【正文】 數(shù)據(jù)返回 PC 機； 0xA2：單片機從 PC 機接收一段控 制數(shù)據(jù)； 0xA3：單片機操作成功信息。當單片機接收到 0xA1時，讀取 P0端口數(shù)據(jù)，并將讀取數(shù)據(jù)返回PC 機；當單片機接收到 0xA2時，單片機等待從 PC 機接收一段控制數(shù)據(jù)；當PC 機接收到 0xA3時，就表明單片機操作已經(jīng)成功。進行串行通訊時要滿足一定的條件，比如計算機的串口是RS232電平的，而單片機的串口是 TTL 電平的，兩者之間必須有一個電平轉(zhuǎn)換電路，我們采用了專用芯片 MAX232進行轉(zhuǎn)換，雖然也可以用幾個三極管進行模擬轉(zhuǎn)換，但是還是用專用芯片更簡單可靠。這是最簡單的連接方法，但是對我們來說已經(jīng)足夠使用了，電路如下圖所示， MAX232的第 10腳和單片機的 11腳連接，第 9腳和單片機的 10腳連接，第 15腳和單片機的 20腳連接。系統(tǒng)中采用串口通信電路可與電腦進行通信，可以對單片機內(nèi)的程序進行修改，并對相關(guān)的指令和相關(guān)的數(shù)據(jù)進行調(diào)整。 在本系統(tǒng)中，加入串口通信電路模塊，可以使電路的完整性大大增強，并對系統(tǒng)的升級 有極大的優(yōu)勢，可以是系統(tǒng)在雙機通信、與上位機通信等方面擁有相對優(yōu)勢，使得設計更加完善。主要實現(xiàn)以下功能： （ 1） 安全隔離： 即 強電弱電隔離 ，他將外電路中的強電轉(zhuǎn)化為 5伏的弱電壓。 （ 3） 電壓變換： 這里主要是將強電變成弱電。 其原理圖如下： 圖 電源電路 復位電路模塊 復位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時提供復位信號，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后 撤銷復位信號。 下 圖所示的 RC 復位電路可以實現(xiàn)上述基本功能 。如下電路中的電容 C1 和 C2 典型值通常選擇為 20Pf 左右。晶振的頻率越高，則系統(tǒng)的時鐘頻率也越高，單片機的運行速度也就越快。 17 51 單片機系統(tǒng)及功能實現(xiàn) 系統(tǒng)主要由光控電路模塊、聲控電路模塊、串口通信模塊、電源電路模塊、復位電路模塊、時鐘電路模塊、以及 51 單片機系統(tǒng)構(gòu)成。先將整個系統(tǒng)總的實現(xiàn)原理做一簡單的 介紹。 （ 2） 加載程序，將已寫好的程序（仿真正確的程序）下載到單片機里，具體方法是：首先將系統(tǒng)的串口與 pc 機的串口相接，找到已經(jīng)寫好的程序點擊下載。 （ 3） 光控功能的調(diào)試，給系統(tǒng)不同的光照強度，此時可以看到路燈會隨著外界光照強度的不同而時亮是滅。 （ 4） 聲控功能的調(diào)試，駐極體話筒會感應的外界的聲音大小而產(chǎn)生不同的電流強度，當聲音達到一定的程度是，路燈就會放光。 整個系統(tǒng)的電路原理圖： 圖 系統(tǒng)電路原理圖 18 主要部分功能介紹 光控部分 圖 光控電路 光敏電阻受到光照 ，阻值隨光照強度的升高而變小，當白天光照強度很強（ 0100lx 左右），阻值很小，運放同向輸入端為低電平，光控電路的輸出信號經(jīng)過電壓電壓跟隨器后將比較微弱的電流信號放大并輸出給單片機 ?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)可變電阻 R10\R11的阻值來改變正負輸入的電壓值來調(diào)節(jié)比較器的靈敏度。 