基于51單片機(jī)的路燈光聲控器設(shè)計(jì)周園園

1、基于51單片機(jī)的光聲控制器設(shè)計(jì)周源源赫爾佐格信息1201電子信息工程技術(shù)信息工程系習(xí)素霞2014年11月2日湖南信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)誠(chéng)實(shí)和真誠(chéng)我鄭重聲明，我提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)的文本和成果是我在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨(dú)立研究的成果。該成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)不包含其他個(gè)人或集體發(fā)表的任何作品和成果。我充分意識(shí)到此聲明的法律后果將由我承擔(dān)。畢業(yè)設(shè)計(jì)簽名：年月日湖南信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系2015年畢業(yè)設(shè)計(jì)審查、辯護(hù)和績(jī)效評(píng)估表標(biāo)題基于51單片機(jī)的光聲控制器設(shè)計(jì)姓周源源赫爾佐格部門分類信息工程系專業(yè)的/class信息1201學(xué)生身份證08教師習(xí)素霞哪里？部門信息工程系帖子標(biāo)題副教授回答辯論和會(huì)議人

2、成員姓名帖子(職稱)姓名帖子(職稱)姓名帖子(職稱)導(dǎo)師評(píng)語(主要是對(duì)學(xué)生的工作態(tài)度、研究?jī)?nèi)容和方法、工作量、文獻(xiàn)應(yīng)用、創(chuàng)新性、實(shí)用性、科學(xué)性和不足之處進(jìn)行綜合評(píng)價(jià))；成績(jī)：講師簽名：年月日回復(fù)記錄：主持人：記錄員：年月日被調(diào)查者群體的意見：評(píng)論：成績(jī)：國(guó)防委員會(huì)(領(lǐng)導(dǎo))簽字：年月日評(píng)估結(jié)果：評(píng)級(jí)：部門領(lǐng)導(dǎo)小組組長(zhǎng)簽字：年月日目錄一、設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)說明.61.標(biāo)題要求.62.設(shè)計(jì)意義和原則.62.設(shè)計(jì)方案的比較和論證.61.軟件設(shè)計(jì)方法.72.硬件設(shè)計(jì)方法.7第三，基于單片機(jī)的道路燈光/聲音控制器設(shè)計(jì)的具體方法和過程.91.電源電路設(shè)計(jì).92.串口通信的實(shí)現(xiàn).3.光學(xué)控制模塊的設(shè)計(jì).114.語

3、音控制模塊的設(shè)計(jì).115.語音控制電路設(shè)計(jì).126.時(shí)鐘模塊設(shè)計(jì).127.系統(tǒng)編程.128、51單片機(jī)系統(tǒng)及功能實(shí)現(xiàn).12四.設(shè)計(jì)過程中遇到的問題及解決方法.13V.實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論.131.光學(xué)控制模塊分析.132.語音控制電路分析.14第六，謝謝你.15七.參考.15附頁.16基于51單片機(jī)的聲光路燈控制器設(shè)計(jì)隨著社會(huì)的發(fā)展和資源的開發(fā)，能源逐漸減少。因此，我們應(yīng)該樹立節(jié)約能源的意識(shí)，而節(jié)約電能首當(dāng)其沖，而電燈的使用是最常見的。因此，設(shè)計(jì)自動(dòng)控制電路是非常必要的，聲光控制就是其中之一。白天光線強(qiáng)時(shí)，電燈通過燈光控制自鎖，有噪音時(shí)不開燈；當(dāng)環(huán)境光線在晚上變暗時(shí)，開關(guān)將自動(dòng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。當(dāng)有聲音

4、如聲音和腳步聲時(shí)，它將立即通電，點(diǎn)亮，并在延遲半分鐘后自動(dòng)切斷；可延長(zhǎng)燈泡壽命6倍以上，節(jié)電90%。它不僅可以避免在黑暗中發(fā)現(xiàn)開關(guān)而引起的摔倒和碰撞，還可以避免有人打開樓道燈卻沒人關(guān)掉的現(xiàn)象。關(guān)鍵詞：光控電路、聲控電路、光敏電阻駐極體麥克風(fēng)過程控制摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展，大量的資源被開采，能源逐漸減少，所以我們必須樹立節(jié)能意識(shí)，節(jié)電燈具首當(dāng)其沖，而且應(yīng)用最廣泛，所以設(shè)計(jì)一個(gè)非常必要的自動(dòng)控制電路聲光控制系統(tǒng)，其中之一就是。白天的燈光線強(qiáng)，燈光控制自鎖，發(fā)出聲音或通電開燈；當(dāng)晚上環(huán)境燈亮?xí)r，開關(guān)自動(dòng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，一旦有聲音、腳步聲，立即通電、照明，延時(shí)半分鐘后自動(dòng)關(guān)機(jī)；可延長(zhǎng)燈泡使用壽命6倍以上，

