LED亮度自動調節(jié)系統設計(共28頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)LED亮度自動調節(jié)系統設計摘要：當今世界，環(huán)境的污染、能源的緊缺喚醒了世界各國人民的節(jié)能減排意識，肩負著環(huán)保、節(jié)能減排的希望及使命的節(jié)能燈應運而生并逐漸被社會認可和接收。LED被稱為第四代照明光源或綠色光源，LED的發(fā)光器件是冷光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等特點，是未來照明節(jié)能發(fā)展的方向。本文設計了一種以 STC89C52單片機為核心的亮度自動調光系統，通過光敏傳感器感知外界光強，單片機系統根據采集的數據控制LED的通斷，達到調節(jié)光源發(fā)光亮度的目的，本系統還增加了手動控制功能增強了系統控制的靈活性。本系統具有自動,節(jié)能，結構簡單，成本低,工作穩(wěn)

2、定可靠等特點,在日常生活中具有一定的實際應用價值。關鍵詞：單片機；A/D 轉換；光敏電阻；LEDThe system design of automatic regulating LED brightnessAbstract: In today's world, pollution, shortage of energy environment awakened people all over the world awareness of energy conservation and emission reduction, energy-saving lamps and should

3、ering the mission to environmental protection, energy saving and emission reduction of emerge as the times require and gradually recognized and received.LED is called the fourth generation lighting source or a green light, the light emitting device LED is a cold light source, has the characteristics

4、 of energy saving, environmental protection, long life, small volume and so on, is the future direction of development of energy-saving lighting.This paper designed an automatic dimming system of a STC89C52 microcontroller as the core to the brightness, the photosensitive sensor sensing external lig

5、ht intensity, SCM system based on data acquisition control LED open, to adjust the brightness of the light source,and the system also increases the manual control function to enhance the flexibility of system control.The system has automatic, energy saving, simple structure, low cost, stable and rel

6、iable work, has certain practical value in daily lifeKey Words:singlechip;A/D conversion; photosensitive resistance;LED1 引言隨著現代社會的發(fā)展，能源消耗的加劇，高效的照明技術得到人們的廣泛關注。LED以其高效率、低消耗、低電壓驅動、使用壽命長等優(yōu)點，越來越多的應用往各種照明場合，在可預見的將來可能完全取代傳統的白熾燈、熒光燈照明，給照明產業(yè)帶來革命性的變化1。在這一設計里我們將涉及到有關LED自動調節(jié)亮度的設計，這從原理上使我們對這一設計有了解。將其與我們切實地相聯系起來。

7、1.1 選題背景伴隨著全球經濟的迅速發(fā)展，能源消耗的不斷加劇，帶來的的則是大量的環(huán)境污染和生態(tài)破壞，綠色節(jié)能已經成為全球普遍關注的話題，人們正通過各種途徑尋找新的節(jié)能方式1。在電能消耗中，照明用電占發(fā)電總量的比例：發(fā)達國家是19%，我國現今達到12%。可以預知的是，隨著經濟不斷發(fā)展，在將來我國的照明用電將有大比例的提高，綠色節(jié)能照明的研究應用越來越受到重視。開發(fā)和推廣應用節(jié)能燈具，成為迫在眉睫的任務。LED照明就是在這樣的形勢下發(fā)展起來的2。近幾年來，LED的發(fā)光效率已增長了100倍，而成本下降了10倍。在目前LED光源及市場開發(fā)中，極具發(fā)展與應用前景的是照明用LED，其用作固體照明器件的經濟

8、性顯著，且有利于環(huán)保，正逐步取代傳統的白熾燈。LED已被全球公認為新一代的環(huán)保型高科技光源3。1.2 實現功能這次設計的LED亮度自動調節(jié)系統根據采集到的外部光照強度，由單片機控制LED的通斷，達到調節(jié)光源發(fā)光亮度的目的，具有非常好的實用價值。在它的工作過程中，系統可以直接與220V的交流電源相連接，內部設有自動穩(wěn)壓電路，可將220V交流電轉變?yōu)閱纹瑱C所需的5V直流穩(wěn)壓輸出，同時具備隨時復位電路。設計要求：本系統采用單片機STC89C52作為本設計的核心元件，光敏器件將外部光信號轉換為電信號，通過單片機調節(jié)16盞LED的通斷進行亮度調節(jié)。1)系統LED個數： 16個2)系統反饋控制時間： t&

