毕业设计(论文)
课题名称基于单片机的智能广播系统设计学生姓名
学号
系、年级专业信息工程系、电子信息工程专业指导教师
职称讲师
2009年5月22日
摘要
本文介绍了以AT89C52单片机为核心，结合键盘、显示、实时时钟等外围电路构成具有定时开/关功能的校园广播控制系统。主控制器的作用是数据的存取和处理，及时响应外部中断：按键中断，即T0计数器溢出中断；实时时钟更新结束中断。系统带有液晶显示器，配合按键提供友好的用户界面，操作简单，具有实时控制的功能。选取实时时钟芯片DS1302与控制器来实现自动播放和上下课打铃功能，从而实现无人值守。该时钟芯片能够长期、连续、可靠、稳定的工作；同时还具有体积小、功耗低等特点，使用方便。系统设计包括单片机及其外围硬件部分和计算机软件编程部分。硬件部分主要为软件的实现提供一个运行的基础，计算机软件编程主要实现键盘调节、液晶显示、智能控制等各模块的功能，采用C语言编程。
关键词：单片机；液晶显示；智能控制；时钟
ABSTRACT
A broadcast system with automatic on / off function is designed, which is composed of the main controller and peripheral circuits. A single-chip microcomputer AT89C52 is used as the main controller and the circuits consists of buttons, display and real-time clock. The role of main controller is to access and to process the data. The main controller also responds timely to outside interrupts: the interruption from keyboard which is T0 counter overflow interruption; the interruption when updated real-time clock terminates. The system takes Liquid Crystal Display, provides amity of customer interface, which operates simply and has real-time control function. To obtain the unattended function, a real-time clock chip of DS1302 and controller are used in the automatic play and on/off class with bell alarming. And the DS1302 can operate consecutively, credibly and stably. It still has features such as small volume, low power consumption, the usage convenience and so on. The system includes a MCU with its periphery hardware circuit unit and a computer soft programming unit. The hardware circuit unit only provides the run basement for the software; the computer software programming unit mainly realizes keyboard regulation, Liquid Crystal Display, Intelligent Control functions, adopting the C language. Keywords: Microcomputer; LCD; Intelligent Control; Clock Chip
目录
摘要................................................................................................................... I ABSTRACT.................................................................................................... II 第1章绪论.. (1)
1.1 课题来源 (1)
1.2 课题研究的目的意义 (1)
1.3 国内外现状及水平 (1)
1.4 课题研究内容 (2)
第2章系统总体方案设计及论证 (3)
2.1 方案设计 (3)
2.2 方案论证 (4)
第3章电路设计 (5)
3.1 工作原理 (5)
