小天鹅工业洗衣机-股票窄幅震荡是什么意思
2023年10月10日发(作者：燕楷)
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No.:06167
单片机课程设计
——智能电动百叶窗
姓 名：
班 级： 机101-3班
专 业：机械设计制造及其自动化
学 号： 2010*****1310
指导教师： ******
完成时间： 2013年6月5日
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目录
一、课程设计任务书
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(一) ........................................................................................... 课程设计题目：智能电动百叶窗 - 3 -
(二) ...................................................................................................................................... 任务详情： - 3 -
二、设计项目简介
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(一) ...................................................................................................................................... 基本要求： - 4 -
(二) ............................................................................................................................. 基本工作原理： - 4 -
(三) ............................................................................................................................. 各元器件资料： - 4 -
1.AT89C51单片机 - 4 -
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2.ADC0808 - 7 -
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3.光敏传感器 - 8 -
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4.74SEG-MPX4-CA数码管 - 9 -
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5.74LS245 驱动 - 10 -
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三、电路原理图
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(一) ........................................................................................................................................... 复位电路 - 10 -
(二) ........................................................................................................................................... 时钟电路 - 11 -
(三)数码管显示电路 - 11 -
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(四) ................................................................................................................................. 电机控制电路 - 12 -
(五) ................................................................................................................................. A/D转换电路 - 13 -
(六) ...................................................................................................................................... 总体电路图 - 14 -
四、程序框图
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五、程序清单
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六、总结
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七、参考资料
