【正文】 //顯示數據尾 } XX學院 2020屆 本科 生畢業(yè) 設計 18 對 1602 液晶的模式進行設置 void lcd_init() { lcden=0。 delay_ms(20)。num12。 write_(0x80+0x47)。 write_(0x80+0x44)。 write_(0x80+0x43)。 write_(0x80+0x42)。 } write_(0x80+0x41)。num1++) //顯示前面一段字符 { write_data(table[num1])。 //個位 ,速度范圍為 0 至 9999. for(num1=0。 //百位 shi=illusion%100/10。 qian=illusion/1000。 lcden=0。 //寫數據 lcden=1。 } 寫數據函數 void write_data(unsigned char date) { XX學院 2020屆 本科 生畢業(yè) 設計 17 lcdrs=1。 //標志位 delay_ms(20)。 //寫指令選擇 P0=。 //AD 結果獲取 return AD。 while(!(ADC_CONTRamp。 _nop_()。 //AD 控制模塊設定 _nop_()。 } AD 轉換 程序 unsigned char ADC_P11() { unsigned char AD。a0。b0。 //AD 相關寄存器初始化 ADC_CONTR=ADC_POWER。 XX學院 2020屆 本科 生畢業(yè) 設計 15 4 單片機編程 程序 流程框圖 圖 41 程序流程框圖 信號采集程序 AD 初始化 程序 void ADC_P11_inti() XX學院 2020屆 本科 生畢業(yè) 設計 16 { unsigned char a,b。根據電力供應的電壓和外部元件，可以提供高達 32瓦的輸出功率。電壓的電源供電的單個或多個串聯 LED。從圖中可以清楚的看到，通過改變不 同的 PWM 占空比可以調節(jié)額定電流，如圖 313 所示。為了避克閃爍，故 PWM 調節(jié)的頻率選擇在 500Hz左右。 圖 313 BuckBoost電路 而本設計在 LED 驅動電路上就采用了 Buck 變換器 ，它被集成在 CL6808驅動模塊上 。 BuckBoost 變換器可看做是 Buck 變換器和 Boost 變換器串聯而成，合并了開關管 6。電感 Lf在輸入側，稱為升壓電感。 （ 2） Boost 變換器：也稱升壓式變換器，是一種輸出電壓高于輸入電壓的單管不隔離直流變換器 ，如 圖 312所示 。 （ 1） Buck 變換器：也稱降壓式變換器，是一種輸出電壓小于輸入電壓的單管不隔離直流變換器 ，如 圖 311所示 。排阻之后還有一塊芯片，是拿來鎖存數據之用的。 圖 35 LCD1602 字符型液晶顯示器 引腳 圖 4 詳見 全新實用電路集粹叢書編輯委員會 ： 《 燈光控制應用電路集粹 》 [M]， 機械 工業(yè)出版社 2020年版 5 詳見孫余凱、吳鳴山 ： 《 電子元器件檢測、選用、代換手冊》 [M]， 電子工業(yè)出版社 2020 年 XX學院 2020屆 本科 生畢業(yè) 設計 12 LCD1602 的實際電路連線如圖 36 所示。 圖 34 信號采集電路 LCD 顯示電路 我用的是 LCD1602液晶， LCD1602 一共有 16 個腳，如圖 35 所示。 信號采集電路 在信號采集方面，我選用了光敏電阻和電位器來大構成信號采集電路，如圖 34 所示 。 （ 3） 復位電路： 確定單片機 的起始狀態(tài)，完成單片機的啟動過程 （第 9腳 RST/VPD） 。 圖 33 STC12C5A60S2單片機最小系統(tǒng)線路圖 要讓單片機工作起來，就得滿足單片機最小硬件電路組成： （ 1） 電源電 路：向單片機供電 （第 40 腳接 Vcc，第 20 腳接 GND） 。 ： WR：外部數據存儲器的寫入信號。 ： T0，計時計數器 0輸入。 ： INT0，外部中斷 0輸入。 其引腳分配如下： ： RXD，串行通信輸入。如果是使用 8052 或是 8032 的話， 又當做定時器 2 的外部脈沖輸入腳，而 可以有 T2EX 功能，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位。 P2 除了當做一般 I/O 端口使用外，若是在 AT89S52 擴充外接程序存儲器或數據存儲器時，也提供地址總線的高字節(jié) A8～ A15，這個時候 P2 便不能當做 I/O 來使用了。設計者必須外加一鎖存器將端口 0 送出的地址栓鎖住成為 A0～ A7，再配合端口 2 所送出的 A8～ A15 合成一完整的 16 位地址總線，而定址到 64K 的外部存儲器空間。其他三個 I/O 端口（ P PP3）則不具有此電路組態(tài)，而是內部有一提升電路， P0 在當做 I/O 用時可以推動 8 個 LS 的 TTL 負載。 EX_LVD： 為 0時，復位后此腳是外部低壓檢測腳，可使用查詢方式后設置成中斷 來檢測 1；當為 1時，此腳設置為 I/O口。 NA： 為 0 時，表示此腳為弱上拉，無任何功能；為 1時，表示此腳為 I/O口。 RST：復位輸入。 反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。 GND：電源地端。內部集成 MAX810 專用的復位電路， 2路 PWM， 8路高速 10 位 A/D 轉換，針對電機控制，強干擾場合。 