智能化電動百葉窗單片機課程設計報告說明書模板

1、. . 18 - / NUMPAGES18單片機課程設計智能電動百葉窗姓 名：班 級： 機101-3班 專 業(yè)：機械設計制造與其自動化學 號：2010*1310 指導教師： *完成時間： 2013年6月5日 目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc358816719 一、課程設計任務書 PAGEREF _Toc358816719 h - 3 - HYPERLINK l _Toc358816720 (一)課程設計題目：智能電動百葉窗 PAGEREF _Toc358816720 h - 3 - HYPERLINK l _Toc358816721 (二)任務詳情： PA

2、GEREF _Toc358816721 h - 3 - HYPERLINK l _Toc358816722 二、設計項目簡介 PAGEREF _Toc358816722 h - 3 - HYPERLINK l _Toc358816723 (一)基本要求： PAGEREF _Toc358816723 h - 3 - HYPERLINK l _Toc358816724 (二)基本工作原理： PAGEREF _Toc358816724 h - 4 - HYPERLINK l _Toc358816725 (三)各元器件資料： PAGEREF _Toc358816725 h - 4 - HYPERLIN

3、K l _Toc358816726 1.AT89C51單片機 PAGEREF _Toc358816726 h - 4 - HYPERLINK l _Toc358816727 2.ADC0808 PAGEREF _Toc358816727 h - 7 - HYPERLINK l _Toc358816728 3.光敏傳感器 PAGEREF _Toc358816728 h - 8 - HYPERLINK l _Toc358816729 4.74SEG-MPX4-CA數(shù)碼管 PAGEREF _Toc358816729 h - 9 - HYPERLINK l _Toc358816730 5.74LS24

4、5 驅動 PAGEREF _Toc358816730 h - 10 - HYPERLINK l _Toc358816731 三、電路原理圖 PAGEREF _Toc358816731 h - 11 - HYPERLINK l _Toc358816732 (一)復位電路 PAGEREF _Toc358816732 h - 11 - HYPERLINK l _Toc358816733 (二)時鐘電路 PAGEREF _Toc358816733 h - 11 - HYPERLINK l _Toc358816734 (三)數(shù)碼管顯示電路 PAGEREF _Toc358816734 h - 11 - H

5、YPERLINK l _Toc358816735 (四)電機控制電路 PAGEREF _Toc358816735 h - 12 - HYPERLINK l _Toc358816736 (五)A/D轉換電路 PAGEREF _Toc358816736 h - 14 - HYPERLINK l _Toc358816737 (六)總體電路圖 PAGEREF _Toc358816737 h - 14 - HYPERLINK l _Toc358816738 四、程序框圖 PAGEREF _Toc358816738 h - 15 - HYPERLINK l _Toc358816739 五、程序清單 PAG

6、EREF _Toc358816739 h - 16 - HYPERLINK l _Toc358816740 六、總結 PAGEREF _Toc358816740 h - 18 - HYPERLINK l _Toc358816741 七、參考資料 PAGEREF _Toc358816741 h - 19 -課程設計任務書課程設計題目：智能電動百葉窗任務詳情：本設計以MCS-51系列單片機為核心，采用常用電子器件設計，一個電源開關，用一臺直流電機控制百葉窗葉片的旋轉（正轉/反轉），用一個光敏電阻傳感器測量室光強度，并用兩位數(shù)碼管顯示測量結果，設置三個按鍵：手動/自動切換、手動正轉和手動反轉，用一個

7、發(fā)光二極管顯示手動/自動狀態(tài)，自動狀態(tài)時二極管亮。設置兩個極限位置保護行程開關，用于保護百葉窗葉片：當正轉到極限位置壓下行程開關時，電機停止正轉，但還可以反轉；當反轉到極限位置壓下行程開關時，電機停止反轉，但還可以正轉。按鍵輸入采用中斷方式，按鍵中斷請求信號接INT0。單片機根據(jù)設定光強S1和S2（S2S1）和實測光強P控制電機M的動作：當PS2時，控制M反轉以減少進光量；當S1PVB時，Vout輸出高電平；當VBVA時，Vout輸出低電平。在仿真中，用1K的滑動變阻器控制5V電壓變化模擬光敏電阻的變化。74SEG-MPX4-CA數(shù)碼管圖2-341 數(shù)碼管引腳選用7段4位一體共陽極數(shù)碼管顯示器

