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交通灯单片机课程设计

交通灯单片机课程设计
交通灯单片机课程设计

1 序言

1.1交通灯的形成

当今,红绿灯安装在各个道口上,已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。1858年,在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红,蓝两色的机械扳手式信号灯,用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年,英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上,安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两色旋转式方形玻璃提灯组成,红色表示“停止”,绿色表示“注意”。1869年1月2日,煤气灯爆炸,使警察受伤,遂被取消。

电气启动的红绿灯出现在美国,这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成,1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”,绿灯亮表示“通行”。

1918年,又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯,一种是把压力探测器安在地下,车辆一接近红灯便变为绿灯;另一种是用扩音器来启动红绿灯,司机遇红灯时按一下嗽叭,就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时,它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间,推迟汽车放行,以免发生交通事故。

信号灯的出现,使交通得以有效管制,对于疏导交通流量、提高道路通行能力,减少交通事故有明显效果。1968年,联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号,面对绿灯的车辆可以直行,左转弯和右转弯,除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号,面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号,面对黄灯的车辆不能越过停车线,但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。我们设计的单片机控制交通灯就是基于信号灯。

1.2技术指示

设计一个十字路口(方向为东西南北四个方向)的交通灯控制电路,每条道路上各配有一组红、黄、绿交通信号灯,其中红灯亮,表示该道路禁止通行;黄灯亮表示

该道路上未过停车线的车辆禁止通行,已过停车线的车辆继续通行;绿灯表示该道路允许通行。该电路自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换,实现十字路口自动化。图1.2为一十字路口交通灯控制图的简化图。

图1.2十字路口交通灯控制图简化图

1.3任务和要求

设计一个交通灯系统,通过单片机如AT89C51并接数码管及发光二极管来模拟交通灯的变化规律,8个数码管用来显示秒值,东西南北各两个,12个发光二极管,东西南北各三个,分为红绿黄三种颜色。设计思路,首先东西方向绿灯亮,南北方向红灯亮,同时开始计时20s,在7段数码管上显示时间。当20s倒计时结束后,开始3s倒计时,并且东西方向绿灯开始闪烁,南北方向红灯亮。当3s倒计时结束后再开始2s倒计时,并且东西方向黄灯亮,南北方向还是红灯亮。当2s倒计时结束后开始20s的倒计时,此时是南北方向绿灯亮,东西方向红灯亮。接下来就是南北方向绿灯闪烁3s,再南北方向黄灯闪烁2s,接着又开始循环。要求设计出电气原理图、要求设计出程序流程图、要求设计出程序。

2硬件电路的描述和设计

2.1单片机的简述

单片机是由运算器、控制器、存储器、输入设备以及输出设备共五个基本部分组成的。单片机是把包括运算器、控制器、少量的存储器、最基本的输入输出口电路、串行口电路、中断和定时电路等都集成在一个尺寸有限的芯片上。

通常,单片机由单个集成电路芯片构成,内部包含有计算机的基本功能部件:中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此,单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合,便可成为一个单片机控制系统。

单片机经过1、2、3、4代的发展,目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展,它们的CPU功能在增强,内部资源在增多,引脚的多功能化,以及低电压、低功耗。

单片机体积小、功能全、性价比等诸多优点而独具特色,在工业控制、尖端武器、通信设备、家用电器等嵌入式应用领域中独占鳌头。如果说C语言程序设计课程设计的基础课,那么单片机以其系统硬件构架完整、价格低廉、学生能动手等特点,成为工科学生硬件设计基础课。

2.2电源电路

稳压的稳压电源电路图如图2.2所示。220V电压经过降压后得到12V交流电,经二极管整流成脉动直流电,经过电容滤波后再又经过LM7805稳压得到5V的直流电供系统工作,后面的发光二极管是起一个电源指示的作用,470UF的电容是起一个再次滤波的作用。

图2.2电源电路

2.3芯片的选择与简单介绍

此设计主控芯片采用AT89C51(如图2.3)芯片。

AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读

存储器(FPEROM—Flash Programmable and

Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能

CMOS 8位微处理器,俗称单片机。单片机,亦称

单片微电脑或单片微型计算机。它是把中央处理器

(CPU)、数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM)、

输入/输出端口(I/O)等主要计算机功能部件都集成在

一块集成电路芯片上的微型计算机。

2.4单片机的最小系统图2.3 AT89C51芯片

单片机最小系统如图2.4所示是以89C51

为核心,电路结构简单,抗干扰能力强,成本

相对较低,非常符合本设计的所有要求。

89C51单片机系列是MCS-51系列的基础上发

展起来的,是当前8位单片机的典型代表,采

用CHMOS工艺,即互补金属氧物的HMOS工

艺。CHMOS是CMOS和HMOS的结合,具有

HMOS高速度和高密度的特点,还具有C MOS

低功耗的特点。

时钟电路在单片机的外部通过XTAL1、X

TAL2这两个引脚跨接晶体振荡器和微调电

容,构成稳定的自激振荡器。本系统采用的为

12MHz 的晶振,一个机器周期为1us,C1、

C2为30pF。

2.5 显示电路

因为系统要求南北和东西方向的信号灯

时间不一样,所以就利用单片机的P0口送出

数据的段码,位选信号用P2口送出,用动态图2.4 单片机最小系统

扫描的方法显示东西、南北的倒计时间。数码管使用共阴数码管,需要接上470欧上拉电阻以提供足够大的电流来驱动数码管,数码管的每段的电流是约10毫安。显示电路组件如图2.5所示:

图2.5 显示电路

2.6信号灯电路

本设计利用单片机的P2口来驱动和控制各种信号灯的燃亮和燃亮时间,在实际中,交通灯的信号灯需要用高电压控制,在这里我们只是模拟一下它的控制信号,所以我们就只用单片机的信号引脚直接来控制发光二极管,如图2.6所示。

图2.6 信号灯电路

2.7电路原理图

电路原理如图2.6,此图主要由一块主芯片AT89C51、四个7SEG-MPX2-CC、十二个发光二极管(分别为四个LED RED、四个LED YELLOW、四个LED GREEN)、一块RESPACK-8组成。系统除具有基本交通灯功能外,还具有时间设置、LED信息显示功能,是交通实现有效控制。详图见下一页:

图2.7 电路原理图

3软件设计流程及描述

3.1设计方案思想

先了解交通灯的变化规律,假设这个十字路口为东西南北走向。转状态1东西绿灯通行,南北红灯禁行。过20s转状态2,南北仍然红灯,东西绿灯闪烁3s后转为黄灯亮2s。再转状态3,南北变为绿灯通行,东西变为红灯禁行。过20s转状态4,东西仍然红灯,南北绿灯闪烁3s转黄灯亮2s。最后回到状态1,不断循环。

系统统采用MSC-51系列单片机为中心器件来设计交通灯控制器,实现了能根据实际车流量通过单片机芯片的P1口控制红、黄、绿灯的燃亮与熄灭;P0口外接数码管来显示各个信号灯的时间。

3.2设计要求流程图

设计流程图如图3.2:

图3.2设计流程图

以上设计流程图,在编制主程序流程图和编写程序源代码的时候,以此作为参考。程序开始时状态一为东西绿灯亮南北红灯亮,延时并倒计时;然后进入第二个状态东西绿灯闪南北红灯亮,延时倒计时结束后再改变状态,第三个状态为东西黄灯亮南北红灯亮,延时。第四个状态东西变为红灯,南北变为绿灯,这是东西禁行,南北通行。第五个状态东西依然红灯亮,南北绿灯闪烁,倒计时。第六状态东西不变还是红灯,

南北黄灯亮。依次按照设计流程图进行下去,一个周期结束后马上进入现已周期,依次循环。

3.3主程序流程图

主程序流程图如图3.3所示:

图3.3 主程序流程图

4 仿真效果

4.1仿真软件

利用wave软件进行编程,利用proteus软件设计原理图并接线。

4.2系统仿真效果图

图4.2(a)、(b)为用proteus软件模拟交通灯的部分状态仿真图。

图 4.2(a)是在仿真电源接通之前的效果图,此时处于初始状态。当接通电源的瞬间,东西方向从20s倒计时并且绿灯亮,南北方向从25s倒计时并且红灯亮。

图4.2(a)仿真效果图

图4.2(b)为东西方向从20s倒计时至9秒时,南北方向从25s倒计时至14秒的状态图。并且在倒计时的同时东西方向绿灯亮,南北方向红灯亮。

图4.2(b)仿真效果图

4.2仿真结果分析

从仿真的过程来看,在接通电源时仿真能够正常运行。红灯、黄灯、绿灯状态能够符合要求转换。仿真开始东西方向为绿灯倒计时20s,南北方向红灯25s,当东西方向20s倒计时结束马上转变为绿灯倒计时3s,南北方向仍然是红灯倒计时,东西方向3s绿灯倒计时结束后转变为黄灯倒计时2s。在东西方向黄灯倒计时2s结束的同时,南北方向也刚好结束了红灯25s的倒计时,然后南北方向马上转变为20s的绿灯倒计时,东西方向转变为25s的红灯倒计时,循环下去。此程序仿真可以准确显示每个状态所剩余的时间,可以自主的实现设计要求的各状态的转换。完成一个周期后此系统都将会进入下一个周期的开始,实现循环控制交通灯的变换,符合课程设计的要求。

课程设计体会总结

第一次做课程设计,刚拿到题目的时候很茫然,不知道从什么地方下手,也不知道该怎么做。通过对设计题目和要求的反复琢磨,咨询了指导老师,参考了很多资料后,了解了设计的大概,并且对此次课程设计也有了大体的思路。在做的过程中,我遇到了很多困难,比如对知识的不深入,让我不得不查阅很多资料,花费很多时间理解每一个难关。在不懈的努力下终于完成了此次课程设计。

通过这次课程设计,加强了我思考、解决问题和动手的能力。电路原理和连接,和芯片上的选择,也懂得了一些。巩固数字逻辑电路的理论知识,并对芯片有了新的认识,懂得它的功能与其它芯片替换等。更重要的是如何将逻辑电路灵活运用于实际生活。协作的重要性。我懂得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强,平时看课本时,有时问题老是弄不懂,做完课程设计,很多问题都解决了,而且还可以记住很多东西。比如一些芯片的功能,平时看课本,这次看了,下次就忘了,主要是因为没有动手实践。这次的实践后,让我获益匪浅。

经过这次课程设计,也让我更加深刻的认识到学好单片机的重要意义。当今单片机渗透到我们生活的各个领域比如从导弹的导航装置、飞机上各种仪表的控制、计算机的网络通讯与数据传输、自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械、工业自动化过程的实时控制和数据处理等等到我们生活中接触到的各种智能IC卡、民用豪华轿车的安全保障系统、录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。它主要是作为控制部分的核心部件。因此,单片机的学习、开发在各行各业异常重要。在今后的学习中,我会更加努力的学习巩固单片机,为以后的工作打下坚固的基础。

参考文献:

【1】楼然苗等.单片机课程设计指导[M].北京航空航天大学出版社,2007.

【2】何立民等.单片机实验与实践教程[M].北京航空航天大学出版社,2004.

【3】张毅刚、彭喜源、谭晓昀、曲春波.MCS-51单片机应用设计[M].哈尔滨工业大学出版社. 【4】房小翠.单片微型计算机与接口技术[M].北京国防工业出版社,2003.

【5】丁镇生.传感及遥控遥测技术应用[M].北京:国防工业出版社,2003.

附录源程序代码

源程序代码:

ORG 0000H

LJMP MAIN

ORG 000BH

AJMP TIME0

ORG 0040H

MAIN: MOV SP, #70H

MOV 40H, #14H ;东西绿灯显示时间20S

MOV 41H, #14H ;南北绿灯显示时间20S

MOV 42H, #02H ;黄灯显示时间2S

MOV 39H, #03H ;绿灯闪烁时间3S START: MOV A, 41H

ADD A, 42H

ADD A, 39H

MOV 43H, A ;东西红灯时间

MOV A, 40H

ADD A, 42H

ADD A, 39H

MOV 50H, A ;南北红灯时间

MOV TMOD, #01H ;开始正常工作状态

MOV TH0, #3CH

MOV TL0, #0B0H ;定时50ms

SETB EA ;开始计时

SETB ET0 ;开T0中断

SETB TR0 ;启动定时器T0 STATUS1: MOV P1, #84H ;东西绿灯亮20秒,南北红灯亮MOV 44H, 40H

MOV 45H, 50H

J11: MOV R4, #14H

J10: LCALL DISP

MOV A, R4

JNZ J10

DEC 44H

DEC 45H

MOV A, 44H

JNZ J11

STATUS2: MOV P1, #84H ;东西绿显示3秒,南北红灯亮MOV R3, 39H

J21: MOV 44H, R3

MOV R4, #0AH

J20: LCALL DISP

MOV A, R4

JNZ J20

MOV P1, #04H

MOV R4, #0AH

J23: LCALL DISP

MOV A, R4

JNZ J23

MOV P1, #84H

LCALL DISP

DEC 44H

DEC 45H

DJNZ R3, J21

STATUS3: MOV P1, #44H ;东西黄灯显示2秒,南北红灯亮MOV R3, 42H

MOV 44H, R3

J31: MOV R4, #14H

J30: LCALL DISP

MOV A, R4

DEC 44H

DEC 45H

DJNZ R3, J31

STATUS11: MOV P1, #30H ;南北绿灯亮20秒,东西红灯亮MOV 44H, 43H

MOV 45H, 41H

J111: MOV R4, #14H

J110: LCALL DISP

MOV A, R4

JNZ J110

DEC 44H

DEC 45H

MOV A, 45H

JNZ J111

STATUS22: MOV P1, #30H ;南北绿闪烁3秒,东西红灯亮MOV R3, 39H

J222: MOV 44H, R3

MOV R4, #0AH

J220: LCALL DISP

MOV A, R4

JNZ J220

MOV P1, #20H

MOV R4, #0AH

J221: LCALL DISP

MOV A, R4

JNZ J221

MOV P1, #30H

LCALL DISP

DEC 44H

DJNZ R3, J222

STATUS23: MOV P1, #28H ;南北黄2秒,东西红灯亮

MOV R3, 42H

J232: MOV 44H, R3

MOV R4, #0AH

J230: LCALL DISP

MOV A, R4

JNZ J230

MOV P1, #20H

MOV R4, #0AH

J231: LCALL DISP

MOV A, R4

JNZ J231

MOV P1, #28H

LCALL DISP

DEC 44H

DEC 45H

DJNZ R3, J232

AJMP STATUS1

DISP: MOV A, 44H

MOV B, #0AH

DIV AB

MOV 46H, A ;46H,47H存储东西方向显示的十位、个位数

MOV 47H, B

MOV A, 46H

MOV DPTR, #TAB

MOVC A, @A+DPTR

MOV 46H, A

MOV A, 47H

MOV DPTR, #TAB

MOVC A, @A+DPTR

MOV 47H, A

MOV A, 45H

MOV B, #0AH

DIV AB

MOV 48H, A ;48H,49H存储南北方向显示的十位、个位数MOV 49H, B

MOV A, 48H

MOV DPTR, #TAB

MOVC A, @A+DPTR

MOV 48H, A

MOV A, 49H

MOV DPTR, #TAB

MOVC A, @A+DPTR ;依次送字形码,字位信号MOV 49H, A

MOV P0, 46H

MOV P2, #11110111B

LCALL DELAY

MOV P2, #0FFH

MOV P0, 47H

MOV P2, #11111011B

LCALL DELAY

MOV P2, #0FFH

MOV P0, 48H

MOV P2, #11111101B

LCALL DELAY

MOV P2, #0FFH

MOV P0, 49H

MOV P2, #11111110B

LCALL DELAY

MOV P2, #0FFH

RET

DELAY: MOV R7, #06H ;延时12us程序

HERE: DJNZ R7, HERE

RET

TIME0: CLR TR0 ;定时器溢出中断服务程序PUSH Acc

PUSH PSW

DEC R4

MOV TH0, #3CH

MOV TL0, #0B0H

SETB EA

SETB ET0

SETB TR0

POP PSW

POP Acc

RETI

TAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH ;共阴极数码

管字形码END

基于51单片机红外感应家用小夜灯的设计概要

本科毕业论文(设计) 题目: 基于51单片机红外感应家用小 夜灯的设计 院系:物理与电子信息科学系 专业:电子信息科学与技术 姓名: 学号: 指导教师:周鸿武 教师职称:讲师 填写日期:2011年5 月 10 日

摘要 本系统采用了热释电红外传感器,它的制作简单、成本低、安装比较方便,而且性能比较稳定,抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。 人体都有恒定的体温,一般在37度左右,所以会发出特定波长的红外线,人体辐射的红外线的中心波长为9~10um,而热释电红外传感器的波长灵敏度在0.2~20um范围内几乎稳定不变,所以实际系统中常采用的是热释电红外传感器。热释电传感器主要是以非接触的形式对人体辐射的红外线进行检测,将检测到的红外光谱转变成微弱的电信号,然后通过放大电路将微弱的电信号放大,最后经单片机处理以达到驱动电路从而使感应灯发光的效果。 本设计主要包括硬件和软件设计两个部分。硬件部分包括单片机控制电路、红外探头电路、驱动执行发光电路、发光器控制电路等部分组成。软件部分主要是延时程序的设计,处理器采用51系列单片机AT89C51,整个系统是在系统软件的控制下工作的。 关键词:单片机;红外传感器;数据采集;发光电路

Abstract This system uses a pyroelectric infrared sensor, its make simple, low cost, installation are more convenient and more stable performance, strong anti-jamming capability, high sensitivity, safe and reliable. The human body has a constant temperature, be in commonly 37 degrees or so, so will issue certain wavelengths of infrared radiation infrared center for 9 ~ 10um wavelength, and pyroelectric infrared sensor sensitivity in the wavelength of 0.2 ~ 20um range almost constant, so actual system often USES is pyroelectric infrared sensors. Pyroelectric non-contact sensor is mainly by the form of human radiation of infrared testing, detect the infrared spectrum into a weak signal, and then by amplifying circuit will weak signal amplifier, finally SCM processing to achieve driving circuit is thus make induction lamp glow effect. This design includes two parts and the design of hardware and software. Hardware part includes single-chip microcomputer control circuit, infrared sensor circuit, drive execution shine circuit, lighter control circuit components. Software part mainly delay program design, the processor by 51 series microcontroller AT89C51, the whole system is under control work in the system software. Keywords: PIC, Infrared sensor, Data acquisition, Luminous circuit