9、gt;1s3)系統LED燈個數隨著外界光照強度變化而變化，光增強，LED點亮個數變少，反之，亦然，且能實現手動和自動調節(jié)亮度的切換。1.3 技術路線此次主體電路的設計是單片機做為整個電路的核心，同時考慮到整個電路的成本及美觀，選擇適合本設計的單片機就成了一個重要內容?，F今，隨著半導體和單片機技術的發(fā)展，依次出現了不少增強型的CPU，而高檔的單片機也層出不窮，尤其是伴隨著超大規(guī)模的集成電路技術和微電子技術的發(fā)展，單片機因其體積小、功能強、性價比高、可靠性好等獨特的特點，使它在各領域都得到了廣泛的應用，其相關的技術也越來越成熟。因此，我選擇了最為適合的STC89C52單片機來完成硬件電路的設計要求

10、，然后再編制和硬件電路所對應的軟件程序。2 方案選擇本次LED亮度自動調節(jié)系統由硬件電路和軟件電路兩部分組成，下面就來具體說明一下。2.1 系統總體方案的選擇本設計主要解決的的關鍵問題包括單片機接口電路設計、LED 恒流模塊設計及智能控制程序的編寫等。接口電路是硬件設計的重要部分本次方案中主要涉及到的是單片機與傳感器之間的通信及單片機與恒流驅動模塊的接口技術。本設計要實現的功能為基于智能控制器的智能自動調光，主要方案如下：方案一：采用線性調節(jié) LED 電流。通過改變與負載 LED 燈串聯的電阻的阻值來調節(jié)電流大小，以改變 LED 的光線強弱。本方案的優(yōu)點是原理簡單，易于實現亮度的調節(jié)，但是調電

11、流可能會產生使恒流源無法工作的嚴重問題。另外調節(jié)電流無法得到精確調光，因為電流和光輸出并不是完全正比關系，而且不同的LED 會有不同的正向電流和光輸出關系曲線。所以用調節(jié)電流的方法很難實現精確的光輸出控制。方案二：采用脈寬調制（PWM）來調光。通過 STC89C52產生的 PWM 波來調節(jié)恒流驅動芯片，來實現調光的目的4。PWM 調光具有精度高，節(jié)能，易于實現智能控制的等特點。方案三：采用控制LED通斷來調光。通過 STC89C52單片機IO口對多個LED通斷進行控制來實現調光。此方案比較方案二，更加的簡單和易于控制。由以上方案最終選擇方案三。本系統擬采用 STC89C52單片機作為主控模塊，

12、由光電轉換電路采集外界光強信號，經A/D 轉換送單片機處理，單片機根據處理結果智能調節(jié)LED的通斷，以此來實現調節(jié)LED的亮度大小，并加上按鍵電路實現手動調節(jié)亮度大小。2.3 系統框圖根據上述系統設計思想的描述，所示總框圖如圖2-1所示。 STC89C52 單片機光信息采集A/D轉換LED亮度顯示手動/自動切換圖2-1 系統框圖3 硬件電路設計3.1 主控模塊硬件設計是整個系統的基礎，要考慮的方面有很多，除了實現其基本功能之外，主要還要考慮以下幾個因素：系統穩(wěn)的定度，器件的通用性或易選購性，軟件編程的易實現性和系統其它功能及性能指標。因此硬件設計至關重要。現從各功能模塊的實現逐個進行分析探討。

