单片机控制照明电路设计资料.docVIP

1 绪论 1．1 课题的意义 单片机控制照明电路具有自动化，智能化等特点。这样,白炽灯就会按照人们设计的程序工作，从而满足人们的要求。此外，单片机不仅便宜，适应性也强，广泛应用于智能仪表，数据采集系统，控制系统等许多场合。在灯光控制方面，随着社会的不断发展，人们希望灯光不仅作为一种单调的照明工具，还能有更多的变化。如灯光亮度可调，自动定时开关灯，尽可能省电等等。本设计主要用于鸡舍的灯光控制。课题涉及单片机，数字电路，电力电子等。这为我们运用所学知识提供了很好的磨练机会。 近年来，我国养殖业得到了快速发展。为使鸡多产蛋，肉鸡生长加速，除了精心喂养外，鸡舍每天应保证16h的光照，仅靠自然光照不能满足需要。通常鸡舍在黎明和傍晚开灯，以延长光照时间。目前，多数养鸡场鸡舍的灯光扔由人工用闸刀控制，傍晚鸡舍光线变暗时开灯，晚上9点左右关灯，黎明前5点左右再开灯，天亮后再关灯。依靠人工手动控制有不少弊端，现已有一些鸡场的灯光控制采用定时自动开关控制，可节省人力，开关时刻也相对准确。 1．2 单片机照明控制的应用前景及趋势 系统结构 本系统主要是复位电路、时钟电路模块、键盘电路模块、显示电路、照明电路这几个部分组成的。其中主要用到：单片机、数码管、时钟芯片、按键、继电器等部件。根据灯光控制器的功能要求，以AT89S52为核心控制电路系统。系统总体结构框图如图1所示。 (1) 单片机芯片，AT89S52所要求的电压比较低，能以3V的超底压工作，但性能却很优越，可以编程也可以擦除。单片机的EEPROM可擦除重复1000次，而CPU和诸多功能模块组合在一个闪存芯片里面，AT89S52单片机则就显得更为轻巧，能为更多的嵌入式系统提供合适的解决方法。 (2) 时钟芯片，选择DS1302时钟芯片。单片机计时，要用到计数器占用硬件资源，还要设置中断、查询等操作也会占用单片机资源。时钟芯片DS1302能很好的解决这个问题。 (3) 显示模块，选用由发光二极管和小数点形成的“8”字型数码管。它具有价格低、优良的配置、而且很方便与单片机接口等顺应人们需求的优点。驱动方式选择动态显示。 (4) 按键模块，选择独立式按键 图 1系统结构框图 3 硬件设计 3．1 芯片及元器件介绍 本系统中电磁继电器作为主要的控制器件。由于本系统中，电路中需要用到继电器来控制电路。把继电器的一端接上一个可以发光的二极管和一个一千欧姆大小的电阻，这里的电阻起到了限流的作用。如果在电路运行的时候，发光二极管发光，此时继电器的线圈上有电流。同时，在电路中还需要并联一个普通的二极管。它的作用主要是使得一些元器件能够正常工作。本电路采用5V大小的继电器。 图2 时钟电路 3．3 复位电路 单片机的初始化操作首先需要复位，然后才是程序初始化。它的主要是为了让程序从AT89S52的初始地址0000H处开始执行。除系统的正常初始化状态外，有时因为操作的错误或者程序的运行发生错误，系统会发生死锁。 这个时候就需要使用按复位键，重新启动系统，这样可以有效的解决死锁状态。 AT89S52单片机内部自带复位电路，RESET引脚是高电平的时候有效，可以通过自动复位或手动复位两种复位方式来进行复位操作。本设计系统中是低电平有效复位，用户开机的时候就启动复位操作，在+5伏时进入工作状态。 复位电路如图3所示。 图3 复位电路 3．4 键盘电路 键盘电路如图4所示，单片机P2口用来信号输入，当S1,S2，S3，S4，S5开关其中的任何一个按下时，其对应的P2.0，P2.1，P2.2，P2.3,P2.4口就会为低电平，然后进行单片机相应的操作。具体实现的功能为：S1—选择所需调整的时间参数，S2—加时间，S3—减时间，S4—确定参数设定，S5—控制定时的开与关。 按确定键将依次显示时间和各个定时时段，接着按选择键就可以选择要调整的时间（时、分、秒）按加（减）键就可以调整时间或重新定时。最后，按下确定键，就完成了对参数的设定。 调整时间步骤如下：1按下确定键，数码管显示当前时间，并停留不动 2按下选择键，数码管显示所选时间，两位数字闪动。 3按加键或减键，自由调整时间，长按则加快增加或减少。 调整定时和调整时间方法一样。 图4键盘电路 3．5 数码管显示电路 显示电路是时钟模块中最为重要的部分，因为端口的问题以及动态显示方式的优越性，本系统采用的一个位数码管使用共阳极接法以及动态显示，以三极管作为驱动进行数码管的显示。在本设计中的数码管是显示，因为按键设置加键，所以先要对数据进行存储然后进行累加。我们把数码管先连接到74LS373锁存器上，然后把锁存器连接到单片机AT89上。