光感自動窗簾控制系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-19 15:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 復(fù)位電路可以實現(xiàn)上述基本功能。 復(fù)位電路圖 時鐘電路。 時鐘電路圖其中DS12887的模式通過選擇腳MOT接地來確定，DS12887的中斷輸出端IQR和89C51的外部中斷INT0接口相聯(lián) ，R/W 接口與單片機89C51的RD/WR接口相連；而DS12887的AS端口和單片機89C51的AIE端直接相聯(lián)。DS12887的SQW端與單片機89C51的TO端相連。DS12887的高位地址由端口P2．7來片選，DS12887的高8位地址設(shè)定為7FH，低8位由芯片內(nèi)部各單元的地址來定。DS12887內(nèi)部由振蕩電路，分頻電路，周期中斷/方波選擇電路，14字節(jié)時鐘和控制單元，114字節(jié)用戶非易失RAM，十進制/二進制累加器，總線接口電路，電源開關(guān)寫保護單元和內(nèi)部鋰電池等部分組成。DS12887引腳分配如圖所示： Vcc：直流電源+5V電壓。當5V電壓在正常范圍內(nèi)時，數(shù)據(jù)可讀寫；,讀寫被禁止，計時功能仍繼續(xù)；當Vcc下降到3V以下時，RAM和計時器供電被切換到內(nèi)部鋰電池。 MOT（模式選擇）：MOT引腳接到Vcc時，選擇MOTOROLA時序，當接到GND時，選擇Intel時序。 SQW（方波信號輸出）：SQW引腳能從實時鐘內(nèi)部15級分頻器的13個抽頭中選擇一個作為輸出信號，其輸出頻率可通過對寄存器A編程改變。 AD0AD7（雙向地址/數(shù)據(jù)復(fù)用線）：總線接口，可與Motorola微機系列和Intel微機系列接口。 AS（地址選通輸入）：用于實現(xiàn)信號分離，在AD/ALE的下降沿把地址鎖入DS12887。 DS（數(shù)據(jù)選通或讀輸入）：DS/RD引腳有兩種操作模式，取決于MOT引腳的電平，當使用Motorola時序時，DS是一正脈沖，出現(xiàn)在總線周期的后段，稱為數(shù)據(jù)選通；在讀周期，DS指示DS12887驅(qū)動雙向總線的時刻；在寫周期，DS的后沿使DS12887鎖存寫數(shù)據(jù)。選擇Intel時序時，DS稱作（RD），RD與典型存貯器的允許信號（OE）的定義相同。 R/W（讀/寫輸入）：R/W引腳也有兩種操作模式。選Motorola時序時，R/W是低電平信號時，指示當前周期是讀或?qū)懼芷?，DS為高電平時，R/W高電平指示讀周期，R/W信號一低電平信號，稱為WR。在此模式下，R/W引腳與通用RAM的寫允許信號（WE）的含義相同。 CS（片選輸入）：在訪問DS12887的總線周期內(nèi)，片選信號必須保持為低。 IRQ（中斷申請輸入）：低電平有效，可作微處理的中斷輸入。沒有中斷的條件滿足時，IRQ處于高阻態(tài)。IRQ線是漏極開路輸入，要求外接上接電阻。 RESET（復(fù)位輸出）：當該腳保持低電平時間大于200ms，保證DS12887有效復(fù)位。 鍵盤電路 鍵盤在由單片機控制的窗簾自動控制系統(tǒng)中的主要作用是通過按鍵向單片機輸入指令，其中主要包括設(shè)定時間，控制窗簾的開關(guān)等等功能，是人工控制單片機的主要手段。在窗簾控制系統(tǒng)設(shè)計中的鍵盤采用的是44矩陣鍵盤。這16個按鍵分別為：設(shè)定鍵主要是用來設(shè)定自動窗簾打開或者關(guān)閉的時間；09數(shù)字鍵，其作用主要是用于設(shè)定時間；復(fù)位鍵主要應(yīng)用在程序出錯以及誤操作的時候使單片機復(fù)位，從而重新設(shè)定；反轉(zhuǎn)鍵是使步進電機反轉(zhuǎn)，控制窗簾關(guān)閉；正轉(zhuǎn)鍵是使步進電機正轉(zhuǎn)，從而控制窗簾打開；停止鍵可以控制步進電機停止工作，窗簾控制器停止運行；確定鍵主要是用于在時間設(shè)定完成后的確定輸入。由于按鍵比較多，單獨設(shè)置按鍵會增加總體設(shè)計的復(fù)雜性，而且為了減少所占用的端口，可以將按鍵組成一個矩陣。 鍵盤接口電路 顯示電路顯示電路主要是用于顯示時間。采用LED數(shù)碼管進行顯示是因為LED數(shù)碼管具有以下幾個優(yōu)點：(1)能在低電壓、小電流條件下驅(qū)動發(fā)光，能與CMOS、ITL電路兼容。(2)發(fā)光響應(yīng)時間極短()，高頻特性好，單色性好，亮度高。(3)體積小，重量輕，抗沖擊性能好。 數(shù)碼管有共陰極和共陽極兩種類型，其公共端主要進行位控制，筆畫端則是進行字符控制，數(shù)碼管有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種方法，說明如下：（1）靜態(tài)顯示驅(qū)動： 靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的I/O進行驅(qū)動，或者使用如BCD碼二—十進位器進行驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用I/O多，如驅(qū)動5個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要58＝40根I/O來驅(qū)動，要知道一個89C51單片機可用的I/O才32個。故實際應(yīng)用時必須增加驅(qū)動器進行驅(qū)動，增加了硬體電路的復(fù)雜性。（2）動態(tài)顯示驅(qū)動：數(shù)碼管動態(tài)顯示是單片機中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的8個顯示筆劃a、b、c、d、e、f、g、dp 的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極COM增加位元選通控制電路，位元選通由各自獨立的I/O線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位元選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位元就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。透過分時輪流控制各個LED數(shù)碼管的COM端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。在輪流顯示過程中，每位元數(shù)碼管的點亮?xí)r間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極體的余輝效應(yīng)，盡管實際上各位數(shù)碼管并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O口，而且功耗更低。 本設(shè)計采用的是4位LED數(shù)碼管的串行驅(qū)動電路來達到顯示的目的。驅(qū)動器采用74LS164。 顯示電路74LS164是8 位串行輸入，并行輸出的移位寄存器。：符號引腳說明DSA1數(shù)據(jù)輸入DSB1數(shù)據(jù)輸入Q0~Q33~6輸出GND7地 (0 V)CP8時鐘輸入（低電平到高電平邊沿觸發(fā)）/MR9中央復(fù)位輸入（低電平有效）Q4~Q710~13輸出VCC14正電源 74LS164引腳及說明 A/D轉(zhuǎn)換電路A/D轉(zhuǎn)換的作用是進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，把接收到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸出。在選擇A/D轉(zhuǎn)換時，先要確定A/D轉(zhuǎn)換精度、轉(zhuǎn)換速度以及轉(zhuǎn)換位數(shù)等，A/D轉(zhuǎn)換的位數(shù)確定與整個測量控制系統(tǒng)所需測量控
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