学院电子信息工程学院班级级电子二班PPT课件

1 学院 电子信息工程学院班级 08级电子二班学生姓名 白兰军指导教师 李莉 天津职业大学毕业论文 智能路灯控制系统的研究 2 系统研究的方案此路灯控制系统采用AT89S52单片机为核心 利用单片机的端口分别控制LCD1602标准时钟系统 可控硅和电铃 达到智能操控照明系统 我们常见的路灯 过道灯 草坪灯 广告箱灯和厕所等公共场所用的一些照明灯往往彻夜通明 这不仅浪费能源 在某种程度上也造成了光污染 在今天电力能源供应比较紧张的情况下 在没有人员活动的深夜让这些灯关掉一些 不仅可以节约能源 也能够节约一些开支 本文主要介绍系统的开发背景 意义 并重点介绍了硬件设计和软件设计的过程 在硬件方面 从元件 模块 系统的阐述 特别是系统的核心部分AT89C52 并用PROTEL99SE软件对原理图进行绘制 软件方面 用现阶段比较流行的单片机C语言编程 利用定时器中断控制标准时钟 最后是软硬件的调试 其中介绍了单片机仿真软件KEILC51的使用 3 智能控制系统的研究原理路灯智能控制系统一般由控制中心主站 各点测控分站 通讯系统三大部分组成 主站主要由电脑和网络构成 负责管理 控制整个系统的运行 其兼容性和容量大小可灵活配置 通讯一般采用无线或无线与有线相结合的方式 目前无线技术有GSM短信息网 GPRS数传电台 CDPD公共无线数据网 或利用单片机实现路灯控制器的TCP IP协议 实现自己数据的高速传输和实时控制 等技术 而各分站点通过安装单片机或新技术装备 如Lonworks技术 构成其控制器 从而达到与主站通讯 接受命令 执行开关 控制电压 控制时间 反馈数据信息等功能 智能控制型路灯实现过程可以是多种多样 但无外乎都是 主站电脑控制中心 合适的通讯手段或方式 各分站集中智能控制器 路灯控制系统的模式 其一般实现原理图如下图所示 4 智能路灯控制系统原理图 5 P0口 是一个8位漏极开路的双向I O口 P1 0口 T2 定时器 计数器T2的外部计数输入 时钟输出 P1 1口 T2EX 定时器 计数器T2的捕捉 重载触发信号和方向控制 P1 5口 MOSI 在系统编程用 P1 6口 MISO 在系统编程用 P1 7口 SCK 在系统编程用 P3 0口 RXD 串行输入 P3 1口 TXD 串行输出 P3 2口 INT0 外部中断0 P3 3口 INT0 外部中断0 P3 4口 T0 定时器0外部输入 P3 5口 T1 定时器1外部输入 P3 6口 WR 外部数据存储器写选通 P3 7口 RD 外部数据存储器写选通 RST 复位输入 ALE PROG 地址锁存控制信号 ALE 是访问外部程序存储器时 锁存低8位地址的输出脉冲 PSEN 外部程序存储器选通信号 PSEN 是外部程序存储器选通信号 EA VPP 访问外部程序存储器控制信号 XTAL1 振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端 XTAL2 振荡器反相放大器的输出端 AT89S52芯片 6 RST Pin1 复位输入 RST一旦变成高电平所有的I O引脚就复位到 1 当振荡器正在运行时 持续给出RST引脚两个机器周期的高电平便可完成复位 OSC2 Pin4 作为振荡器反相放大器的输出 OSC1 Pin5 作为振荡器反相放大器的输入和内部时钟发生器的输入 GND Pin10 地 VCC Pin20 电源电压 P1口 Pin12 Pin19 P1口是一8位双向I O口 其中引脚P1 2 P1 7提供内部上拉电阻 P1 0和P1 1还分别作为片内精密模拟比较器的同相输入 AIN0 和反相输入 AIN1 P3口是带有内部上拉电阻的双向I O口 它还用于实现AT89C2051的其它特殊功能 P3 0为串行输入端口P3 1为串行输出端口 P3 2为外中断0 P3 3为外中断1 P3 4为定时器0外部输入 P3 5为定时器1外部输入 AT89C2051芯片 7 LCD1602芯片引脚图 8 LCD1602芯片的接口信号说明 9 标准时钟显示电路 10 第1页共3页 