基于单片机交通灯课程设计报告书

三峡职业学院 课程设计 课题名称交通灯控制系统设计 交通灯控制系统设计 摘要:本系统由单片机最小系统、按键(开关)、LED 显示等等组成交通灯演示系统。系统用红、黄、绿三个发光二极管模拟交通灯的红灯、黄灯、绿灯的功能。系统除基本交通灯功能外,还具有倒计时(15秒)、时间设置、紧急情况(按键模拟传感器)处理等功能。 关键词:AT89C51,交通规则 引言:随着日新月异的电子变革,电子产品发生了突飞猛进的巨变,而在其中AT89C51扮演着一个重要的角色,AT89C51单片机具有广泛性、工具性、基础性的几个特点。单片机应成为中等技术人员的重要技术知识层面。近年来,我国工程技术队伍的梯队建设有了很大的进展。各类高职、高专如雨后春笋,涉电专业普遍开设单片机类课程。直观性表现在尽可能让我们在学习基本原理时能直观地看到相关实物及实物表演,使基本原理能实现形象化的表达;实践性表现在我们要通过许多实际操作来理解与掌握单片机的本质与技能;综合性表现在最终能使我们达到运用知识与技能来完成一个应用系统开发的全过程,有助于大学生动手能力的培养和提高,课程设计就是一门应用性很强的课程。如何让我们在学好基础知识的同时,迅速掌握设计应用技术,其中,实验与课程设计环节起着非常重要的作用。对我们学习和掌握单片机设计技术起到积极的作用。 一、方案比较、设计与论证

(1) 电源提供方案 为使模块稳定工作,须有可靠电源。我们考虑了两种电源方案 方案一:采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠,且有各种成熟电路可供选用;缺点是各模块都采用独立电源,会使系统线路变复杂,且可能影响系统各模块的电路电平。 方案二:采用干电池提供电源。该方案的优点是系统简明扼要,线路易于梳理,节约成本;缺点是输出功率不高。 综上所述,我们选择第二种方案。 (2) 显示界面方案: 该系统要求完成数码管倒计时(15s)、状态灯发光二极管(红、黄、绿)的显示功能。基于上述原因,我们考虑了二种方案: 方案一:东西南北四个方向分别采用两位数码管显示倒计时。这种方案只显示有限的符号和数码字苻,并且制作PCB图时有许多的线相交,线路十分的复杂,不易制作原理图与PCB图,无法胜任题目要求。 方案二:东西南北四面各自采用红、黄、绿三个发光二极管显示,采用一个两位数码管显示倒计时,主要优点是易于调整元件在硬制板上摆放的位置,同时也易于PCB图的制作。 综上所述,我们选择方案二。 (3) 输入方案: 题目要求系统能即时的处理外部紧急情况产生的中断,我们讨论了两种方案: 方案一:采用矩阵键盘。该方案的优点是: 可提供较多I/O 口,实现更多的外部中断。直接站单片机的接口少的特点,但操作起来稍显复杂,而且编程也趋于复杂。 方案二:直接在IO口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路。 由于该系统对于交通灯等发光二极管的控制,只用单片机本身的I/O 口就可实现,只要一个开关来模拟一个外部的紧急中断,且本身的计数器及RAM已经够用,故选择方案二。 (4) 系统方案: 本系统的硬件采用模块化设计,以单片机控制器为核心,与LED信号灯电路等组成单片机控制信号系统.

声控灯地设计与制作-哈工大-电子技术课程设计

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 课程设计说明书(论文) 课程名称:电子技术课程设计 设计题目:声控开关的设计与制作 院系:电气工程及其自动化 班级:1406111 设计者:元胜 学号:1140610319 指导教师:吕超 设计时间:2016年12月5-18日 工业大学

工业大学课程设计任务书

*注:此任务书由课程设计指导教师填写。

声控灯的设计与制作 1设计任务及原理 设计任务基本要求:设计一个声控开关,控制对象为发光二极管,接收到一定强度的声音后,声控开关点亮发光二级管,灯亮时间可调。控制延时时间用数字显示。 扩展要求:发光二极管点亮时间延时显示。 1.1设计原理 声控灯是将声音信号转换为电信号、电信号再转换为光信号的装置。 输入部分可由一个驻极体话筒实现。话筒的高分子极化膜生产时就注入了一定的永久电荷。在声波的作用下,极化膜随着声音震动,电容是随声波变化。于是电容两极间的电压就会成反比的变化。将电容两端的电压取出来,就可以得到和声音对应的电压了。但是这个电压信号非常小,不能驱动LED灯。对这个电压信号进行放大、整形,才能得到足够大的电压。 声控灯的延时可以由一个单稳态触发电路实现。单稳态电路的暂态时间就是发光二极管的发光持续时间。用前面经放大的电压作为触发脉冲输送给单稳态触发电路,会得到一个持续特定时间的电压输出。这个输出来驱动发光二极管,就达到了声控、发光的目的。 计数器部分首先需要一个时钟源。时钟源脉冲可由多谐振荡器获得。将单稳态电路的输出与时基脉冲结合,控制计数器的计数与清零,就可以使计数部分与发光部分同步工作。 计数结果再经译码输送给共阳极数码管,显示出来。 2设计过程 2.1声控灯电路原理: 当驻极体话筒接受到一定强度的声音信号时,声音信号转换为电压信号,经三极管放大、施密特触发器整形后,触发单稳态延时电路,产生一个宽度可调的脉冲信号,驱动发光二极管发光。同时,该脉冲信号作为选通信号,使计数器计数,并用数码管显示延时时间。电路的流程图如图 1所示:

单片机课程设计报告模板资料

哈尔滨远东理工学院 课题名称 专业班级 学号 学生姓名 指导教师 2015年10月14日

1、例举设计过程中遇到的问题及其解决方法(至少两例)。答:(1)问题说明: 解决方法: (2)问题说明: 解决方法: 2、教师现场提的问题记录在此(不少于2个问题)。

目录 1 设计任务 (1) 2设计方案 (2) 2.1任务分析 (2) 2.2方案设计 (2) 3 系统硬件设计 (3) 3.1时钟电路设计 (3) 3.2复位电路设计 (3) 3.3 灯控制电路设计 (3) 3.4 倒计时显示电路设计 (4) 3.5 按键控制电路设计 (5) 4 系统软件设计 (6) 4.1 1S定时 (6) 4.2 定时程序流程 (6) 4.3交通灯的设计流程图 (6) 4.4定时器0 及中断响应 (7) 5仿真与性能分析 (8) 6心得体会 (9) 参考文献 (10) 附录1 系统原理图 .......................................................................错误!未定义书签。附录2 系统PCB图 .....................................................................错误!未定义书签。附录3 程序清单 .. (11) II