8、，單片機的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3為位選，分別控制4位數(shù)碼管的亮滅，P0P7為數(shù)據(jù)線。圖2-342 7段數(shù)碼管共陽極接法原理圖與管腳令P0-P7分別對應a、b、c、d、e、f、g、dp管段，選取共陽極數(shù)碼管，則單片機P0口輸出為0時，控制段點亮。則數(shù)碼管顯示數(shù)字時對應的P0口輸出如表所示：12345678900F9H0A4H0B0H99H92H82H0F8H80H90H0C0H74LS245 驅動74LS245是我們常用的芯片，用來驅動led或者其他的設備，它是8路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器，可雙向傳輸數(shù)據(jù)。74LS245還具有雙向三態(tài)功能，既可以輸出，也可以輸入數(shù)據(jù)。當8051單片

9、機的P0口總線負載達到或超過P0最大負載能力時，必須接入74LS245等總線驅動器。當片選端/CE低電平有效時，DIR=“0”，信號由 B 向 A 傳輸；（接收）DIR=“1”，信號由 A 向 B 傳輸；（發(fā)送）當CE為高電平時，A、B均為高阻態(tài)。由于P2口始終輸出地址的高8位，接口時74LS245的三態(tài)控制端1G和2G接地，P2口與 HYPERLINK :/baike.baidu /view/15529.htm t _blank 驅動器輸入線對應相連。P0口與74LS245輸入端相連,E端接地，保證數(shù)據(jù)線暢通。8051的/RD和/PSEN相與后接DIR，使得RD且PSEN有效時，74LS24

10、5輸入（P0.1D1），其它時間處于輸出（P0.1D1）。電路原理圖復位電路圖3-1 復位電路時鐘電路圖3-2 時鐘電路數(shù)碼管顯示電路 如圖3-3，單片機的P2.0-P2.3由+5V的上拉電壓驅動控制數(shù)碼管顯示位，P0口經(jīng)74LS245輸出數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)：圖3-31 數(shù)碼管顯示電路圖3-32 顯示實例電機控制電路如圖3-4，按鈕實現(xiàn)手動控制，上面按鈕控制正轉，下面按鈕實現(xiàn)反轉，開關SW1控制手動、自動的切換，按下SW1后，二極管點亮，INT0出現(xiàn)低電平，進入中斷控制電動機的正反轉或停止，SW3、SW4作為行程開關，當一個方向到達極限是觸動行程開關，是繼電器斷出系統(tǒng)，不再控制。圖3-41 電機控

11、制電路圖3-42 手動控制圖3-43 自動控制A/D轉換電路如圖3-5，使用A/D轉換器的IN0通道，故ADD A-ADD C均接地，CLOCK口接500KHZ的方波脈沖，單片機P3.0與START、ALE口連接控制A/D轉換器的啟動，EOC口接P2.7傳遞轉換結束信號，單片機P2.6與A/D轉換器OE口連接，控制數(shù)據(jù)輸出。圖3-5 A/D轉換電路總體電路圖圖3-6 總電路圖程序框圖主程序框圖NY進入中斷在取A/D轉換器的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理是否有中斷控制LED顯示YN主程序開始初始化數(shù)碼管顯示初始化中斷0啟動A/D轉換器，等待取數(shù)據(jù)A/D轉換結束程序結束程序清單LED_0 EQU31H ;存放三個數(shù)

