基于51单片机的婴儿电子驱蚊器的设计

湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）毕业设计基于51单片机的婴儿电子驱蚊器的设计湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）2013届毕业设计任务书一、课题名称基于51单片机的婴儿电子驱蚊器的设计二、指导老师魏丽君三、设计内容与要求1、课题概述蚊子分公蚊和母蚊，日常都是吸取植物营养来满足自身需要的。只有母蚊在受孕以后排卵之前才会吸人和动物的血，主要因为1植物和动物有差别，为了造卵的需要，有些微量元素从植物里摄取不来只有通过人类或动物才能摄取；2人和动物的血红蛋白有利于母蚊排卵；研究表明，受孕以后排卵之前的母蚊子最害怕以下两类情况（1）蝙蝠、蜻蜓等天敌的出现。（2）怕公蚊子对它进行再次受孕。根据此现象，本设计可以模仿蝙蝠或蜻蜓、公蚊子等飞翔翅膀震荡时发出的声波频率，使母蚊产生错觉、害怕，并飞走。从而到达驱蚊的目的。2、设计内容与要求（1）调研已有的驱蚊的方法，并比较现有驱蚊的优劣。阐述本课题研究的必要性和可行性。（2）根据调研，确定设计方案；并绘制电路原理图。（3）了解电路所需集成芯片的功能，参数和工作原理；（4）绘制整机电路图（包括控制板电源电路）和PCB。（5）制作实物并完成软、硬件调试；（6）提交毕业设计论文。3、技术参数与功能要求。（1）低功耗设计；（2）轻松更换电池。；（3）具有数显功能。湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）（4）按键设置合理。（5）可设置模式。四、设计参考书模拟电子技术、数字电子技术、电子设计自动化技术、单片机原理及应用等。五、设计说明书要求1、封面包括设计题目，班级，姓名，指导老师，完成时间；2、目录根据说明书的内容决定，一般采用23级；3、设计任务书包括课题名称、目的、用途、主要技术性能指标参照教材目录编排；4、中文题目、摘要、关键词；英文题目、摘要、关键词；5、正文设计方案框图及电路工作原理包括系统方框图，电气原理图，各单元电路的设计，简述主要部件（包括主要集成电路）的工作原理、工作条件、给定参数、理论公式及详细的计算步骤、计算结果。这是说明书的主要部分；6、元件参数表包括所选用的元器件名称、参数、型号；7、调试方案包括调试的条件、方法、使用仪器设备的型号，并对测试数据进行分析；8、设计心得包括对本课程设计的客观评价、设计特点、存在的问题以及改进意见等；9、参考文献包括作者、署名、出版地、出版年等。六、设计进程安排第1周资料准备与借阅，了解课题思路；第23周设计要求说明及课题内容辅导，完成图纸初稿；第46周进行毕业设计，完成说明书初稿；第7周第二次检查设计完成情况，并作好毕业答辩准备；第8周毕业答辩与综合成绩评定。七、毕业设计答辩及论文要求1、毕业设计答辩要求答辩前三天，每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、专题报告等必要资湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）料交指导教师审阅，由指导教师写出审阅意见。学生答辩时对自述部分应写出书面提纲，内容包括课题的任务、目的和意义，所采用的原始资料或参考文献、设计的基本内容和主要方法、成果结论和评价。答辩小组质询课题的关键问题，质询与课题密切相关的基本理论、知识、设计与计算方法实验方法、测试方法，鉴别学生独立工作能力、创新能力。2、毕业设计论文要求文字要求说明书要求打印（除图纸外），不能手写。文字通顺，语言流畅，排版合理，无错别字，不允许抄袭。图纸要求按工程制图标准制图，图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写。曲线图表要求所有曲线、图表、线路图、程序框图、示意图等不准用徒手画，必须按国家规定的标准或工程要求绘制。湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）摘要经过研究众多数据表明夏天蚊子叮人最狠的是怀孕期间的母蚊子，此时母蚊子会躲避公蚊子、蜻蜓、蝙蝠等，利用这一特点，设计电子变频线路，使驱蚊器会发生类似蚊子、蜻蜓、蝙蝠等拍动翅膀的频率，达到驱赶母蚊子的目的。目前市场上的电子驱蚊器种类繁多，但是受技术和电子元器件的性能等限制，使得市场上绝大多数电子驱蚊器不够小巧美观而且驱蚊功能单一不能让消费者满意，所以我们设想使电子驱蚊器设计成具有新、奇、特、精美小巧外形，而且功能多样化，又能快速有效达到驱蚊的目的。