小區(qū)樓道燈設(shè)計(jì)本科畢業(yè)論文

1、 畢業(yè)論文題 目： 小區(qū)樓道燈設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 學(xué)生學(xué)號(hào)： 系 別： 物理與電子信息系 專 業(yè)： 電子科學(xué)與信息技術(shù) 屆 別： 2012 指導(dǎo)教師： 聶 文 艷 目錄小區(qū)樓道燈設(shè)計(jì)學(xué)生： 指導(dǎo)教師： 淮南師范學(xué)院物理與電子信息系 摘 要：小區(qū)樓道燈控制，一要節(jié)約用電、控制自動(dòng)化；二要方便住戶對(duì)樓道照明用電的管理；三要投資少。根據(jù)這三個(gè)原則，本文介紹了一款基于單片機(jī)的聲光控小區(qū)樓道燈的設(shè)計(jì)。用聲光控小區(qū)樓道燈代替住宅小區(qū)的樓道上的照明，只有在天黑以后，當(dāng)有人走過(guò)樓梯通道，發(fā)出腳步聲或其它聲音時(shí)，樓道燈會(huì)自動(dòng)點(diǎn)亮，提供照明，當(dāng)人們進(jìn)入家門或走出公寓，樓道燈延時(shí)幾分鐘后會(huì)自動(dòng)熄滅。在白天，即使有聲音

2、，樓道燈也不會(huì)亮，可以達(dá)到節(jié)能的目的。該設(shè)計(jì)可作為企業(yè)、賓館、商場(chǎng)及住宅的走廊、樓梯、電梯間、衛(wèi)生間、庫(kù)房等處的自動(dòng)開(kāi)關(guān)，起到“人來(lái)燈自亮，人走燈自滅”的作用，既新穎方便，又節(jié)約用電，在某些場(chǎng)所還能起到威懾盜竊活動(dòng)的防范作用。本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，器件功耗很小，價(jià)格低廉，隱蔽性好，應(yīng)用范圍廣，所以可以通過(guò)擴(kuò)展而達(dá)到實(shí)際的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：聲光控電路；延時(shí)；節(jié)能residential corridor lamp designauthor: supervisor: huainan normal university department of physics and electronic informat

3、ionabstract: village corridor lights control, one is to save electricity, control automation; the convenience of corridor of illumination residents management; third, we need less investment. according to the three principles, this paper introduces a based on scm control village voice of corridor li

4、ghts design. by acoustic electric village corridor lights instead of residential area in the corridor of the lighting, only after dark, when someone walked by the stairs channel, a footsteps or other voice, the corridor to the parade automatic light, with lighting, when people enter the house or out

5、 of the apartment, corridor lights will be a few minutes after delay goes out. during the day, even a voice, corridor lights also will not light, can achieve the purpose of saving energy. this design can be used as enterprises, hotels, stores and residential hallway, stair, elevator, toilet, the tre

6、asury of the place such as automatic switch, rise to people to the bright lights, people walk out the lights effect, both novel convenient, and to save electricity, and, in some places still can rise to the activities of the guard against theft deterrent effect. this design is simple in structure, t

7、he power consumption of the device is very small, the price is cheap, easy to conceal, application range, so can be extended to reach of actual application. keywords: sound electric circuit; delay; energy saving 前言電力作為一種潔凈方便的能源廣泛的應(yīng)用與我們的生活與生產(chǎn)方面，因此電能的節(jié)能尤為重要，要節(jié)能首先就要做到節(jié)約能源，其次再通過(guò)科學(xué)研究發(fā)明更加人性化和節(jié)能的用電器。我國(guó)照明缺乏

8、獨(dú)創(chuàng)產(chǎn)品，模仿產(chǎn)品居多，基礎(chǔ)加工落后，只顧外表，輕視功能，產(chǎn)品的品種比較單一，性能差。尤其是在“智能”照明方面，缺乏創(chuàng)新，與國(guó)外智能燈具在技術(shù)研究方面有著不小的差距。我國(guó)現(xiàn)階段的照明系統(tǒng)大多都是應(yīng)用模擬電子技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，分立元件多，不可靠，而且許多聲控開(kāi)關(guān)的平均使用壽命不長(zhǎng)，主要是因?yàn)殡娐纷黝l繁的開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)電流非常大，導(dǎo)致功率元件可控硅由于過(guò)載而損壞。如果在設(shè)計(jì)中采用開(kāi)關(guān)電壓過(guò)零保護(hù)技術(shù)，可消除白熾燈開(kāi)啟瞬間的大電流沖擊，有效地防止可控硅元件啟動(dòng)時(shí)的電流過(guò)載，大大地延長(zhǎng)了開(kāi)關(guān)的使用壽命，并且可以起到保護(hù)燈泡的作用。全球性的能源短缺和環(huán)境污染在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的中國(guó)表現(xiàn)得尤為突出，節(jié)能和環(huán)保是中國(guó)實(shí)

