【正文】 5G M D ZR910KGM 圖 36 光敏模塊電路圖 繼電器驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì) 電磁繼電器一 般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 共 頁 第 頁 下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）釋放。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為“常開觸點(diǎn)”；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn) 稱為“常閉觸點(diǎn)”。繼電器一般有兩股電路，為低壓控制電路和高壓工作電路。 繼電器驅(qū)動(dòng)接口電路如圖 37 所示，這里繼電器由相應(yīng)的 PNP 型號的三極管來驅(qū)動(dòng)，繼電器 吸合，從而驅(qū)動(dòng)負(fù)載，點(diǎn)亮相應(yīng)電燈。 設(shè)計(jì)中負(fù)載沒有接，當(dāng)繼電器吸合時(shí)， LED也會得電，達(dá)到指示的作用。 R 101K12345J1J D Q D C 590 1 2KZV C C12J2fuz a iD2L E D rR 12 圖 37 繼電器驅(qū)動(dòng)電路圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 共 頁 第 頁 第四章 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) 在對我們所要設(shè)計(jì)的課題有了整體的了解之后，需要先建立程序框架的流程圖，對整個(gè)設(shè)計(jì)劃分模塊，逐個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)其功能，最終把各個(gè)子模塊合理的連接起來，構(gòu)成總的程序。 程序設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是通過對單片機(jī)系統(tǒng)內(nèi) 部有限硬件資源的合理分配，利用最直接有效的程序設(shè)計(jì)語言，實(shí)現(xiàn)對單片機(jī)外圍設(shè)備的控制，使這些外圍設(shè)備能夠進(jìn)行所期望的操作。軟件設(shè)計(jì)通常對系統(tǒng)的可靠和高效率運(yùn)行有著相當(dāng)大的影響，也是系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作量中較大的任務(wù) 。 本章的軟件設(shè)計(jì)根據(jù)所要實(shí)現(xiàn)的功能，以系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，采用模塊化的程序設(shè)計(jì)思想，確保完成系統(tǒng)功能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。軟件設(shè)計(jì)的目的就是讓單片機(jī)加載程序并運(yùn)行，對距離、時(shí)間、光照強(qiáng)度進(jìn)行測量，根據(jù)測量結(jié)果 控制繼電器的輸出 。 系統(tǒng)的軟件總流程圖如圖 41 所示。 圖 41 系統(tǒng)軟件總流程圖 開始 系統(tǒng)初始化 光線是否過弱 是否檢測到人體 繼電器斷開 Y N Y 繼電器吸合 N Y N 延時(shí) 5s 是否檢測到人體 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 共 頁 第 頁 第五章 系統(tǒng)分析與調(diào)試 本設(shè)計(jì)是在 Keil C 環(huán)境下開發(fā)的， Keil C 軟件支持 C 語言的編程及調(diào)試，運(yùn)用方便，是做 C 語言畢業(yè)設(shè)計(jì)者的首選。設(shè)計(jì)的首要任務(wù)是安裝和學(xué)習(xí)使用這個(gè)軟件，在簡單的學(xué)習(xí)和了解 Keil C 后，在編譯完 Keil C 后，再運(yùn)用 STC_ISP_V480 軟件燒錄到開發(fā)板上，實(shí)現(xiàn)實(shí)物與程序的連接。在燒錄前要對 STC_ISP_V480 進(jìn)行一些必要的設(shè)置。第一步：設(shè)置MCU Type 為 STC89C52RC；第二步：打開編寫好并編譯的程序文件，它是以 .hex 為后綴的文件；第三步：選擇對應(yīng)的 COM 端口，（可在我的電腦的設(shè)備管理處查看 COM 選項(xiàng)）；第四步：點(diǎn)擊 Download/下載，等提示 請給 MCU 上電時(shí)，打開開發(fā)板上的開關(guān)，它就自行燒錄了。 Keil C 程序運(yùn)行如圖 51 所示，下載圖如圖 52 所示： 圖 51 keil C運(yùn)行圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 共 頁 第 頁 圖 52 程序燒錄運(yùn)行圖 在完成對程序的調(diào)試及燒錄之后，還需要對其進(jìn)行演示，把開發(fā)板與電腦連上，設(shè)置好對應(yīng)的接口，完成供電及下載。開始供電后、稍帶 十 幾秒 時(shí)間，因?yàn)槿梭w感 應(yīng)模塊要預(yù)熱一段時(shí)間 。 當(dāng)看到人體感應(yīng)模塊檢測人體指示燈正常亮了，那說明系統(tǒng)可以正常工作了，當(dāng)光敏檢測到環(huán)境暗時(shí)，同時(shí)檢測到人體時(shí)，繼電器就會吸合，繼電器指示燈會亮起。人體感應(yīng)模塊檢測不到人體時(shí)，繼電器會斷開。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 共 頁 第 頁 第 六 章 結(jié)論及展望 本系統(tǒng)以單片機(jī)為核心部件的控制系統(tǒng)，利用軟件編程，最終實(shí)現(xiàn)了各項(xiàng)要求。 該教室燈光系統(tǒng)的控制是以 STC89C51 單片機(jī)芯片為核心，通過相關(guān)電路的驅(qū)動(dòng)，完成對系統(tǒng)設(shè)備 (電燈 )的控制，實(shí)現(xiàn)了對教室燈光的自動(dòng)開燈、關(guān)燈控制。簡化了電路設(shè)計(jì)，同時(shí)節(jié)省了單片機(jī) I/O 口資源，為系統(tǒng)進(jìn)一步擴(kuò)展 留下了空間。