電路圖 31所示 ： 圖 32 電源電路 控制 電路 控制電路主要由 STC12C5A60S2 單片機來完成，就硬件而言，分成單片機的輸入、輸出兩大部分，而輸入部分主要是信號采集電路，經過單片機內部的數模轉換，見能把信號輸出，輸出部分主要包括紅、綠、黃指示燈選擇開啟、液晶屏顯示照度，脈寬調制（ PWM）控制照明燈的亮度，如圖 32所示，也可見附錄 1整體電路設計圖 。 XX學院 2020屆 本科 生畢業(yè) 設計 7 3 基于光敏電阻的照明燈控制系統(tǒng)的設計 基于光敏電阻的照明燈控制系統(tǒng)的 整體電路原理方框 圖 31基于光敏電阻的照明燈控制系統(tǒng) 原理框圖 電源設計 本次設計我 選用的 降壓穩(wěn) 壓 部分由 三端穩(wěn)壓管 780電解電容和普通電容 組成， 將9V6V 轉換成穩(wěn)定的 5V。 而 雖然 方案三與方案二相比， 功能完善了不少，還針對方案一工作不穩(wěn)定 的缺點進行了補救，就是使用 PWM 脈沖調制來固定 LED的工作電信號，這樣就不會因為外界照度的不均勻而造成 LED 工作混亂的現象；而與 方案二 相 比 ，方案三的材料比較普遍，容易購買到器件，而且成本低，雖然在照明方效果上并沒有方案二那么出眾，從 成品的實用性和擴展性 來說，方案三 的更符合未來照明系統(tǒng)智能化 、工業(yè)生產監(jiān)測自動化的趨勢。 評價： 優(yōu)點： 材料 普通，成本底，功能完善 ，有較廣泛的工業(yè)用途。 缺點：材料太 高級，成本較高。 由于紅綠藍三色一體大功率 LED 是高功率容電器， 如果直接把它直接接在 單片機的輸出端 ，單片機無法驅動 LED 正常工作，因此，我需要用到高功率 LED 驅動芯片 PT4115 來做驅動，另外，要是 LED 長時間穩(wěn)定工作， 還需要 LED 升壓變壓器 芯片 LM2587TADJ 來供給恒流源。 ① 硬件圖如下： 圖 21 采用 STC12C5A60S2的光敏電阻選色燈硬件電路圖 ② 宏晶 STC12C5A60S2 單片機 編寫 程序 ③ 評價： XX學院 2020屆 本科 生畢業(yè) 設計 4 優(yōu)點：本設計電路和程序都簡單， 材料普通， 程序成本低； 缺點： 成品工作不穩(wěn)定，光敏電阻會由于光照角度的不同而無法正常選擇燈光顏色。 2 詳見周樹南， 張伯頤 ： 《電路與電子學基礎》 [M]， 科學出版社 2020年 版 XX學院 2020屆 本科 生畢業(yè) 設計 3 2 基于光敏電阻的照明燈控制系統(tǒng) 的設計和 論證 設計要求 晴天的中午太陽光照射在照明系統(tǒng)的光明電阻上時，光敏電阻的阻值最小 ， 此時，紅燈亮；夜晚時，光敏電阻不受陽光影響，阻值最大 ， 此時，黃燈亮；除了以上這兩種外，照明燈發(fā)出路燈亮。 而實驗法則是通過主支變革、控制研究對象來發(fā)現與確認事物間的因果聯系的一種科研方法 2。 研究 方法 我的 畢業(yè)論文研究方法主要是信息研究法和實驗法。 基本思路 基于光敏電阻的照明系統(tǒng)包括 電源電 路、 A/D 轉換電路控制電路 、負載 LED 發(fā)光電路、 PWM 調光電路 。 PWM 調光亮度 的程序是本設計的關鍵 。 根據外界光源的光照度的變化，控制模塊的CDS光敏電阻 (LXD5537)會產生不同的電信號，這些信號就會輸進單片機里。 要求通過光敏電阻接收到的外界不同的照度，通過顯示照度來自動調控來或模擬調控與自動調控相結合控制照明燈的亮度 。 而我的靈感則是來源于 LivingColors MINI， 我的照明燈控制 系統(tǒng)則是把光敏電阻和LED聯系在一起， 首先給光敏電阻連接一個電源 ， 再用一個 AD 采集光敏電阻的電壓，因為阻值的不同，光敏電阻的電壓發(fā)生變化，然后利用單片機得到這些參 數，經過單片機的運算 通過 PWM 再去控 制一個 LED 驅動器 ，這個 LED 驅動器 就是用來控制 LED的 亮度的 。 2020年 ， 飛利浦公司就推出了 LivingColors 系列的產品這是智能感應照明系統(tǒng)的佳作之一。 之后， 光敏電阻 在照明系統(tǒng)上的應用也就不限制于日常照明，還推動了我國的生態(tài)農業(yè)， 光控捕蟲燈 就是一個典型的例子。 本課題的照明燈是當今的 新型 半導體 光源 —— LED，這種器件 具有壽命長、啟動時間短、色彩豐富飽滿、可 做全彩變化、低壓安全等特點 ，除了 節(jié)約能源、綠色環(huán)保、健康安全 之外，還可以做出 布線靈活、控制方便、安全 可靠的產品 1。本課題為 基于光敏電阻的照明燈控制 系統(tǒng)，就是通過 CDS 光敏電阻 (LXD5537)接收到的外界不同的照度來控制照明燈不同顏色的亮滅，也就是說，一盞燈能有幾種顏色，而且可以自動變換，使生活更加現代化。 關鍵詞 ： LED(發(fā)光二極管 ) 光敏電阻 單片機 液晶顯示屏 XX學院 2020屆 本科 生畢業(yè) 設計 II LIGHTING CONTROL SYSTEM DESIGN BASED ON PHOTORESISTOR ABSTRACT With the rapid development of information technology and social progress as well as the rapid development of urban life, new applications of semiconductor materials are popular LED lighting products. Efficient LED lighting and functional diversification of the requirements is also rising. Lighting not only hav