这不仅满足了消费者对于驱蚊器的要求，而且还经济美观，具有很大的开发研究适用价值。它的主要组成部分有AT89C51单片机的最小系统、蜂鸣电路、显示电路、调频电路。具分析频率在21KHZ23KHZ有一定的敏感性，可以利用该频率的超声波达到驱赶蚊子的效果。关键字单片机；电子驱蚊器；AT89C51；超声波湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）ABSTRACTAFTERTHESTUDYDATAINDICATETHATMANYMOSQUITOESINSUMMERISTHEMOSTRUTHLESSFEMALEMOSQUITODURINGPREGNANCY,WHENTHEMOTHERWILLAVOIDMOSQUITOESMALEMOSQUITOES,DRAGONFLIES,BATS,ETC,USETHISFEATURETODESIGNELECTRONICINVERTERCIRCUIT,SOINSECTREPELLENTSIMILARWILLHAPPENMOSQUITOES,DRAGONFLIES,BATSFLAPPINGFREQUENCYOFTHEWINGS,TODRIVEAWAYFEMALEMOSQUITOESPURPOSESCURRENTLYAWIDERANGEOFELECTRONICINSECTREPELLENTONTHEMARKET,BUTBYTHEPERFORMANCEOFTECHNOLOGYANDELECTRONICCOMPONENTSANDOTHERRESTRICTIONS,MAKINGTHEVASTMAJORITYOFELECTRONICINSECTREPELLENTONTHEMARKETISNOTENOUGHCOMPACTAPPEARANCEANDFUNCTIONOFASINGLEMOSQUITOCANNOTLETCONSUMERSATISFACTION,SOWEASSUMEELECTRONICINSECTREPELLENTDESIGNEDTOHAVEANEW,EXTRAORDINARYANDSPECIAL,BEAUTIFULLYCOMPACTSHAPE,ANDFUNCTIONALDIVERSIFICATION,ANDCANQUICKLYANDEFFICIENTLYTOACHIEVETHEPURPOSEOFINSECTREPELLENTTHISNOTONLYMEETSTHEDEMANDSOFCONSUMERSFORINSECTREPELLENT,BUTALSOECONOMICANDBEAUTIFUL,WITHAGREATRESEARCHANDDEVELOPMENTAPPLICABLEVALUEITSMAINCOMPONENTSINCLUDEMINIMUMSYSTEMAT89C51MICROCONTROLLER,BUZZERCIRCUIT,DISPLAYCIRCUIT,FMCIRCUITANALYTICALFREQUENCY21KHZ23KHZWITHASENSITIVITYOFULTRASONICFREQUENCIESCANBEUSEDTOACHIEVETHEEFFECTOFDRIVINGTHEMOSQUITOKEYWORDSCMELECTRONICINSECTREPELLENT；AT89C51,；ULTRASOUND湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）目录摘要IABSTRACTII第1章绪论111课题设计背景和目的112国内外研究状况和发展趋势213现有基础2第2章系统的硬件设计421硬件电路设计422单片机的选定4221AT89C51的介绍4222AT89C51简介5223AT89C52的管脚说明623单元电路的设计8231单片机最小系统的设计8232按键电路的设计8233数码管显示模块设置10234报警模块11235HD74HC05P介绍12第3章软硬件设计的调试1331各部分程序流程图的设计13311主控流程图13312主控定时器流程图14313辅控流程图14314辅控定时器流程图15315按键流程图15湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）316数码管显示函数流程图1732项目调试18321硬件调试18322软件调试18323项目调试中图片展示19第4章结论24致谢25附录26附录1程序26附录2PCB和原理图32附录3元器件清单33附录4参考文献33附录5作品展示34湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）0第1章绪论11课题设计背景和目的长久以来，人们一直受到各种蚊虫危害的困扰，特别在炎炎夏日，人们不仅要经受闷热潮湿的天气考验，还要受到蚊虫的骚扰，尤其是在野外作业和旅游的人。