12、碼管LED_1 EQU 32HLED_2EQU 33HAD EQU 30H ;存放AD轉換后的數(shù)據(jù)的段碼ORG 0000HLJMPMAINORG0003H ;中斷0起始地址LJMPZD0ORG0030HMAIN:MOVLED_0,#00H ;給顯示賦初值0 MOV LED_1,#00HMOV LED_2,#00H SETB EA SETB EX0 SETB IT0;低電平觸發(fā);在A/D轉換器取數(shù)值：WAIT: SETB p3.0CLR p3.0 ;啟動AD轉換JNB p2.7,$ ;等待轉換結束SETB p2.6 ;允許輸出MOV AD ,P1 ;暫存轉換結果CLR p2.6 ;關閉輸出LCA

13、LL BCD ;調用數(shù)據(jù)處理子程序LCALL LED ;調用顯示程序，顯示轉換的值SJMP WAIT;將AD轉換輸出的數(shù)據(jù)轉換成相應的電壓值：BCD: MOV A,AD;將AD轉換結果轉換成BCD碼MOV B,#51;255/51=5.00VDIV AB MOV LED_2,A;個位數(shù)字存入LED_2中 MOV A,B CLR F0 SUBB A,#1AH MOV F0,C MOV A, #10MUL ABMOV B,#51DIV AB F0,LOOP1 ADD A,#5LOOP1: MOV LED_1,A;十分位存入LED_1中 MOV A,B CLR F0 SUBB A,#1AH MOV

14、F0,C MOV A, #10MUL ABMOV B,#51DIV AB F0,LOOP2 ADD A,#5LOOP2: MOV LED_0,A;百分位存入LED_0中 RET;控制數(shù)碼管顯示程序：LED: CLR P2.0MOVA,LED_0MOV DPTR,#TABLE1 ;送段碼表首地址 MOVC A,A+DPTRSETB P2.3 ;允許百分位輸出MOV P0,A ;將位段碼送給P0口LCALL DELAY ;調用延時程序CLR P2.3 ;關閉百分位顯示MOV A,LED_1MOV DPTR,#TABLE1 ;送段碼表首地址MOVC A,A+DPTRSETB P2.2 ;允許十分位輸

15、出MOV P0,A ;將位段碼送給P0口LCALL DELAY ;調用延時程序CLR P2.2 ;關閉十分位顯示MOV A,LED_2MOV DPTR,#TABLE2 ;送段碼表首地址MOVC A,A+DPTRSETB P2.1 ;允許個位輸出MOV P0,A ;將位段碼送給P0口LCALL DELAY;調用延時程序 CLR P2.1 ;關閉個位顯示RET;中斷服務子程序0：ZD0: CLRP2.4 ;清除電機控制端數(shù)據(jù)CLRP2.5MOVA,AD CLRC ;清除CY位CJNEA,#150,CONTROL ;將A/D轉換后的數(shù)與150比較SJMPRETURNCONTROL:JNC ZHENG

16、 ;若大于，則跳至正轉CJNE A,#110,FAN ;若小于，則與110比較SJMPRETURNFAN:JCZHUAN ;若大于110，則返回SJMPRETURNZHUAN: CLR P2.5 ;若小于，則反轉SETBP2.4LCALL DELAYSJMPRETURNZHENG: CLR P2.4 ;輸出正轉指令SETBP2.5LCALL DELAYRETURN: RETI;延時服務子程序DELAY:MOVR6,#2;延時1MS子程序D1: MOVR7,#250DJNZ R7,$DJNZ R6,D1RET;數(shù)碼管顯示表格TABLE1:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H DB 92H, 82H,0F8H, 80H,90H;共陽極09十個段碼TABLE2:DB 40H,79H,24H,30H,19H,14H;帶小數(shù)點的05六個段碼END總結本文介紹了智能電動百葉窗的設計，較為詳細的介紹了只能電動百葉窗從硬件電路設計到軟件設計的一系列步驟。設計主要采用直流電動機執(zhí)行元件，以光敏電阻作為傳感元件，89C51單片機作為控制芯片，從而實現(xiàn)了智能電動百葉窗的設計。同時，由于設計的時間和