5、節(jié)約率90%；在黑暗中進(jìn)行開關(guān)操作可以避免造成傷害顛簸，并且可以消除樓道燈被打開，沒有人關(guān)掉的現(xiàn)象。關(guān)鍵詞：燈光控制電路語音控制電路；電動(dòng)麥克風(fēng)；光敏電阻；過程控制1、設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)說明1.標(biāo)題要求：當(dāng)白天光線很強(qiáng)時(shí)，它會(huì)被燈光控制自動(dòng)鎖定，并發(fā)出聲音，而且沒有通電；當(dāng)環(huán)境光線在晚上變暗時(shí)，開關(guān)將自動(dòng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。當(dāng)有聲音如聲音和腳步聲時(shí)，它將立即通電，點(diǎn)亮，并在半分鐘后自動(dòng)切斷2.設(shè)計(jì)的意義和原則隨著社會(huì)的發(fā)展，大量資源被開采，能源逐漸減少。因此，我們應(yīng)該樹立節(jié)約能源的意識(shí)，節(jié)約電能首當(dāng)其沖，而電燈的使用是最常見的。因此，設(shè)計(jì)自動(dòng)控制電路是非常必要的，聲光控制就是其中之一。白天光線強(qiáng)時(shí)，電燈

6、通過燈光控制自鎖，有噪音時(shí)不開燈；當(dāng)環(huán)境光線在晚上變暗時(shí)，開關(guān)將自動(dòng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。當(dāng)有聲音如聲音和腳步聲時(shí)，它將立即通電，點(diǎn)亮，并在延遲半分鐘后自動(dòng)切斷；可延長(zhǎng)燈泡壽命6倍以上，節(jié)電90%。它不僅可以避免在黑暗中發(fā)現(xiàn)開關(guān)而引起的摔倒和碰撞，還可以避免有人打開樓道燈卻沒人關(guān)掉的現(xiàn)象。其總體原理介紹如下：發(fā)光二極管聲光節(jié)能燈集聲音傳感、光效傳感和延時(shí)控制于一體，內(nèi)置聲音傳感元件、光效傳感元件和延時(shí)開關(guān)智能模塊。白天強(qiáng)光條件下，光效感應(yīng)元件給延時(shí)開關(guān)感應(yīng)信號(hào)值，延時(shí)開關(guān)自動(dòng)鎖定，有聲音震動(dòng)時(shí)不開鎖，節(jié)能燈不亮。當(dāng)光線較暗時(shí)，光效感應(yīng)元件會(huì)給延時(shí)開關(guān)感應(yīng)信號(hào)值，延時(shí)開關(guān)會(huì)自動(dòng)解鎖，但是否開啟節(jié)能燈取決

7、于聲音感應(yīng)元件給出的信號(hào)。當(dāng)有聲音振動(dòng)時(shí)，聲音感應(yīng)元件將信號(hào)傳送到延時(shí)開關(guān)，通知其開始工作，節(jié)能燈將點(diǎn)亮。時(shí)間延遲開關(guān)在工廠設(shè)置為點(diǎn)亮60秒。如果有在電路設(shè)計(jì)中，我們采用了AT89C51單片機(jī)，它是一種低電壓、高性能的8位CMOS微處理器，具有4k字節(jié)的閃存可編程可擦寫只讀存儲(chǔ)器，俗稱單片機(jī)。AT89C2051是一款帶2K字節(jié)閃存的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可重復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，兼容工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令集和輸出引腳。ATMEL的AT89C51是一個(gè)高效的微控制器，而AT89C2051是一個(gè)簡(jiǎn)化的版本，因?yàn)槎喙δ?位中央處理器和閃存結(jié)合

