毕业设计(论文)-带单片机时钟的小夜灯设计

贵州大学课程设计报告设计题目带单片机时钟的小夜灯学科专业电子信息科学与技术指导教师学生姓名学生学号中国贵州贵阳2012年12月3日摘要根据现今各个场所对灯光的需要，我产生了一个小夜灯时钟的想法，通过本次的设计制作，此小夜灯可以广泛应用于宾馆、酒店、走廊、医院等在晚上需要微亮照明的场所，尤其适用于中老年人起夜后查看时间。这种小夜灯具有时尚精美，光线柔和、光控全自动操作，耗电少且白天自动关闭，夜晚自动点亮；同时，该小夜灯带有单片机控制的高清晰数字时钟，方便在白天或夜晚的黑暗环境中掌握时间，是一种无污染、绿色、环保的现代科技产品。关键词数字时钟、单片机控制、时钟、小夜灯一、设计功能实现方案1）软件设计此次设计为了降低系统功耗，主程序在初始化之后就进行休眠状态，因此功耗很低，而程序的功能执行在两个定时器中断子函数中进行。定时器T0100MS中断子函数用于实现走时，定时器T12MS中断服务子函数除用于扫描数码管外，还用于扫描按键并实现时间调整，也可编程实现单片机控制小夜灯发光/熄灭。2）制作使用此次制作由于元器件不多，整机可装很小的印制电路板上。所有电子均为1/4W金属膜，数码管为4位共阴高亮度型KD3641AU，小夜灯使用的发光二级管可使用直径5MM的白光LED。光敏电阻需购买亮阻小于10K、暗阻大于1M的。二、电路使用方法1）初次上电后，数字时钟会闪烁，当按一下任意键是，显示0000，代表走时。2）按一下S1键，显示HT00；按住S2键可以加加法调整“时”。3）按一下S1键，显示HL00；按住S2键可以减法调整“时”。4）按一下S1键，显示FT00；按住S2键可以加法调“分”。5）按一下S1键，显示FL00；按住S2键可以加法调“分”。6）按一下S1键，显示当前XXXX；开始走时。其中，以上按键如果按下某一键后，未按其它键时，则5秒后自动返回到走时状态，而且照明的灯光有光控电路自动控制，无需人为操作。三、电路原理介绍此电路通过稳压电路来提供稳定的电压控制，并以单片机为核心来实现电路的整体功能，当单片机T0输出一个低电平时，可以控制LED1、LED2熄灭，并由单片机完成走时及高度数码管的驱动。在电路中，按键S1、S2用作实践调整，共阴4位数码管模块IC2作为时间显示，其中个位、十位作分显示，百位、千位作时显示，排阻RP为限流电阻。具体功能电路如下所示1、整流、稳压电路市电经过降压后有D3D6整流，在C6、C7上得到降压，D7、D10为简易稳压电源，稳压值约为6V。其原理图如下所示R11MC1C6100UFC7100UFD34007D54007D44007D64007D74148LED1LED2R2150ZD15V12、光控发光电路电路中R17、Q1、Q3及LED1、LED2组成光控发光电路。白天环境光的照射使得R17为低阻抗，Q1、Q3导通，LED1、LED2被Q1的C、E极短路而不发光；夜晚，R17为高阻抗，Q3、Q1截止，LED1、LED2发光。为了防止夜间偶尔市电掉电造成走时不准，因此，专为此设计了36V的后备电池，一般市电掉电几十分钟不会造成走时误差。其电路原理图如下R410KR310KR710KR610KR510KC2CAPC8100UFD74148D84148D94007LED1LED2Q39013Q19012Q29012Y1CRYSTALC3CAP12J2ZD15V1GNDVCCR17光光光光四、结语通过此次设计的制作让我了解到了用PROTEL99SE设计一个电路原理图并不是一件容易的事儿，在设计原理图中有很多元件是PROTEL中本身没有的，只有通过自己新建原理图库和PCB封装库才能够完成电路的绘制，而本次设计中光敏电阻、4位数码管在原理图中都没有涉及到，他需要自己去建立一个自己的库文件才能够解决这个问题。综合本次设计来看，此次设计电路原理图并不复杂，只涉及到一些简单的硬件电路设计和一些软件编程的相关知识；尽管如此，在设计中任然遇到诸多麻烦，比如网表不能正确导入PCB中、元件库找不到等问题，因此再有了此次实践后，相信在以后的PROTEL设计电路图时会更加顺利。五、参考文献1郭兵电子设计自动化EDA技术及应用北京机械工业出版社，20062潘永雄电子线路CAD实用教程西安西安电子科技大学出版社,20O13胡汉才单片机原理及其接口技术北京清华大学出版社，19964杨振江等智能仪器与数据采集系统中的新器件及应用西安电子科技大学出版社,20018附录一元器件清单PARTTYPEDESIGNATORFOOTPRINTDESCRIPTION01UFC4RAD01CAPACITOR1K8RP1DIP161MR1AXIAL044位LED_MODD26LEDMOD5V1ZD1DIODE04SCHOTTKYDIODE10KR3AXIAL0410KR4AXIAL0410KR7AXIAL0410KR5AXIAL0410KR6AXIAL0410UFC9RB2/4ELECTROLYTICCAPACITOR100R8AXIAL04100UFC7RB2/4ELECTROLYTICCAPACITOR100UFC8RB2/4ELECTROLYTICCAPACITOR100UFC6RB2/4ELECTROLYTICCAPACITOR150R2AXIAL044007D9DIODE04DIODE4007D4DIODE04DIODE4007D6DIODE04DIODE4007D3DIODE04DIODE4007D5DIODE04DIODE4148D10DIODE04DIODE4148D8DIODE04DIODE4148D11DIODE04DIODE4148D7DIODE04DIODE8051U1DIP409012Q2TO5PNPTRANSISTOR9012Q1TO5PNPTRANSISTOR9013Q3TO5NPNTRANSISTORCAPC2RAD01CAPACITORCAP