蚊子主要危害是传播疾病。据研究，蚊子传播的疾病达80多种之多。在地球上，再没有哪种昆虫比蚊子对人类有更大的危害了世界上的蚊子有2千多种，我国约有140多种。能传播疾病的蚊子可分三类一类叫按蚊，俗名疟蚊，主要传播疟疾。另一类叫库蚊，主要传播丝虫病和流行性乙型脑炎。第三类叫伊蚊，身上有黑白斑纹，又叫黑斑蚊，主要传播流行性乙型脑炎和登革热。而人类一直在研究并使用各种方法与之斗争，但其危害有增无减。二十世纪七十年代，美国科学院成立了，由科学家组成的“蚊虫防止专家小组”，积极进行蚊虫防止工作。早期，人们采用化学药品灭蚊，各种化学灭蚊剂和驱蚊剂应运而生。但在使用过程中发现，这类制剂不仅危害植物和动物，而且对人体也有危害。因此，人们开始着手寻找一种更环保，效果更好的电子驱蚊研究蚊子是夏秋季节非常多见的一种有害昆虫，可传播许多疾病，影响人体健康。蚊子有按蚊、库蚊和伊蚊三种，不同种类的蚊子可传播不同的疾病。雄蚊不吸血，以吸食植物汁液为营养，叮人吸血的都是雌蚊。蚊子对人体的危害在于，在其叮咬有病的动物或人体后会将病原体传染给健康人。蚊子传播的疾病主要有疟疾、乙型脑炎、丝虫病、登革热和黄热病等。在二十世纪四十年代国外曾有人采用“求偶诱蚊”，用唱机播放雌蚊“薄弱而尖锐”的求偶声来诱捕雄蚊，而后又出现了用灯光诱杀蚊虫的“电杀虫灯”，二十世纪六七十年代开始研究超声驱蚊，近年来又提出微波驱蚊，此外还有没有一种更科学、更安全环保、更方便的产品来去除害虫仪器呢国内进过近十多年的努力，研究出了多功能变频式电子驱除害虫仪器，并以其去除害虫效果显著、环保安全等特点走上市场。并以电磁波、超声波双波合璧、自动变频等优点，成功解决了以往单一超声波障碍阻隔难题。湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）112国内外研究状况和发展趋势长期以来，人们一直受到各种蚊虫危害的困扰，人类采用各种方法预制斗争，但其危害有增无减。二十世纪七十年代，美国科学院成立了由是一位科学家组成的“蚊虫防止专家小组”，积极进行蚊虫防止工作。早期，人们采用化学药品灭蚊虫，各种化学灭蚊剂和驱蚊剂应运而生。但在使用过程中发现，这类化学制剂不仅危害植物和动物，而且对人类本身也有极大地危害。随着蚊虫进化，此类化学制剂的效果也在逐渐减弱。因此，人们开始着手寻找一种更环保，并且效果更好的电子驱蚊器研究。人类不仅要经受闷热潮湿的天气的考验，还要受到蚊虫的骚扰，尤其是野外作业和旅游，长期以来人们一直在研究并使用各种方法同蚊虫作斗争。在二十世纪四十年代国外友人采用“求偶诱蚊”，用唱机播放雌蚊“薄弱而尖锐”的求偶声来诱捕雄蚊，而后又出现了用灯光诱杀蚊虫的“电杀虫灯”，二十世纪六七十年代开始研究超声驱蚊，近年来又提出微波驱蚊，此外还有没有一种更科学，更安全环保，更方便的产品来驱除害虫呢国内经过近十多年的努力，研究出了多功能变频式电子驱蚊害虫仪器，并以其驱除害虫效果显著，环保安全，使用方便等特点走上市场，并以电磁波，超声波双波合璧，走动变频等优点，成功的解决了以往单一超声波遇障碍受阻隔的难题。13现有基础炎炎夏日，蚊子是我们大的隐患。灭蚊、防蚊又是生活中的一个热门话题。目前市场上电子驱蚊有这几大类1压电香驱蚊器澳大利亚最近出现一种灭蚊耳环和灭蚊手镯。它由压电变驱蚊器和驱蚊香料组合而成。由蚊子时，只要捏压一下首饰，压电片即送电增温而使香料散出香味即可驱散蚊虫又香味宜人。2电香驱蚊器台湾已推出一种电香驱蚊器。它采用精密电子电路，即使电压或四周温度变化，仍能保持恒温，持续发散蚊香气味，迫使蚊子离开。3信号驱蚊加拿大蒙特利尔市设立了一座奇特的电台，它发射的频率经接收机接收后，就变成一种特殊的驱蚊信号使周围30多种蚊子望风而逃。这比使用蚊香和喷虫剂更为经济方便。湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）24无声电动灭蚊器意大利米兰特拉彭公司生产一种无声电动灭蚊器。它用电风扇转动吸入方法诱捕蚊虫，当蚊子飞进时便吸入滞留盘而干燥而身亡。使用一台灭蚊器可以灭掉260平方米范围内的蚊虫。5超音频灭蚊器台湾帝闻公司研制发明一种利用超音频捕蚊的灭蚊电扇。它以超音马达的特殊音律于深色外形设计为引诱，使蚊子自投罗网，然后跌入旋转式的铁网被绞死。它的有效范围达56米。6紫外线灭蚊器德国已经研制出一种新型的灭蚊器。