可控白光LED燈光設計_第1頁
可控白光LED燈光設計_第2頁
可控白光LED燈光設計_第3頁
可控白光LED燈光設計_第4頁
可控白光LED燈光設計_第5頁
免費預覽已結束,剩余12頁可下載查看

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

1、可控白光LED燈光設計摘 要LED燈就指以發(fā)光二極管為光源的燈,LED是一種固態(tài)的半導體器件,可以將電能直接轉化為光能。隨著人工智能,手機應用,多種媒體發(fā)布平臺以及職業(yè)要求的迅猛發(fā)展,人們生活節(jié)奏的加快,對信息的即時性和整合度等的要求使得人們的用眼負擔不斷加重。長時間使用手機、電腦等顯示設備使得人們對顯示亮度、分辨率、頻閃等參數(shù)更加關注,因此顯示設備的健康和節(jié)能環(huán)保十分重要。據研究報道,LED柔和的燈光能夠有效減少近視的概率。本設計是以STC89C52RC單片機為控制核心的可調節(jié)光亮的LED燈組,能夠切換自動手動調光模式,利用ADC0832芯片進行對光敏信號的采集,并利用PWM調光技術對16個

2、LED燈進行調節(jié)。關鍵詞:LED燈光;亮度;PWM控制;自動調節(jié)AbstractLED light refers to the light source as the light source, LED is a solid-state semiconductor devices, can be directly converted into electricity energy. With the development of artificial intelligence, mobile phone applications, a variety of media publishing p

3、latform and the rapid development of occupation requirements, accelerate the pace of life, information on the immediacy and integration of the requirements of making people with eye burden has been aggravated. The use of mobile phones, computers and other display devices makes people more concerned

4、about the display brightness, resolution, flicker and other parameters, so it is very important to display the health and energy saving and environmental protection equipment. According to the study, LED soft light can effectively reduce the probability of myopia.This design is based on the STC89C52

5、RC microcontroller as the core of the control of the bright LED light group. Can switch automatic manual dimming mode, with ADC0832 chip for the acquisition of photosensitive signals, and the use of PWM dimming technology to adjust the 16 LED lights.Key word:LED light; brightness; PWM control; autom

6、atic adjustment目 錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc481937272 摘 要IHYPERLINK l _Toc481937273 AbstractIIHYPERLINK l _Toc481937274 前言1HYPERLINK l _Toc481937275 1 緒論2HYPERLINK l _Toc481937276 1.1課題研究背景2HYPERLINK l _Toc481937277 1.2 系統(tǒng)方案的提出2HYPERLINK l _Toc481937278 1.2.1 方案簡述2HYPERLINK l _Toc481937279 2 系

7、統(tǒng)方案的選擇3HYPERLINK l _Toc481937280 2.1 設計要求3HYPERLINK l _Toc481937281 2.2 控制芯片的選擇3HYPERLINK l _Toc481937282 2.2.1 STC89C52RC4HYPERLINK l _Toc481937283 2.3 照明模塊的選擇4HYPERLINK l _Toc481937284 2.3.1 三極管驅動4HYPERLINK l _Toc481937285 2.3.2 PWM芯片控制4HYPERLINK l _Toc481937286 3 硬件設計5HYPERLINK l _Toc481937287 3.

8、1 單片機STC89C52芯片簡介5HYPERLINK l _Toc481937288 3.2 LED驅動電路9HYPERLINK l _Toc481937289 3.3 按鍵控制電路11HYPERLINK l _Toc481937290 3.4自動控制電路12HYPERLINK l _Toc481937291 3.4.1 光敏電路12HYPERLINK l _Toc481937292 3.4.2 ADC0832模數(shù)轉換芯片12HYPERLINK l _Toc481937293 4 軟件設計13HYPERLINK l _Toc481937294 4.1程序流程圖13HYPERLINK l _T

9、oc481937307 4.2 主要程序編寫15HYPERLINK l _Toc481937308 5 調試17HYPERLINK l _Toc481937309 5.1 元器件選擇與焊接17HYPERLINK l _Toc481937310 5.2 硬件調試18HYPERLINK l _Toc481937311 5.3 軟件調試18HYPERLINK l _Toc481937312 6 總結18HYPERLINK l _Toc481937313 附錄21HYPERLINK l _Toc481937314 謝辭30前言LED照明設備,是被公認的第三代照明設備,具有許多前代產品所不具備的優(yōu)點。在