1 设计任务 支干道汇合成十字路口,在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯,红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行,黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。用红、绿、黄发光二极管作信号灯。如图1.1所示。设东西向为主干道,南北为支干道。 1. 基本要求 (1) 主干道处于常允许通行的状态,支干道有车来时才允许通行。主干道亮绿灯时,支干道亮红灯;支干道亮绿灯时,主干道亮红灯。 (2) 主、支干道均有车时,两者交替允许通行,主干道每次放行30秒,支干道每次放行20秒,设立30秒、20秒计时、显示电路。 (3) 在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中,要亮5秒黄灯作为过渡。黄灯亮时,原红灯按1Hz 的频率闪烁。 (4) 要求主支干道通行时间及黄灯亮的时间均可在0~99秒内任意设置。 2. 选做 (1) 可设置紧急按钮,在出现紧急情况时可由交警手动实现全路口车辆禁行而行人通行状态,即主干道和支干道均为红灯亮。 (2) 实现绿波带。所谓‘绿波带’,是指在一定路段,只要按照规定时速,就能一路绿灯畅行无阻。“绿波带”将根据道路车辆行驶的速度和路口间的距离,自动设置信号灯的点亮时间差,以保证车辆从遇到第一个绿灯开始,只要按照规定速度行驶,之后遇到的信号灯将全是绿灯。

基于单片机的声光控制灯

基于单片机的声光控制模拟路灯 (程序部分) 前言:单片机是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。本次我们采用at89c51单片机设计一种基于单片机控制的声光控制模拟路灯。该灯有声控,光控,声光同时控制楼道灯三种模式,经过调查,现在绝大多数小区的楼道灯都是纯电路形式实现声光控制的,这较之智能控制缺乏功能多样性,稳定性,而未来肯定是智能化的天下,所以我们用单片机模拟这一个多功能灯的系统。 关键字:单片机,at89c51,智能社区,楼道灯 目录: 一、设计目的 (2) 二、总体设计 (2) 方案选择: (2) 三、硬件设计 (3) 原理说明: (3) 四、软件设计 (3) 主要程序清单: (3) 程序框图: (5) 五、实验结果 (6) 六、总结 (6)

通过此次设计,主要是为了巩固我们的单片机相关知识及对单片机的相关应用,培养电子系统设计与实践的能力,学会设计使用简易的声、光传感器,并能用这些传感器设计一个声光控制的路灯(楼道灯)。 完成功能: 1)、声控灯模式。当传感器接收到声音信号时,单片机控制灯亮,并在5秒后灯自动熄灭。 2)、光控等模式。当光电传感器接收到为暗光时,灯自动点亮,接收到为亮光时,等自动熄灭。 3)、楼道灯模式。声光控制结合,即模拟当天暗并且楼道里有人走过的时候灯自动点亮5秒后熄灭。 二、总体设计 此次设计的声光控制灯包括三个基本模块,即声音处理模块、光处理模块、单片机小系统。总体设计框图如下: 图1、总体设计框图 方案选择: 1)、单片机部分。由于此次设计对单片机的要求较低,所以我们选择最为常用的at89c51单片机作控制部分。 2)、声控部分 一:选择专用的声音传感器模块来完成,能得到正确的波形、电压、频率等参数,且设计电路简单省事,但成本较高。 二:用驻极体话筒通过相应的信号处理电路对声音信号进行处理,成本较低,但电路设计麻烦。 综上所述:我们选择方案二,因为此次设计对声音信号的波形等参数要求较小,只要单片机接收到并能判断为高电平即可。 3)、光控部分 一:用光敏二极管作光电元件,光敏二极管对光转换为相应的电流。 二:用光敏电阻作光电元件,光敏电阻对光转换为相应的电阻。 综上所述:我们选用光敏电阻作光控部分的核心元件,因为光敏二极管转换成的是电流,而我们需要判断的是电压信号,将电流转换为电压信号的电路较复杂。

数电声控灯课程设计

苏州科技大学 数字电子技术课程设计 院系:电子与信息工程 专业:电子信息工程 班级:1199 学号:1254567788 姓名:李明

目录 第一部分设计说明 (2) 1.1 设计任务 (2) 1.2 实验目的 (2) 1.3目的与意义 (2) 第二部分原理方案设计 (3) 2.1 方案的形成和方案的比较 (3) 2.2 具体框图原理解释与相关器件的考虑 (3) 2.3 具体的理论依据 (3) 第三部分详细设计过程 (5) 3.1 原理图设计方法与具体过程 (5) 3.2原理图的重点解释和设计考虑 (5) 3.2.1 由555定时器接成的单稳态触发器 (5) 3.2.2 继电器器控制电路 (6) 3.2.3 声控电路部分 (7) 第四部分实验 (8) 4.1 实验仪器 (8) 4.2 实验电路图 (8) 4.2 实验注意 (8) 第五部分实验总结 (9)

第一部分:设计说明 1设计任务 楼道声控灯控制器设计,具体要求如下: 1:器件条件:声音传感器、555定时器、继电器、LED灯泡,其它自定; 2:功能实现:当有声音时,开启灯光,并维持2秒钟,然后灯光关闭。 3:基于器件条件,不可以采用其它微控制器,可只有发挥完成功能。 2目的与意义 训练综合运用学过的数字电子技术、硬件设计基础及电路相关基本知识,培养独立设计比较复杂数字系统设计能力。 通过综合设计,力争掌握使用基本电子元器件设计数字系统电路的基本方法,包括原理方案的确定、Protel画图工具、原理图的绘制、软件模拟与理论计算过程,为以后进行工程实践问题的研究打下设计基础。 本次课程设计的内容是光电声控灯,是日常生活中非常常见,应用非常广泛的一种声控灯,它不需要开关,有人经过时会自动亮,可以通过设计确定其亮一次大概的时间,方便快捷,我们都会看到过它的外形,本次课程设计,会论述光电声控灯的原理,所用到的各种器件引脚及其功能, 随着社会的发展,资源的大量开采,能源在逐渐的减少,所以现在要建立节能意识,电能是首当其冲,楼道声控灯就是楼道的一个重要的节能装置,它由声音控制电路和三五定时器,再加上输出信号通过继电器来连接起来,以控制灯亮的时间来达到节能的目的。另外,由于频繁开关或其他人为因素,墙壁开关的损坏率很高,既增大了维修量、浪费了资金,又容易造成事故隐患。当有人走过楼道通道,发出脚步声或其他声音时,楼道灯会自动点亮,提供照明进入家门或走出公寓,楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。

