【正文】 也正是因?yàn)樗麄儾粎捚錈┑靥峁┆?dú)到的專業(yè)知識(shí)，我才能得以順利完成該 設(shè)計(jì) 。使我遠(yuǎn)離了寂寞、空虛、孤獨(dú)這些頹廢的字眼。周末一起在操場(chǎng)上打打球、跑跑步，碰撞出靈魂上的交集。 最后，我必須感謝我的同學(xué)與舍友。 另外，我必須感謝我的父母。讓我 感到慚愧的是，我并沒(méi)有在有限的大學(xué)生涯中把專業(yè)知識(shí)掌握的他要求的那么牢固扎實(shí)。謹(jǐn)向我的 設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師 ***老師致以最誠(chéng)摯的謝意！ *老師不僅在學(xué)業(yè)上言傳身教，而且以其耐心細(xì)致的風(fēng)格給我以專業(yè)素質(zhì)上的熏陶。回想在 ****求學(xué)的四年，心中充滿無(wú)限感激和留戀之情。 本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我更加熟悉了單片機(jī)需要用到的 Proteus 仿真軟件、 Keil 程序編寫(xiě)軟件、 STC_ISP_V483 燒錄軟件的功能和使用方法；也讓我學(xué)習(xí)到了好幾種電子元器件的使用方法和原理，更重要的是收獲了一筆寶貴的經(jīng)驗(yàn)。后來(lái)，慢慢明白還是古人說(shuō)的那句話有理：授人以魚(yú)，不如授人以漁。適 當(dāng)?shù)姆潘梢彩呛苡斜匾?。如何在?shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)之間進(jìn)行協(xié)調(diào)，的確需要下決心進(jìn)行取舍。時(shí)間雖說(shuō)不富裕，但終歸還是有的吧。基本上是好不容易有點(diǎn)時(shí)間，就用來(lái)放松玩樂(lè)了。 另外，也讓我明白了一個(gè)刻苦銘心的道理：時(shí)間就是金錢(qián)。不一定要全部精通，但至少也一定要略懂。同時(shí)也讓我知道了，接下來(lái)的時(shí)間里面我該做些什么了。太多元器件不懂，腦子里面壓根就沒(méi)有存儲(chǔ)任何資料，對(duì)一些元器件不管是原理還是怎樣應(yīng)用都是一個(gè)致命的盲點(diǎn)。所以想 要成為單片機(jī)精英，需要付出比現(xiàn)在多好幾倍的努力才能達(dá)到。只有知識(shí)積累到一定度了，才可以大聲的對(duì)自己說(shuō)，我單片機(jī)入門(mén)了。單片機(jī)的學(xué)習(xí)空間那么大，我在大學(xué)里所學(xué)的，甚至連皮毛都還算不上。 另外，如果 顯示設(shè)備可以換成 LCD，這樣還可以實(shí)現(xiàn) 通過(guò)按鈕鍵盤(pán)來(lái) 手動(dòng)設(shè)置不同等級(jí)的光線強(qiáng)度閾值，及其具體調(diào)整方案，也就可以更加精確的進(jìn)行調(diào)光了。我們還可以使用高亮度的 LED 燈，并通過(guò)按鈕來(lái)控制 LED 導(dǎo)通電流的大小進(jìn)而來(lái)控制其亮度。使用單片機(jī)外部中斷實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單。使用外部中斷 1，按一下點(diǎn)量?jī)杀K LED 燈；再按一下，繼續(xù)亮兩盞，現(xiàn)在一共是四盞；再按一下，又繼續(xù)點(diǎn)亮兩盞。在單片機(jī)資源不是很緊張的情況下，是十分可取的。 創(chuàng)新之處及擴(kuò)展分析 ADC0808 的 時(shí)鐘脈沖的提供，我們采用定時(shí)中斷來(lái)提供。 （ 4） 資料理解完之后，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)成已經(jīng)有一個(gè)大體的理念了，可以開(kāi)始進(jìn)行軟件仿真了，最終通過(guò)我的堅(jiān)持不懈的努力和給力的 “隊(duì)友們 ”的幫助下，取得了成功。 （ 2） 花了幾天時(shí)間全面地查詢所用芯片的手冊(cè)（在網(wǎng)上查詢和查看資料書(shū)）、了解所需要用到的元器件的原理及怎樣應(yīng)用。各模塊如何正確連接使其成為一個(gè)完整的系統(tǒng)不太了解。自己也弄的焦頭爛額的，后來(lái)?yè)Q了好幾個(gè)版本，才弄好。起初還正常運(yùn)行的原理圖，多試了幾次就不行了。 （ 2） 對(duì)于所需要使用到的模塊的具體編程不熟練，原理掌握不透徹，如 AD/轉(zhuǎn)換、設(shè)計(jì)總結(jié) 28 中斷定時(shí)器等的使用。 因此在實(shí)驗(yàn)中遇到不少的問(wèn)題。利用修改后的系統(tǒng)就可以在現(xiàn)實(shí)中進(jìn)行大規(guī)模的應(yīng)用。