10、其被發(fā)明出來后,市面上出現(xiàn)了各種各樣的LED燈的衍生品,功能能夠涵蓋大部分的傳統(tǒng)用途,并以其多方位的優(yōu)勢大有取代其他種類的照明設備。照明是電力能源用途最基本的一項,各家各戶使用電力使用最頻繁的功能也是照明,每年全國照明使用的電力能源數(shù)字不斷增長,因為人們對電力能源的使用長期的不重視造成巨大的能源浪費,尤其是我國一些生態(tài)資源已經進入了短缺的狀態(tài)。如何更好地節(jié)省電能?如何能夠更好的節(jié)約資源?所以科學家將發(fā)展方向放到了這種新型照明材料。所以這種新型照明設備的推廣使用對我國的能源節(jié)約具有非常重要的意義。本文介紹了通過ADC0832模/數(shù)轉換芯片將光敏電阻采集到的電壓轉化為數(shù)字信號與預設值比較,將結果傳

11、輸至STC89C52利用PWM技術對LED燈組進行自動調節(jié)亮度,同時也可以切換至手動調光模式。這種設計可以應用至智能臺燈、路燈、專業(yè)燈具和對亮度級別有要求的燈具,使得使用更加方便、智能。1 緒論1.1課題研究背景 燈光是人們生產生活中不可或缺的一部分,但是卻總是被大多數(shù)人忽視,由于長期缺乏節(jié)能環(huán)保意識而造成大量的電能浪費。LED燈的出現(xiàn)有望解決這個問題,LED從被發(fā)明出來就一直備受關注,最早應用于照明,而現(xiàn)在則應用于各種領域,可見其跨領域的優(yōu)勢性。如果用熒光燈等普通燈泡與LED燈進行比較,那么大部分的普通燈泡的劣勢將一覽無余:大多數(shù)控制方式使用手動開關;不能夠自動調節(jié)亮度、持續(xù)時間;費電且燈光

12、的效果差,智能的因素太少。根據2013年的數(shù)據顯示,我國照明耗電量已經超過了年發(fā)電總量的百分之十三,這個數(shù)字還在不斷增長,通過使用更節(jié)能環(huán)保的新型照明設備,來減少照明耗電量迫在眉睫?!鞍l(fā)光二極管”就等于“LED”,主要功能是輸入電能輸出光能,LED燈指的是用LED制成的燈泡,LED燈相較于其他市面上普通的燈,具有體積比普通的燈更小且亮度比一般更高、使用時更安全耐用、節(jié)能環(huán)保方面參數(shù)更優(yōu)異等優(yōu)勢。從事與LED相關事業(yè)的人數(shù)不少,更多的相關產品正在研發(fā)中,我相信被社會各界所看好的LED市場及相關產業(yè),在未來幾年內會有更高的增長,在我國的影響力也會不斷擴大,目前LED燈及其衍生品正在逐步取代市面上其

13、他種類的照明產品。1.2 系統(tǒng)方案的提出 希望能夠設計出可以手動,自動控制的白光LED燈組;在萬用板上進行原件排布,將萬用板分為六個部分:光敏電阻檢測模塊,模數(shù)轉換芯片模塊,單片機控制模塊,電源模塊,按鍵模塊和LED燈組模塊;燈組由16個小LED燈組成,電源電壓設置為5V,設置四個鍵位,1.自動/手動切換,2.復位,3.亮度加,4.亮度減。手動調光模式時,通過按鍵進行亮度的手動加減。自動調光模式下,感應光亮強度變化的任務由光敏電阻來完成,將電阻值傳輸至ADC0832進行下一步工作,通過STC89C52RC進行控制,此時LED燈組增加和降低亮度,來實現(xiàn)自動控制和手動控制時的亮度調節(jié)。1.2.1

14、方案簡述 以STC89C52作為主控芯片利用PWM調光的LED燈組,系統(tǒng)設置兩種控制模式:手動調節(jié)模式和自動調節(jié)模式。手動控制時,通過輸出不同的PWM占空比對流過燈組的電流大小進行控制,實現(xiàn)7個檔位亮度的加減。自動控制時,ADC0832模數(shù)轉換芯片持續(xù)的將光敏電阻上的電壓進行數(shù)據轉換傳輸,通過數(shù)據對比來間接測量感應到的光度,將獲取的當前電壓值和預設的電壓值進行數(shù)值對比,輸出不同的PWM占空比對電流進行控制,當前電壓值較小時則增加LED亮度,當前電壓值較大時則降低LED亮度,對通過燈組的電流進行控制進而實現(xiàn)燈組亮度的智能調節(jié)??傮w框圖如下(圖1.1):圖1.1 方案總體框圖2 系統(tǒng)方案的選擇2.

