模拟路灯控制系统毕业论文Word文件下载.doc
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电气工程系填表日期:
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工作单位
目
录
摘要
.......................................................01
第一章
IAT89S52单片机介绍.......................................04
1.1单片机时序................................................04
1.1.1时钟电路...............................................04
1.1.2复位电路...............................................04
第二章SMD802恒流源介绍..........................................05
第三章显示模块的选择............................................06
第四章感应模块的选择.............................................06
第五章理论分析与设计.............................................07
第六章结构框图及程序..............................................08
结论..............................................................12
参考文献...........................................................13
摘要:
本系统以AT89S52为核心部件,利用MC74F245N和ULN2803AG对数码管进行段码与位码的控制,从而使数码管进行显示,两个单元控制模块与总机控制模块进行通信,总机处理各单元信号,从而达到系统各部分的控制。
利用AT89S52单片机控制LED灯的明亮程度,光敏电阻根据不同的环境发出不同的信号与总机进行通信。
用霍尔传感器识别物体M,当运动到S点时发出低电平给单元单片机,再与支路控制系统通信,支路控制器作出响应,路灯根据指令变化。
利用光敏电阻完成支路控制器根据环境明暗变化,实现自动开灯和关灯。
关键词:
单片机控制系统恒流源多机通信光敏电阻
IAT89S52单片机介绍
1.1单片机时序
1.1.1时钟电路
MCS-51片内有个高增益的反向放大器,其输入端(XTAL1)和输出端(XTAL2)用于外接石英晶体或陶瓷谐振器和微调电容,构成了稳定的自激振荡器,其发出的脉冲直接送入内部的时钟电路。
电容C1和C2对频率有微调作用,电容值一般取30PF左右,振荡频率范围是1.2---12MHZ。
MCS-51在通常情况下,使用振荡频率为6MHZ的石英晶体,而12MHZ频率的石英晶体主要在高速串行通信情况下使用。
在有多片单片机组成的系统中,为了各单片机之间的时钟信号的同步,应当引入唯一的公用外部脉冲信号作为各单片机的振荡脉冲。
MCS-51在使用外部振荡信号时,对HMOS型单片机(如8051)的XTAL2端用来输入外部脉冲信号,XTAL1端接地。
对于CHMOS型单片机(80C51),外部脉冲信号从XTAL1输入,而XTAL2悬空。
1.1.2复位电路
复位是单片机的初始化操作,其主要功能是把PC初始化为0000H,使单片机从0000H单元开始执行程序。
除了进入系统的正常初始化之外,当单片机系统在运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时,也可按复位键重新启动。
RST引脚是复位信号的输入端,复位信号是高电平有效,其有效时间应持续24个振荡周期以上。
单片机复位后,除PC初始化为0000H外,还对片内的特殊功能寄存器有影响。
RST端的外部复位电路有两种操作方式:
上电复位和按键手动复位。
上电自动复位是利用电容充电来实现的,上电瞬间,RC电路充电。
RST端出现正脉冲,随着充电电流的减少,RST的电位逐渐下降。
按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。
按键电平复位是相当于RST端通过电阻接高电平,按键买重复位利用RC微分电路产生正脉冲。
第二章SMD802恒流源介绍
方案一:
最简单的恒流源,就是用一只恒流二极管。