13、本電路的核心部件就是主控芯片單片機，因此對單片機的選擇非常關鍵。單片機自問世以來，性能不斷提高和完善，其資源又能滿足很多應用場合的需要，加之單片機具有集成度高、功能強、速度快、體積小、功耗低、使用方便、性能可靠、價格低廉等特點，因此，在工業(yè)控制、智能儀器儀表、數據采集和處理、語音處理技術、通信系統、高級計算器、家用電器等領域的應用日益廣泛且取得了令人矚目的成果，展現出良好的應用前景。在我國，用得最多的單片機系列就是MCS51系列的單片機。在單片機應用系統開發(fā)過程中，單片機是整個設計的核心，因此選擇合適的單片機型號很重要。根據實現系統功能需要的單片機硬件資源，在性能指標滿足的情況下，該系統的單片

14、機型號選擇8051系列的STC89C52芯片。STC89C52系列單片機是宏晶科技推出的新一代超強抗干擾、高速、低功耗的單片機，指令碼完全兼容傳統8051單片機，12時鐘/機器周期和6時鐘/機器周期可任意選擇。STC89C52具備較完善的中斷功能，有兩個外中斷、兩個定時/計數器中斷和一個串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級的優(yōu)先級別選擇，可以滿足系統在各個子模塊程序之間的切換；STC89C52的運算速度可滿足一般的設計要求；而且STC系列單片機支持ISP在線編程功能，可以不用昂貴的編程器。本次采用的芯片是STC89C52。STC89C52可以支持串口直接下載程序，而AT公司的89C系列單

15、片機需要價格昂貴的專門編程器才可燒寫程序，除此這外兩種單片機在功能上完全一樣。STC89C52單片機除了完全兼容AT89C51外，還有許多擴展功能可以自己發(fā)揮使用。3.1.1 單片機芯片（一）STC89C52主要性能參數1).與MCS-51產品指令和引腳完全兼容2).8K字節(jié)可重擦寫Flash閃速存儲器3).全靜態(tài)操作：0Hz33MHz4).三級加密程序存儲器5).1000次擦寫周期6).32個可編程I/O口線7).3個16位定時/計數器8).8個中斷源9).全雙工UART串行通道10).低功耗空閑和掉電模式（二）功能性概述8k字節(jié)Flash， 32 位I/O 口線，3個16位定時/計數器，一

16、個6向量兩級中斷結構，一個全雙工串行通信口，片內振蕩器及時鐘電路。同時，STC89C52可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM、定時/計數器，串行通信口及中斷系統繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復位。STC89C52引腳圖如圖3-1所示。圖3-1 STC89C52引腳圖3.1.2 復位電路復位使單片機處于起始狀態(tài)，并從該起始狀態(tài)開始運行。復一般需要在系統上電，或者程序死機的時候需要進行單片機的復位。單片機的復位狀態(tài)是單片機在上電時，首先進入的一個特定的狀態(tài)。在復位狀態(tài)下，CPU

17、和整個硬件資源，特別是特殊功能寄存器都處于初始化的狀態(tài)。單片機的復位電路是促使單片機進入復位狀態(tài)的硬件結構。單片機的復位電路是很重要的，復位操作可以完成單片機的初始化，也可使處于死機狀態(tài)下的單片機重新開始運行5。STC89C52 的RST 引腳為復位端，該引腳連續(xù)保持2個機器周期（24 個時鐘振動周期）以上高電平，則可使單片機復位。內部復位電路在每一個機器周期的S5P2 期間采樣斯密特觸發(fā)器的輸出端，該觸發(fā)器可抑制RST 引腳的噪聲干擾，并在復位期間不產生ALE 信號，內部RAM 處于不斷電狀態(tài)。其中的數據信息不會丟失，也即復位后，只影響SFR 中的內容，內部RAM 中的數據不受影響。外部復位

18、有上電復位和按鍵電平復位。由于單片機運行過程中，其本身的干擾或外界干擾會導致出錯，此時我們可按復位鍵重新開始運行。為了便于本設計運行調試，復位電路采用按鍵復位方式。按鍵復位電路如圖3-2 所示：圖3-2 復位電路3.1.3 時鐘電路單片機的時鐘電路6是用于產生單片機正常工作時所需要的時鐘信號。STC89C52單片機內部包含有一個振蕩器，可以用于CPU的時鐘源。另外也可以采用外部振蕩器，由外部振蕩器產生的時鐘信號來供內部CPU運行使用。1). 內部時鐘模式內部時鐘模式是采用單片機內部振蕩器來工作的模式。51系列單片機內部包含有一個高增益的單級反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別為片內放大器