15、1 設計要求通過將要實現(xiàn)的整體功能,對方案設計提出一些要求:對用按鍵對白光LED燈組的亮度進行加或者減控制可以用按鍵切換手動,自動控制自動感應外界光亮強度進行LED亮度控制能夠進行手動復位操作接上電源后,電源指示燈亮起軟件設計時,將亮度檔位設置為多項檔位,且后期可以調整2.2 控制芯片的選擇 選擇嵌入式微處理器是因為: 本產品設計出來能夠進行燈光亮度的自動控制,主要應用于燈光照明設備,目前指小型LED燈組,是其他功能后期研發(fā)的原型,產品節(jié)能且環(huán)保的優(yōu)勢突出,要求體積小,所以需要使用小型微處理器。 目前用來驅動小型LED燈組,工作電壓要求低且低功耗的產品既節(jié)省能源又節(jié)約財物,還能增加系統(tǒng)的可靠性

16、。考慮到使用的程序語言對簡潔豐富,簡單易學,適用范圍廣等要求,所以使用C語言進行編程;軟件開發(fā)系統(tǒng)需要使用兼容單片機的C語言軟件,選擇Keil C51軟件因為其使用方便,簡單易用,能夠進行仿真調試的優(yōu)點,符合使用要求。芯片的市價和可獲得性是必須考慮的因素,性價比要高,最好價格低廉,所以選擇目前量產及使用廣泛的芯片,可供參考的資源將會比較多。綜上所述,選擇STC89C52RC單片機。2.2.1 STC89C52RC STC89C52RC的簡介:圖2.1 STC89C52RC簡介2.3 照明模塊的選擇 LED的功率:芯片的輸出功率必須滿足LED燈組驅動功率的要求,才能夠進行驅動。連接LED燈的方法

17、既可以串聯(lián)也可以并聯(lián),如果LED燈串聯(lián)的越多,那么所需相應的驅動芯片就可以相應設置的減少。 LED驅動器的要求:選擇LED的驅動方式 ,需要考慮LED電流大小、產品使用周期及可靠性及發(fā)熱功率管的開關損耗和導通損耗。2.3.1 三極管驅動 先進行三極管的導通,才能使其處于放大狀態(tài);沒有正確的靜態(tài)工作點就沒有辦法進行放大信號的工作,則會導致結果為信號發(fā)生失真。當三極管的接法處于共發(fā)射極時,將基極電壓、基極電流、集電極電流分別設為Ub,Ib和Ic,當Ub出現(xiàn)一個幾乎觀察不到的變化時,Ib也會隨之有一小的變化,受Ib的控制,Ic會有一個很大的變化,Ib越大,Ic也越大。與之相反,如果Ib越小,則Ic也

18、越小,即Ib的變化能夠控制Ic的變化。但Ic的變化比Ib的變化大得多,這個變化指的就是放大作用。利用三級管進行放大主要因為以下幾個有點:成本低,設計簡單易控制等 。放大倍數(shù)=Ic/Ib的定義為Ic的變化量與Ib變化量的值之比,三極管的放大倍數(shù)通常在幾十倍至幾百倍之間。2.3.2 PWM芯片控制 對LED進行光亮調節(jié),是指通過調節(jié)LED中流過的正向電流來實現(xiàn)的。如果通過LED的電流降低,因為LED燈的光亮強度受電流的影響,那么LED光強必然會降低,電流除了會導致LED光強發(fā)生變化,還可能會引起LED燈色度的變化。在日常生活中汽車周身使用的例如大燈、尾燈、剎車燈等燈光以及背光照明情況都不能有任何的