他能发出紫外线以诱惑蚊虫，同时吸引蚊虫飞向辐射源，使其撞到有高压保护网罩上而死。这种灭蚊器于黑暗中使用特别有效。7声波驱蚊器日本一家公司发明了一种重30克的钢笔式驱蚊器，它能发出一种模拟雄蚊子的声波，以驱赶怀孕的雌蚊子，从而达到减免蚊虫叮咬的目的。本章小节通过系统的对蚊子进行调查、了解，对怎么驱蚊和对驱蚊器的做法、流程有了初步的见解，更让我有信心有目标的去做好本次项目。（格式还需修改）湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）3第2章系统的硬件设计21硬件电路设计本次项目是以单片机STC89C52为主控芯片,另外一块单片机为辅助芯片发射频率主控芯片通过按键检测控制辅助芯片产生所要频率值,以达到驱蚊的频率值,并通过连接反馈给主控芯片检测出频率值并通过数码管显示出来。P10P13P0P2P30P33P34P10P35P37图21硬件电路设计框图22单片机的选型221AT89C51的介绍MCS51系列单片机是8位增强型，其主要的技术特征是为单片机配置了完善的外部并行总线和具有多级识别功能的串行通讯接口（UART），规范了功能单元的SFR控制模式及适应控制器特点的布尔处理系统和指令系统。属于这类单片机的芯片有许多种，如8051、8031、80C51等等。由于单片机具有较高的性能比，国内MCS51系列单片机应用最广，易于开发、使用灵活、而且体积小、易于开发、抗干扰能力强，可以工作于各种恶劣的条件下，工作稳定等特点。本设计本着实用性和适用性的要求，选择AT89C51单片机作为中央处理器。主控STC89C51电源按键模块指示模块显示模块发射频率STC89C51报警模块湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）4222AT89C51简介AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的具有低电压，高图22AT89C52内部结构框图性能CMOS的8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。AT89C52内部的结构框图如32所示，单片机内部结构简化框图如33所示图23单片机89C52内部结构简化框图P3口驱动器P1口驱动器P2口驱动器P0口驱动器RAM地址寄存器ARRAM128字节P0口锁存器P2口锁存器P1口锁存器P3口锁存器堆栈指针SPSCONSBUFPCONTCONTMODTL0TL1TH0TH1IEIPROM4K字节暂存器2ACCBPSWALU暂存器1指令寄存器IR指令译码器ID定时与控制DPHDPLPC增量器程序计数器PC地址寄存器AR缓冲器振荡器RSTEAALEPSENXTAL1XTAL2VSSVCC时钟电路总线控制CPUROM/EPROM/FLASH4K字节RAM128字节SFR21个定时/计数器2个中断系统5中断源、2优先级串行口全双工2个并行口4个RSTEAALEPSENXTAL2XTAL1P0P1P2P3VCCVSS湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）5AT89C51单片机与MCS51系列单片机兼容，AT89C51内部有4K字节可编程闪烁存储器，1288位内部RAM，两个16位定时器/计数器，5个中断源，32可编程I/O线及串行通道。闪烁存储器是一种可编程又可擦除只读存储（EEPROM），给用户设计单片机系统和单片机系统带来很大的方便，深受广大用户的欢迎。AT89C51有片内振荡器和时钟电路，具有低功耗的闲置和掉电模式，在空闲方式下，CPU停止工作，但允许内部RAM、定时器/计数器、串行口和中断系统继续工作。在掉电方式下，能保存RAM的内容，但振荡器停止工作，并禁止所有其他部件工作。还具有三级程序存储器锁定，全静态工作频率0HZ24HZ，数据保留时间可长达10年。223AT89C52的管脚说明AT89C52的引脚图如34所示VCC电源电压。GND地线。P0口P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，即地址/数据总线复位口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，此时P0需接上电阻。P1口P1是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P1的输出缓冲级可驱动（输入或输出）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可做输入口。