3.2 单片机AT89C52介绍 (6)
3.3 DS1302与单片机接口设计 (10)
3.4 键盘电路设计 (13)
3.5 显示电路设计 (14)
3.6 继电器控制电路 (16)
3.7 电源电路设计 (17)
第4章程序设计 (18)
4.1 系统资源分配 (18)
4.2 系统程序设计 (18)
第5章系统仿真与调试 (29)
5.1 PROTEUS仿真环境介绍 (29)
5.2 原理图绘制 (30)
5.3 程序加载 (30)
5.4 系统仿真 (31)
5.5 系统调试 (32)
5.6 仿真结果分析 (33)
第6章PCB板设计与制作 (34)
6.1 PCB板设计 (34)
6.2 PCB板制作 (36)
总结 (39)
参考文献 (40)
致谢 (41)
附录 (42)
附录Ⅰ：电路原理图 (42)
附录Ⅱ：程序清单 (43)
附录Ⅲ：PCB图 (52)
附录Ⅳ：元器件清单 (55)
第1章绪论
1.1 课题来源
近年来,随着计算机在社会领域的渗透，单片机的应用正在不断地走向深入，带来了科研和生产的许多重大飞跃，有力地推动了社会的发展。单片机因其体积小, 集成度高，价格便宜,强大的功能而受到广大科技工作者的好评。随着其性能不断提高，应用范围愈来愈广，在计算机应用领域已占重要的地位。
智能广播系统的设计就是微型计算机的一个典型的应用。传统的广播系统，一般需要由人工定时操作，且只能实现一路广播，功能少。为了解决这些问题，我们采用单片机进行设计，相对来说功能强大，用较少的硬件和适当的软件相互配合可以很容易的实现设计要求，且灵活性强，可以通过软件编程来完成更多的附加功能。针对全自动定时的操作，可以通过软件编程轻而易举的实现。
本设计要求系统能够按照设定好的时间点进行自动打铃和广播，能够随时通过键盘对打铃和广播时间进行设置修改，采用液晶显示时间和设置修改菜单等信息，通过继电器控制电铃和广播。
1.2 课题研究的目的意义
21世纪科学技术的发展日新月异，科技的进步带动了信息技术的发展，我们已经进入了高速发展的信息时代，定时控制技术也成为当今科技的主流之一，被广泛地应用于生产的各个领域。对于本次设计，其目的在于：
(1) 掌握实时时钟芯片DS1302的原理、性能、使用特点和方法，利用C51对系统进行编程。
(2) 本课题综合了电子信息、计算机技术专业领域方方面面的知识，具有综合性、科学性、代表性，可全面检验和促进学生的理论素养和工作能力。
(3) 本课题的研究可以更好地掌握基于单片机应用系统的分析与设计方法，培养创新意识、协作精神和理论联系实际的学风，提高电子产品研发素质、增强针对实际应用进行控制系统设计制作的能力。
1.3 国内外现状及水平
广播系统很早就在国内外出现了，但那时的广播系统，一般需要由人工定时操作，且只能实现一路广播，功能少。随着改革开放日益深入，由于经济的发展和技
术的进步，广播系统的发展势头已十分突出，无论从国内或国际上来说，情况都发生了很大的变化。到目前为止，广播领域已经由传统广播向着数控－－智能化－－网络化－－数字化飞速发展。
在我国，广播领域的发展分三个阶段，从最初的普通广播、手动广播、传统广播，到之后的智能化、自动化广播，近期及未来发展的是数字网络化广播。在校园广播的发展过程中，校园广播的应用性，从最开始单一的广播体操、广播通知活动，到现在已经应用到了它的功能化。目前已经应用到了语音教学设备、外语听力考试等功能，广播事业的发展会随着经济、政策、文化水平的不断提高而不断完善。1.4 课题研究内容
本设计研究的主要内容如下：
(1) 在广泛查阅定时控制理论和方法、自动定时控制技术等资料的基础上，根据控制要求及应用领域完成对系统方案的总体设计。本设计采用以AT89C52为核心的单片机系统，来实现对电铃和广播的自动定时控制的功能。
(2) 研究比较各相关元器件的功能与特点，选择合适的元器件。
(3) 系统硬件设计。系统硬件设计主要包括：时钟控制、键盘控制、液晶显示、智能控制等部分。
(4) 系统软件设计。本课题采用C语言，利用Keil编译器进行编程及调试。主要研究DS1302与单片机的通信协议、时序及C51通用程序等。
本设计的难点分为硬件和软件两个方面。其中硬件开发的难点在于各种元器件的选择和使用，如各种电阻、电容等的选择。软件开发的难点在于DS1302的时序，如果时序不正确，将无法读出正确的时间值，对系统产生很大的影响。
第2章 系统总体方案设计及论证
2.1 方案设计
方案一：本方案系统控制器由降压整流电路、延时电路、继电控制电路等组成。该子系统的定时电路是由IC （555）和R ，C 等元件组成的单稳态延时电路，定时时间决定于充放电时间常数RC 的大小。当时钟控制系统将触发开关接通的瞬间，继电器吸合，电源电路接通，控制电铃和广播。 如图2.1所示：
图2.1 方框图
方案二：系统以AT89C52单片机为核心，主要由时钟芯片、LCD 液晶显示、键盘、智能控制电路组成。以时钟芯片DS1302为定时控制装置，通过4×4键盘模块对时间进行设置，显示电路采用1602LCD 模块，通过继电器控制电路通断，发光二极管的亮灭和扬声器的工作状态来显示。如图2.2所示：
图2.2 系统方框图