19、的輸入端口和輸出端口,其工作頻率為033MHz。當單片機工作于內部時鐘模式的時候，只需在XTAL1引腳和XTAL2引腳連接一個晶體振蕩器或陶瓷振蕩器，并聯兩個電容后接地即可，如圖3.5所示。使用時對于電容的選擇有一定得要求，具體如下：A 當外接晶體振蕩器的時候，電容值一般選擇C1=C2=3010pF；B 當外接陶瓷振蕩器的時候，電容值一般選擇C1=C2=4010pF。在實際電路設計時，盡量保證外接的振蕩器和電容盡可能接近單片機的XTAL1和XTAL2引腳，這樣可以減少寄生電容的影響，使振蕩器能夠穩(wěn)定可靠地為單片機CPU提供時鐘信號。2). 外部時鐘模式外部時鐘模式是采用外部振蕩器產生時鐘信號，

20、直接提供給單片機使用。對于不同的結構的單片機，外部時鐘信號接入的方式有所不同。對于普通的8051單片機，外部時鐘信號由XTAL2引腳接入后直接送到單片機內部的時鐘信號發(fā)生器，而引腳XTAL1則應直接接地。這里需要注意，由于XTAL2引腳的邏輯電平不是TTL信號，因此外接一個上拉電阻。對于CMOS型的80C51, 80C52, AT89S52等單片機，和普通的8051不同的是其內部的時鐘信號取自于反相放大器的輸入端。因此外部的時鐘信號應該接到單片機的XTAL1引腳，而XTAL2引腳懸空即可。根據實際應用，我們選擇內部時鐘電路，外接頻率12.000MHz的晶體振蕩器，選擇兩個電容值為30pF的陶瓷

21、電容。外部時鐘電路如圖3-3 所示：圖3-3 時鐘電路3.1.4 系統按鍵電路單片機的按鍵電路分為獨立式按鍵接口電路和矩陣式鍵盤電路，考慮本設計只需三個按鍵，結構簡單，故選擇獨立式按鍵接口電路。本設計根據現實需要設置為自動/手動切換按鍵、手動增加按鍵及手動減少按鍵三個按鍵，系統默認為自動狀態(tài)，考慮到自動可能會失靈，設置手動按鍵來調節(jié)LED 燈的亮度等級，當自動/手動檔處于自動狀態(tài)時，系統會跳轉自動部分執(zhí)行，當處于手動狀態(tài)時，可人為的通過手動增和手動減調節(jié)亮度等級。按鍵電路如圖3-4 所示：圖3-4 按鍵電路3.2 光信息采集及A/D轉換模塊本次設計的光信息采集模塊7是整個系統的輸入模塊，由光電

22、轉換電路和模/數轉換電路構成。3.2.1 光電轉換電路1)光敏傳感器簡介光敏傳感器是利用光敏元件將光信號轉換為電信號的傳感器.它的敏感波長在可見光波長附近，包括紅外線波長和紫外線波長。光傳感器不只局限于對光的探測，它還可以作為探測元件組成其他傳感器，對許多非電量進行檢測，只要將這些非電量轉換為光信號的變化即可。光電檢測方法具有精度高,反應快,非接觸等優(yōu)點,而且可測參數多,傳感器的結構簡單,形式靈活多樣,因此,光敏傳感器在檢測和控制中應用非常廣泛。光敏電阻器是利用半導體的光電效應制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器；入射光強，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測量、光的