9、現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展所急需解決的問(wèn)題?；谀壳皣?guó)內(nèi)國(guó)際形勢(shì)，尤其是能源緊缺，智能照明必是以后照明系統(tǒng)的發(fā)展方向。如今單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，未來(lái)的發(fā)展方向趨向于運(yùn)用單片機(jī)可以設(shè)計(jì)出智能型的聲控開(kāi)關(guān)，電路設(shè)計(jì)好后，運(yùn)用軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能，靈活方便，修改簡(jiǎn)單。在使用過(guò)程中更加的安全節(jié)電，智能環(huán)保。同時(shí)，智能照明將會(huì)使人們利用起來(lái)更加便利，改善家庭環(huán)境，不僅為建筑照明提供多種的藝術(shù)效果，而且使燈具控制和維護(hù)變得更為簡(jiǎn)單，而且具有可靠性高、安裝布線容易。 1 課題分析1.1 課題現(xiàn)狀公共場(chǎng)所和居民居住區(qū)的公共樓道普遍使用機(jī)械手動(dòng)開(kāi)關(guān),由于各種原因往往出現(xiàn)許多燈泡點(diǎn)亮長(zhǎng)明的現(xiàn)象,故使燈泡壽命短,浪費(fèi)電

10、量,為國(guó)家、單位、個(gè)人造成經(jīng)濟(jì)損失。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的聲光控小區(qū)樓道燈，使公共場(chǎng)所和居民居住區(qū)的公共樓道燈在白天時(shí)不亮，晚上聞聲自亮，待人走后，幾十秒后自動(dòng)關(guān)閉，既方便，又省電。1.2 課題的研究?jī)?nèi)容運(yùn)用單片機(jī)可以設(shè)計(jì)出智能型的聲光控樓道燈，電路設(shè)計(jì)好后，運(yùn)用軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能，靈活方便，修改簡(jiǎn)單，在使用過(guò)程中更加的安全節(jié)電，智能環(huán)保。1.3 課題意義（1）利用單片機(jī)作為中央處理器；（2）具有光控功能，白天不亮燈，晚上有聲音時(shí)亮燈；（3）延時(shí)時(shí)間可調(diào)節(jié)；（4）具有過(guò)零檢測(cè)功能；（5）所設(shè)計(jì)的電路系統(tǒng)應(yīng)做到節(jié)能、智能、耐用、可靠性高以及維護(hù)方便。2 硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.1 聲音信號(hào)采集電

11、路的設(shè)計(jì) 如圖1所示為聲音信號(hào)采集電路。r6為聲傳感器，當(dāng)沒(méi)有聲音時(shí)，其輸出為低電壓信號(hào)，若有聲音時(shí)，輸出一電壓值，該電壓值經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器op07放大，放大倍數(shù)為r2/r4，r2為可變電阻，可以調(diào)節(jié)其阻值，使其放大倍數(shù)改變，起到調(diào)節(jié)聲音靈敏度的作用。圖1 聲信號(hào)采集電路圖2 tlc2543為a/d轉(zhuǎn)換器，tlc2543采用串行接口，與外圍電路的連線簡(jiǎn)單，三個(gè)控制輸入端為cs（片選）、輸入/輸出時(shí)鐘（i/o clock）以及串行數(shù)據(jù)輸出端（data input）。片內(nèi)的14通道多路器可以選擇11個(gè)輸入中的任何一個(gè)或3個(gè)內(nèi)部自測(cè)試電壓中的一個(gè)，采用一保持是自動(dòng)的，轉(zhuǎn)換結(jié)束，eoc輸出變高。tlc2

