【正文】 的波長也就是光的顏色，是由形成PN結(jié)的材料決定的。 LED耗電非常低。對于貼片LED，參考壓降如下：，而壓降是通過電阻獲得的，電阻大小由圖12中的公式來決定。 蜂鳴器模塊 蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電話機(jī)等電子產(chǎn)品中，作發(fā)聲器件。單片機(jī)IO 引腳輸出的電流較小，單片機(jī)輸出的TTL電平基本上驅(qū)動(dòng)不了蜂鳴器，因此需要增加一個(gè)電流放大的電路，圖14為蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路，使用的是ULN2003芯片來放大電流，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器。因此，我們可以通過程序控制INPUT的電平來使蜂鳴器發(fā)出聲音和關(guān)閉。另外，改變IO 口輸出電平的高低電平占空比，則可以控制蜂鳴器的聲音大小。 單片機(jī)上設(shè)計(jì)的步進(jìn)電機(jī)是減速比1/64的5線4相電機(jī)，采用單極性直流電源供電。圖17是該四相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)工作原理示意圖。 當(dāng)開關(guān)SC接通電源，SB、SA、SD斷開時(shí)，由于C相繞組的磁力線和4號齒之間磁力線的作用，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，4號齒和C相繞組的磁極對齊。依次類推，A、B、C、D四相繞組輪流供電，則轉(zhuǎn)子會沿著A、B、C、D方向轉(zhuǎn)動(dòng)。單四拍、雙四拍與八拍工作方式的電源通電時(shí)序與波形分別如圖18中a、b、c所示：圖18 步進(jìn)電機(jī)工作時(shí)序波形圖圖19 步進(jìn)電機(jī)電路原理圖 LCD模塊 LED 數(shù)碼管顯示器內(nèi)部由七個(gè)條形發(fā)光二極管和一個(gè)小圓點(diǎn)發(fā)光二極管組成，每個(gè)發(fā)光二極管稱為一個(gè)字段，因而它的控制原理和發(fā)光二極管的控制原理是相同的。給LED 數(shù)碼管的七個(gè)條形發(fā)光二極管加不同的電平，二極管顯示不同亮滅的組合就可以形成不同的字形，這種組合稱之為字形碼。圖20 共陽極電路圖圖21 共陰極電路圖圖22 字形碼表圖23 LCD電路原理圖 原理圖23中用到兩片74HC573，一片用于位選，選擇8位共陰數(shù)碼管中的某位或某幾位，另一片74HC573用于段選，輸入以上表格中的編碼來控制要顯示的內(nèi)容。圖24 LCD實(shí)物圖 熱敏amp。熱敏電阻器的典型特點(diǎn)是對溫度敏感，不同的溫度下表現(xiàn)出不同的電阻值。NTC熱敏電阻與普通電阻不同，它具有負(fù)的電阻溫度特性，當(dāng)溫度升高時(shí)，電阻值減少，其特性曲線如圖25所示。線性化處理雖然能改善熱敏電阻的特性曲線，但比較復(fù)雜。使用熱敏電阻是為了感知溫度，給熱敏電阻通以恒定的電流，電阻兩端就可以測到一個(gè)電壓，通過下面的公式就可以計(jì)算出溫度值： T=T0KXVT其中 T被測溫度 T0與熱敏電阻特性有關(guān)的溫度參數(shù) KX與熱敏電阻特性有關(guān)的系數(shù)VT熱敏電阻兩端的電壓根據(jù)這一公式，如果測得熱敏電阻兩端的電壓，再知道參數(shù)T0和系數(shù)KX，則可計(jì)算出熱敏電阻的環(huán)境溫度，也就是被測的溫度。數(shù)字式電阻溫度計(jì)設(shè)計(jì)工作的主要內(nèi)容就是把熱敏電阻兩端的電壓值經(jīng)A/D（模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量）轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，然后通過軟件方法計(jì)算得到溫度值，再進(jìn)行顯示等處理。光敏傳感器電路原理圖 如圖26所示為開發(fā)板上的原理圖，R39為熱敏電阻,AD轉(zhuǎn)換器采集RT處的電壓值，再通過軟件處理得到溫度值。這些制作材料具有在特定波長的光照射下，其阻值迅速減小的特性。光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器，入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由半導(dǎo)體材料制成的。光敏電阻器對光的敏感性（即光譜特性）與人眼對可見光（ ～）的響應(yīng)很接近，只要是人眼可感受的光，都會引起它的阻值變化。上面圖26中的R38即為光敏電阻，AD轉(zhuǎn)換器采集DT處的電壓值，再通過軟件處理得到光強(qiáng)度。與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用,而且大大的提高了工作效率和項(xiàng)目開發(fā)周期。KEILC51標(biāo)準(zhǔn)C編譯器為8051微控制器的軟件開發(fā)提供了C語言環(huán)境,同時(shí)保留了匯編代碼高效,快速的特點(diǎn)。C51已被完全集成到uVision2的集成開發(fā)環(huán)境中，這個(gè)集成開發(fā)環(huán)境包含：編譯器、匯編器、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、項(xiàng)目管理器和調(diào)試器，uVision2 IDE可為它們提供單一而靈活的開發(fā)環(huán)境。打開以后界面如下：圖27 Keil軟件打開界面 （2）先新建一個(gè)工程文件。