19、色彩漂移,會產生巨大的危害。應用在這些方面時,因為人眼能夠感知微小亮度的變化,所處的周圍環(huán)境會有多種情況且存在不同的光線亮度變化,所以進行寬范圍的調光是非常有必要的。LED亮度的控制由一個PWM信號施加,在不改變色度的情況下完成LED的調光。 PWM控制指的是進行信號寬度的控制,脈沖寬度為脈沖信號保持高電平的時間。通過PWM信號進行調節(jié)LED亮度的時候,脈沖信號的高電平持續(xù)的時間可以改變,即導通LED和斷開LED的時間會改變,但發(fā)射出信號的頻率是不會改變的;進一步相當于調節(jié)通過LED的平均電流,所以亮度才能夠產生變化。 3 硬件設計系統(tǒng)以STC89C52RC單片機為主,加入電阻、電容和晶振等元

20、件,構成了最小系統(tǒng);將光敏檢測電路,模數(shù)轉換電路,電源電路,按鍵電路和LED燈組電路依次排布,總體成為了本次設計的硬件部分;其中總電源采用5V供電,按鍵電路的按鍵設置為4個,16個LED燈采用共陰極接法組成LED燈組,模數(shù)轉換使用ADC0832,硬件設計總體框圖如下:圖3.1硬件設計總體框圖3.1 單片機STC89C52芯片簡介STC89C52芯片簡介:圖3.2 STC89C52芯片簡介STC89C52芯片引腳圖:圖3.3 STC89C52引腳圖表1 P3口第二用途引腳第二功能注釋P30RXD串行口數(shù)據接收端P31TXD串行口數(shù)據發(fā)送端端P32/INT0外中斷請求0P33/INT1外中斷請求1

21、P34T0定時/計數(shù)器0外部計數(shù)信號輸入P35T1定時/計數(shù)器1外部計數(shù)信號輸入P36/WR外部RAM寫選通信號輸出P37/RD外部RAM讀選通信號輸出(一)STC89C52主要功能、性能參數(shù)如下:圖3.4 STC89C52主要功能、性能參數(shù)(二)STC89C52單片機最小系統(tǒng):由STC89C52單片機為核心,加入時鐘、復位等電路等這些部分構成了最小系統(tǒng)。如果缺少了電源、時鐘等部分功能電路會使單片機無法運行,如果想使用STC89C52單片機完成更復雜的功能,對最小系統(tǒng)進行I/O口的功能擴展就能夠實現(xiàn)。因為片內集成有ROM/EPROM的緣故,使用STC89C52單片機構成最小系統(tǒng)既簡單又可靠。因

22、此,我們在使用STC89C52單片機時加上時鐘電路和復位電路就可以當做最小應用系統(tǒng)使用。具體見圖3.5原理框圖:圖3.5 最小系統(tǒng)示意圖(1) 時鐘電路選擇內部時鐘方式產生STC89C52單片機所需的時鐘信號,內部方式見下圖,由內部的振蕩電路組成自激振蕩器,如果想在單片機內部產生時鐘脈沖信號,那么只需要在兩個引腳上外接晶振即可。晶振的振蕩頻率范圍在1.2MHz至12MHz之間選擇,典型值為6MHz和12MHz,晶振的取值與單片機執(zhí)行速度有關,所以選取12MHz。兩個電容值30pF的電容能夠幫助晶振快速起振。圖3.6 STC89C52內部時鐘電路(2) 復位電路大多數(shù)的51單片機在復位引腳的高電

23、平脈沖最少持續(xù)兩個機器周期時,就會轉變?yōu)閺臀粻顟B(tài),緊接著單片機復位;如果該引腳始終接收到高電平脈沖,那么STC89C52將一直處于循環(huán)復位狀態(tài)。復位電路的方法:上電自動復位方式和按鍵手動復位方式。直接對外部復位電路的電容進行一次充放電操作,就可以實現(xiàn)上電自動復位的操作。有些設計還需要按鍵手動進行復位,本設計使用的均為手動按鍵復位。本設計采用復位引腳與電源電壓端接通進行電平方式復位。按鍵手動復位電路見圖3.7。時鐘頻率用11.0592MHZ時C取10uF,R選擇10k。圖3.7 STC89C52復位電路(三)STC89C52中斷技術概述如果單片機系統(tǒng)中出現(xiàn)了中斷信號,單片機需要及時響應并快速處理