12、543的引腳排列如圖2所示。引腳功能說(shuō)明如下：ain0ain10：模擬輸入端，由內(nèi)部多路器選擇。對(duì)4.1mhz的i/o clock，驅(qū)動(dòng)源阻抗必須小于或等于50；cs：片選端，cs由高到低變化將復(fù)位內(nèi)部計(jì)數(shù)器，并控制和使能data out、data input和i/o clock。cs由低到高的變化將在一個(gè)設(shè)置時(shí)間內(nèi)禁止data input和i/o clock；data input：串行數(shù)據(jù)輸入端，串行數(shù)據(jù)以msb為前導(dǎo)并在i/o clock的前4個(gè)上升沿移入4位地址，用來(lái)選擇下一個(gè)要轉(zhuǎn)換的模擬輸入信號(hào)或測(cè)試電壓，之后i/o clock將余下的幾位依次輸入；data out：a/d轉(zhuǎn)換結(jié)果三態(tài)

13、輸出端，在cs為高時(shí)，該引腳處于高阻狀態(tài)；當(dāng)cs為低時(shí)，該引腳由前一次轉(zhuǎn)換結(jié)果的msb值置成相應(yīng)的邏輯電平；eoc：轉(zhuǎn)換結(jié)束端。在最后的i/o clock下降沿之后，eoc由高電平變?yōu)榈碗娖讲⒈３值睫D(zhuǎn)換完成及數(shù)據(jù)準(zhǔn)備傳輸；vcc、gnd：電源正端、地；ref、ref：正、負(fù)基準(zhǔn)電壓端。通常ref接vcc，ref接gnd。最大輸入電壓范圍取決于兩端電壓差； i/o clock：時(shí)鐘輸入/輸出。圖2 tcl2543a/d轉(zhuǎn)換器tlc2543的主要特性如下：（1）11個(gè)模擬輸入通道； （2）66ksps的采樣速率； （3）最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為10s； （4）spi串行接口； （5）線性度誤差最大為1lsb

14、； （6）低供電電流（1ma典型值）； （7）掉點(diǎn)模式電流為4a。由于tlc2543具有以上特點(diǎn)，其轉(zhuǎn)換速度快，與單片機(jī)接口簡(jiǎn)單，占用的i/o口少，因此在本設(shè)計(jì)中選擇進(jìn)行a/d轉(zhuǎn)換，用于采集聲音信號(hào)。2.2 光信號(hào)判斷電路的設(shè)計(jì)樓道上的聲控開(kāi)關(guān)出了聲音控制外，還必須有光控功能，即在白天時(shí)無(wú)論有無(wú)聲音，都不會(huì)點(diǎn)亮燈泡，只有在夜晚或是光線較暗時(shí)，發(fā)出聲音后，才會(huì)開(kāi)燈。這就必須設(shè)計(jì)一個(gè)光控電路，原理圖如圖3所示。圖3 光信號(hào)判斷電圖中d1為光敏電阻器，光敏電阻器的主要功能是，當(dāng)沒(méi)有光照或光線不足時(shí)，其阻值較大，達(dá)到兆歐級(jí)以上，相當(dāng)于處于短路狀態(tài)，此時(shí)r1電位器中間抽頭輸出為低電平。而當(dāng)有光照時(shí)，光敏

15、電阻阻值下降，阻值相當(dāng)小，此時(shí)電位器r1的中間抽頭輸出為高電位。lm393和電位器r8組成一電壓比較器，當(dāng)同相輸入端電位高于反相輸入端時(shí)，lm393輸出一高電平，反之，當(dāng)反相輸入端電位高于同相輸入端時(shí)，lm393輸出一低電平，輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)具有施密特功能的反相器74ls14，送到單片機(jī)，由單片機(jī)進(jìn)行檢測(cè)，判斷是否有光照。2.3 過(guò)零啟動(dòng)保護(hù)電路的設(shè)計(jì)普通的白熾燈正常發(fā)光時(shí)的燈絲與不發(fā)光時(shí)燈絲電阻值相差甚遠(yuǎn)，從而使得其在啟動(dòng)瞬間的沖擊電流非常大，例如一只60w的燈泡，在正常發(fā)光時(shí)，電阻約為800歐，工作在標(biāo)準(zhǔn)市電220v時(shí)，工作電流不到0.3a。然而在不放光時(shí)，燈絲的電阻阻值約為6歐，當(dāng)啟動(dòng)時(shí)，電