系統(tǒng)的硬件及軟件設(shè)計(jì)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)初步證實(shí)了系統(tǒng)具有很好的穩(wěn)定性，提高了電能的利用率。 在保證穩(wěn)定、可靠工作的前提下，硬件設(shè)計(jì)上盡量采用性價(jià)比高的元器件，以降低成本。軟件設(shè)計(jì)上采用多任務(wù)形式對信號的采集、處理，達(dá)到最終控制燈光的目的。 設(shè)計(jì) 由于教室大小面積各不相同、教室燈光數(shù)量不一，教室內(nèi)部安裝智能控制裝備的數(shù)量也會有所不同，特別是人體傳感器使用的數(shù)量受面積的影響更大，一套教室燈光控制系統(tǒng)的應(yīng)用也只是在有限的范圍內(nèi)。若教室面積很大，超過人體傳感器輻射范圍，這樣采集的信號可能會不夠準(zhǔn)確，進(jìn)而影響控制設(shè)備 的運(yùn)行。為防止這種現(xiàn)象發(fā)生，使系統(tǒng)更加可靠，最好采用多個(gè)人體傳感器。 人體傳感器一般采集的是有活動(dòng)的人體，若人體靜止時(shí)，如坐著看書沒有活動(dòng)，這時(shí)人體傳感器是不會有信號輸出的，故而最好將人體傳感器裝置設(shè)計(jì)成在系統(tǒng)運(yùn)行過程中能夠擺動(dòng)。 本系統(tǒng)中，人體傳感器采集的信號與環(huán)境光采集的信號相互間有著密切聯(lián)系。最好能將人體傳感器與環(huán)境光采集電路集成到一起，簡化電路，從而簡化軟件程序。 初步試驗(yàn)證明，本系統(tǒng)適用性較好，可以應(yīng)用于教室、樓道、辦公室和圖書館 等公共場所 中。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 共 頁 第 頁 參考文獻(xiàn) [1] 陳明熒 .8051單片機(jī)課 程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教材 [M]. 北京：清華大學(xué)出版社， 2021． [2] 徐新艷 .單片機(jī)原理、應(yīng)用與實(shí)踐 [M]. 北京：高等教育出版社， 2021． [3] 吳金戌，沈慶陽，郭庭吉 .8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用 [M]. 北京：清華大學(xué)出版社， 2021. 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[10] 張毅剛 .MCS51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì) [M]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2021. 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 共 頁 第 頁 附錄 A P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78R S T9P 3 .0 ( R X D )10P 3 .1 ( T X D )11P 3 .2 ( IN T 0 )12P 3 .3 ( IN T 1 )13P 3 .4 ( T 0 )14P 3 .5 ( T 1 )15P 3 .6 ( W R )16P 3 .7 ( R D )17X T A L 218X T A L 119GND20( A 8 )P 2 .021( A 9 )P 2 .122( A 1 0 )P 2 .223( A 1 1 )P 2 .324( A 1 2 )P 2 .425( A 1 3 )P 2 .526( A 1 4 )P 2 .627( A 1 5 )P 2 .728P S E N29A L E /P R O G30E A /V P P31( A D 7 ) P 0 .732( A D 6 ) P 0 .633( A D 5 ) P 0 .534( A D 4 ) P 0 .435( A D 3 ) P 0 .336( A D 2 ) P 0 .237( A D 1 ) P 0 .138( A D 0 ) P 0 .039V C C40U38 9 C 5 1 /C 5 212MHzC 2 2 30C 2 3 30R 1 110K+ C11 0 u F1234KSR E S E TR8V C CV C COUT1IN2AC3GND4 567V C C8L M 3 9 3C 1 0104C 1 1104R610KV C CR410kR710k9 0 1 29 0 1 3GNDV C COUT人體感應(yīng)模塊R1R5G M D Z32 1P1P O W E R112233445566S1R 1 01K12345J1J D Q D C 59 0 1 2R210KV C CR910KGMGMRTRTKZKZR3D1L E D rV C CV C C12J2fu z a iD2L E D rR 1 2 圖 A1 系統(tǒng)總體電路圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 共 頁 第 頁 致謝 在即將結(jié)束本文，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)刻，我要向所有在我畢業(yè)設(shè)計(jì)階段乃至我大學(xué)幫助過我的老師和同學(xué)致以深深的謝意， 感謝他們在學(xué)習(xí)和生活上給我的幫助。 . 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我在指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下，獲得了豐富的理論知識，極大地提高了實(shí)踐能力，并對當(dāng)前電子領(lǐng)域的研究狀況和發(fā)展方向有了一定的了解，單片機(jī)領(lǐng)域這對我今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)方面的知識有極大的幫助。在設(shè)計(jì)中遇到了很多編程問題，最后在老師的辛勤指導(dǎo)下，在同學(xué)的熱情幫助下 ,終于迎刃而解。同時(shí)，在老師的身上我學(xué)到很多實(shí)用的知識，在此我表示感謝！最后，對給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！ 還有許許多多給予我學(xué)業(yè)上鼓勵(lì)和幫助的朋友，在此無法一一列舉 ，在此也一并表示忠心地感謝！ 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 共 頁 第 頁 裝 訂 線