基于51單片機(jī)的路燈光聲控器設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-07-15 22:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 行焊接。最后，使用萬用表測試電路板上的電源模塊在焊接過程中是否出現(xiàn)短路和斷路(虛焊)情況，焊接成功為輸出電壓正常，電路板電源指示燈亮。 ③、焊接主芯片模塊。主芯片模塊是凌陽單片機(jī)CPU工作模塊，包括晶振電路、復(fù)位電路、下載電路、鎖相環(huán)電路。注意主芯片的芯片座管腳方向和下載電路中的39。74LS244芯片DIP插座的缺口方向。 ④、焊接IO口模塊和指示燈模塊。IO口模塊為輸出設(shè)備，焊接器件主要是電阻和各種接插件，注意電阻大小和接插件方向:指示燈模塊是LED燈，LED燈有正負(fù)極，焊接前用萬用表量出LED燈的正負(fù)極（LED正接萬用表時(shí)，發(fā)出微弱光芒），然后參照電路原理圖和制板圖，焊接LED。 ⑤、焊接串口模塊。串口模塊是用串口實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)通信，焊接DB9串口座，貼片電解電容和串口MAX232芯片，先熟悉電解電容的正負(fù)極標(biāo)志，查看電路圖上的電容的正負(fù)極位置，焊接完成后，先檢查電容的正負(fù)極是否與電路圖保持一致，在確認(rèn)正確無誤的情況下進(jìn)行上電測試。⑥、焊接電機(jī)檢測信號(hào)和控制信號(hào)模塊。電機(jī)檢測信號(hào)和控制信號(hào)模塊主要焊接DIP芯片座和輸入輸出信號(hào)接插件，焊接時(shí)注意DIP芯片座缺口方向和接插件方向，焊接完成后對(duì)74LS245測試，檢測芯片的輸入輸出電壓和芯片電壓是否正確（5）板卡初始化和程序編寫電路板卡初始化主要包括測試板卡的下載電路、IO口電路和串口電路，實(shí)現(xiàn)電路板可以進(jìn)行程序下載，LED指示燈動(dòng)態(tài)閃爍，IO口輸出莫頻率的方波信號(hào)，上下位機(jī)進(jìn)行串口通信。程序主要包括LED閃爍程序，IO方波程序和串口通信程序。（6）擴(kuò)展功能實(shí)現(xiàn) 擴(kuò)展功能實(shí)現(xiàn)包括: ①、電路板IO口能輸入模擬信號(hào)，并對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采集。 ②、擴(kuò)展通信協(xié)議，如制定用于其他系統(tǒng)的協(xié)議設(shè)定，如光照強(qiáng)度檢測、聲音信號(hào)檢測等。 ③、對(duì)路燈進(jìn)行控制，能根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的信號(hào)對(duì)路燈進(jìn)行控制。 基于單片機(jī)的路燈光/聲控器設(shè)計(jì)的具體方法和過程 電源電路的模塊設(shè)計(jì) 電源模塊主要是為整個(gè)系統(tǒng)提供可靠、穩(wěn)定的電源。主要實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）、安全隔離：即強(qiáng)電弱電隔離，他將外電路中的強(qiáng)電轉(zhuǎn)化為5伏的弱電壓。（2）、電路保護(hù)：包括短路保護(hù)、過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、過流保護(hù)、其它保護(hù) 。（3）、電壓變換：這里主要是將強(qiáng)電變成弱電。（4）、穩(wěn)壓：將交流電別換成直流弱電，始終保持輸出電壓一定。其原理圖如下： 圖（4）電源電路串口通信的實(shí)現(xiàn)（1） 串口通信原理 串口通訊對(duì)單片機(jī)而言意義重大，不但可以實(shí)現(xiàn)將單片機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)端，而且也能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)單片機(jī)的控制。由于其所需電纜線少，接線簡單，所以在較遠(yuǎn)距離傳輸中，得到了廣泛的運(yùn)用。（2） 通信協(xié)議原理 通信協(xié)議是通信設(shè)備在通信前的約定。單片機(jī)、計(jì)算機(jī)有了協(xié)議這種約定，通信雙方才能明白對(duì)方的意圖，以進(jìn)行下一步動(dòng)作。假定我們需要在PC機(jī)與單片機(jī)之間進(jìn)行通信，在雙方程式設(shè)計(jì)過程中，有如下約定： 0xA1：單片機(jī)讀取P0端口數(shù)據(jù)，并將讀取數(shù)據(jù)返回PC機(jī)； 0xA2：單片機(jī)從PC機(jī)接收一段控制數(shù)據(jù)； 0xA3：單片機(jī)操作成功信息。 在系統(tǒng)工作過程中，單片機(jī)接收到PC機(jī)數(shù)據(jù)信息后，便查找協(xié)議，完成相應(yīng)的操作。當(dāng)單片機(jī)接收到0xA1時(shí)，讀取P0端口數(shù)據(jù)，并將讀取數(shù)據(jù)返回PC機(jī)；當(dāng)單片機(jī)接收到0xA2時(shí)，單片機(jī)等待從PC機(jī)接收一段控制數(shù)據(jù)；當(dāng)PC機(jī)接收到0xA3時(shí)，就表明單片機(jī)操作已經(jīng)成功。 （3）硬件連接 51單片機(jī)有一個(gè)全雙工的串行通訊口，所以單片機(jī)和計(jì)算機(jī)之間可以方便地進(jìn)行串口通訊。進(jìn)行串行通訊時(shí)要滿足一定的條件，比如計(jì)算機(jī)的串口是RS232電平的，而單片機(jī)的串口是TTL電平的，兩者之間必須有一個(gè)電平轉(zhuǎn)換電路，我們采用了專用芯片MAX232進(jìn)行轉(zhuǎn)換，雖然也可以用幾個(gè)三極管進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)換，但是還是用專用芯片更簡單可靠。我們采用了三線制連接串口，也就是說和計(jì)算機(jī)的9針串口只連接其中的3根線：第5腳的GND、第2腳的RXD、第3腳的TXD。這是最簡單的連接方法，但是對(duì)我們來說已經(jīng)足夠使用了，電路如下圖所示，MAX232的第10腳和單片機(jī)的11腳連接，第9腳和單片機(jī)的10腳連接，第15腳和單片機(jī)的20腳連接。 圖（5） 串口通信電路 光控模塊設(shè)計(jì) 如下圖所示，圖中主要有j4插件是從外界接入光敏電阻，LM393是一個(gè)比較器，它的主要工作原理是：將正輸入和負(fù)輸入的電壓進(jìn)行比較，當(dāng)正輸入電壓大于負(fù)輸入電壓時(shí)，則輸出高電平，反之則輸出低電平?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)可變電阻VR1\VR2的阻止來改變正負(fù)輸入的電壓值來調(diào)節(jié)比較器的靈敏度。
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