24、中斷請求,由內部的中斷系統(tǒng)來完成中斷服務程序。接收到中斷信號后,進行優(yōu)先級判斷,優(yōu)先進入到更高級別的中斷源處理中斷服務請求,處理完成之后再回到被終止的主程序繼續(xù)執(zhí)行下去,即上次的程序中斷點。圖3.7為整個中斷響應和處理過程:圖3.8 中斷響應和處理過程如果單片機系統(tǒng)中缺少了中斷系統(tǒng),那么單片機將始終進行查詢操作,查詢是否存在中斷服務請求,耽誤了許多本該進行的程序執(zhí)行進度。加入中斷技術后,就能夠取消單片機在進行查詢中斷請求的等待現(xiàn)象,使得單片機工作效率提高,能夠順暢的執(zhí)行程序,節(jié)省了大量的運行時間。3.2 LED驅動電路三極管在單片機應用電路中常用9012、9013、s8050、s8550等用作

25、開關使用。其中9012與8550為PNP型,二者可以通用。其中9013與8050為NPN型,二者可以通用。如何區(qū)別三極管的引腳呢?將三極管平口一端向著自己,則從左至右分別為e腳、b腳和c腳;連接電阻的是b腳,在原理圖中用箭頭標記的一端為e腳,另一個為c腳。箭頭向里指為PNP(9012或8550),箭頭向外指為NPN(9013或8050)。三極管的工作原理:以NPN的共發(fā)射極放大電路為例,詳情見下文。(1)電流放大使用NPN型硅三極管,當Ub出現(xiàn)一個幾乎觀察不到的變化時,Ib也會隨之有一小的變化,受Ib的控制,Ic會有一個很大的變化,Ib越大,Ic也越大。與之相反,如果Ib越小,則Ic也越小,即

26、Ib的變化能夠控制Ic的變化。但Ic的變化比Ib的變化大得多,這個變化指的就是放大作用。與之相反,如果Ib越小,則Ic也越小,即Ib的變化能夠控制Ic的變化。但Ic的變化比Ib的變化大得多,這個變化指的就是放大作用。且變化滿足一定的比例關系:放大倍數(shù)=Ic/Ib的定義為Ic的變化量與Ib變化量的值之比,三極管的放大倍數(shù)通常在幾十倍至幾百倍之間。如果通過電阻R的電流是Ic且電阻R的值很大,根據電壓計算公式:U=I*R,電阻R上的電壓就會增大很多,從這個大電阻R上就能夠提取出來放大后的電壓信號。(2)偏置電路沒有偏置電路就無法進行減小信號的放大,這樣一來輸出范圍信號的要求就無法滿足。如果E極事先有

27、一定的電流,輸入的Ib減小時,Ic就會減小。所以在實際的放大電路中使用三極管必須要加上合適的偏置電路。(3)開關作用受Ib影響的Ic是不能無限增大的,因為有電阻 Rc限制著Ic。當持續(xù)增大Ib,直到Ic不能繼續(xù)增大時,稱為進入了飽和狀態(tài)。當Ib=0時,三極管Ic=0,三極管截止,就相當于開關斷開;當Ib很大,三極管飽和,相當于開關閉合。主要工作在飽和與截止狀態(tài)的三極管被稱為開關管。(4)工作狀態(tài)三極管處于飽和的工作狀態(tài),相當于開關閉合,LED燈就會亮。所以在三極管未飽和之前的情況下,緩慢增加Ib,那么燈泡的亮度也會隨著增加。LED的亮度受電流控制,LED燈的亮度通過控制電流進行調節(jié)。利用公式,

28、不同的占空比來控制I的大小。如圖3.9所示:圖3.9 三極管驅動LED電路3.3 按鍵控制電路矩陣式鍵盤和獨立鍵盤可用于單片機的鍵盤控制電路;每一個I/O 口上只接一個按鍵,另一端接電源或者接地,這種接法程序比較簡單且系統(tǒng)更加穩(wěn)定,稱為獨立鍵盤。而矩陣式鍵盤式接法程序比較復雜,所以這里選擇了獨立式鍵盤接法。獨立式鍵盤的控制原理:圖3.10 獨立式鍵盤的控制原理鍵盤硬件電路如圖3.11所示:圖3.11 鍵盤控制電路圖3.4自動控制電路本設計通過所處情況光強的變化引起光敏電阻阻值的變化,傳輸給ADC0832轉換芯片將得到的電阻上所加的電壓值進行模數(shù)轉換,實現(xiàn)亮度的調節(jié)通過10千歐可調電阻進行,最終