8、在一個(gè)芯片上。AT89C51單片機(jī)為許多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活、廉價(jià)的方案。輪廓和引腳排列如圖所示。電子作品的設(shè)計(jì)有兩種設(shè)計(jì)方案，即軟件設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)。使用了兩種設(shè)計(jì)方法。軟件設(shè)計(jì)為硬件電路的構(gòu)建提供了理論依據(jù)，硬件設(shè)計(jì)可以更好地證明軟件仿真的正確性和可行性。它特別指出：1.軟件設(shè)計(jì)方法(1)、設(shè)計(jì)電路原理圖在Proteus軟件中繪制路燈控制系統(tǒng)原理圖。整個(gè)控制系統(tǒng)的原理圖如下：圖(1)(2)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路原理圖對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行編程基爾軟件用于編程。具體步驟見附頁。(3)、程序調(diào)試用Kiel編程后，使用Proteus調(diào)用編寫的程序。直到電路能夠穩(wěn)定正確地運(yùn)行。2.硬件設(shè)計(jì)方法(1)根據(jù)硬件

9、仿真圖繪制電路原理圖。與軟件的設(shè)計(jì)方法相同，其原理圖如下：圖(2)示意電路圖(2)根據(jù)繪制的電路原理圖生成印刷電路板。繪制電路原理圖后，檢查其是否正確，檢查電氣規(guī)則，然后生成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)報(bào)告。最后，原理圖被生成到印刷電路板上。生成后，它將被手動(dòng)或自動(dòng)路由。(3)、焊接和測(cè)試設(shè)計(jì)過程的第一階段要求完成板材焊接，主要過程如下：預(yù)熱首先，用于實(shí)現(xiàn)所需粘度和絲網(wǎng)印刷性能的溶劑開始蒸發(fā)，并且溫度上升必須緩慢(大約每秒5攝氏度)，以限制沸騰和飛濺，并防止形成小錫珠。此外，有些部件對(duì)內(nèi)部應(yīng)力很敏感，如果部件的外部溫度上升過快，就會(huì)導(dǎo)致斷裂。焊劑(焊膏)處于激活狀態(tài)，化學(xué)清洗動(dòng)作開始。水溶性助焊劑(糊劑)和一次

10、性助焊劑(糊劑)將具有相同的清潔作用，但是溫度略有不同。從要焊接的金屬和焊料顆粒上去除金屬氧化物和一些污染物。良好的冶金錫焊點(diǎn)需要一個(gè)“干凈”的表面。當(dāng)溫度繼續(xù)升高時(shí)，焊料顆粒首先單獨(dú)熔化，并開始液化并吸收表面的錫。這覆蓋了所有可能的表面，并開始形成錫焊點(diǎn)。逆流這個(gè)階段是最重要的。當(dāng)所有的焊料顆粒熔化時(shí)，它們結(jié)合形成液態(tài)錫。這時(shí)，表面張力開始形成焊腳表面。如果元件引腳和印刷電路板焊盤之間的間隙超過4密耳(1密耳=千分之一英寸)，引腳和焊盤很可能會(huì)因表面張力而分離，也就是說，錫點(diǎn)會(huì)打開。冷卻在冷卻階段，如果冷卻速度很快，錫斑強(qiáng)度會(huì)稍大，但不應(yīng)太快，否則會(huì)在部件內(nèi)部造成溫度應(yīng)力。(5)電路板初始化

11、和編程電路板卡初始化主要包括測(cè)試板的下載電路、輸入輸出端口電路和串口電路，使電路板可以下載程序，發(fā)光二極管指示燈動(dòng)態(tài)閃爍，輸入輸出端口輸出無頻率的方波信號(hào)，上下位機(jī)進(jìn)行串行通信。該程序主要包括發(fā)光二極管閃爍程序、輸入輸出方波程序和串行通信程序。(6)擴(kuò)展功能的實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展功能的實(shí)現(xiàn)包括：電路板的輸入輸出端口可以輸入和采集模擬信號(hào)。擴(kuò)展通信協(xié)議，如為其他系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)議設(shè)置，如照度檢測(cè)和聲音信號(hào)檢測(cè)。(3)控制路燈，根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的信號(hào)控制路燈3.基于單片機(jī)的路燈/聲控器設(shè)計(jì)的具體方法和過程1.電源電路模塊設(shè)計(jì)電源模塊主要為整個(gè)系統(tǒng)提供可靠穩(wěn)定的電源。主要實(shí)現(xiàn)以下功能：(1)安全隔離：強(qiáng)電流和弱電流的隔離，將外部電路中的強(qiáng)電流轉(zhuǎn)換為5伏的弱電壓。(2)電路保護(hù)：包括短路保護(hù)、過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、過流