因此本設(shè)計(jì)并不適合于現(xiàn)實(shí)中大規(guī)模的應(yīng)用。本設(shè)計(jì)采用的是利用單片機(jī)進(jìn)行的智能調(diào)光系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 智能調(diào)光系統(tǒng)比時(shí)控調(diào)光系統(tǒng)更明顯的先進(jìn)實(shí)用、靈活性上更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超越時(shí)控調(diào)光系統(tǒng)。而且世界奇觀這么多，偶爾總會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)極端的天氣狀況，會(huì)造成白天過(guò)黑、夜晚又亮如白晝的情況（如日全食等），而路燈又不會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟或者關(guān)閉，使得一個(gè)路燈每年都得應(yīng)為這個(gè)原因而白白浪費(fèi)了多少能源。 舉一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明吧，當(dāng)前大多數(shù)地方采用的都是定時(shí)的路燈自動(dòng)化控制系統(tǒng)，晚上路燈一整夜都開(kāi)啟著，白天全天關(guān)閉著。幾乎只要有人群的地方就會(huì)用到燈照。最后，點(diǎn)擊 DOWNLOAD按鈕，當(dāng)電腦與開(kāi)發(fā)板的通信建立好以后，打開(kāi)最小系統(tǒng)版的電源后，若軟件的成功計(jì)數(shù)項(xiàng)加一，就說(shuō)明燒錄完畢了。首先，將電路板的電源接好，在將燒錄程序的串口線接上電腦，等待電腦識(shí)別端口號(hào)，也就是 COM 號(hào)。說(shuō)明如下 表 43 所示。 表 42 PCF8591 與單片機(jī)的連接方式 引腳 連接方式 VCC 單片機(jī)上 VCC GND 單片機(jī)上 GND SCL SDA 另外，我所使用的 PCF8591 模塊上本身就帶有三個(gè)模塊分別是熱敏電阻、光敏電阻、電位器。板子所可以實(shí)現(xiàn)的功能就比較多了，我們只是暫時(shí)使用它的硬件電路，實(shí)現(xiàn)本次設(shè)計(jì)所需要實(shí)現(xiàn)的功能即可。 實(shí)物的連接方式 實(shí)物部分我選擇了使用開(kāi)發(fā)板來(lái)做，它是我經(jīng)過(guò)多次比較后才選擇的。最低兩位時(shí)通道編號(hào)位，當(dāng)對(duì) 0 通道的模擬信號(hào)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換時(shí)取 00，當(dāng)對(duì) 1 通道的模擬信號(hào)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換時(shí)取 01，當(dāng)對(duì) 2 通道的模擬信號(hào)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換時(shí)取 10，當(dāng)對(duì) 3 通道的模擬信號(hào)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換時(shí)取 11。 當(dāng)系統(tǒng)為 A/D 轉(zhuǎn)換時(shí)，模擬輸出允許為 0。其格式如下 圖 42 所示 ?？刂谱止?jié)實(shí)物的連接與調(diào)試 25 存放在控制寄存器中?？偩€操作時(shí)，由器件地址、引腳地址和方向位組成的從地址為主控器發(fā)送的第一字節(jié)。引腳地址為 A2A1A0，其值由用戶選擇，因此 I2C 系統(tǒng)中最多可接 23=8 個(gè)具有 I2C 總線接口的 A/D 器件。 PCF8591 的應(yīng)用 器件總地址 PCF8591 采用典型的 I2C 總線接口器件尋址方法，即總線地址由器件地址、引腳地址和方向位組成。 AOUT： D/A 轉(zhuǎn)換輸出端。 EXT：內(nèi)部、外部時(shí)鐘選擇線，使用內(nèi)部時(shí)鐘時(shí) EXT 接地。 SDA、 SCL： I2C 總線的數(shù)據(jù)線、時(shí)鐘線。 