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一、 课程设计任务书
(一) 课程设计题目：智能电动百叶窗
(二) 任务详情：
本设计以MCS-51系列单片机为核心，采用常用电子器件设计，一个电源开关，用一台
直流电机控制百叶窗叶片的旋转（正转/反转），用一个光敏电阻传感器测量室内光强度，并
用两位数码管显示测量结果，设置三个按键： 手动/自动切换、手动正转和手动反转，用一
个发光二极管显示手动/自动状态，自动状态时二极管亮。
设置两个极限位置保护行程开关，用于保护百叶窗叶片：当正转到极限位置压下行程开
关时，电机停止正转，但还可以反转；当反转到极限位置压下行程开关时，电机停止反转，
但还可以正转。
按键输入采用中断方式，按键中断请求信号接INT0。
单片机根据设定光强S和S（S > S）和实测光强P控制电机M的动作：
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当P<=S时，控制M正转以增加进光量；
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当P>S时，控制M反转以减少进光量；
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当S 12 1 - 3 - 精品企业管理资料，用心整理的下载即可修改使用！！欢迎下载使用！！ 二、 设计项目简介 (一) 基本要求： 1、 用MCS-51单片机，12MHz时钟，常规的上电手动复位电路 2、 3个以上的按键 3、 LED或/和数码管/和LED显示及其接口 4、 至少2路输入信号，可以使模拟量或数字量 (二) 基本工作原理： 本设计就是应用传感器技术、单片机技术以及直 流电机来控制百叶窗调节杆的旋转角度从而达到控制 百叶窗的目地.设计主要包括光传感器、单片机控制系 统、直流电机、百叶窗自动机构,电源用直流电源；电 机驱动的电路与电机连接。 本设计用新型光敏电阻感应室内的光照强度将室 内光照强度或手动开关作为输入的模拟信号，通过AD 转换将模拟信号转换成数字信号,再经过51单片机处 理之后, 将输出信号用来控制直流电机的转向，从而实现百叶窗的开关以及透光角度大小。 (三) 各元器件资料： 1. AT89C51单片机 AT89C51单片机属于MCS-51系列单片机，由Intel公司开发，其结构是8048的延 伸，改进了8048的缺点，增加了如乘（MUL）、除（DIV）、减（SUBB）、比较（CMP）、 16位数据指针、布尔代数运算等指令，以及串行通信能力和5个中断源。采用40引脚双 列直插式DIP（Dual In Line Package），内有128个RAM单元及4K的ROM。AT89C51 有两个16位定时计数器，两个外中断，两个定时计数中断，及一个串行中断，并有4个 8位并行输入口。AT89C51内部有时钟电路，但需要石英晶体和微调电容外接，本系统中 采用12MHz的晶振频率。由于AT89C51的系统性能满足系统数据采集及时间精度的要求， 1 - 4 - 精品企业管理资料，用心整理的下载即可修改使用！！欢迎下载使用！！ 而且产品产量丰富来源广，应用也很成熟，故采用来作为控制核心。 引脚的功能： 图2-311 Proteus中的AT89C51 P1.7P2.7 P1.6P2.6 P1.5P2.5 P1.4P2.4 P1.3P2.3 P1.2P2.2 P1.1P2.1 P1.0P2.0用 P0.7户 P0.6A6线I/O P0.5 P0.4 P0.3 P3.2存 P0.2P3.3 P0.1P3.4 P0.0P3.5 ALE A15 A 14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D7、P3.2 D 6 D5 D4T1、P3.5P2.5 D3 D2 D123 V CC V SS D022 V CC V SS 地 址 总 (AB) P1.0V P1.1P0.0 P1.2P0.1 P1.3P0.2 P1.4P0.3 P1.5P0.4P3.1 P1.634P0.5 P1.7P0.6 RXD、P3.0 TXD、P3.1ALE/PROG INT01229 INT11328 、P3.3P2.7 T0、P3.427P2.6据 WRP3.61625P2.4 、 RD1724 精品企业管理资料，用心整理的下载即可修改使用！！欢迎下载使用！！ 图2-312 AT89C51引脚图 主电源引脚 Vcc（40脚）：一般接+5V电源正端。 Vss（20脚）：一般接+5V电源地端。 外接晶体振荡器引脚 XTAL1（19脚）：外接晶体振荡器的一端。 XLAT2（18脚）：外接晶体振荡器的另一端。 RST/VPD（9脚）：复位/备用电源线。 ALE:（30脚）：地址锁存允许/编程线 PSEN（29脚）：片外程序存储器读选通信号输出端， 低电平有效。 PSEN（31脚）：片外程序存储器选用端，低电平有效。 EA(31脚）：片外程序存储器选用端，低电平有效。 P0口（39~32脚） ：输入/输出线P0.0~P0.7统称为P0口。 P1口 （1~8脚） ：输入/输出线P1.0~P1.7统称 为P1口。 P2口 （21~28脚） ：输入/输出线P2.0~P2.7统称为P2口。 P3口 （10~17脚） ：输入/输出线P3.0~P3.7统称为P3口。 以下是P3口第二功能： 引脚 第二功能 说 明 P3.0 RXD 串行口输入端 P3.1 TXD 串行口输出端 P3.2 INT0 外部中断0请求输入 P3.3 INT1 外部中断1请求输入 P3.4 T0 定时器/计数器0计数脉冲输入 P3.5 T1 定时器/计数器1计数脉冲输入 P3.6 WR 外部数据存储器写选通信号输出 P3.7 RD 外部数据存储器读选通信号输出 INT0/INT1：外部中断选择接口，当外部有低电平或脉冲下降沿输入时，出发单片机的终 端服务子程序。