23、控制和光電轉換（將光的變化轉換為電的變化）。光敏電阻器的阻值隨入射光線（可見光）的強弱變化而變化，在黑暗條件下，它的阻值（暗阻）可達110M 歐,在強光條件（100LX）下，它阻值（亮阻）僅有幾百至數千歐姆。根據系統參數和器件性價比，我們選擇常用的光敏電阻GL5549它具有體積小，反應速度快，靈敏度高，可靠性好等優(yōu)點。2)光電轉換電路光電轉換電路如圖3-5所示：圖3-5 光電轉換電路光敏電阻與1K電阻串聯，經限流電阻與模/數轉換電路連接，光照越強，光敏電阻阻值越小，則光電轉換電路輸出電壓越大，反之越小。3.2.2 A/D轉換電路1)A/D轉換芯片ADC0804介紹ADC0804是一個早期的用來

24、實現A/D轉換8的轉換器，因其價格低廉而在要求不高的場合得到廣泛應用。ADC0804是一個8位、單通道、低價格A/D轉換器，主要特點是：摸數轉換時間大約100us；方便的TTL或CMOS標準接口；可以滿足差分電壓輸入；具有參考電壓輸入端；內含時鐘發(fā)生器；單電源工作時（0V5V）輸入信號電壓范圍是0V5V；不需要調零等等。由于單片機只能識別數字量，需要我們把光電轉換后的模擬電壓信號轉化為相應的數字信號送給單片機。在實際中常用的模數轉換芯片有ADC0804、ADC0809、AD574 等，考慮外圍電路的簡單，且ADC0804的功能能基本達到本次設計的要求，我們選擇它作為本次設計的A/D轉換芯片。A

25、DC0804 芯片的引腳圖如圖3-6：圖3-6 ADC0804所有引腳定義如下： （引腳1）：片選信號。低電平有效，高電平時芯片不工作。 （引腳2）：外部讀數據控制信號。此信號低電平時ADC0804把轉換完成的數據加載到DB口。 （引腳3）：外部寫數據控制信號。此信號的上升沿可以啟動ADC0804的A/D轉換過程。 CLK IN（引腳4）：時鐘輸入引腳。ADC0804使用RC振蕩器作為A/D時鐘，CLK IN是振動器的輸入端。 （引腳5）：轉換結束輸出信號。ADC0804完成一次A/D轉換后，此引腳輸出一個低脈沖。對單片機可以稱為中斷觸發(fā)信號。 Vin（+）（引腳6）：輸入信號電壓的正極。 V

26、in（）（引腳7）：輸入信號電壓的負極。可以連接到電源地。 AGND（引腳8）：模擬電源的地線。 Vref/2（引腳9）：參考電源輸入端。參考電源取輸入信號電壓（最大值）的二分之一。例如輸入信號電壓是0V5V時，參考電源取2.；輸入信號電壓是0V4V時，參考電源取2. 0V。 DGND（引腳10）：數字電源的地線。 DB8DB0（引腳11引腳18）：數字信號輸出口，連接單片機的數據總線。 CLK R（引腳19）：時鐘輸入端。 VCC（引腳20）：5V電源引腳。 補充說明：CLKI（引腳4）和CLKR（引腳19）：ADC08010805 片內有時鐘電路，只要在外部“CLKI”和“CLKR”兩端外

27、接一對電阻電容即可產生A/D 轉換所要求的時鐘，其振蕩頻率為fCLK1/1.1RC。其典型應用參數為：R=10K，C=150PF，fCLK640KHz，轉換速度為100。若采用外部時鐘，則外部fCLK 可從CLKI 端送入，此時不接R、C。允許的時鐘頻率范圍為100KHz1460KHz。主要電氣特性有，工作電壓為5V，模擬輸入電壓范圍為05V，分辨率為8位，即分辨率為1/28=1/256，轉換時間為100us（fck640KHz 時），轉換誤差約±1LSB。ADC0804 是屬于逐次逼近型（Successive Approximation Method）的A/D 轉換器，這類型的A/