29、將信號傳給單片機STC89C52處理。3.4.1 光敏電路光敏電阻也叫光導管 (http:/view/4086858.htm t _blank),它的制作材料處于特定波長照射的情況下,其阻值能夠迅速地減小。選擇具有入射光減弱時,電阻會減小,反之亦然特性的光敏電阻。光敏電阻器一般用于光的測量及轉化。檢測光的敏感度接近于0.4-0.76m,處于這些數(shù)值之間能夠引起它的阻值變化,且使用所處環(huán)境的自然光線做感光光源。圖3.12 光敏電阻器3.4.2 ADC0832模數(shù)轉換芯片ADC0832模數(shù)轉換芯片是精度為8位的CMOS器件,可以理解為一個簡單的“數(shù)據采集系統(tǒng)”。ADC0832主要特性:圖3.13

30、ADC0832主要特性ADC0832轉換芯片的電壓設置成5V。光敏電阻的對地電壓從IN0口輸入, ADC0832將其轉換成數(shù)字量后通過OUT1-7輸出,以便單片機進一步處理。圖3.14 模數(shù)轉換電路4 軟件設計4.1程序流程圖設計程序流程圖是為了對系統(tǒng)模式設置進行一個梳理,從程序開始執(zhí)行至判斷各環(huán)節(jié)的循環(huán)執(zhí)行均表現(xiàn)在其中,能夠一目了然的理解整個程序設計,方便各模塊功能的編寫。圖4.1 程序流程圖如圖所示,通電后系統(tǒng)開始初始化,讀取ADC0832當前的AD值,單片機判斷當前工作模式,手動模式或是自動模式,進行相關模式的操作;接下來判斷是否按下模式切換按鈕,沒有按下則返回繼續(xù)循環(huán),按下按鍵就進行切

31、換并結束。4.2 主要程序編寫1.定時器1用做單片機模擬PWM 調節(jié):void Timer1() interrupt 3 /調用定時器1static uchar value_l;TH1=0xfe; /TL1=0x0c;/if(td_led=1)value_l+=1;if(value_l f_pwm_l) /高電平td_led=0;elsevalue_l+=1;if(value_l 100 - f_pwm_l)/低電平td_led=1;2.主函數(shù):void Main()time_init(); /初始化定時器red = 0;f_pwm_l = 99;while(1)key();if(key_ca

32、n = 90)/關燈TR1 = 0; /滅td_led = 1;elseTR1 = 1;f_pwm_l = guangxian;guangxian = ad0832read(1,0); /采集光線guangxian = guangxian * 99 / 255;delay_1ms(1);3.按鍵處理程序:void key_with()if(key_can = 1)/設置鍵flag_moshi = flag_moshi;if(flag_moshi = 1)/手動模式if(key_can = 2) /加dangwei +;if(dangwei = 7)dangwei = 7;if(key_can

33、= 3) /減if(dangwei != 0)dangwei -;led_dangwei(dangwei) ; /檔位5 調試5.1 元器件選擇與焊接本設計使用的元器件有:STC89C52單片機,ADC0832模數(shù)轉換芯片,1個光敏電阻,5個2千歐姆電阻,2個30pF的電容,1個12MHz的晶振,1個9012三極管,16個發(fā)光二極管,4個獨立開關,1個電源插口和1個自鎖開關等。焊接的注意事項:發(fā)光二極管的長腳接正極,短腳接負極;獨立開關的接法為四個管腳兩對的斜對角相接;電源接口方向為正時,左右兩腳接地,最后中間接電源;電容電阻的大小需要選取正確,芯片的管腳不能接錯,元件的正負極也需要注意。進行

34、焊接前的準備:對元器件是否合格也需要進行仔細的檢查,在萬能板上排布元件時將正極、負極方向排布一致;注意元件的極性,布局盡量做到簡潔方便走線,能夠避免多次返工;將所有地線連接至同一參考點,避免雜亂無章。5.2 硬件調試硬件調試能夠檢查硬件電路設計中存在的問題及故障,使用工具萬用表、示波器等基本測試儀器進行檢測。硬件調試可以分為以下兩種:靜態(tài)方法與動態(tài)方法。靜態(tài)調試適用于單片機應用系統(tǒng)沒有處于工作狀態(tài)時。1.將所有線路焊接完成后再進行調試。2.根據原理圖檢查線路,再次檢查引腳;目測檢查正反面線路連接是否正確,會不會出現(xiàn)虛焊或是短路的問題;判斷電路是不是存在斷點。3.通過萬用表檢查連接點,檢驗電路中