基于单片机的定时闹钟课程设计报告书

任务书 一、设计目的 本设计主要是对51单片机的一个方面的扩展,是能实现一般定时闹钟功能的设计。需要实现某一功能时,按对应的按键即可,经过多次验证,此设计灵活简便,可以实现显示、定时、修改定时、定时时间到能发出报警声的功能。 二、设计要求 1、能显示时时—分分—秒秒。 2、能够设定定时时间,并修改定时时间。 3、定时时间到能发出警报声。

目录 1.绪论 (1) 2.方案论证 (1) 3.方案说明 (2) 4.硬件方案设计 (2) 4.1单片机STC89C52 (2) 4.2 时钟电路 (4) 4.3数码管显示电路 (4) 4.4键盘电路 (6) 4.5报警电路 (7) 5.软件方案设计 (7) 5.1系统软件设计 (7) 5.2键盘程序 (7) 5.3 LED (8) 5.4音响报警电路 (8) 5.5 程序流程图 (8) 6.调试 (9) 7.小结 (10) 8.参考文献 (11) 9.附录:定时闹钟源程序 (12)

1.绪论 系统采用单片机STC89C52作为本设计的核心元件,在其基础上外围扩展芯片和外围电路,附加时钟电路,复位电路,键盘接口及LED显示器。键盘采用独立连接式。还有定时报警系统,即定时时间到,通过扬声器发出报警声,提示预先设定时间时间到,从而起到定时作用。 外围器件有LED显示驱动器及相应的显示数字电子钟设计与制作可采用单片机来完成。由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,那么就降低了硬件电路的复杂性,而且其成本也有所降低,所以在该设计与制作中采用单片机STC89C52,它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。片内带有8KB的Flash 存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。另外, STC89C52的指令系统和引脚与8051完全兼容,片内有512B的RAM、32条I/O口线、3个16位定时计数器、4个外部中断、一个7向量4级中断结构(兼容传统51的5向量2级中断结构)等。 在LED显示器中,分成静态显示和动态显示两类,在这个设计的最小系统中主要用了它的动态显示功能,动态显示器利用了人视觉的短暂停留,在数据的传输中是一个一个传输的,且先传输低位。 2.方案论证 单片机作为核心的控制元件,使得电路的可靠性比较高,功能也比较强大,而且可以随时的更新系统,进行不同状态的组合。 本系统采用单片机STC89C52作为本设计的核心元件,利用两个4位7段共阴LED作为显示器件。接入共阴LED显示器,可显示时,分钟,秒,单片机外围接有定时报警系统,定时时间到,蜂鸣器发出报警声,提示预先设定时间到。 电路由下列部分组成:时钟电路、复位电路、控制电路、LED显示、报警电路,芯片选用STC89C52单片机。 系统基本框图如图2.1所示:

单片机交通灯课程设计

单片机原理及应用课程设计报告 系别:物理系 专业:电子信息工程 指导教师: 班级:1504 学号: 姓名: 2018.5

课程设计任务书 目录

一、绪言 (1) 二、方案比较与论证 (1) 2.1 系统整体流程图 (1) 2.2 单片机的选择方案论证 (1) 2.3 89C51单片机引脚功能说明 (2) 2.4单片机最小系统 (5) 三、硬件电路设计 (6) 3.1 交通灯控制系统电路图 (6) 3.2 晶振电路的设计 (7) 3.3 LED灯电路的设计 (7) 3.4 主要元器件选择 (8) 四、程序设计 (8) 五、交通灯控制系统仿真 (10) 六、结束语 (11) 七、参考文献 (11)

一、绪言 近年来,随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往作为一个核心部件来使用,正在不断的应用到实际生活中,并且根据具体硬件结构软硬件结合,加以完善。 十字路口车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用单片机AT89C51为中心器件来设计交通灯控制器,实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。从一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合理、急车强通等问题。系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点,有广泛的应用前景。 二、方案比较与论证 2.1 系统整体流程图 2.2 单片机的选择方案论证 方案一:采用可编程逻辑期间CPLD 作为控制器。CPLD可以实现

51单片机课程设计 声控灯

课程设计报告 华中师范大学武汉传媒学院 传媒技术学院 电子信息工程2011 仅发布百度文库,版权所有.

单片机课程设计 一、设计题目、要求 题目:声控灯设计 要求:A.使用单片机实现声控灯 B.当说话声音大于一定程度时,发光二极管显示,延时大于1秒 二、设计框图 1、硬件框图 三、方案设计 如果要让接在P1.0口的LED1亮起来,那么只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了;相反,如果要接在P1.0口的LED1熄灭,就要把P1.0口的电平变为高电平;同理,接在P1.1~P1.7口的其他7个LED的点亮和熄灭的方法同LED1。因此,要实现流水灯功能,我们只要将发光二极管LED1~LED8依次点亮、熄灭,8只LED灯便会一亮一暗的做流水灯了。在此我们还应注意一点,由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短,我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间,否则我们就看不到“流水”效果了。 四、硬件原图设计

五、程序流程图 六、仿真图 仿真结果如下:当S2关闭

当S3关闭 七、制作

八、调试 流水灯制作完成后,我们对它进行了调试,一开始灯不停地闪,无法接受到声音信号。后来,我们对PCB进行了检查,发现有放大电路的集电极连接线断路了,导致声音信号没法被芯片接收到。我们迅速的电路进行了修复。修复后,电路能够顺利的进行工作了。 九、心得体会 回顾起此课程设计,至今我仍感慨颇多,从理论到实践,在这段日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。在今后社会的发展和学习实践过程中,一定要不懈努力,不能遇到问题就想到要退缩,一定要不厌其烦的发现问题所在,然后一一进行解决,只有这样,才能成功。 在设计过程中虽然遇到了一些问题,但经过一次又一次的思考,一遍又一遍的检查终于找出了原因所在,也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。比如在调试的时候,程序老是不稳定中断服务程序有时执行一次,有时又执行两次,开始我以为是板子受环境影响。后来在网上百度才知道是软件问题,是我忘了在执行中断服务程序时候把相应的中断关了,导致在执行中断服务程序时易受影响执行两次或两次以上。在这个发现问题之后,我在中断服务程序中关了相应的外中断之后。问题就解决了,下载程序到板子之后,运行就正常了。