28、D 轉換器除了轉換速度快（幾十至幾百us）、分辨率高外，還有價錢便宜的優(yōu)點，普遍被應用于單片機的接口設計上。ADC0804時序圖如圖3-7所示：圖3-7 ADC0804時序圖2) ADC0804接口電路ADC0804 與STC89C52 的連接方法如圖3-8所示。ADC0804 的片選信號線由51單片機的P2.7口控制，ADC0804 的讀寫信號控制線WR、RD由單片機的P3.6、P3.7控制，ADC0804 的8位數據DB0DB7連接單片機的P1口，ADC0804 的內部轉換頻率由R4、C4 確定。圖3-8 ADC0804接口電路3.3 LED亮度調節(jié)模塊1)三極管NPN9013介紹三極管，

29、是半導體基本元器件之一，具有電流放大作用，是電子電路的核心元件。三極管是在一塊半導體基片上制作兩個相距很近的PN結，兩個PN結把正塊半導體分成三部分，中間部分是基區(qū)，兩側部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū)，排列方式有PNP和NPN兩種。s9013 NPN三極管主要用途：作為音頻放大和收音機1W推挽輸出。三極管9013主要參數：結構：NPN集電極-發(fā)射極電壓 25V集電極-基電壓 45V射極-基極電壓 5V集電極電流0.5A耗散功率 0.625W結溫150特怔頻率 最小 150MHZ放大倍數：D64-91 E78-112 F96-135 G122-166 H144-220 I190-300主要用途：放大電路圖

30、3-9 9013引腳圖2) LED亮度調節(jié)電路該電路作為本次設計的輸出顯示模塊，用于調節(jié)LED的亮度，由三極管和16個LED構成。電路圖如圖3-10所示：圖3-10 LED亮度調節(jié)電路3.4 電源模塊目前我國居民最常用為220V,50HZ的交流電，而系統需+5v 直流電和+12V 交流電，故電源模塊采用220V 轉12V 變壓器，可以輸出12V 交流電，然后經橋式整流及7805 穩(wěn)壓芯片處理，最后經濾波后輸出+5v直流電壓910。1)穩(wěn)壓芯片L7805簡介L7805是日本三洋公司生產的三端固定穩(wěn)壓集成電路。該電路內置短路保護及熱保護電路，具有輸出電壓固定的特點，廣泛應用于各種電視機、收錄機、電

31、子儀器等設備中作電源穩(wěn)壓用。L7805集成電路的引腳功能及數據如表3.9所示表3.1 L7805集成電路的引腳功能及數據引腳符號功能電壓（V）1IN電壓輸入122GND接地線端03OUT電壓輸出52)典型穩(wěn)壓電路如圖3-11所示：圖3-11 典型穩(wěn)壓電路CP1、CP2、CP3、CP4分別為輸入端和輸出端濾波電容。當輸出電較大時，7805應配上散熱板。4 軟件設計4.1 系統程序開發(fā)軟件簡介隨著單片機開發(fā)技術的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發(fā)，單片機的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil軟件是目前最流行開發(fā)MCS-51系列單片機的軟件，這從近年來各仿真機廠商紛紛宣布全面支持Keil。

32、該軟件是美國Keil Software公司出品的軟件開發(fā)系統，其允許用戶使用匯編或者C語言來開發(fā)MCS-51單片機（或與MSC-51指令兼容的其它單片機）的應用軟件。功能上，Keil C51軟件提供豐富的庫函數和功能強大的集成開發(fā)調試工具，包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調試器等在內的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部份組合在一起。外觀上采用全Windows界面，容易上手。性能上，即便是使用高級語言開發(fā)應用程序，其生成的目標代碼效率也非常高，多數語句生成的匯編代碼很緊湊。本系統的軟件設計采用了Keil C51這種單片機C語言，Keil C51軟

33、件是眾多單片機應用開發(fā)的優(yōu)秀軟件之一，它集編輯、編譯、仿真于一體，支持匯編，和C語言的程序設計，界面友好，易學易用。單片機開發(fā)軟件KeilC編程界面如圖4.1所示。采用Keil C51開發(fā)8051單片機應用程序一般需要以下步驟。1). 在u Vision4集成開發(fā)環(huán)境中創(chuàng)建一個新項目（Project），并位該項目選定合適的單片機CPU器件，本系統選擇STC89C52芯片。2). 利用u Vision4的文件編輯器編寫C語言源程序文件，并將文件添加到項目中去。一個項目可以包含多個文件，除源程序文件外還可以由庫文件或文本說明文件。3). 通過u Vision4的各種選項，配置Cx51編輯器，Ax5