PCF8591 主要性能指標(biāo)如下： （ 1） PCF8951采用單電源供電，工作電壓范圍 ～ 6V （ 2） PCF8591內(nèi)置跟蹤保持電路 （ 3） PCF8591具備較低待機(jī)電流 （ 4） PCF8591通過(guò) I2C總線串行輸入 /輸出數(shù)據(jù) （ 5） PCF8591的采樣率由 I2C總線速率決定 實(shí)物的連接與調(diào)試 24 （ 6） PCF8591通過(guò) 3個(gè)硬件地址引腳尋址 （ 7） PCF8591的 4個(gè)模擬口輸入可編程為單端或差分 （ 8） PCF8591具備自動(dòng)增量頻道選擇 （ 9） PCF8591的 AD采樣部分采取 8bit逐次逼近 A/D轉(zhuǎn)換 （ 10） PCF8591具備 1路 DA數(shù)模轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)模擬量的輸出 其引腳及功能： 圖 41 PCF8591 的引腳圖 AIN0～ AIN3：模擬信號(hào)輸入端。 PCF8591 的 3 個(gè)地址引腳A0, A1 和 A2 可用于硬件地址編程，允許在同一個(gè) I2C 總線上接入 8 個(gè) PCF8591 器件，而無(wú)需額外的硬件。 PCF8591 AD/DA 芯片概述 PCF8591 是一個(gè)單片集成、單獨(dú)供電、低功耗、 8bit CMOS 數(shù)據(jù)獲取器件。C ）： 30 ～ +70 光譜峰值（ nm）： 560 亮電阻（ 10Lux）（ KΩ） :5～ 10 暗電阻（ MΩ） : 響應(yīng)時(shí)間（ ms）：上升： 30， 下降： 30 照度電阻特性： 2 【注】光敏電阻的照度特性是指在光照條件下，它的電阻的變化趨勢(shì)或是在電路中體現(xiàn)的電流的曲線變化。本身就是一個(gè) AD/DA 轉(zhuǎn)換模塊，而且這個(gè) PCF8591 模塊又自帶光敏電阻 5516，再合適不過(guò)了。 并且現(xiàn)如今手上又有一塊閑置的 PCF8591。i++)。k++) for(i=0。 for(k=0。通過(guò)調(diào)用它，使 ADC0808 的采集過(guò)程和轉(zhuǎn)換過(guò)程在一定的時(shí)間內(nèi)完成，還可以使七段數(shù)碼顯示管穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)。 } } 延時(shí)函數(shù)的設(shè)定 延時(shí)函數(shù)，是每次程序必不可少的一部分。}。 case 4:{PB8255=0X00。}。 case 3:{PB8255=0Xc0。}。 case 2:{PB8255=0Xf0。}。 case 1:{PB8255=0Xfc。}。} switch(t) {case 0:{PB8255=0Xff。 外部中斷 0 的程序 摘錄如下： void waibu() interrupt 2 { t++。 本次設(shè)計(jì)需要對(duì) ADC0808 提供穩(wěn)定的工作時(shí)鐘脈沖，我采用定時(shí)中斷來(lái)產(chǎn)生。 M M0： 分別是模式選擇位的高位和低位，通過(guò)他們對(duì)定時(shí)器的工作模式進(jìn)行設(shè)置。 C/T—=1 時(shí)為計(jì)數(shù)器，通過(guò)外部引腳 T0 或 T1輸入技術(shù)脈沖。若 GATE=0，則只要將 TR0 或 TR1 控制位為 1，定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 或 1 就開(kāi)始工作。定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 和定時(shí)/計(jì)數(shù)器 1 是所有 51 系列單片機(jī)都具有的功能，對(duì)他們的控制是通過(guò)定時(shí) /計(jì)數(shù)器模式寄存器 TMOD 和 TCON 來(lái)實(shí)現(xiàn)的，下面介紹 TMOD。 } 中斷定時(shí)器的使用 C51 單片機(jī)的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器為可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器。break。delay(2)。break。delay(2)。break。delay(2)。break。delay(2)。break。delay(2)。下面是 LED 顯示模塊的仿真截圖。//關(guān)閉顯示器 } 8255 及 LED 顯示 至于對(duì) LED 顯示模塊的控制，我們是采用對(duì) 8255 的串口寫(xiě)控制字來(lái)操作的。 //個(gè)位 delay(1)。P2=0xfe。//十位 delay(1)。P2=0xfd。//第三位 delay(1)。P2=0xfb。 delay(1)。P2=0xf7。 delay(1)。P2=0xef。 delay(1)。P2=0xdf。 delay(1)。P2=0xbf。 delay(1)。P2=0x7f。 