本课题采用时钟芯片DS1302作为时间控制器件,
它具有如下特点: (1) 一种高性能、低功耗、带RAM 的实时时钟电路。
(2) 可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V ～5.5V 。
(3) 采用三线接口与CPU 进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM 数据。
(4) DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。
(5) 增加了主电源/后备电源双电源引脚，同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。
2.2 方案论证
比较以上两种方案，方案一虽容易实现，但控制和性能方面都很差，硬件设计任务也比较麻烦,时钟控制系统要完成自动控制这个功能至少需要3个555定时电路，即自动延时开机电路，延时电路，自动延时关机电路。系统的逻辑状态以及相互转移更是复杂，而且定时不准确，不能很好地达到预期的目的。而用纯粹的数字电路或小规模的可编程逻辑电路来实现该系统有一定的困难，需要用中大规模的可编程逻辑电路，这样，系统的成本就会急剧上升。而方案二利用单片机丰富的I/O 端口，及其控制的灵活性，使其实现自动按照所设置的时间准确的打上下课铃声，自动播放广播等，并可直接利用本系统键盘，能够对作息时间表随时编辑改写，以适应不同季节、不同地域、不同学校的作息时间或者临时作息时间的调整等。
方案二利用时钟芯片DS1302为定时控制器件，该时钟电路提供单片机的工作时钟，可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。而传统的数据记录方式是隔时采样或定时采样，没有具体的时间记录，因此，只能记录数据而无法准确记录其出现的时间；若采用单片机计时，一方面需要采用计数器，占用硬件资源，另一方面需要设置中断、查询等，同样耗费单片机的资源，而且某些测控系统可能不允许。但是，如果在系统中采用时钟芯片DS1302，则能很好地解决这个问题。本设计采用方案二。
第3章电路设计
3.1 工作原理
基于DS1302实时时钟系统以AT89C52为核心器件，以KEIL为系统开发平台，用C语言进行程序设计，以PROTEUS作为仿真软件设计而成的。系统主要由时钟控制电路、液晶显示电路、键盘电路、单片机复位电路、继电器智能控制电路组成，系统原理图如图3.1所示：
图3.1 系统原理图
DS1302是数字时钟芯片，采用三线接口与CPU进行同步通信，以单总线技术，接收主机发送的命令，根据DS1302内部的协议进行相应的处理，将控制的时间以串口通信方式发送给主机[1]。主机按照通信协议发送命令（初始化命令、RAM 命令）给DS1302，然后读取定时时间值，在内部进行相应的数值处理，通过字符液晶模块显示时间。在系统启动后，可以通过4×4键盘设置系统时间，当前时间值等于设置值时，单片机产生一个信号，使继电器开关闭合，发光二极管灯亮，液晶
显示该实际时间值。为了方便观察，打铃的时间设置为10秒，常亮；广播时间设置为1分钟，通过发光二极管闪烁、扬声器报警仿真，从而实现了自动按照所设置的时间准确的打上下课铃声，自动播放广播。
3.2 单片机AT89C52介绍
AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元。AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程[2]。
AT89C52单片机引脚分布如图3.2：
图3.2 A T89C52引脚分布
3.2.1主要功能特性：
(1) 兼容MCS51指令系统；
(2) 8k可反复擦写(>1000次）Flash ROM；
(3) 32个双向I/O口；
(4) 256x8bit内部RAM；
(5) 3个16位可编程定时/计数器中断；
(6) 2个串行中断；
(7) 2个外部中断源；
(8) 共6个中断源；
(9) 2个读写中断口线。
3.2.2 管脚说明
VCC和VSS为供电端口，分别接+5V电源的正负端。
GND：接地。
·P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8 TTL逻辑门电路，对端口P0写“1”时，可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。
·P1口：P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)[3]。与AT89C51不同之处是，P1.0和P1.1还可分别作为定时/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和输入（P1.1/T2EX）。
参见表3.1：
表3.1 P1.0和P1.1的第二功能
·P2口：P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口P2写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器时，P2口送出高8位地址数据。在访问8位地