16、流會(huì)很大，約有3.5a左右。這種大電流的沖擊，很容易損壞可控硅。如圖4為白熾燈啟動(dòng)時(shí)的電流波形圖。圖5 白熾燈啟動(dòng)電流波形圖市電電壓是交流220v，交流電始終是從零值到峰值的變化，只要使白熾燈在零值或零值附近啟動(dòng)，就可以避免大電流的沖擊。如圖5為過(guò)零啟動(dòng)保護(hù)電路。d2為整流橋，scr為可控硅，過(guò)零啟動(dòng)主要是由電阻rx1rx5，二極管d3和二極管o6組成。rx2rx3是采樣電阻，當(dāng)整流橋2號(hào)端子的電壓處于低電壓時(shí)，rx2和rx3之間的電壓也很低，q6處于截止工作狀態(tài)，protect端輸出高電平。當(dāng)整流橋的2號(hào)端口為高電壓時(shí)，rx2和rx3之間的電壓亦很高，使q6工作在導(dǎo)通狀態(tài)，protect端輸

17、出低電平。把protect的低電平信號(hào)送到單片機(jī)的i/o上進(jìn)行檢測(cè)，由單片機(jī)作出判斷，再?zèng)Q定scr端得電壓值，當(dāng)protect為高，此時(shí)的電壓為低，可以驅(qū)動(dòng)scr導(dǎo)通，點(diǎn)亮白熾燈，當(dāng)protect為低，此時(shí)的電壓為高，使scr關(guān)閉，暫時(shí)不點(diǎn)亮白熾燈，等到過(guò)零點(diǎn)電位時(shí)才運(yùn)作。因此，無(wú)論什么時(shí)候有聲音信號(hào)來(lái)，只有在低電位時(shí)，才驅(qū)動(dòng)scr可控硅打開(kāi)，聲控信號(hào)才起作用，實(shí)現(xiàn)零壓?jiǎn)?dòng)。圖5 過(guò)零啟動(dòng)保護(hù)電路白熾燈點(diǎn)亮以后，可控硅scr導(dǎo)通，二極管d3的陽(yáng)極電位就會(huì)下降，此時(shí)二極管d3就起到了過(guò)零電壓?jiǎn)?dòng)取消的作用。當(dāng)有高電壓來(lái)時(shí)，rx1與rx2之間的電位就會(huì)高于d3的陽(yáng)極電位，二極管導(dǎo)通，從而使q6的基

18、極輸入電位下降，有效地避免了燈泡的閃爍現(xiàn)象。2.4 定時(shí)電路的設(shè)計(jì)聲控開(kāi)關(guān)在打開(kāi)后，需要定時(shí)一定的時(shí)間，一般為幾十秒，設(shè)計(jì)時(shí)可以借助時(shí)鐘芯片，這里選用一款美國(guó)dallas公司生產(chǎn)的高性能、低功耗、帶ram的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片ds1302.ds1302與cpu通過(guò)三線接口同步通信，其接口電路如圖6所求。圖6 定時(shí)電路2.5 驅(qū)動(dòng)輸出電路的設(shè)計(jì)前面提到，當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到聲光信號(hào)后，要控制圖6中的scr可控硅導(dǎo)通，才能點(diǎn)亮燈泡，因此要設(shè)計(jì)一個(gè)驅(qū)動(dòng)輸出電路。圖7 驅(qū)動(dòng)輸出電路如圖7所示，用一個(gè)反向器與一個(gè)npn型的三極管，一般的8050或9013都可以，再加一個(gè)上位電阻，此處用一個(gè)10k的電位器，方便可調(diào)。單

19、片機(jī)的一個(gè)i/o端口控制74ls14，使三極管關(guān)斷截止或?qū)ㄩ]合。當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到有聲光信號(hào)時(shí)需要驅(qū)動(dòng)可控硅導(dǎo)通，則單片機(jī)給一個(gè)高電平信號(hào)，經(jīng)反向器反為低電平，三極管截止，scr輸出端為高，打開(kāi)可控硅，點(diǎn)亮燈泡。反之，單片機(jī)給一個(gè)低電平，使三極管導(dǎo)通，scr端輸出為低，可控硅截止，燈泡不亮。2.6 電源設(shè)計(jì)燈泡的工作電壓為220v，但控制器的工作電壓為5v，所以必須設(shè)計(jì)一個(gè)電源電路，取得5v的低電壓。如圖7所示，zi為9v穩(wěn)壓管，c7c10為濾波電容，d4、d5為保護(hù)二極管，7805為三端穩(wěn)壓管。220v經(jīng)過(guò)整流后，經(jīng)過(guò)z1穩(wěn)壓輸出9v，再經(jīng)c9和c7濾波輸出直流電壓，從7805的1腳輸出+5v