中断控制响迅速、准确，电平和脉冲触发已与采集信号、易于控制。 1 - 6 - 精品企业管理资料，用心整理的下载即可修改使用！！欢迎下载使用！！ 2. ADC0808 图2-321 ADC0808内部结构图 图2-322 ADC0808引脚图 IN7～IN0——模拟量输入通道 1 - 7 - 精品企业管理资料，用心整理的下载即可修改使用！！欢迎下载使用！！ ALE——地址锁存允许信号。对应ALE上跳沿，A、B、C地址状态送入地址锁存器中。 START——转换启动信号。START下降沿时启动芯片，开始进行A/D转换；在A/D转换 期间，START应保持 低电平。 A、B、C——地址线。 通道端口选择线，A为低地址，C为高地址， CLK——时钟信号。通常使用频率为500KHz的时钟信号 EOC——转换结束信号。EOC=0,正在进行转换；EOC=1,转换结束。D7～D0——数据输出 线。D0为最低位，D7为最高 OE——输出允许信号。OE=0，输出数据线呈高阻；OE=1，输出转换得到的数据。 Vref——参考电源参考电压用来与输入的模拟信号进行比较，作为逐次逼近的基准。 3. 光敏传感器 主要运用的是光敏电阻(RL)，它是一种将 电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器, 它 的工作原理是基于内光电效应,当入射光强时， 内载流子数目的减少,电阻减小;当入射光弱时， 内载流子数目的增加,电阻增大.光敏二极管价 格低廉，实用性强，灵敏度高，如图2-331所示。 光敏传感器模块采用的 电压比较器是LM393如图3 所示:电压比较器是对两个电压VA和VB进行电 压高低的一个比较，它有两个输入端：同相输入 端(“+” 端) 及反相输入端(“-”端)，有一个输 出端Vout(输出电平信号)。同相端输入电压VA， 反相端输入VB。当VA>VB时，Vout输出高电平；当VB>VA时，Vout输出低电平。 在仿真中，用1K的滑动变阻器控制5V电压变化模拟光敏电阻的变化。 1 - 8 - 精品企业管理资料，用心整理的下载即可修改使用！！欢迎下载使用！！ 4. 74SEG-MPX4-CA数码管 图2-341 数码管引脚 选用7段4位一体共阳极数码管显示器，单片机的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3为位选，分别控 制4位数码管的亮灭，P0～P7为数据线。 图2-342 7段数码管共阳极接法原理图及管脚 令P0-P7分别对应a、b、c、d、e、f、g、dp管段，选取共阳极数码管，则单片机P0口输出 为0时，控制段点亮。则数码管显示数字时对应的P0口输出如表所示： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0009980890 1 - 9 - 精品企业管理资料，用心整理的下载即可修改使用！！欢迎下载使用！！ F9H A4H B0H 9H 2H 2H F8H 0H 0H C0H 5. 74LS245 驱动 74LS245是我们常用的芯片，用来驱动led或者其他的设备，它是8路同相三态双向总线收发 器，可双向传输数据。74LS245还具有双向三态功能，既可以输出，也可以输入数据。当8051单 片机的P0口总线负载达到或超过P0最大负载能力时，必须接入74LS245等总线驱动器。当片选 端/CE低电平有效时，DIR=“0”，信号由 B 向 A 传输；（接收）DIR=“1”，信号由 A 向 B 传输； （发送）当CE为高电平时，A、B均为高阻态。由于P2口始终输出地址的高8位，接口时74LS245 的三态控制端1G和2G接地，P2口与驱动器输入线对应相连。P0口与74LS245输入端相连,E端 接地，保证数据线畅通。8051的/RD和/PSEN相与后接DIR，使得RD且PSEN有效时，74LS245 输入（P0.1←D1），其它时间处于输出（P0.1→D1）。 三、 电路原 理图 (一) 复位电路 图3-1 复位电路 1 - 10 - 精品企业管理资料，用心整理的下载即可修改使用！！欢迎下载使用！！ (二) 时钟电路 图3-2 时钟电路 (三) 数码管显示电路 如图3-3，单片机的P2.0-P2.3由+5V的上拉电压驱动控制数码管显示位，P0口经74LS245 输出数码管显示数据： 图3-31 数码管显示电路 1 - 11 - 精品企业管理资料，用心整理的下载即可修改使用！！欢迎下载使用！！ 图3-32 显示实例 (四) 电机控制电路 如图3-4，按钮实现手动控制，上面按钮控制正转，下面按钮实现反转，开关SW1控制手动、 自动的切换，按下SW1后，二极管点亮，INT0出现低电平，进入中断控制电动机的正反转或停止， SW3、SW4作为行程开关，当一个方向到达极限是触动行程开关，是继电器断出系统，不再控制。 图3-41 电机控制电路 1 - 12 - 精品企业管理资料，用心整理的下载即可修改使用！！欢迎下载使用！！ 图3-42 手动控制 图3-43 自动控制 (五) A/D转换电路 如图3-5，使用A/D转换器的IN0通道，故ADD A-ADD C均接地，CLOCK口接500KHZ 的方波脉冲，单片机P3.0与START、ALE口连接控制A/D转换器的启动，EOC口接P2.7传递 转换结束信号，单片机P2.6与A/D转换器OE口连接，控制数据输出。 1 - 13 - 精品企业管理资料，用心整理的下载即可修改使用！！欢迎下载使用！！ 图3-5 A/D转换电路 (六) 总体电路图 图3-6 总电路图 1 - 14 - 精品企业管理资料，用心整理的下载即可修改使用！！欢迎下载使用！！ 