址的外部数据存储器（如执行MOVX @RI指令）时，P2口输出P2锁存器的内容。Flash编程或校验时，P2亦接收高位地址和一些控制信号[3]。
·P3 口：P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑门电路。对P3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流（IIL）。
P3口除了作为一般的I/O 口线外，更重要的用途是它的第二功能。
P3口还接收一些用于Flash闪速存储器编程和程序校验的控制信号。
·RST：复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。
·ALE/PROG：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。对Flash存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。
·PSEN：程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C52由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲。在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次PSEN信号。
·EA/VPP：外部访问允许。欲使CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000H—FFFFH），EA端必须保持低电平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平（接Vcc端），CPU则执行内部程序存储器中的指令[4]。
·XTAL1：振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。
·XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。
3.2.3 中断：
AT89C52共有6个中断向量：两个外中断（INT0和INT1），3个定时器中断（定时器0、1、2）和串行口中断。这些中断源可通过分别设置专用寄存器IE 的置位或清0来控制每一个中断的允许或禁止。IE也有一个总禁止位EA，它能控制所有中断的允许或禁止。定时器2的中断是由T2CON中的TF2和EXF2逻辑或产生的，当转向中断服务程序时，这些标志位不能被硬件清除，事实上，服务程序需确定是TF2或EXF2产生中断，而由软件清除中断标志位[4]。
3.2.4 时钟振荡器
AT89C52中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。这个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构成自激振荡器，外接石英晶体（或陶瓷谐振器）及电容C1、C2接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路。电容一般使用30pF±10pF，本设计的晶振电路采用33pF[4]。
3.2.5 复位时钟电路
AT89C52的复位是由外部的复位电路来实现的。当AT89C52通电时，时钟电路开始工作，在RST引脚上，只要出现24个时钟周期以上的高电平，就能确保单片机复位。
复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式。
最简单的上电自动复位电路中,上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。只要Vcc的上升时间不超过1ms，就可以实现自动上电复位。时钟频率用6MHz时，C取22uF，R取1KΩ。
除了上电复位外，有时还需要按键手动复位。本设计用的是按键手动复位。按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。其中电平复位是通过RST端经电阻与电源Vcc接通而实现的。按键手动复位电路见图3.3。时钟频率选用6MHz时，C3取22uF，R1取200Ω，R2取1KΩ[5]。
图3.3 A T89C52复位电路
3.3.1 DS1302的引脚功能
在单片机应用系统中，常常需要记录实时的时间信息并且长期保存。在银行的大厅中看到显示汇率的显示屏，上面除了显示利率等信息外，还显示着当时的准确时间信息，其中包括年、月、日、星期、时间等，这就需要用到时钟芯片来精确地提供时间信息和保存当时时间数据。
本次设计用的是DS1302涓流充电时钟芯片，内含一个实时时钟/日历和31字节静态RAM ，可以通过串行接口与单片机进行通信。DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信，仅需要用到3个口线：(1) RES （复位），(2) I/O