點(diǎn)擊file菜單下的NEW，或單擊左上角的New File快捷鍵，如下圖：圖33 新建C51文件頁面 （8）保存新建的文件。如下圖：圖36 將C51文件添加到工程 （11）選擇要加入的文件。單擊快捷鍵或單擊ProjectRebuild all the files，如果在錯(cuò)誤與警告欄看到 “0 Error(s)” 表示編譯通過：圖38 添加代碼后編譯 （13）生成 .hex 燒寫文件。打開燒寫軟件，界面如下：圖42 燒寫軟件界面燒寫、下載程序過程分為以下幾個(gè)步驟： 步驟（1）選擇單片機(jī)的型號。 步驟（2） 的文件，即為程序文件。 步驟（3）選擇串口號、設(shè)置最高波特率。步驟（4）用USB線將PC機(jī)和主板連接起來，檢查核心板上的J1 口是否用跳帽短接（TXD與P30短接，RXD與P31短接），將開發(fā)板上的電源都關(guān)閉，點(diǎn)擊“Download/下載”，打開核心板上的電源開關(guān)（注意不是主板上的電源開關(guān)），等待下載完成。其中，PC機(jī)負(fù)責(zé)系統(tǒng)程序的編寫以及顯示通信界面，51單片機(jī)通過其自帶的外圍設(shè)備將系統(tǒng)所要求的各個(gè)模塊模擬表現(xiàn)出來，而USB轉(zhuǎn)串口線則負(fù)責(zé)將PC機(jī)與單片機(jī)連接起來，實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與單片機(jī)之間的串口通信。 （1）串口模塊的硬件連接 用2位杜邦線分別將J9_0與J5_R1及J9_1與J5_D1連接(下載完程序后),用串口線將PC和開發(fā)板上的串口1連接。 （2）花樣燈模塊的硬件連接 用8位杜邦線將J9與J6連接，用8位排線將J8與J13連接。 （4）窗簾模塊的硬件連接 用4位杜邦線將J11_0，J11_1，J11_2，J11_3和J18_A,J18_B,J18_C,J18_D連接,將步進(jìn)電機(jī)連接到JP8。6 系統(tǒng)功能介紹 整體功能介紹 將整個(gè)單片機(jī)開發(fā)板按照系統(tǒng)要求連接起來，如圖44所示，再將單片機(jī)通過USB轉(zhuǎn)串口線與PC機(jī)相連，這樣，硬件連接完成。當(dāng)發(fā)送數(shù)字13時(shí)，花樣燈據(jù)不同數(shù)字，運(yùn)行出不同效果，同時(shí)將數(shù)字13返回在界面上顯示出來。當(dāng)發(fā)送數(shù)字59時(shí)，步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行，據(jù)不同的數(shù)字，改變轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與轉(zhuǎn)速，同時(shí)將數(shù)字59返回在界面上顯示出來。光敏傳感器，實(shí)時(shí)采集周圍的溫度、光強(qiáng)，一旦超過預(yù)先設(shè)計(jì)好的限制，則觸發(fā)蜂鳴器報(bào)警！圖44 硬件系統(tǒng)實(shí)物圖圖45 串口通信控制界面 詳細(xì)功能介紹 音樂播放 圖46 單片機(jī)上的電路實(shí)物圖 如圖所示，蜂鳴器的正極接到VCC電源上面，蜂鳴器的負(fù)極接到上面圖16 ULN2003等效電路的OUTPUT端，單片機(jī)IO 通過控制圖16電路的INPUT 端，當(dāng)IO 輸出低電平時(shí)，三極管截止，沒有電流流過線圈，蜂鳴器不發(fā)聲；當(dāng)IO 輸出高電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，這樣蜂鳴器的電流形成回路，發(fā)出聲音。程序中改變單片機(jī)的輸出波形的頻率，就可以調(diào)整控制蜂鳴器音調(diào)。 表1 蜂鳴器模擬歌曲原理音調(diào)改變IO輸出頻率來實(shí)現(xiàn)節(jié)拍（音長）單片機(jī)延時(shí)實(shí)現(xiàn)音量輸出波形占空比 通過控制蜂鳴器震動(dòng)頻率的大小、震動(dòng)時(shí)間的長短，模擬出不同的音調(diào)。 本系統(tǒng)中，采用上述方法，用蜂鳴器模擬音箱，通過控制蜂鳴器震動(dòng)頻率的大小、震動(dòng)時(shí)間的長短，模擬出不同的音調(diào)。 //定義音調(diào)變量 uint i,j,k。i25。 //讀取音調(diào) Long=30*SOUNDLONG[i]。jLong。 //關(guān)閉蜂鳴器 for(k=0。k++)。 //打開蜂鳴器 for(k=0。k++)。 //播放音樂 BZ=0。 //延時(shí)} 只要將不同歌曲的曲譜，以SOUNDTONE[i]、SOUNDLONG[i]數(shù)組表示出來，再賦值給Tone、Long，這樣當(dāng)調(diào)用Music函數(shù)時(shí)，便會播放不同的歌曲。 花樣燈圖47 單片機(jī)上的LED實(shí)物圖通過控制LED燈亮滅的時(shí)間，及多個(gè)LED燈規(guī)律性的移動(dòng)、跳躍，來達(dá)到一定視覺觀賞關(guān)性。本系統(tǒng)中，花樣燈模塊，即利用單片機(jī)上的二極管模擬電燈，根據(jù)不同的指令，按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的程序，變換出不同的花樣。break。break。break。 } } 當(dāng)PC機(jī)上發(fā)出的指令，通過串口到達(dá)單片機(jī)主板時(shí)，單片機(jī)便會根據(jù)該段代碼，對不同的指令給出不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 窗簾圖48 步進(jìn)電機(jī)實(shí)物圖本系統(tǒng)中