34、1宏編輯器，BL51/Lx51連接定位器以及Debug調試期的功能。4). 利用u Vision4的構造（Build）功能對項目中的源程序文件進行編譯連接，生成絕對目標代碼和可選的HEX文件，如果出現編譯連接錯誤則返回到第2步，修改源程序中的錯誤后重新構造整個項目。5). 將沒有錯誤的絕對目標代碼裝入u Vision4調試器進行仿真調試，調試成功后，將HEX文件寫入到單片機應用系統的EPROM中。4.2 系統總流程圖硬件的結構一經確定，大的功能框架也就形成了。軟件在硬件構筑的平臺上，完成各部分硬件的控制及協調。系統功能是由軟件硬件共同實現的，由于軟件的可伸縮性，最終實現的系統功能可強可弱，差別

35、可能會很大。所以，軟件是本系統的靈魂。軟件的設計采用模塊化的設計方法，這樣不僅易于編程和調試，也可以減小軟件的故障率，還有提高軟件的可靠性。因此，對軟件進行全面的測試是檢驗錯誤、排除故障很重要的手段。硬件電路設計完成后的工作是通過軟件編程來實現系統的主要功能，也就是進行軟件開發(fā)。對于電子系統，軟件設計建立在具體硬件電路基礎之上，系統功能的實現以及工作的可靠性不僅需要合理的硬件設計，很大程度上取決于功能完善、算法先進的軟件設計。一個合理的軟件設計能夠充分發(fā)揮微控制器的運算和邏輯控制功能，可靠地實現系統的各種功能。圖4-1 系統主程序流程圖本設計采用C語言編程，先設定當下的環(huán)境亮度為設定亮度，當環(huán)

36、境的亮度變亮的時候，即大于那設定亮度時，減少LED燈點亮的個數，并且以此當下的環(huán)境作為設定的亮度；當環(huán)境亮度再次改變，變暗的時候，增加LED燈點亮的個數，并且以此為設定的環(huán)境亮度；通過設定環(huán)境亮度的標準來自動調節(jié)LED亮度。4.3 光強判斷流程圖ADC0804精度為8位，用0-255表示0-5V，即1V=51。光強判斷子程序流程圖如圖4-2所示：圖4-2 光強判斷子程序流程圖5 系統調試5.1 調試5.1.1 硬件調試采用Protel99Se畫出原理圖和PCB圖5，再進去制版。電路板做完以后，首先要檢查電路是不是存在斷路、短路，還有焊點是不是存在虛焊，用到的儀器是萬用表；接著就要檢測光電轉換電

37、路是否能隨光照強度的變化而變化，LED是否能點亮。5.1.2 軟件調試利用軟件調試的常用的keil仿真器，對C語言進行調試。5.1.3 整體調試將調試好的軟件和硬件一起結合起來，進行調試，能實現手動和自動控制LED亮燈個數，那就已基本完成。需把程序用燒寫器燒到單片機中，然后再對電路進行操作。若沒達到預期效果，則需善加修改。5.1.4 操作指南1).接上+5V的電源，開機即為工作狀態(tài)，系統led亮度根據外界光照強度變化而變化（光照強，led燈點亮個數減少，反之增加）。2).按下“手動/自動切換”鍵，切換到手動調整系統led亮度，按下“+”鍵增加亮度等級，按下“-”鍵減小亮度等級（亮度等級為led