20、。圖8 電源設(shè)計(jì)2.7 看門狗電路的設(shè)計(jì)2.7.1 簡(jiǎn)介看門狗電路及其作用在由單片機(jī)構(gòu)成的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,由于單片機(jī)的工作常常會(huì)受到來(lái)自外界電磁場(chǎng)的干擾,造成程序的跑飛,而陷入死循環(huán),程序的正常運(yùn)行被打斷,由單片機(jī)控制的系統(tǒng)無(wú)法繼續(xù)工作,會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)的陷入停滯狀態(tài),發(fā)生不可預(yù)料的后果,所以出于對(duì)單片機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的考慮,便產(chǎn)生了一種專門用于監(jiān)測(cè)單片機(jī)程序運(yùn)行狀態(tài)的芯片俗稱“看門狗”（watchdog）。聲控開(kāi)關(guān)控制器長(zhǎng)時(shí)間工作，電路中即有220v的強(qiáng)電，又有+5v的低工作電壓，現(xiàn)場(chǎng)的抗干擾在所難免，為避免單片機(jī)的程序跑飛，這里加入了看門狗電路，起到抗干擾的作用。x5045將eepr

21、om、看門狗定時(shí)器、電壓監(jiān)控三種功能組合在單個(gè)芯片之內(nèi)，大大簡(jiǎn)化了硬件設(shè)計(jì)，提高了系統(tǒng)的可靠性，減少了對(duì)印制電路板的空間要求，降低了成本和系統(tǒng)功耗，是一種理想的單片機(jī)外圍芯片。x5045引腳如圖9所示。圖9 x5045引腳圖其引腳功能如下：cs：芯片選擇輸入：當(dāng)cs是高電平時(shí)，芯片未選中，并將so置為高阻態(tài)。器件處于標(biāo)準(zhǔn)的功耗模式，除非一個(gè)向非易失單元寫的周期開(kāi)始。在cs是高電平時(shí)，將cs拉低將使器件處于選擇狀態(tài)，器件將工作于工作功耗狀態(tài)。在上電后任何操作之前，cs必須要有一個(gè)高變低的過(guò)程；so：串行輸出：so是一個(gè)推/拉串行數(shù)據(jù)輸出引腳，在讀數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)在sck脈沖的下降沿由這個(gè)引腳送出；s

22、i：串行輸入：si是串行數(shù)據(jù)輸入器，指令碼、地址、數(shù)據(jù)都通過(guò)這個(gè)引腳進(jìn)行輸入。在sck的上升沿進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入，并且高位（msb）在前；sck：串行時(shí)鐘輸入：其上升沿將數(shù)據(jù)或命令寫入，下降沿將數(shù)據(jù)輸出；wp：寫保護(hù)輸入：當(dāng)wp引腳是低電平時(shí)，向x5045中寫的操作被禁止，但是其他的功能正常。當(dāng)引腳是高電平時(shí)，所有操作正常，包括寫操作。如果在cs是低的時(shí)候，wp變?yōu)榈碗娖?，則會(huì)中斷向x5045中寫的操作，但是，如果此時(shí)內(nèi)部的非易失性寫周期已經(jīng)初始化了，wp變?yōu)榈碗娖讲黄鹱饔茫籿ss：地；vcc：電源電壓；reset：復(fù)位輸出：reset是一個(gè)開(kāi)漏型輸出引腳。只要vcc下降到最小允許vcc值，這個(gè)引