35、是不是存在短路現(xiàn)象。4.檢查單片機與底座是否完全對齊,器件的管腳是不是焊接正確;通過給線板加電檢測是否有器件發(fā)熱的現(xiàn)象,如果發(fā)現(xiàn)發(fā)熱立刻斷電,排查問題后在進行通電。5.3 軟件調試軟件調試能夠查出編程時出現(xiàn)的語法和邏輯上的錯誤。使用keil軟件也可以進行仿真,為了有效地減少設計過程中的錯誤,需要進行多次的軟件調試。6 總結硬件電路和軟件編程構成了整個單片機應用設計系統(tǒng);其中硬件電路由單片機控制電路、光敏檢測電路、三極管驅動電路共同作用于LED燈組電路,電源進行供電。由系統(tǒng)的主程序、光線采集的程序和輸出驅動的程序構成軟件設計部分。在本次畢業(yè)設計中,主要有以下體會:1、了解LED從被發(fā)明出來至今的

36、發(fā)展史、應用領域;最初用做指示光源過去LED被發(fā)明出來主要是應用于照明領域來替代現(xiàn)有的照明設備,而現(xiàn)今則是應用至建筑物的外觀照明、高清無縫LED顯示設備、超遠距離照明設備和景觀照明,具有廣闊的應用前景;對我國照明用電使用量的現(xiàn)狀及新型LED照明設備的發(fā)展有了初步的了解,在我寫論文時幫助我理解目前的能源壓力,使我能夠珍惜來之不易的能源。2、自己設計并焊接了單片機系統(tǒng),從原理設計、排布原件、進行焊接傾注了很多心血;加深了對單片機這門課程的理解,對單片機的使用也更加得心應手,能夠將其應用于現(xiàn)實生活當中。雖然本次任務不是太難實現(xiàn),但涉獵面很廣,將單片機原理、數(shù)電、模電以及C語言等知識均使用到了,是對以

37、前學習知識的一種檢測。從前期功能設計、設計論證、系統(tǒng)模塊劃分、各種功能電路設計、C語言編程和焊接硬件等全部方面,是之前沒有經歷過的,積累了整體設計的經驗。3、了解到了LED的原理和結構,如何進行驅動LED燈組,明白了三極管的工作原理,利用三極管對LED進行驅動,接下來能夠對燈的亮度進行調節(jié),使用自動模式更加節(jié)省電能。對電容、晶振、自鎖開關等多種使用元件能夠更加熟練,不需要使用時再去查詢相關信息,節(jié)省時間與工作步驟。4、了解了ADC0832的工作原理,通過ADC0832對外界的模擬量進行轉換的實例,進一步掌握了AD轉換原理以及相關芯片的應用。5、熟悉了幾個與單片機及原理圖制作的有關應用軟件的操作

38、使用;將大學課本上的書面知識運用到了實際當中,使用時更加得心應手。6、在軟件設計中使用C語言編程這一部分,閱讀了大量的有關編程書籍,尤其在在C語言應用技術開發(fā)方面,增強了自己的理解。7、增強了自己的自信心,培養(yǎng)了自己的動手和獨立思維的能力,并且在遇到解決不了的問題時及時和老師同學溝通,協(xié)同溝通解決困難,鍛煉了人際交往和協(xié)調溝通能力;在設計中,因為一些自己不太熟悉的方面和掌握的不扎實的知識,而浪費了大量的時間和精力,設計還存在一些不足之處,是完成了之后才發(fā)現(xiàn)的,下一次進行相關工作時能夠提前調整,避免誤區(qū)使得制作更加簡單,讓我明白了自身的知識還需要提高與擴充,日后繼續(xù)努力,爭取獲得更多的提高。參考