38、點亮個數的不同）3).按下“復位”鍵，回到開機準備狀態(tài)。6 結束語6.1 總結在當今社會大力提倡節(jié)能減排的大背景下, 發(fā)展LED照明具有不可估量的經濟價值及社會價值。目前世界上許多國家都在研究LED的應用，本課題選取了LED應用的一個部分，基于單片機的自動調光。本次畢業(yè)設計由于時間、經驗、水平等局限，做出的東西并不完美。雖然能夠做出了實物，簡單的功能也能夠運用；但是有很多地方都沒做到位。最主要的是以下2點：1).當初設計的時候是想產生白光的，但由于時間緊張，技術要求比較高，沒有達到這個要求。2).有個LED會一閃一閃的，主要是采用的AD是8位精度的，當初在選擇芯片的時候考慮的不夠周到，下次有時

39、間一定把它完善。6.2 體會畢業(yè)論文的撰寫也是一個堅辛與快樂地過程。在這個過程中我查找了許多相關的資料和文獻，真的覺得自己學到了不少東西，比如學會了資料的查找和使用及學會了合作與交流。當然，這也不單單只是學會如何查閱資料和利用工具書，主要的還是對自身的知識水平及動手能力的提高。此外，我也真正體會到了要做好一件事情并不是只有熱情和激情就可以的，還需要一定的專業(yè)知識和能力。但不管如何，態(tài)度決定一切，只要有心，任何困難都是可以克服的。本論文是在鄭金菊老師的悉心指導下完成的，在整個課題的總體設計思想和很多具體的細節(jié)方面都得到了鄭老師的精心指導、幫助。鄭老師不僅在學習和科研上給予了我教誨，也在對待人生態(tài)

40、度與工作態(tài)度上給了我很大的指導。導師嚴謹的治學態(tài)度、淵博的學識、豐富的科研經驗使我終生受益。導師在畢業(yè)設計的整個過程中始終給予了我最大的鼓勵和支持，并時時給予必要的關心和啟迪。在此，向導師汪曉東老師表示我最衷心的感謝。同時我還要感謝畢業(yè)設計過程中所有給我真誠幫助的老師和同學。參考文獻1李兵. 國外照明技術的發(fā)展. 光源與照明, 2004(4):36-372易安.半導體照明21世紀的節(jié)能新光源J.中國創(chuàng)業(yè)投資與高科技,2004,32(1):32-333張巨芳.第四代新光源LED.安徽電子信息職業(yè)技術學院學報,20065尉廣軍,郝永生,姚義.單片機系統中復位電路的可靠性分析與設計J.儀器儀表學報2

41、002年S2期6劉鳳格.MCS-51單片機的時鐘電路J.菏澤師范專科學校學報,2003年02期7何立民.單片機應用技術選編. 北京航空航天大學出版社.2000:241-2458劉虹. 綠色照明概論. 中國電力出版社，2009-01:212-2189王占慶,毛興武.交流電源供電的大電流LED驅動電路.中國照明電器.200610金永鎬. 基于總線模式的交通燈控制系統的設計J. 信息化縱橫， 2009,0811周志敏等.應用電路.電磁兼容.PCB布線.北京：電子工業(yè)出版社,200412Neuron Chip Data Book，Echelon Corporation，1995-02:19-2113C

42、olm Slattery, Mariah Nie. A Reference Design for High-Performance,Low-Cost WeighScalesJ. Analog device,2005,39(12):134-143附錄1 LED亮度自動調節(jié)系統原理圖原理圖如下所示：2 PCB圖Pcb圖如下所示：3 實物圖實物圖如下所示：4 源程序源程序如下所示：#include<reg52.h>#include <intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define ad

43、0_7 P1 /AD數據口sbit cs=P27; /芯片選擇信號,控制芯片的啟動和結果讀取,低電平有效sbit rd=P37; /讀數據控制,低電平有效sbit wr=P36; /AD轉換起動控制,上升沿有效sbit keyAdd=P24; /亮度增加sbit keyReduce=P25; /亮度減少sbit change=P26;/手動、自動切換uchar ad_data;int keyCount; /亮度等uint change_flag;/5ms延時子程序/void delay(uint i) uint j; for(;i>0;i-) for(j=0;j<410;j+);void led()cs=0;wr=1;_nop_();wr=0;_nop_();wr=1;delay(1);P1=0xff