（数据线），(3)SCLK （串行时钟）。DS1302工作时，功耗很低，保持数据和时钟
信息时，功率小于1mW [8]。
引脚图如下图3.4:
图3.4 DS1302引脚图
DS1302的引脚功能描述见表3.2
表3.2 DS1302引脚功能描述
DS1302
如图3.5所示，为单片机与DS1302的接口电路。DS1302的RST脚接P2.5，SCLK脚接P2.6，I/O脚接P2.7，Vcc1和Vcc2脚接电源，X1、X2中间接晶振。
图3.5 DS1302与单片机的接口电路
其基本工作原理：
该串行时钟芯片主要由寄存器、控制寄存器、振荡器、实时时钟以及RAM组成。为了对任何数据传送进行初始化，需要将RST置为高电平且将8位地址和命令信息装入移位寄存器。数据在SCLK的上升沿串行输入，前8位指定访问地址，命令字装入移位寄存器后，在之后的时钟周期，读操作时输出数据，写操作时输入数据[9]。
3.3.3 DS1302的控制字节
DS1302的控制字如表3.3所示。控制字节的最高有效位(位7)必须是逻辑1，如果它为0，则不能把数据写入DS1302中；位6如果为0，则表示存取日历时钟数据，为1表示存取RAM数据;位5至位1指示操作单元的地址;最低有效位(位0)如为0表示要进行写操作，为1表示进行读操作，控制字节总是从最低位开始输出[6]。
表3.3 DS1302的控制字节
3.3.4 DS1302的寄存器
DS1302有12个寄存器，其中有7个寄存器与日历、时钟相关，存放的数据位为BCD码形式。其日历、时间寄存器及其控制字见表3.4。
表3.4 DS1302的日历、时钟寄存器及其控制字
表中有些特殊位需要特别指出：
CH：时钟暂停位，当此位设置为1时，振荡器停止，DS1302处于低功率的备份方式；当此位变为0时，时钟开始启动。
12/24：12或24小时方式选择位，为1时选择12小时方式。在12小时方式下，位5是AM/PM选择位，此位为1时表示PM。在24小时方式下，位5是第2个小时位（20～23）[6]。
3.3.5复位和时钟控制
通过将RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能：首先，RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供了终止单字节或多字节数据的传送手段。当RST为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中置RST为低电平，则会终止此次数据传送，并且I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在Vcc≥2.5V之前，RST必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能RST置为高电平[6]。
3.4 键盘电路设计
3.4.1 行列式键盘与单片机接口电路
在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式。在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而通过一个按键加以连接。这样，一个端口(如P1口)就可以构成4*4=16个按键[7]。
根据本设计需要，本系统采用了4×4键盘实现对时间值和功能键的设定。行列式键盘与单片机的接口电路如图3.6所示，H1-H4为行线，接单片机P1口的低4位，L1-L4为列线，接单片机P1口的高4位。初始化时键盘行线为低电平，列线为高电平。键盘的列线接4输入与门，4输入与门的输出接单片机的外部中断0引脚P3.2口。当有键按下时，将产生中断，在中断程序里对按键进行扫描，得到按键的键值[8]。
图3.6 4×4键盘结构
3.4.2 键盘面板
键盘面板如图3.7所示,本系统使用的键盘有10数字键，6个功能按键。在系统启动时，液晶显示屏上显示系统的时间信息；若要修改当前时间或设置定时时间，则按“设置/保存”键，根据屏幕上的操作提示，按“左”、“右/清除”、“上”、“下”键，选择相应的操作，并按相应的数字键，改变时间的值；若在设置时有错误，要清除则按“右/清除”键；要退出设置则按“取消”键，设置好后按“设置/保存”键之后保存操作，系统开始运行。
图3.7 键盘面板
3.5 显示电路设计
字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD。用LCD显示一个字符时比较复杂，因为一个字符由6×8或8×8点阵组成，既要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示RAM区的8字节，还要使每字节的不同位为“1”，其它的为“0”，为“1”的点亮，为“0”的不亮[10]。
3.5.1 LCD引脚分布及功能
1602LCD分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为HD44780，带背光的比不带背光的厚.
