基于單片機(jī)的智能路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)論文(參考版)
2024-10-28 18:18本頁(yè)面
【正文】 然后利用 C51 編程軟件根據(jù)系統(tǒng)的功能要求進(jìn)行編程，導(dǎo)入單片機(jī)中，最后進(jìn)行調(diào)試及仿真。在此對(duì)所有幫助過(guò)我的老師和同學(xué)表示真摯的感謝 。 程序設(shè)計(jì)總方案 根據(jù)模塊的劃分原則，將該程序劃分初始化模塊， A/D 轉(zhuǎn)換子程序和顯示子程序，這三個(gè)程序模塊構(gòu)成了整個(gè)系統(tǒng)軟件的主程序，如圖所示。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到 Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。 Keil 提供了包括 C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些 部分組合在一起。 主要功能： 原理圖設(shè)計(jì)， 印刷電路板設(shè)計(jì) ， FPGA 的開(kāi)發(fā) ， 嵌入式開(kāi)發(fā) ， 3D PCB 設(shè)計(jì) Keil C51 Keil C51 是美國(guó) Keil Software 公司（ ARM 公司之一）出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。該平臺(tái)拓寬了板級(jí)設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)界面，全面集成了 FPGA 設(shè)計(jì)功能和 SOPC設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)功能，從而允許工程設(shè)計(jì)人員能將系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的 FPGA 與 PCB設(shè)計(jì)及嵌入式設(shè)計(jì)集成在一起。這套軟件通過(guò)把原理圖設(shè)計(jì)、電路仿真、 PCB 繪制編輯、拓?fù)溥壿嬜詣?dòng)布線、 信號(hào)完整性分析 和設(shè)計(jì)輸出等技術(shù)的完美融合，為設(shè)計(jì)者提供了全新的設(shè)計(jì)解決方案，使設(shè)計(jì)者可以輕松進(jìn)行設(shè)計(jì)，熟練使用這一軟件必將使電路設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率大大提高 。通過(guò)前面的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)本次設(shè)計(jì)課題的硬件電路部可分為以下四個(gè)組成部分：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制電路部分、路燈控制電路部分、光電檢測(cè)與執(zhí)行電路部分和兩位一體的數(shù)碼顯示電路電路部分。鍵盤(pán)的防 抖動(dòng)可有軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。 鍵盤(pán)模塊 使用鍵盤(pán)可以有效地調(diào)節(jié)閾值。這種方式可接口接 +5V 電源，若要顯示某字段，則相應(yīng)的移位寄存器 74164 輸出必須為低電平，由于 74164 在低電平輸出時(shí)， 允許通過(guò)的電流為 8mA 左右，故不用再加驅(qū)動(dòng)電路了，只需向串口發(fā)送要顯示三位數(shù)的顯示控制代碼（段碼），即可在 LED 顯示器上顯示出所要的字符，只需將各位的小數(shù)點(diǎn)控制位接低電平，使其顯示，其他位的小數(shù)點(diǎn)控制位均接高避免采用并行口 I/O 接口占用資源較多的缺點(diǎn)。按下圖接法 A/D574 是單極性輸入，接成 0+10V 的接法。下圖是 A/D574 與單片機(jī)接口電路，它分兩次將單極性電壓的 12 位轉(zhuǎn)換結(jié)果送給單片機(jī)。輸入可設(shè)置為單極性，也可設(shè)成雙極性。其運(yùn)行方式靈活，可進(jìn)行 12 位轉(zhuǎn)換，也可作 8 位轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換結(jié)果可直接 12 位輸出，也可先輸出高 8 位，后輸出低 4 位。轉(zhuǎn)換時(shí)間位2535us。 光電檢測(cè)電路 在設(shè)計(jì)中使用光敏電阻作為光傳感器件對(duì)外界光線進(jìn)行檢測(cè)，主要是利用了光敏電阻在光線的作用下其阻值往往變小的這種光導(dǎo)效應(yīng)現(xiàn)象，也有基于光敏二極管、光敏三極管等光電檢測(cè)元件的相關(guān)電路，如下圖所示是光電檢測(cè)電路將檢測(cè)到的信號(hào)以高低電平的形式傳送給單片機(jī)，從而 完成整個(gè)光電檢測(cè)的過(guò)程。 光敏電阻原理圖 在 光敏電阻兩端的金屬電極之間加上電壓，其中便有電流通過(guò)，受到適當(dāng)波長(zhǎng)的光線照射時(shí)，電流就會(huì)隨光強(qiáng)的增加而變大，從而實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。光照愈強(qiáng)，阻值愈低。光敏電阻的原理結(jié)構(gòu)如圖所示。用于制造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導(dǎo)體。 光敏電阻是采用半導(dǎo)體材料制作，利用內(nèi)光電效應(yīng)工作的光電元件。 在光敏電阻兩端的金屬電極之間加上電壓，其中便有電流通過(guò)，受到適當(dāng)波長(zhǎng)的光線照射時(shí)，電流就會(huì)隨光強(qiáng)的增加而變大，從而實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。當(dāng)光敏電阻兩端加上電壓后，流過(guò)光敏電阻的電流隨光照增大而增大 。當(dāng)光敏電阻受到光照時(shí)，價(jià)帶中的電子吸收光子能量后躍遷到導(dǎo)帶，成為自由電子，同時(shí)產(chǎn)生空穴，電子 — 空穴對(duì)的出現(xiàn)使電阻率變小。構(gòu)成光敏電阻的材料有金屬的硫化物、硒化物、碲化物等半導(dǎo)體。在半導(dǎo)體光敏材料兩端裝上電極引線，將其封裝在帶有透明窗的管殼里就構(gòu)成光敏電阻如圖所示。 單片機(jī)控制電路相關(guān)的電路原理圖如下圖所示： 光敏電阻介紹 光敏電阻是一種特殊的電阻，其阻值隨 著光線強(qiáng)度的變化而變化。單片機(jī)最小系統(tǒng)是單片機(jī)控制電路的核心。 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 單片機(jī)最小系統(tǒng)是單片機(jī)系統(tǒng)的核心，其他的外圍電路都是在最小系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。現(xiàn)簡(jiǎn)要介紹如下： 8051 具備較
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