基于单片机的创新《向“日”葵》课程设计说明书论文.docVIP

电子科技大学中山学院 机电一体化控制器 课程设计说明书 姓 名: 学 号： 院 别: 机电工程学院 专 业: 机械设计制造及其自动化 题 目: 向“日”葵  目 录 TOC \o 2-4 \h \z \u 1、 课程设计目的 4 2、 本课程设计的背景知识 4 3、 课程设计内容 4 4、 工具/准备工作 5 5、 设计步骤及原理 5 5.1 单片机控制系统原理5 5.2 单片机主机系统电路5 5.2.1时钟电路6 5.2.2复位电路6 5.2.3按键7 5.3.1数据采集处理电路7 5.3.2 红外传感器的物理摆放位置7 5.3.3 红外传感器的驱动组8 5.4温度检测电路8 5.5时钟模块9 5.6液晶模块9 5.7步进电机驱动9 6 系统软件设计10 6.1温度采集10 6.2电机驱动 13 6.3时钟读取 15 6.4诺基亚5110驱动 18 6.5主程序 24 7、 设计结果及分析 27 8、 总结及心得体会 28 9、 对本设计过程及方法、手段的改进建议 28 10、 参考文献 28 11、 评价(教师) 29  课程设计目的 1) 通过正确地应用单片机或微型计算机等控制器，培养解决工业领域控制、工业检测等领域具体问题的初步能力。 2) 通过所做课题，熟悉单片微机应用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、工作内容、工作步骤，完成机电一体化控制器设计。 3) 加强进行基本技能训练，例如组成系统、编程、调试、查阅资料、绘图、编写说明书等；理论联系实际，提高动手能力和分析问题、解决问题的能力，训练基本的工程能力。 本课程设计的背景知识 在现代，人们生活上的消费不仅仅是生活必需品上的消费，随着人们生活水平的提高，在精神娱乐、家居以及办公环境的消费比例也逐步提高。一个好的家居环境和办公环境自然能给人们带来好的心情。随着时代的进步，各种家居摆设层出不穷，一批批生活小玩意涌向市场。然而一批批的静态的摆设远远不能满足人们的需求，一些循环动作的玩意也人们也是司空见惯。本小组就想要一种智能的充满活力的居家办公装饰品，向“日”葵，人就是那朵花心中的太阳。当然此作品不只是用于家居办公的摆设，也可以用于商店、酒店等用于欢迎顾客和欢送顾客的一个工具、甚至可以用于跟踪侦查及检测。 课程设计内容 本论文主要研究单片机控制的向人，分别对人方向的定位以及通过电机控制花朵面向人，附加一些时间以及温度的lcd显示（如果要更进一步可以给花增加一个脾气系统）；面向控制技术及系统设备的软、硬件各个部分进行了研究。 主要内容如下: 1.根据红外传感器的特点对人体所在方向进行定位。 2.通过定位所得的信息进行对步进电机的控制，使之面向人。 3. Lcd显示当前温度以及时间。 工具/准备工作 万用表，单片机实验板，选购人体或外传感器，单片机，三极管，诺基亚5110液晶，时钟芯片ds1302，温度芯片ds18b20杜邦线等等。 设计步骤及原理 5.1 单片机控制系统原理 5.2 单片机主机系统电路 AT89C51单片机是51系列单片机的一个成员，是8051单片机的简化版。内部自带2K字节可编程FLASH存储器的低电压、高性能COMS八位微处理器，与Intel MCS-51系列单片机的指令和输出管脚相兼容。由于将多功能八位CPU和闪速存储器结合在单个芯片中，因此，AT89C2051构成的单片机系统是具有结构最简单、造价最低廉、效率最高的微控制系统，省去了外部的RAM、ROM和接口器件，减少了硬件开销，节省了成本，提高了系统的性价比。 单片机系统图 5.2.1时钟电路 单片机的时钟信号用来提供单片机片内各种微操作的时间基准，时钟信号通 常用两种电路形式得到:内部振荡和外部振荡。MCS-51单片机内部有一个用于 构成振荡器的高增益反向放大器，引脚XTALl和XTAL2分别是此放大电器的输 入端和输出端，由于采用内部方式时，电路简单，所得的时钟信号比较稳定，实 际使用中常采用这种方式，如图3所示在其外接晶体振荡器(简称晶振)或陶 瓷谐振器就构成了内部振荡方式，片内高增益反向放大器与作为反馈元件的片外 石英晶体或陶瓷谐振器一起可构成一个自激振荡器并产生振荡时钟脉冲。 图中外接晶体以及电容C2和C1构成并联谐振电路，它们起稳定振荡频 率、快速起振的作用，其值均为30P左右，晶振频率选12M o RESET 5.2.2复位电路 为了初始化单片机内部的某些特殊功能寄存器，必须采用复位的方式，复位 后可使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初始状态开始正常工作。 单片机的复