（1）1602液晶显示屏共有16个引脚，其引脚名称及引脚编号的对应关系如图3.8所示：
图3.8 1602液晶显示模块引脚分布图
(2)1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表3.5所示：
表3.5 1602液晶显示模块引脚功能
3.5.2 1602LCD的指令说明及时序
1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令[11]。如表3.6所示：
表3.6：控制命令表
1602液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。3.5.3 单片机与图形液晶的接口电路
系统启动仿真后，液晶显示屏上显示系统里设定的时间、年、月、日、星期等。要进行修改当前时间和设置打铃、广播时间时，按键盘上的“保存/设置”键，则显示屏上会出现3个操作菜单：设置修改当前时间，设置修改打铃时间，设置修改广播的时间。根据屏幕上相应的操作提示，进行相应的设置修改，然后再按“保存/设置”键保存设置。
基于51单片机的多路温度采集控制系统设计 言： 随着现代信息技术的飞速发展，温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色，它对人们的生活具有很大的影响，所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。 本次设计的目的在于学习基于51单片机的多路温度采集控制系统设计的基本流程。本设计采用单片机作为数据处理与控制单元，为了进行数据处理，单片机控制数字温度传感器，把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。单片机数据处理之后，发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态，同时将当前温度信息发送到LED进行显示。本系统可以实现多路温度信号采集与显示，可以使用按键来设置温度限定值，通过进行温度数据的运算处理，发出控制信号达到控制蜂鸣器和继电器的目的。 我所采用的控制芯片为AT89c51，此芯片功能较为强大，能够满足设计要求。通过对电路的设计，对芯片的外围扩展，来达到对某一车间温度的控制和调节功能。 关键词：温度多路温度采集驱动电路 正文： 1、温度控制器电路设计 本电路由89C51单片机温度传感器、模数转换器ADC0809、窜入并出移位寄存器74LS164、数码管、和LED显示电路等组成。由热敏电阻温度传感器测量环境温度，将其电压值送入ADC0809的IN0通道进行模数转换，转换所得的数字量由数据端D7-D0输出到89C51的P0口，经软件处理后将测量的温度值经单片机的RXD端窜行输出到74LS164，经74LS164 窜并转换后，输出到数码管的7个显示段，用数字形式显示出当前的温度值。89C51的P2.0、P2.1、P2.2分别接入ADC0809通道地址选择端A、B、C，因此ADC0809的IN0通道的地址为F0FFH。输出驱动控制信号由p1.0输出，4个LED为状态指示，其中，LED1为输出驱动指示，LED2为温度正常指示，LED3为高于上限温度指示，LED4为低于下限温度指示。当温度高于上限温度值时，有p1.0输出驱动信号，驱动外设电路工作，同时LED1亮、LED2灭、LED3亮、LED4灭。外设电路工作后，温度下降，当温度降到正常温度后，LED1亮、LED2亮、LED3灭、LED4灭。温度继续下降，当温度降到下限温度值时，p1.0信号停止输出，外设电路停止工作，同时LED1灭、LED2灭、LED3灭、LED4亮。当外设电路停止工作后，温度开始上升，接着进行下一工作周期。 2、温度控制器程序设计 本软件系统有1个主程序，6个子程序组成。6个子程序为定时/计数器0中断服务程序、温度采集及模数转换子程序ADCON、温度计算子程序CALCU、驱动控制子程序DRVCON、十进制转换子程序METRICCON 及数码管显示子程序DISP。 （1）主程序 主程序进行系统初始化操作，主要是进行定时/计数器的初始化。 （2）定时/计数器0中断服务程序 应用定时计数器0中断的目的是进行定时采样，消除数码管温度显示的闪烁现象，用户可以根据实际环境温度变化率进行采样时间调整。每当定时时间到，调用温度采集机模数转换子程序ADCON，得到一个温度样本，并将其转换为数字量，传送给89C51单片机，然后在调用温度计算子程序CALCU，驱动控制子程序DRVCON，十进制转换子程序MERTRICCON，温度数码显示子程序DISP。