23、腳就會(huì)輸出高電平，一直到vcc上升超過(guò)最小允許值之后200ms。同時(shí)它也受看門狗定時(shí)器控制，只要看門狗處于激活狀態(tài)，并且wdi引腳上電平保持為高或者為低超過(guò)了定時(shí)的時(shí)間，就會(huì)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)。cs引腳上的一個(gè)下降沿將會(huì)復(fù)位看門狗定時(shí)器。由于這是一個(gè)開(kāi)漏型的輸出引腳。所以在使用時(shí)必須接上拉電阻。x5045硬件連接圖如圖10所示。x5045芯片內(nèi)包含有一個(gè)看門狗定時(shí)器，通過(guò)軟件預(yù)置系統(tǒng)的監(jiān)控時(shí)間后，若在預(yù)置的時(shí)間內(nèi)看門狗芯片的cs端電平?jīng)]有發(fā)生變化，則x5045將從reset輸出一個(gè)高電平信號(hào)，使cpu復(fù)位圖10 看門狗電路2.7.2 x5045特性介紹（1）可選時(shí)間的看門狗定時(shí)器。（2）vcc的降壓

24、檢測(cè)和復(fù)位控制。（3）5種標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)始復(fù)位電壓，使用特定的編程順序即可對(duì)電壓檢測(cè)和復(fù)位開(kāi)始電壓進(jìn)行編程，復(fù)位電壓可低至vcc=1v。（4）省電特性：在看門狗打開(kāi)時(shí)，電流小于50ua，在看門狗關(guān)閉時(shí)，電流小于10ua，在讀操作時(shí)，電流小于2ma。不同的型號(hào)的器件，其供電電壓可以是1.8-3.6v、2.7-5.5v、4.5-5.5v。4k位eeprom,1,000,000次的擦寫周期。（5）具有數(shù)據(jù)的塊保護(hù)功能可以保護(hù)1/4、1/2、全部的eeprom，當(dāng)然也可以置于不保護(hù)狀態(tài)。（6）內(nèi)建的防誤寫措施：用指令允許寫操作，寫保護(hù)引腳。（7）時(shí)鐘可達(dá)3.3m。（8）短的編程時(shí)間：16字節(jié)的頁(yè)寫模式；寫時(shí)

25、由器件內(nèi)部自動(dòng)完成；典型的器件寫周期為5ms。3 軟件設(shè)計(jì)3.1 軟件設(shè)計(jì)語(yǔ)言的選擇單片機(jī)語(yǔ)言的編程一般使用兩種語(yǔ)言：c語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言。匯編語(yǔ)言是一種用文字助記符來(lái)表示機(jī)器指令的符號(hào)語(yǔ)言，是最接近機(jī)器語(yǔ)言的一種語(yǔ)言。其主要的優(yōu)點(diǎn)是占用資源少，程序執(zhí)行效率高。但是不同的cpu，其匯編語(yǔ)言可能有所差異,所以不易移植。c語(yǔ)言是一種結(jié)構(gòu)化的高級(jí)語(yǔ)言。其優(yōu)點(diǎn)是可讀性好，移植容易，是普遍使用的一種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。缺點(diǎn)是占資源較多，執(zhí)行效率沒(méi)有匯編高。c語(yǔ)言是一種編譯型程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它兼顧了許多種高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn)，其具備匯編語(yǔ)言的功能。c語(yǔ)言有功能豐富的庫(kù)函數(shù)、運(yùn)算速度快、編譯效率高、有良好的可移植性，而且可以直

26、接實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)硬件的控制。c語(yǔ)言是一種結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它支持當(dāng)前程序設(shè)計(jì)中廣泛用的有頂向下結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)技術(shù)。此外，c語(yǔ)言程序具有完善的模塊程序結(jié)構(gòu)，從而為軟件開(kāi)發(fā)中采用模塊化程序設(shè)計(jì)方法提供了有力的保障。因此使用c語(yǔ)言進(jìn)行程序的設(shè)計(jì)已經(jīng)為軟件開(kāi)發(fā)的一個(gè)主流。綜上所述，用c語(yǔ)言進(jìn)行單片機(jī)程序設(shè)計(jì)是單片機(jī)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的必然趨勢(shì)。本設(shè)計(jì)就采用c語(yǔ)言進(jìn)行編程，明顯的增加了軟件的可讀性。3.2 程序流程圖3.3 主程序設(shè)計(jì)#define on 1024#define off_time 30sbit light=p30;/光信號(hào)sbit protect=p31;/過(guò)零信號(hào)sbit open=p37;/開(kāi)