因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。P2口P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动（输入或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作为输入口。因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。在访问外部程序存储器获16位地址的外部数据。存储器（例如执行MOVXDPTR指令）时，P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器（如执行MOVXRI指令）时，P2口线上的内容（也即特殊功能寄存器（SFR）区中R2寄存器的内容），在整个访问期间不改变。P3口P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3口输出缓冲级可驱动（输入或输出）4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时，他们被内部上拉电阻拉高并可作为输入口。此时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流。湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）6图24AT89C52的引脚介绍RST复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。ALE/PROG当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。即使不访问外部存储器，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的正脉冲信号，因此它可对输出时钟信号或用于定时。要注意的是当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。闪存编程期时，该引脚还用于输入编程脉冲。PSEN程序存储允许输出是外部程序存储器的读选通信号，当80C51由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两个PSEN有效，即输出两个脉冲。在此期间，当访问外部数据存储器，这两次有效的PSEN信号不出现。EA/VPP外部访问允许。要使CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000HFFFFH），EA端必须保持低电平（接地）。需注意的是如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平（接VCC端），CPU则执行内部程序存储器中的指令。XTAL1振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。XTAL2振荡器反相放大器的输出端。EA/VP31XTL92RS7DWIN045MOCKGU湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）723单元电路的设计231单片机最小系统的设计所谓单片机最小系统，是指在尽可能少的外部电路条件下，形成一个可以独立工作的单片机系统，也就是说为了保证单片机能够工作，所必须的最小系统配置。首先，要保证各电路能够工作，必须要有电源。VCC单片机电源输入端，接5V其次单片机是数字电路，其工作离不开时钟，因此必须给单片机配置时钟电路。XTAL1、XTAL2用于产生单片机工作所需的时钟信号，只要接上晶振、电容就可以了。在51单片机片内有一个高增益的反相放大器，反相放大器的输入端为XTAL1，输出端为XTAL2，由该放大器构成的振荡电路和时钟电路一起构成了单片机的时钟方式。在内部方式时钟电路中，必须在XTAL1和XTAL2引脚两端跨接石英晶体振荡器和两个微调电容构成振荡电路，通常C1和C2一般取30PF，晶振的频率取值在12MHZ12MHZ之间。晶体振荡器的振荡信号从XTAL2端送入内部时钟电路，它将该振荡信号二分频，产生一个两相时钟信号P1和P2供单片机使用。时钟信号的周期称为状态时间S，它是振荡周期的2倍，P1信号在每个状态的前半周期有效，在每个状态的后半周期P2信号有效。CPU就是以两相时钟P1和P2为基本节拍协调单片机各部分有效工作的。