jì) ............................................................................................................. １９ 無線收發(fā)模塊的設(shè)計(jì) ............................................................................................................. ２２ 日歷時鐘電路 的設(shè)計(jì) ............................................................................................................. ２４ 報(bào)警電路的設(shè)計(jì) ..................................................................................................................... ２６ 顯示模塊的設(shè)計(jì) ..................................................................................................................... ２７ 鍵盤電路的設(shè)計(jì) ..................................................................................................................... ２７ 4 軟件設(shè)計(jì) .................................................................................................................................... ２９ 軟件設(shè)計(jì)流程圖 ..................................................................................................................... ２９ 程序清單 ................................................................................................................................. ３３ 5 結(jié) 論 ............................................................................................................................................ ６８ 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................................ ６９ 致謝 ................................................................................................................................................ ６９ 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） １ 1 前言 隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展， 人們生活條件的不斷改善，越來越多的電器，如電腦、電視機(jī)、熱水器、飲水機(jī)等正逐步走進(jìn)尋常百姓家。用電控制器幫助人們解決了許多繁瑣的問題?？陀^事實(shí)表明， 80C51 已成為 8 位單片機(jī)的主流，成了事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn) MCU 芯片。 其次， 89C51 單片機(jī)本身的電源電壓是 5 V，有兩種低功耗方式：待機(jī)方式和掉電方式。有的使用 一個晶體振蕩器（ 32768Hz） ， 有的使用兩個晶體振蕩器）。它們分別是看門狗（ WDT）、 模擬比較器 A、定時器 A（ Timer A）、定時器 B（ Timer B）、串口 0、1（ USART0 、 1）、硬件乘法器、液晶驅(qū)動器、 10 位 /12 位 ADC 、 16 位 SigmaDelta AD、直接尋址模塊（ DMA）、端口 0（ P0）、端口 1~6（ P1~P6）、基本定時器（ Basic Timer）等的一些外圍模塊的不同組合。 電壓檢測電路：基于交流采樣的好處， 所以 采用 交流采樣。 ℃的 常用的室溫精度，編程時易于實(shí)現(xiàn)。在氧化性介質(zhì)中、甚至在高溫下，其物理、化學(xué)性能都很穩(wěn)定，其阻值與溫度之間幾乎成線性變化。特別適用于企業(yè)，賓館、商場、庫房及家庭的過道、走廊等敏感區(qū)域，或用于安全區(qū)域的自動燈光、照明和報(bào)警系統(tǒng)。在發(fā)射模式中，數(shù)字信號經(jīng) DIN端輸入，經(jīng)鎖相環(huán)和壓控振蕩器處理后進(jìn)入到發(fā)射功率放大器射頻輸出。芯片具有帶后備電池的 31B 的非易失性數(shù)據(jù)存儲器。 最小系統(tǒng)主要由主控 MCU， 電源、復(fù)位電路、時鐘電路、 JTAG調(diào)試電路 , 串行通訊等模塊組成 , 與此同時還要設(shè)計(jì) MCU時鐘電路，電源電路和 JTAG調(diào)試電路。數(shù)字控制振蕩器 DCO已經(jīng)集成在 MSP430 內(nèi)部，在系統(tǒng)中只需設(shè)計(jì)高速晶體振蕩器和低速晶體振蕩器兩部分電路。 JTAG 調(diào)試接口設(shè)計(jì) 由于 TI 公司生產(chǎn) JTAG 調(diào)試接口 , 所以我們只需要把單片機(jī)的調(diào)試接口按照標(biāo)準(zhǔn)引出 , 在調(diào)試時與購買的 JTAG 調(diào)試器連接 , 即可在線調(diào)試程序 , 在圖中顯示 JTAG 是有 14 條線的接口 ,我們用了其中的 5 條 ,其余引腳未用 , 跳線 SIP3 用來選擇 JTAG調(diào)試器使用外接電源還是內(nèi)部電源 , 當(dāng)外圍電路功率比較大時 , 應(yīng)使用外接電源 。 由于 CHV50P 的輸入額定電流 In2 為 50mA，為了交流電壓采樣電路檢測，必須把輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓，所以在電壓傳感器的輸出側(cè)串聯(lián)了電阻 R11。 K12 4V J D Q321411U 8 AT L 0 8 4321411U 9 AT L 0 8 4R 1 0 1 0kR 1 11 00R 1 21 0kR 1 31 0kR 1 41kR 1 51 0kD4 D5 + 3V+3V+ 12 V 1 2 V+ 12 V 1 2 VC 1 62 20 uC 1 52 20 uP 6. 0~ 22 0 VU7C H V 5 0 PR92 .2 kC 1 3C A PC 1 4C A P+ 12 V 1 2 VU霍爾傳感器 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） １４ K12 4 V J D Q~ 2 2 0 VQ18 5 5 0+ 2 4 VD71 N 4 1 4 7P 6 . 6 R 1 71k 圖 5 控制電路 輔助電源電路 如圖 6，在該電路中，需要輔助電源為元件提供 6 個工作 電壓，包括 +24V、 +12V、 12V、+5V、 5V 和 +3V。以后計(jì)數(shù)器 1 每一個循環(huán)地預(yù)置數(shù)都由斜率累加器提供。 I/O 為數(shù)據(jù)輸入輸出，漏極開路 1 線接口。電源由總線為高電平時 I/O 腳上的上拉電阻提供（寄生供電模式） ,此時 Vcc 腳接地。當(dāng)計(jì)數(shù)門打開時， DS18B20 進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)門開通時間由高溫度系數(shù)振蕩器決定。由于每一個 DS1820 出廠時都刻有唯一的一個序列號并存入其 ROM 中，因此 CPU 可用簡單的通信協(xié)議就可以識別，從而節(jié)省了大量的引線和邏輯電路。第四部分是箝位限幅電路，保證采樣信號的幅值在 0~ 之間。 CHV50P 型電壓傳感器輸出端與原邊電路是電隔離的，可測量直流、交流和脈動電壓或小電流。 TDI 為測試數(shù)據(jù)輸入 , 數(shù)據(jù)通過 TDI 引腳輸入 JTAG 接口 。經(jīng)使用證明 , 其復(fù)位邏輯是可靠的。 3 單元電路設(shè)計(jì) MSP430 單片機(jī)最小系統(tǒng) 的設(shè)計(jì) MSP430系列單片機(jī)種類很多，此次我選用 MSP430F169單片機(jī)。 CC1000的主要工作參數(shù)可由一個串行接口編程設(shè)定，使用非常方便并且具有靈活性。與有線通信方式相比，無線通信 以其不需鋪設(shè)明線，使用便捷等 一系列優(yōu)點(diǎn)， 在現(xiàn)代通信領(lǐng)域占據(jù)重要地位。 該電路可以避免可見光帶來的干擾，效果不錯。銅容易容易提純、加工，價格便宜，復(fù)制性能好而且電阻溫度系數(shù)大，溫度范圍內(nèi)線性關(guān)系好，靈敏度比鉑電阻高。 所以不采用此方案。 檢測電路和控制電路的方案設(shè)計(jì) 在這一系統(tǒng)中，檢測電路由電壓檢測電路與電流檢測電路組成。 MSP430 系列單片機(jī)的中斷源較多，并 且可以任意嵌套，使用時靈活方便。對于 MSP430 系列而言，由于引進(jìn)了 Flash 型程