27、亮控制void main(void) bit on_flag; unsigned char time3=0; unsigned int voice; unsigned char time; unsigned char old_second; x5045_wrsr(0x00); /打開(kāi)看門狗 ds1302settime(time); /設(shè)置時(shí)間初值 open = 0; /關(guān)閉可控硅 reset_wdt(); /復(fù)位看門狗 while(1) if(light = 0) /判斷是否在夜晚 voice = tlc2543_write(0x00); /采集聲音信號(hào) reset_wdt(); /復(fù)位看門狗

28、 if(voice = on) /有聲音 while(1) if(protect = 1) /處于零壓 open = 1; /驅(qū)動(dòng)輸出 on_flag = 1; /置開(kāi)燈標(biāo)志位為1 ds1302gettime(time);/獲取當(dāng)前時(shí)間值 old_second = time0; break; /跳出循環(huán) reset_wdt(); while(on_flag = 1) /已經(jīng)開(kāi)燈就計(jì)時(shí) ds1302gettime(time);/獲取當(dāng)前時(shí)間值 if(old_second != time0) /一秒后 old_second = time0; time+; /計(jì)數(shù)變量累加 if(time =off_

29、time) /時(shí)間到 on_flag = 0; open = 0; /關(guān)燈 reset_wdt(); 4 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)4.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體方案圖如圖11所示。cpu以gms97c2051單片機(jī)為核心，gms97c2051是lg公司生產(chǎn)，引腳功能和指令系統(tǒng)與mcs-51兼容的20引腳封裝單片機(jī)，片內(nèi)含2k字節(jié)的eprom，與mcs-51的主要不同之處是少了p0和p1口，能方便地用于不需外擴(kuò)程序存儲(chǔ)器的應(yīng)用場(chǎng)合，達(dá)到簡(jiǎn)化電路、縮小體積、減小損耗和降低成本的目的。整個(gè)設(shè)計(jì)包括以下幾個(gè)模塊：聲信號(hào)采集模塊，該模塊主要是負(fù)責(zé)聲音信號(hào)的采集并放大，再經(jīng)過(guò)a/d轉(zhuǎn)換器輸入到單片機(jī)。（1）聲信號(hào)采集

30、模塊，該模塊主要是負(fù)責(zé)聲音信號(hào)的采集并放大，再經(jīng)過(guò)a/d轉(zhuǎn)換器輸入到單片機(jī)。（2）過(guò)零保護(hù)模塊，該模塊主要是負(fù)責(zé)聲音信號(hào)的采集并放大，再經(jīng)過(guò)a/d轉(zhuǎn)換輸入到單片機(jī)。（3）光信號(hào)采集模塊，對(duì)光信號(hào)進(jìn)行處理，電路當(dāng)中有光信號(hào)時(shí)，輸出一電平信號(hào)給單片機(jī)，當(dāng)晚上或光線較暗時(shí)輸出一反向信號(hào)給單片機(jī)，由單片機(jī)作出判斷。（4）時(shí)鐘定時(shí)模塊，運(yùn)用一時(shí)鐘芯片，起到定時(shí)功能，當(dāng)燈亮后，一定定時(shí)時(shí)間到，即自動(dòng)熄滅。（5）看門狗模塊，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)干擾起保護(hù)作用，防止單片機(jī)的程序跑飛，使使使之輸出一電壓值，到可控使可控硅打開(kāi)。（6）輸出驅(qū)動(dòng)模塊，由單片機(jī)控制，使之輸出一電壓值，到可控硅，使可控硅打開(kāi)。4.2 系統(tǒng)的工作原理采用串行a/d對(duì)聲音信號(hào)的采集，可以通過(guò)軟件來(lái)調(diào)節(jié)對(duì)聲音的靈敏度。單片機(jī)軟件實(shí)施對(duì)光度的判斷，使開(kāi)關(guān)在白天時(shí)即使有聲音也不工作，在晚上聞聲自亮。圖11 整體方案圖4.3 印制電路板（pcb）4.4 調(diào)試結(jié)果及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)將程序?qū)雊ms97c2051芯片，利用keil與proteus進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試成功后可以達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。通過(guò)設(shè)計(jì)智能聲光控?zé)簦由盍藢?duì)單片機(jī)系列的認(rèn)識(shí)。讓我更好的運(yùn)用了本科四年所學(xué)的知識(shí)，運(yùn)用于實(shí)踐，加深了對(duì)知識(shí)的理解。在設(shè)計(jì)過(guò)程中學(xué)習(xí)了很多軟件的使用，包括硬件部分運(yùn)用p