在小规模点阵液晶模块上使用液晶显示驱动控制器组成液晶显示驱动控制系统是非常有益的 这使得液晶显示模块的硬件电路简单化 从而降低模块的成本 但是这也同时提高了对软件功能的要求 也就是说 许多显示功能如光标 字符库 闪烁等都需要由软件编制而成 本液晶显示模块 LCD1602 采用模拟口线方式 该连接方式简单 微处理器AT89S52的P口通过数据锁存器 74HC573 分别与液晶显示模块 LCD1602 的数据端 DB 相连接 数据命令选择端 RS 读写选择端 R W 使能信号端 E 分别与微处理器AT89S52的P2 3口 P2 4口 P2 5口相连接 11 光敏接收电路 第1页共3页 12 该部分电路是通过AT89C2051里面的模拟信号比较器 R7为光敏电阻 其电阻值随着光线的增强而减少 当照度较小时P1 1口的电位小于P1 0口的电位 P3 6口输出高电平 变可变电阻RP1的阻值可调整照度的控制阈值 如上页电路图所示 由于微处理器AT89C2051的P3 7口与AT89S52的P3 7口相连接 所以只要在AT89C2051的ROM中写入相就的程序 就可以控制到AT89S52 从而可以采取一系统的动作 照明和电铃电路 13 按键可调部分由于本系统设置功能部分要求比较简单 标准系统调时和 所以采用独立式按钮调节 端口用P1 0 P1 1 P1 2 P1 3 如图所示 14 系统复位与晶振电路该电路为AT89C2051和AT89S52提供时钟基准与复位 15 1 首先根据电路可联系焊接的顺序问题 当初板子做好以后 焊接的顺序很重要 应该是应该按功能划分的器件进行焊接 顺序是功能部件的焊接 调试 另一功能部件的焊接 这样容易找到问题的所在 2 如果在调试按功能划分的器件上出现问题 可以按以下步骤进行 1 检查原理图连接是否正确 2 检查原理图与PCB图是否一致 3 检查PCB板上的封装引脚是否与实际采购的器件引脚一致 4 用万用表检查是否有虚焊 引脚短路现象 5 检测各器件的电路输出端口的输出是否与理论值相等或者接近 在测光敏电阻电压的时候 其引脚1 7的输出很小 原来是电位器的调节引起的 3 多观察 多思考 在调试过程中 对于出现的任何现象都不要放过 问题的解决就是从一些小的现象入手的 硬件的调试 16 源程序编好以后 验证其正确性 MCS 51单片机可以通过常用的仿真软件KeilC51来调试 它可以对汇编或者C语言编的程序进行调试 1 建立工程文件2 调试程序3 程序的加载 软件的调试 17 总结 经过三个多月的努力 我现在已经完成了以AT89C2051和AT89S52微处理器控制的单片机夜用照明显示系统 所完成的工作主要包括以下几个方面 1 准备阶段的工作 准备阶段的工作主要包括 查阅国内外相关文献 了解微控制器的发展过程及发展趋势 了解LCD显示屏的工作原理 主要作用 2 对显示系统的硬件设计本文采用单片机与液晶显示模块 LCD1602 模拟口线方式 该模拟口线方式简单 比较容易控制液晶显示模块 LCD1602 3 系统软件设计软件主要包含时钟判断和显示程序 调用不同指令来完成相应的功能 本单片机夜用照明系统采用单片机C语言来编写 在其编写过程当中比较方便的调用单片机内部的资源 从而比较容易控制与单片机相联系的外围电路 18 展望 尽管本系统能够完成我们所要求的任务来控制照明系统 并且体现出了物优价廉的优越性 但由于本人水平和开发时间有限 离一个完全实用的 能够完全符合市场需求的单片机夜用照明显示系统还有一定的差距 因此 在以后的研究过程中 还需要在系统抗干扰方面 增强显示效果 提高其灵敏度及功能上做大量工作 以满足当今社会更高的使用的要求 19 致谢 在本论文的写作过程中 我的指导教师李莉老师倾注了大量的心血 从选题到开题报告 从写作提纲 到一遍又一遍地指出每稿中的具体问题 严格把关 循循善诱 在此我表示衷心感谢 同时我还要感谢在我学习期间给我极大关心和支持的各位老师以及关心我的同学和朋友 其实 当我写完这篇毕业论文的时候 就有一种如释重负的感觉 在经历了找工作的焦灼 写论文的煎熬之后 感觉好像一切都尘埃落定