20 第五章 系統(tǒng)程序和電路設計 圖 程序流程圖 程序執(zhí)行部分： 白天光照強度強光敏電阻阻值很小，光控電路呈導通狀態(tài)， 口輸出為高電 21 平，則令 也為高電平，此時發(fā)光二極管不亮；晚上光照強度幾乎為零，光敏電阻阻值很大，光控電路呈斷開狀態(tài)， 口輸出為低電平，此時由 口即聲控電路起作用控制發(fā)光二極管，若有聲音發(fā)出，則聲音信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柾ㄟ^ 口傳入單片機，單片機再通過 口輸出低電平，此時發(fā)光二極管亮，通過單片機內(nèi)部延時功能讓其點亮 60 秒自動熄滅，若無聲音信號則 口為高電平控制發(fā)光二極管處于熄滅狀態(tài)。 通過 Keil 軟件新建工程，選好芯片，編寫程序，編譯準確無誤后生成 .hex 文件。 系統(tǒng)電路設計 根據(jù)第四章介紹將各部分模塊通過 Proteus 軟件畫出具體電路圖如圖所示 圖 系統(tǒng)電路連接圖 將單片機最小模塊，聲控模塊，光控模塊與發(fā)光二極管正確連接，整個系統(tǒng)的電路圖就繪制完成了，雙擊單片機 AT89C52將通過 Keil軟件生成的 .hex文件載入，仿真過程會出現(xiàn)一些元器件模型在元器件庫里沒有或者重名等情況，通過一些通用元器件的替換和重新命名等手段最終得到正確的仿真圖。 光控部分： 由光敏電阻來感受光照強度，然后經(jīng)過電壓比較器輸出高低電平信號并將信號送給單片機的 口控制燈的亮滅是否受聲音控制。 系統(tǒng)仿真 將利用 Keil 編譯好的程序生成 .hex 文件后加載到 Proteus 繪制好的的 51 單片機中，進行仿真，如下圖所示 圖 系統(tǒng)仿真圖 由于聲控模塊這部分不好仿真，為簡化設計使實驗現(xiàn)象更為直觀簡潔，將聲控模塊這個整體用一個按鍵開關(guān)和電阻組成的簡易模塊代替，然后進行仿真。 23 白天無聲音 燈不亮 圖 白天無聲音 光控電路主要由光敏電阻和 LM393 組成， LM393 是電壓比較器，它的主要工作原理是：將正輸入和負輸入的電壓進行比較，當正輸入電壓大于負輸入電壓時，則輸入高電平，反之則為低電平。 24 白天有聲音燈不亮 圖 白天有聲音 白天單片機輸出 口由光控電路起作用，由于整個白天光敏電阻很小， LM393比較器接收的正電壓總是大于負電壓，因此無論聲控電路是否接收到聲音信號， 口接收的電信號永遠是高電平，發(fā)光二極管不會發(fā)光。 26 晚上一段時間后燈熄滅 圖 晚上聲音消失后 此過程通過單片機內(nèi)部延時功能實現(xiàn)， 60 秒后發(fā)光二極管熄滅，此時聲音也消失了， LM393 正輸入電壓比負輸入電壓大，單片機重新輸出高電平， 單片機識別后從 輸出高電平光二極管處于熄滅狀態(tài)保持不變至下次再次接收到聲音信號為止。整個系統(tǒng)各階段的功能全部完成，從而實現(xiàn)了本次實驗的目的。 sbit GM=P1^6。 void delay(uint z)。 TH1=0XFE。 //EA=1。 IE=0X88。*/ JD=1。 //TR1=1。 delay(60000)。 } } } } /*void counter1( ) interrupt 2 using 1 { TF1=0。 delay(10)。 TH1=0XFE。 TR1=1。 } }*/ void delay(uint z) { uint x,y。x0。y0。 } 31 后 記 這次畢業(yè)設計是對我大學四年的所學知 識的總結(jié)和考核，當初拿到這個設計題目的時候覺得很簡單，不就是通過 51 單片機來實現(xiàn)光控和聲控的功能，然后寫出一段程序來讓 51 單片機實現(xiàn)白天燈不亮，晚上有聲音燈才亮，并且一段時間后自動熄滅。可是實際上真正開始寫論文的時候才發(fā)現(xiàn)不是自己想的那么簡單的， 真正到了要分析各種因素的影響時候，卻發(fā)現(xiàn)自己說不出什么來，尤其是在測控電路的設計中，各種參數(shù)的影響，以及元器件的選用上更是突顯出自己在平時的學習中只是浮在水面上，僅僅了解到一點皮毛而已，真要說各種電路的功用和元器件在各個位置 上起什么作用時候自己卻是一臉茫然。當然雖然在做畢業(yè)設計的時候很辛苦，但是也從中學到了很多，不僅是知識上的完善，還有就是這次畢業(yè)設計讓我在堅持中學會了靜下心來思考怎么解決問題，其中態(tài)度也是非常重要的，做什么事情都需要一個良好的心態(tài)和勇于解決困難的勇氣。