实际上,恒流二极管的应用是比较少的,除了因为恒流二极管的恒流特性并不是非常好之外,电流规格比较少,价格比较贵也是重要原因。
最常用的简易恒流源如图
(1)所示,这种恒流源优点是简单易行,而且电流的数值可以自由控制,没有特殊的元件,有利于降低产品的成本。
缺点是不同型号的管子,其be电压不是一个固定值,即使是相同型号,也有一定的个体差异。
因此不适合精密的恒流需求。
价格便宜,但电路结构复杂,稳定性不高。
方案二:
基于MOS场效应管的恒流源,电路采用闭环反馈控制,在0mA~5000mA电流连续可调,在设计中对电路关键元件场效应管、采样电阻的选取进行详细计算。
分析影响恒流源稳定性的各种因素,进行电路设计如图
(2),但稳定性不高,故放弃本方案。
方案三:
利用SMD802做恒流驱动电源,SMD802是一个高效、低成本的可降压、升压、升降压的控制芯片。
内部包含了一个高压线性电源,它向内部所有线路提供能量,也可以提供给外部低压电路。
在输入功率小于25W,可很容易的在线路中加入无源功率因素校正电路得以实现。
精度准确,可靠性高,驱动电流大,能够快速响应,最终选择方案三(如图3):
图(3)恒流源驱动电路图
第3章显示模块的选择
方案一:
采用数码管显示。
数码管具有价格低廉,货源充足,极容易买到,
且大大的降低了成本,提高了本设计的性价比。
数码管显示还有使用难度小的优点。
采用1602液晶显示。
1602液晶的功耗极小,显示字迹清晰美观驱动程序简单,使用方便,但是该显示模块,价格昂贵,考虑性价比,故不采用该方案。
采用12864液晶显示。
点阵型显示模块,可显示各种文字及图形,可与CPU直接接口,具有8位标准数字总线,6条电源线及控制线,采用KS0107控制IC,其价格较贵,故放弃此方案。
综上所述最后采用方案一。
第四章感应模块的选择
采用红外管和HS0038发射和接受来感应,检测是否有车经过,电路简单,反应灵活,但抗干扰能力低,环境要求比较高。
采用超声波识别。
超声波探测的优点是比较耐脏污,即使传感器上有尘土,只要没有堵死就可以测量,可以在较差的环境中使用,缺点是精度较低,且成本较高。
采用霍尔传感器识别物体M,当运动到S点时发出低电平给单元单片机,再与支路控制系统通信,支路控制器作出响应,路灯根据指令变化。
霍尔传感器稳定性好,抗外界干扰能力强,如抗错误的干扰信号等,因此不易因环境的因素而产生误差。
所以采用方案三。
第五章理论分析与设计
1.总体设计思路
利用AT89S52单片机最小系统作为本系统的控制模块。
利用MC74F245N和ULN2803AG对数码管进行段码与位码的控制,从而使数码管进行显示,两个单元控制模块与总机控制模块进行通信,总机处理各单元信号,从而达到系统各部分的控制。
如图(5)、(6)。
2.下位机设计
利用AT89S52单片机控制LED灯的明亮程度,光敏电阻根据不同的环境发出不同的信号与总机进行通信。
总机机和单元控制电路数据发送,在单片机系统中,比较常用的方法是直接调用串口发送单个字节数据的函数。
这种方法的缺点是需要处理器在发送过程中全程参与,优点是所要发送的数据能够立即的出现在通信线路上,能够立即被接收端接收到。
另外一种方法是采用中断发送的方式,所有需要发送的数据被送入一个缓冲区,利用发送中断将缓冲区中的数据发送出去。
如图(7)
图七
第六章结构框图及程序
三、软件设计
流程图:
图(5)总体框图
主机程序:
ORG0000H
START:
AJMPMAIN
ORG000BH
AJMPSERVE
ORG0100H
MAIN:
MOVSP,#60H;
设置堆栈首址
MOVR0,#77H;
设置缓冲地址
MOVR7,#08H
ML1:
MOV@R0,#00H;
缓冲地址清零
INCR0
DJNZR7,ML1
ML2:
MOVR0,#40H
MOVR7,#20H
ML3:
DJNZR7,ML3
MOVTMOD,#21H
MOVTL0,#0DCH
MOVTH0,#0BH
MOVTH1,#0F3H;
装初值高位
MOVTL1,#0F3H;
装初值低位
MOVSCON,#50H;
串行口工作方式1,允许接收
MOVPCON,#80H;
波特率加倍
SETBEA
SETBET0
SETBTR0
SETBTR1
SETBP1.7
MOV2FH,#00H
MOV2EH,#00H
MOV43H,#01H
MOV44H,#77H
MOV45H,#48H
MOV46H,#50H
MOV47H,#58H
MOV39H,#0FFH
TING:
SETBP3.2
SETBP3.3
MMM:
MOVR6,#00H
MOVR7,#0C8H;
判键延时
;
**********主程序*******************
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