數(shù)碼管的顯示程序抄錄如下： void display(void) { //共陰段碼 char code table[] = { 0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, //0~7 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71,0x40}。 圖 33 數(shù)碼管的顯示仿真圖 軟件設(shè)計(jì)及仿真 20 說(shuō)明： 8 位七段顯示數(shù)碼管的前兩位顯示的是 LED 燈點(diǎn)亮的個(gè)數(shù)，中間的那位 1表示按鈕已經(jīng)按下一次了；最后 3 位顯示的是滑動(dòng)變阻器的等效電阻兩端的電壓值。 對(duì)于 8 位共陰極七段數(shù)碼管的顯示程序 display()， 單片機(jī)要把從 P1 口讀進(jìn)來(lái)的 8位二進(jìn)制數(shù) 0～ 255 轉(zhuǎn)換為 0～ 5V 之內(nèi)的有效電壓值后，再輸出顯示。即：采用輪流掃描的方式來(lái)選中八位中的每一位，利用人眼的視覺(jué)余暉效應(yīng)，來(lái)達(dá)到穩(wěn)定顯示的效果。 NO YES 圖 31 軟件流程圖 模式 4 模式 5 模式 1 模式 2 模式 3 啟動(dòng)程序 開(kāi)始進(jìn)行 AD 轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換結(jié)束？ 執(zhí)行顯示處理程序 數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù) 判斷電壓值大小 軟件設(shè)計(jì)及仿真 19 圖 32 ADC0808 仿真圖 七段數(shù)碼管的顯示 8 位七段數(shù)碼顯示管的數(shù)據(jù)端是單片機(jī)的 P0 口控制，位選是由 P2 口來(lái)控制。 說(shuō)明如下： Proteus 中的電壓表模型所顯示出的是，是在 0～ 5V 范圍內(nèi)，再者七段數(shù)碼顯示器上顯示的數(shù)據(jù)也和這一數(shù)據(jù)相吻合，也就是說(shuō)本次采集的數(shù)據(jù)是正確的， 但 不同的阻值，有可能多多少少存在著一些誤差。并且在執(zhí)行其他子程序之前都要判斷轉(zhuǎn)換 ADC 是否已經(jīng)完成。二是充分地利用了單片機(jī)閑置的資源 ——內(nèi)部中斷定時(shí)器。我們使用中斷定時(shí)器來(lái)產(chǎn)生，原因有兩個(gè)。最后，在 Proteus 中對(duì)元器件進(jìn)行必要的調(diào)整，就可以觀察顯示結(jié)果了。具體步驟：首先，在 Keil 中創(chuàng)建一個(gè)工程，編寫(xiě) C 文件后，并添加到工程中去，編譯正常后，會(huì)生成 16 進(jìn)制文件。 按鈕 2 的使用方法，只是每按下去一次，就依次遞增點(diǎn)亮 2盞燈，總共有 4 個(gè)層次的變化。按鈕 1 的使用效果：不按時(shí)沒(méi)有燈點(diǎn)亮， 接著就是每按下一次，就依次遞增點(diǎn)亮 1 盞燈。 LED 顯示模塊總共有 16 枚 LED 參與點(diǎn)亮，其中智能自動(dòng)調(diào)節(jié)的有 8 枚，人工手動(dòng)調(diào)節(jié)的也有 8 枚。我們選擇用滑動(dòng)變阻器模仿它的阻值變化。 以下是電路概圖。 8255 的讀寫(xiě)信號(hào)與單片機(jī)的讀寫(xiě)信號(hào)線連接。 OE 端接地，選為直通方式。 74H373 的 LE 端口接單片機(jī)的 ALE端口，利用單片機(jī)對(duì) LE 的輸入電平進(jìn)行控制。 （ 2） 單片機(jī)的 P1 口既作為數(shù)據(jù)輸出端，又作為地址選通端。即：本次設(shè)計(jì)應(yīng)有的功能。主要的是 ADC 采集模塊，其次比較重要的就是對(duì) LED 模塊的控制。詳細(xì)情況見(jiàn) 圖 210 所示。 16 枚 LED 燈的接法為： 8255 的 PA 口接 上 8 枚，同樣 PB 口也接上了 8 枚， LED使用共陽(yáng)極的接法，即它們的陽(yáng)極全部通過(guò)排阻接上電源。 RESET 接地，片選端 C——S——接 74HC373 的 Q7。讀寫(xiě)端也與單片機(jī)讀寫(xiě)端相連，方便單片機(jī)對(duì)其進(jìn)行讀寫(xiě) 操作 。 8 位七段數(shù)碼管的顯示結(jié)果的說(shuō)明：最前兩位顯示的是 LED燈點(diǎn)亮的數(shù)目，中間一位顯示的是任意一個(gè)按鈕被按下去的次數(shù)，最后三位表示 ADC 的采集的光敏電阻兩端的電壓值。即 :單片機(jī)輪流選中 8 位中的每一位，來(lái)進(jìn)行顯示。這就大大消耗了