Y112MHZC133PFC233PFXTAL1XTAL2图25时钟电路图另外为保证单片机可靠工作，还须配置复位电路。单片机复位电路原理是在单片机的复位引脚RST上外接电阻和电容，实现上电复位。当复位电平持续两个机器周期以上时复位有效。复位电平的持续时间必须大于单片机的两个机器周期。具体数值可以由RC电路计算出时间常数。复位电路由按键复位和上电复位两部分组成。上电复位STC89系列单片及为高电平复位，通常在复位引脚RST上连接一个电容到VCC，再连接一个电阻到GND，由此形成一个RC充放电回路保证单片机在上电时RST脚上有足够时间的高电平进行复位，随后回归到低电平进入正常工作湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）8状态，这个电阻和电容的典型值为10K和10UF。按键复位按键复位就是在复位电容上并联一个开关，当开关按下时电容被放电、RST也被拉到高电平，而且由于电容的充电，会保持一段时间的高电平来使单片机复位。如图SR1位位位位TR110KTR22005RSTC310UF图26复位电路图在以上3个必要条件的基础上加上应用系统所需的控制电路。即成为了单片机最小系统。如图Y112MHZC133PFC233PFXTAL1XTAL2XTAL1XTAL2SR1位位位位TR110KTR22005RSTRST55C310UFKEY1KEY2P00P01P02P03P04P05P06P07P101P112P123P134P145P156P167P178RST9RXDP3010TXDP3111INT0P3212INT1P3313T0P3414T1P3515WRP3616RDP3717XTAL218XTAL119VSS20P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE30EA31P0732P0633P0534P0435P0336P0237P0138P0039VCC40U1AT89C52HZHZD1D2D3D4KEY3KEY4图27单片机最小系统232按键电路的设计键盘的数目为4个时，我的最佳的接口方案当然是独立式接法了，即每一个I/O口上只接一个按键，按键的另一端接电源或接地（一般接地）。占用的I/O口数最大为4条。独立式键盘的实现方法是利用单片机I/O口读取口的电平高低来判断是否有按键下。例如，我们将常开按键的一端接地，另一端接一个I/O口，程序开始时将此湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）9I/O口置于高电平，平时无键按下时I/O口保护高电平。当有键按下时，此I/O口与地短路迫使I/O口为低电平。按键释放后，单片机内部的上拉电阻使I/O口仍然保持高电平。我们所要做的就是在程序中查寻此I/O口的电平状态就可以了解我们是否有按键动作了。S1SWPBS2SWPBKEY1KEY2S3SWPBS4SWPBKEY3KEY4图28按键电路图233数码管显示模块设计几乎所有的单片机应用系统都要用到数码显示。数码显示是一个占用IO资源较多、程序设计较复杂的模块。在设计时，应从IO占用与软件复杂程度两方面考虑。此次设计我们采用的是2位共阳极数码管。引脚分布如下图29数码管引脚分布图下图为数码管与AT89C52连接图湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）105P00P01P02P03P04P05P06P07D1DP2E3C4BIT25B6A7F8G9BIT110LED7LED7R1200R2200R3200R4200R5200R6200R7200R8200Q1PNPQ2PNPR94705R104702627图210数码管与AT89C52连接图234报警模块此次设计，我们采用压电陶瓷片做为声音输出，当HZ为高电平时三极管的发射极反偏，集电极正偏，发射极和基极不会导通。HZ为低电平时发射极正偏，集电极反偏，三极管导通，压电陶瓷片发射出频率。HZMK1MIC1R11200Q3PNP5图211压电陶瓷片连接图（格式需要修改）湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）11235HD74HC05P介绍类型模拟集成电路用途电源功能门电路导电类型双极型封装外形单列直插式集成度超大规模10000工作电源电压1V最大功率1W工作温度1外形尺寸1MM品牌RENESAS型号HD74HC05P加工定制1前级输出的电平不是标准电平或波形不理想，用反相器来给波形整形，并变为标准电压的输出。2可用于逻辑取反，或形成反相器链以增强逻辑门的带负载能力，减少延时。