程序框图 四、 主程序框图 主程序 初始化数码管 显示初始化中断0 启动A/D转换 器，等待取数据 A/D转换 Y 在取A/D转换器的 数据处理 控制LED显示 N 是否有 Y 进入中断 程序 1 - 15 - N 精品企业管理资料，用心整理的下载即可修改使用！！欢迎下载使用！！ 五、 程序清单 LED_0 EQU 31H ;存放三个数码管 LED_1 EQU 32H LED_2 EQU 33H AD EQU 30H ;存放AD转换后的数据的段码 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H ;中断0起始地址 LJMP ZD0 ORG 0030H MAIN: MOV LED_0,#00H ;给显示赋初值0 MOV LED_1,#00H MOV LED_2,#00H SETB EA SETB EX0 SETB IT0 ;低电平触发 ;在A/D转换器内取数值： WAIT: SETB p3.0 CLR p3.0 ;启动AD转换 JNB p2.7,$ ;等待转换结束 SETB p2.6 ;允许输出 MOV AD ,P1 ;暂存转换结果 CLR p2.6 ;关闭输出 LCALL BCD ;调用数据处理子程序 LCALL LED ;调用显示程序，显示转换的值 SJMP WAIT ;将AD转换输出的数据转换成相应的电压值： BCD: MOV A,AD ;将AD转换结果转换成BCD码 MOV B,#51 ;255/51=5.00V DIV AB MOV LED_2,A ;个位数字存入LED_2中 MOV A,B CLR F0 SUBB A,#1AH MOV F0,C MOV A, #10 MUL AB MOV B,#51 DIV AB JB F0,LOOP1 1 - 16 - 精品企业管理资料，用心整理的下载即可修改使用！！欢迎下载使用！！ ADD A,#5 LOOP1: MOV LED_1,A ;十分位存入LED_1中 MOV A,B CLR F0 SUBB A,#1AH MOV F0,C MOV A, #10 MUL AB MOV B,#51 DIV AB JB F0,LOOP2 ADD A,#5 LOOP2: MOV LED_0,A ;百分位存入LED_0中 RET; ;控制数码管显示程序： LED: CLR P2.0 MOV A,LED_0 MOV DPTR,#TABLE1 ;送段码表首地址 MOVC A,@A+DPTR SETB P2.3 ;允许百分位输出 MOV P0,A ;将位段码送给P0口 LCALL DELAY ;调用延时程序 CLR P2.3 ;关闭百分位显示 MOV A,LED_1 MOV DPTR,#TABLE1 ;送段码表首地址 MOVC A,@A+DPTR SETB P2.2 ;允许十分位输出 MOV P0,A ;将位段码送给P0口 LCALL DELAY ;调用延时程序 CLR P2.2 ;关闭十分位显示 MOV A,LED_2 MOV DPTR,#TABLE2 ;送段码表首地址 MOVC A,@A+DPTR SETB P2.1 ;允许个位输出 MOV P0,A ;将位段码送给P0口 LCALL DELAY ;调用延时程序 CLR P2.1 ;关闭个位显示 RET ;中断服务子程序0： ZD0: CLR P2.4 ;清除电机控制端数据 CLR P2.5 MOV A,AD CLR C ;清除CY位 1 - 17 - 精品企业管理资料，用心整理的下载即可修改使用！！欢迎下载使用！！ CJNE A,#150,CONTROL ;将A/D转换后的数与150比较 SJMP RETURN CONTROL: JNC ZHENG ;若大于，则跳至正转 CJNE A,#110,FAN ;若小于，则与110比较 SJMP RETURN FAN: JC ZHUAN ;若大于110，则返回 SJMP RETURN ZHUAN: CLR P2.5 ;若小于，则反转 SETB P2.4 LCALL DELAY SJMP RETURN ZHENG: CLR P2.4 ;输出正转指令 SETB P2.5 LCALL DELAY RETURN: RETI ;延时服务子程序 DELAY: MOV R6,#2 ;延时1MS子程序 D1: MOV R7,#250 DJNZ R7,$ DJNZ R6,D1 RET ;数码管显示表格 TABLE1: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H DB 92H, 82H,0F8H, 80H,90H ;共阳极0~9十个段码 TABLE2: DB 40H,79H,24H,30H,19H,14H ;带小数点的0~5六个段码 END 六、 总结 本文介绍了智能电动百叶窗的设计，较为详细的介绍了只能电动百叶窗从硬件电 路设计到软件设计的一系列步骤。设计主要采用直流电动机执行元件，以光敏电阻作 为传感元件，89C51单片机作为控制芯片，从而实现了智能电动百叶窗的设计。 同时，由于设计的时间和能力有限，没有对智能电动百叶窗的许多其他功能和技 术没有进行进一步的研究，如电机旋转速度和光杆强度的优化等，没有完成实物的设 计。 但是，通过智能电动百叶窗课题设计，不仅让我掌握了关于单片机系统和电子操 作软件等各方面的知识，更是将所学电工电子有效的与单片机结合在了一起。在实践 和动手能力方面更是有了很大的提升。 1 - 18 - 精品企业管理资料，用心整理的下载即可修改使用！！欢迎下载使用！！ 七、 参考资料 1、 2 、 3、查电子元器件资料: / 4、胡汉才编著，单片机原理及系统设计，清华大学出版社 5、张建民编著，机电一体化系统设计，高等教育出版社 1 - 19 - 精品企业管理资料，用心整理的下载即可修改使用！！欢迎下载使用！！ 编号：2 1 - 20 -
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