单片机课程设计报告模板

单片机系统课程设计报告 专业:自动化 学生姓名: 学号: 指导教师: 完成日期:2011 年 3 月17 日

目录 1 设计任务和性能指标 (3) 1.1设计任务............................................................................ 错误!未定义书签。 2 设计方案 (4) 2.1任务分析 (4) 2.2方案设计 (4) 3 系统硬件设计 (5) 3.1时钟的电路设计 (5) 3.2复位电路设计 (5) 3.3灯控电路设计 (5) 3.4倒计时电路设计 (6) 3.5按键控制电路设计 (7) 4 系统软件设计 (8) 4.11秒定时 (8) 4.2定时程序流程 (8) 4.3交通灯的设计流程图 (9) 4.4定时器0与中断响应 (10) 5 仿真及性能分析 (10) 5.1仿真结果图 (11) 5.2仿真结果与分析 (12) 6 心得体会 (13) 参考文献 (14) 附录1 系统原理图 (15) 附录2 系统PCB图 .................................................................. 错误!未定义书签。附录3 程序清单 (17)

1.1设计任务 利用单片机完成交通信号灯控制器的设计,该交通信号灯控制器由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口,在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯,红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行,黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。用红、绿、黄发光二极管作信号灯。如图5.1所示。设东西向为主干道,南北为支干道。 图5.1 交通灯示意图 1. 基本要求 (1) 主干道处于常允许通行的状态,支干道有车来时才允许通行。主干 道亮绿灯时,支干道亮红灯;支干道亮绿灯时,主干道亮红灯。 (2) 主、支干道均有车时,两者交替允许通行,主干道每次放行30秒, 支干道每次放行20秒,设立30秒、20秒计时、显示电路。 (3) 在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中,要亮5秒黄灯作为过渡。 黄灯亮时,原红灯按1Hz 的频率闪烁。 (4) 要求主支干道通行时间及黄灯亮的时间均可在0~99秒内任意设置。 2. 选做 (1) 可设置紧急按钮,在出现紧急情况时可由交警手动实现全路口车辆 禁行而行人通行状态,即主干道和支干道均为红灯亮。 (2) 实现绿波带。所谓‘绿波带’,是指在一定路段,只要按照规定时速, 就能一路绿灯畅行无阻。“绿波带”将根据道路车辆行驶的速度和路口间的距离,自动设置信号灯的点亮时间差,以保证车辆从遇到第一个绿灯开始,只要按照规定速度行驶,之后遇到的信号灯将全是绿灯。 南 北 东 西

单片机课程设计——交通灯控制系统设计

本科课程设计报告 单片机课程设计报告交通灯控制系统设计

摘要 本设计是针对交通灯系统的设计,由单片机AT89C51(实物用AT89S52)、键盘、LED显示、交通灯演示系统组成。单片机是把微型计算机的各功能部件集成在一块芯片中,构成的一个完整的微型计算机。AT89C51单片机是MC-51中的子系列,是一组高性能兼容型单片机,AT89C51是一个低功耗高性能的CMOS 8位单片机,40个引脚,片内含4KB Flash ROM和128B RAM,它是一个全双工的串行通行口,既可以用常规编程,又可以在线编程。 本设计中的数码管的选通采用的方法是动态显示,对每一位数码分时轮流通电显示,复位电路采用上电+按钮电平复位,时钟电路采用内部时钟产生方式。对特殊情况的处理采用中断处理方式,在中断处理程序中采用对管脚的状态查询扫描,已采取相应情况的处理。 对设计方案进行电路硬件设计,并将已编程的程序载入调试,可以得到理想的实验效果。系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能.具体功能是假如 A 道和B道上均有车辆要求通过时,A、B道轮流放行。A道放行 25秒,B道放行20秒。一道有车而另一道无车,交通灯控制系统能立即让有车道放行。有紧急车辆要求通过时,系统要能禁止普通车辆通行,A、B道均为红灯,紧急车由K2 开关模拟。绿灯转换为红灯时黄灯亮 1秒钟。系统除基本交通灯功能外,还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。

目录 1引言.......................................................................................................................................... - 1 - 1.1交通灯的重要作用........................................................................................................... - 1 -1.2该交通灯系统的特点....................................................................................................... - 1 -2系统总体方案及硬件设计 ......................................................................................................... - 2 - 2.1原理框图........................................................................................................................... - 2 -2.2设计功能........................................................................................................................... - 2 - 2.3交通灯控制系统各部分硬件组成................................................................................... - 2 - 2.3.1复位部分.................................................................................................................... - 2 - 2.3.2时钟电路部分............................................................................................................ - 3 - 2.3.3路口指示灯部分........................................................................................................ - 3 - 2.3.4显示部分.................................................................................................................... - 3 -2.4元器件清单....................................................................................................................... - 4 -3软件设计..................................................................................................................................... - 5 - 3.1交通灯控制系统软件流程图及程序分析....................................................................... - 5 - 3.1.1主程序流程图及程序模设计.................................................................................... - 5 - 3.1.2INT0中断服务程序流程图及程序模设计.............................................................. - 6 -3.2路口指示灯部分............................................................................................................... - 7 - 3.3显示部分........................................................................................................................... - 7 - 4. Proteus软件仿真 ..................................................................................................................... - 8 - 5 课程设计体会......................................................................................................................... - 10 -参考文献....................................................................................................................................... - 10 -附1:源程序代码 (13) 附2:系统原理图 (20)

数字电子技术课程设计---声控灯的设计与制作

课程设计说明书(论文) 课程名称:数字电子技术基础 设计题目:声控灯的设计与制作 院系:电气学院 班级: 设计者: 学号: 指导教师: 设计时间:

课程设计任务书

一、设计任务及原理 1.设计任务 设计一个声控开关,控制对象为发光二极管。 基本要求: 1、接收到一定强度的声音后,声控开关点亮发光二极管(电流5~10mA),延时时间在1~15s之间可调。 2、延时时间用数字显示(采用共阳极数码管),时间单位可调,显示范围为1~15s。 2.设计原理 声控灯的功能是将声音信号转换为电信号、再将电信号转换为光信号的一个装置。 声控灯装置的输入部分由是一个话筒。话筒的高分子极化膜中拥有一定的永久电荷。在声波的作用下,极化膜在声音的作用下震动,因此电容的大小不断地变化。电容两极间的电压随着电容的增大而减小。和声音对应的电压便可以由电容两端的电压推算出来,起到一个传感器的作用。然而由于这个电压的大小极小不能够使LED灯发光,因此需要用多级放大电路对这个电压信号进行放大,对其进行整形,处理,最终得到一个理想的大小适中的电压信号来驱动二极管发光。 单稳态触发电路可以满足声控灯延时的实现。其暂态时间就是发光二极管的发光持续时间。用经过多级放大电路放大的电压作为触发脉冲输送给单稳态触发电路,会得到一个持续特定时间的输出电压。进而达到了驱动二极管发光的目的。 对于计数器部分,首先需要一个时钟源。多谐振荡器产生时钟源脉冲。满足了单稳态电路的输出与时基脉冲结合,控制计数器的计数与清零,就可以使计数部分与发光部分同步工作。 计数结果经译码器的译码输送给数码管,数码管便可以将数字显现出来,达到了本次课程设计的目的。 二、设计过程 1.声控灯电路原理: 接受到声音信号进入到驻极体话筒时,话筒将声音信号转换为电压信号,经三极管放大电路对该电压信号进行放大以及接下来的施密特触发器整形后,触发单稳态延时电路,便可以产生一个可调宽度的脉冲信号,该脉冲信号足够大便能够驱动发光二极管使其发光。该脉冲信号还作为选通信号,达到使计数器计数的目的,接下来将信号送到数码管,最终驱动数码管显示数字,此即为声控灯电路工作的原理,下面为其中的电路原理的设计简图。 2.电路设计 2.1放大电路设计:

单片机开发课程设计报告书模板2015

安康学院单片机课程设计报告书 课题名称:简易秒表设计 姓名:李岩 学号:2012020134 院系:电子与信息工程系 专业:电子信息工程 指导教师: 时间:2015年1月

课程设计项目成绩评定表设计项目成绩评定表

课程设计报告书目录 设计报告书目录 一、设计目的 (1) 二、设计思路 (1) 三、设计过程 (1) 3.1、系统总体方案 (1) 3.2、模块电路设计 (1) 四、系统调试与结果 (3) 五、主要元器件与设备 (3) 六、课程设计体会与建议 (3) 6.1、设计体会 (3) 6.2、设计建议 (3) 七、参考文献 (4)

一、设计目的 1、熟悉单片机定时计数器的工作原理 2、掌握C51语言编程方法。 3、熟悉数码管显示原理 4、熟悉按键工作原理。 二、设计思路 1、设计数码管显示电路。 2、设计按键电路。 三、设计过程 3.1、系统总体方案 数字抢答器总体方框图如图1所示。 其工作原理为:接通电源后,主持人将开关拨到“清除”状态,抢答器处于禁止状态,编号显示器灭灯,定时器显示设定时间;主持人将开关置于“开始”状态,宣布“开始”抢答器工作。定时器倒计时,扬声器给出声响提示。选手在定时时间内抢答时,抢答器完成:优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。当一轮抢答之后,定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。如果再次抢答必须由主持人再次操作“清除”和“开始”状态开关。 3.2、模块电路设计 抢答器电路如图2所示。 图2 数字抢答器电路 该电路完成两个功能:一是分辨出选手按键的先后,并锁存优先抢答者的编号,同时译码显示电路显示编号;二是禁止其他选手按键操作无效。 工作过程:开关S置于“清除”端时,RS触发器的R端均为0,4个触发器输出置0,使74LS148的ST=0,使之处于工作状态。当开关S置于“开始”时,

基于单片机的楼道内声控灯及报警系统

摘要 本课题设计一款基于单片机的楼道内声控灯及报警系统,主要由声控灯和意外紧急报警两部分组成。声控灯部分是通过声音传感器进行声音检测,然后经单片机进行处理,实现灯的开关智能控制。报警部分主要由蜂鸣器和按键组成,当声控灯出现故障时,通过触动按键实现蜂鸣器报警进行维修提示。硬件电路包括单片机最小系统电路、声音传感器检测模块、按键模块、LED显示模块、蜂鸣器报警电路模块;软件部分主要通过C程序的编程实现等灯的亮灭,然后通过发光二极管显示出来,通过按键操作实现报警功能。设计中结合硬件、软件的分步调试,达到要求的控制效果。当有人走过楼梯通道,发出脚步声或其它声音时,楼道灯会自动点亮,提供照明。当人们进入家门或走出公寓,楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。当出现故障时,可触动按钮,进行报警维修。声控延时开关不仅适用于住宅区的楼道,而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所,它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点。 关键词:单片机;声控灯;报警系统;声音传感器;蜂鸣器

Abstract This project is based on single-chip design a voice-activated light and alarm system in the building, by voice-activated lights and emergency alarm which two key components.V oice-activated light partly through sound sensors for sound detection, and then single-chip processing, realization of intelligent control for the light switch.Alarm part consists mainly of beeper and keys, when voice-activated lights fail, through touches the pressed key realization light buzzer alarms for maintenance tips.The hardware circuit consists of single chip microcomputer minimum system circuit, sound sensors module, keys module, LED display module, a buzzer alarm circuit module;Software part mainly accomplished by programming of C programs such as destroy the light of lights, and then through the led display,Alarm functions are realized by key operation.In the design of combination of hardware and software debugging step by step, meet the requirements of control effect.When people walk through the stairs, when making footsteps or other sound, stair lights will automatically light up and lighting.When people enter the House or get out of the apartment, corridor lamp delay automatically turns off after a few minutes.When a failure occurs, you can touch a button and alarm servicing.V oice-activated inertia switch applies not only to the residential area of the building, but also to factories, office buildings, school buildings and other public places, it is of small size, pleasing in appearance, making easy, reliable and so on. Keywords:microcontroller; voice-activated light and alarm system; sound sensors; buzzer

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