六反相器。如图图212HD74HC05P连接图图213HD74HC05P原理图湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）1224本章小节各个模块已经完成，选定了单片机的型号AT89C51，对芯片做了一定的功课。制定了按键电路的设计方案、数码管显示模块设计方案、数码管显示模块设计方案等。确定了单元电路的设计，用于焊接电路板。第3章软硬件设计的调试系统的软件设计采用模块化设计，采用模块化设计可以简化系统软件的编写，使软件编写思路更加简单明了。系统软件主要由三大模块组成主程序模块、功能实现模块和运算控制模块。主程序模块用于实现各个子程序间的跳转。因为AT89C51芯片的本身的频率无法达到项目预定的频率，所以我使用了两块芯片完成此次项目。主控芯片用于检测辅助芯片发射出频率并显示和控制，辅控芯片用于发射频率。这样就可以达到目的。31各部分程序流程图的设计311主控流程图开始执行频率函数（函数名称，怎么实现），在无键按下的情况下，直接执行调用显示函数，有键按下的情况下，判断是S1、S2、S3、S4，并分别执行对应35，36，37，38，再调用显示函数，以上每次调用显示函数以后都要回到判断按键情况这一步骤，以此形成循环。开始频率函数湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）13否是S1是S2是S3是S4图31主控流程图312主控定时器流程图开始T1计时,T0计数，（如何实现的定时的用途）判断T1计时是否到一秒，是的话分别计算出TH0,TL0的计数值并结束语句，否的话直接结束语句。否是判断有键按下否P350LED10P360LED20P370LED30数码管灭，LED闪调用显示函数开始T1计时，T0计数判断计时1秒到否计算出计数值TH00；TL00湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）14图32主控定时器流程图313辅控流程图图33辅控流程图（图修改、格式都不对）结束开始定时器初始化判断P30P32高低电平TH00XE9TH00XEATH00XEBP30P31P32湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）15314辅控定时器流程图开始T0计时，计时值TH0，结束图34辅控定时器流程图315按键流程图按键模块这一部分是这个项目的重要部分之一，它使这个项目分成了3个频率阶段，按键分别用S1、S2、S3来控制发出的频率，频率分别为21KHZ、22KHZ、23KHZ。这样我们可以快速有效的控制发出的频率，达到驱蚊目的。开始系统初始化读键开始T0计时计时值TH0结束湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）16S1S2S3S4图35按键流程图316数码管显示函数流程图数码管显示这一部分也是我们这个项目的重要部分之一，它能明确的显示出发出的频率的大小，让消费者一目了然。发出的频率正好是赶走蚊子的频率。判键21HKZ22KHZLED灯亮23KHZ开始确定显示内容确定标志位数码管消影湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）17图36数码管显示函数流程图32项目调试321硬件调试硬件调试也要分步和分模块进行。我们所焊的板子分成了显示模块、按键模块、发声模块。主要是检查这几个模块的线路连接是否有虚焊、未焊的情况。整个项目就这两部分最为重要其它的就是用数字万用表检测元件是否损坏，检测电路中是否有短路或开路，一步步的进行测试，直到硬件电路没有任何的问题。硬件测试中出现的问题及问题产生的原因1数码管在接通电源后没反应，检测过后数码管是坏的。2与电源接口的那条线路有虚焊，导致电源接通不稳定。3程序下进去后，所显示的数值与理论的数值不一样，晶振不行。选定标志位显示显示确定值结束湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）18322软件调试我采用的是C语言编程，在KEIL4的开发环境中，首先是在工程文件中编译通过，在没错误的情况下，我们再将软件下载到我们的单片机上，看现象。软件调试中出现的问题及出现问题的原因；1、软件下载不成功；波特率选用太高、COM口选错、单片机的型号选错。3、数码管上的数据闪烁数据频率太快。（之后加了一块单片机最小系统，数值显示稳定下来了。）