39、文獻1周明珠.無觸點開關在控制中的應用J.現(xiàn)代電子技術,2002,4(1):62-71.2趙玉安.人體熱釋電紅外傳感器介紹J.中國電子制作,2006,9(1):35-40.3俞海珍,李憲章,馮浩.熱釋電紅外傳感器及其應用J.電子照明技術,2006.(1):25-28 .4曹巧媛.單片機原理及應用M.北京:北京:電子工業(yè)出版社,1997 .5謝曉軍.紅外遙控技術在付費率電度表中應用J,電測與儀表,1996,4(1):24-26 .6吳可久.8031單片機在遙控解碼方面的應用J.電子技術,1993,2:13-15 .7張友德等.單片機原理應用與實驗M.上海:復旦大學出版社,1992 .8王幸之.單

40、片機應用系統(tǒng)抗干擾技術M.北京:北京航空航天大學出版社,2001,69-78 .9張義和,王敏男,許宏昌等.例說51單片機M.北京:人民郵電出版社,2008 .10劉坤,宋戈,趙波等.51單片機C語言應用技術開發(fā)技術大全M.北京:人民郵電出版社,2008 .11白延敏.51單片機典型系統(tǒng)開發(fā)實例精講M.北京:電子工業(yè)出版社,2009.12周麗娜.Protel99SE電路設計技術M.北京:中國鐵道出版社,2009 .13王為青,程國鋼.單片機Keil C51應用開發(fā)技術M.北京:人民郵電出版社,2007 .14江志紅.51單片機技術與應用系統(tǒng)開發(fā)案例精選M.北京:清華大學出版社,2009.15程

41、國鵬,劉偉峰.三極管工作狀態(tài)的判定探討J. 現(xiàn)代商貿工業(yè), 2008(11):395-396.16趙建宙.觸摸式步進調光燈電路研制J. 數(shù)字技術與應用, 2015(1):51-52.17謝燕美.電子制作必備之技能連載(三)J. 電子制作, 2007(6):69-72.附錄附錄一:protel99se 原理圖附錄二:源程序#include /調用單片機頭文件#define uchar unsigned char /無符號字符型 宏定義變量范圍0255#define uint unsigned int/無符號整型 宏定義變量范圍065535sbit SCL=P22;/SCL定義為P1口的第3位腳,

42、連接ADC0832SCL腳sbit DO=P23;/DO定義為P1口的第4位腳,連接ADC0832DO腳sbit CS=P20;/CS定義為P1口的第4位腳,連接ADC0832CS腳sbit red = P14;/紅色指示燈sbit td_led = P35; /臺uchar f_pwm_l ;/越小越亮bit flag_moshi;uchar dangwei; /檔位uchar guangxian; /光線的顯示變量/*1ms延時函數(shù)*/void delay_1ms(uint q)uint i,j;for(i=0;i=1;if(DO)value+;for(i=0;i=1;if(DO)valu

43、e1+=0x80;SCL=1;SCL=0;CS=1;SCL=1;if(value=value1)/與校驗數(shù)據比較,正確就返回數(shù)據,否則返回0return value;return 0;uchar key_can;/*獨立按鍵程序*/void key()static uchar key_new;key_can = 20;if(P2 & 0xf0) != 0xf0)delay_1ms(1);if(P2 & 0xf0) != 0xf0) & (key_new = 1)key_new = 0;switch(P2 & 0xf0)case 0xd0: key_can = 1; break;/左邊第1個ca

44、se 0xb0: key_can = 2; break;/左邊第2個case 0x70: key_can = 3; break;/左邊第3個red = 0;delay_1ms(80);red = 1;elsekey_new = 1;/*檔位*/void led_dangwei(uchar dat)switch(dat)case 7: TR1 = 0; /最亮td_led = 0;break;case 6: TR1 = 1; /亮f_pwm_l = 20;break;case 5: TR1 = 1; /亮f_pwm_l = 40;break;case 4: TR1 = 1; /亮f_pwm_l

45、= 60;break;case 3: TR1 = 1; /亮f_pwm_l = 80;break;case 2: TR1 = 1; /亮f_pwm_l = 90;break;case 1: TR1 = 1; /亮f_pwm_l = 95;break;case 0: TR1 = 0; /滅td_led = 1;break;/*按鍵處理函數(shù)*/void key_with()if(key_can = 1)/設置鍵flag_moshi = flag_moshi;if(flag_moshi = 1)/手動模式if(key_can = 2) /加dangwei +;if(dangwei = 7)dangwei = 7;if(key_can = 3) /減i

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論