323项目调试中图片展图37软件调试窗口1湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）19图38软件调试窗口2图39软件调试窗口3湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）20图310软件调试窗口4图311程序编译成功窗口湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）21图312产品焊接图1图313产品焊接图2湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）22图314产品焊接图3图315作品完成图湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）23本章小节作品已经完成，付出了很多，也学到了很多。团队之间的合作，对知识的了解情况都有了很大了程度的理解。（修改）第4章结论本次毕业设计的婴儿驱蚊器，是基于AT89C51单片机设计的，设计电子变频线路，使驱蚊器会发生类似蚊子、蜻蜓、蝙蝠等拍动翅膀的频率，达到驱赶母蚊子的目的。驱蚊器系统的设计包含二个电路，分别是复位电路和时钟电路。其中AT89C51内部有4K字节可编程闪烁存储器，1288位内部RAM，两个16位定时器/计数器，5个中断源，32可编程I/O线及串行通道是主心骨。按键模块、数码管显示模块、声音输出模块等三个模块的有机组合实现了驱蚊器驱蚊的功能。我们在设计过程中，蚊子分公蚊和母蚊，日常都是吸取植物营养来满足自身需要的。只有母蚊在受孕以后排卵之前才会吸人和动物的血。根据此现象，本设计可以模仿蝙蝠或蜻蜓、公蚊子等飞翔翅膀震荡时发出的声波频率，使母蚊产生错觉、害怕，并飞走。从而到达驱蚊的目的。硬件电路中我们核心板采用的是MCS51系列单片机是8位增强型，其主要的技术特征是为单片机配置了完善的外部并行总线和具有多级识别功能的串行通讯接口（UART），规范了功能单元的SFR控制模式及适应控制器特点的布尔处理系统和指令系统；我们利用单片机I/O口读取口的电平高低来判断是否有按键下。程序开始时湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）24将此I/O口置于高电平，平时无键按下时I/O口保护高电平。当有键按下时，此I/O口与地短路迫使I/O口为低电平。按键释放后，单片机内部的上拉电阻使I/O口仍然保持高电平。在此同时，我们采用压电陶瓷片做为声音输出，压电陶瓷片一脚接地一脚接集电极，三极管的发射极接5V电源。还利用数码管显示这一部分明确的显示出发出的频率的大小，让消费者一目了然。还用键模块这一部分使这个项目分成了3个频率阶段，按键分别用S1、S2、S3来控制发出的频率，频率分别为21KHZ、22KHZ、23KHZ。这样我们可以快速有效的控制发出的频率，达到驱蚊目的。本次设计也存在很多的不足，驱蚊器的功能不够强大，在设计的外形上也不大美观，我们还要进一步的提高和优化驱蚊器。比如可以把加一个红外线感应模块，调好那个频率等蚊子衣接近就能实现驱蚊的效果，那样的效果更能吸引人的眼球，促进消费。致谢做这次的毕业设计，似乎学到了大学三年了最重要的东西。感谢帮助我的同学，特别是在404的同学们，在我遇到困难时，谢谢你们给予我耐心的指导。大学三年，就随着毕业答辩的结束而结束，经过这次毕业设计学习到很多以前不熟悉的知识点，所有课程都因此连接起来。在这几个月理，我们从一开始不知如何下手，再到后来完成毕业设计，觉得很不可思议。当看到自己设计的成果运行起来，再联想到篮球场上的计分器，感觉自己也赶上了时代的节拍。我们在这么短的时间内完成毕业设计，是跟我们指导老师龚江涛老师分不开的，他每周腾出中午时间帮我们开会，替我们解决问题，批改我们的周记，可以说，我们的成果和老师分不开，还有我们的毕业论文，都是经过审核的。严格要求我们的论文的质量，给予我们的答辩资格。感谢老师抽出宝贵的时间来给我们答辩，给我们的毕业设计提供有效的指导和改正，让我们在这次毕业论文中学习更多的知识，谢谢老师的指导，我会深刻铭记。最后要感谢的是我的组员，虽然有很多不懂的地方，但是还是会聚在一起讨论，增强了我们的凝聚力和团结力。湖南铁道道职业技术学院学生毕业设计（论文）25大学的生活让我变得冷静，有耐心，也让我懂得了学习是多么珍贵，友谊那么重要，再次感谢陪伴我的老师和一直在我身边的朋友，感谢一路来的支持与鼓励。我愿在未来的学习工作中以充沛的热情和信心来答谢曾经关心、帮助和支持过我的所有领导、老师、同学、朋友。附录附录1程序程序（主）INCLUDETYPEDEFUNSIGNEDCH