基于51单片机课程设计报告 院系：电子通信工程 团组：电子设计大赛1组 姓名： 指导老师：
目录 一、摘要 (3) 二、系统方案的设计 (3) 三、硬件资源 (5) 四、硬件总体电路搭建 (13) 五、程序流程图 (14) 六、设计感想 (14) 七、参考文献 (16) 附录 (17) 附录 1 程序代码 (17)
一、摘要 本设计以STC89C51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度芯片DS18B20采集，并以数字信号的方式传送给单片机。文中介绍了该控制系统的硬件部分，包括：温度检测电路、温度控制电路。单片机通过对信号进行相应处理，从而实现温度控制的目的。文中还着重介绍了软件设计部分，在这里采用模块化结构，主要模块有：数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、led控制程序、超温报警程序。 关键词：STC89C51单片机 DS18B20温度芯片温度控制 ,LED报警提示. 二、系统方案的设计 1、设计要求 基本功能： 不加热时实时显示时间，并可手动设置时间； 设定加热水温功能。人工设定热水器烧水的温度，范围在20～70度之间，打开开关后，根据设定温度与水温确定是否加热，及何时停止加热，可实时显示温度； 设定加热时间功能。限定烧水时间，加热时间内超过温度上限或低于温度下限报警，并可实时显示温度。 2、系统设计的框架
本课题设计的是一种以STC89C51单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。其主要包括：电源模块、温度测量及调理电路、键盘、数码管显示、指示灯、报警、继电器及单片机最小系统。 图1 系统设计框架 3 工作原理 温度传感器 DS18B20 从设备环境的不同位置采集温度，单片机STC8951获取采集的温度值，经处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值，再根据当前设定的温度上下限值，通过加热和降温对当前温度进行调整。当采集的温度经处理后超过设定温度的上限时，单片机通过三极管驱动继电器开启降温设备(压缩制冷器) ，当采集的温度经处理后低于设定温度的下时 , 单片机通过三极管驱动继电器开启升温设备 (加热器) ，这里采用通过LED1和LED2取代！！！ 当由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障，或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候，单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声，这里采用HLLED提示。
精品文档就在这里 -------------各类专业好文档，值得你下载，教育，管理，论文，制度，方案手册，应有尽有-------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ -- 大型工厂公共广播系统设计方案 一、系统的功能设计 对于大型工厂、企业的公共广播系统来说，无论是对声场均匀度的要求还是对器材的选择，与其它场 合的公共广播系统相比，都比较简单，基本可以参照大型商场、超市的公共广播系统设计方案实行。 二、公共广播系统设计方案举例 1．工程概况 OMRON 中国工厂共有大型工业厂房4栋、2层办公楼1栋、6层职工宿舍楼2栋，厂区占地面积近20000平方米。 2．计方案简要说明 ●整个广播系统设备按照标准配置，AMA为首选品牌。AMA公共广播系统设备外形美观、音质优美、 价廉物美，在工程界口碑极佳，深受广大工程商的青睐。 ●整个系统共分11个广播区域，其中工业厂房一栋为1个区、职工宿舍楼为1个区，办公楼按楼层 分区、厂区道路为1个区，共分为8个广播区域。 ● OMRON 中国工厂公共广播系统将背景音乐广播和消防紧急广播合二为一。 ●节目源设置四个：数码调谐器、CD唱机、双卡录音座和广播钟声话筒。 ●办公楼内所有办公室设置具有强切功能的房间音量控制器。 ●公共广播系统中扬声器的选型基本遵循以下原则：办公楼内有装饰天花板的区域采用AMA PC-865B 吸顶式扬声器，厂房内无装饰天花板的区域采用AMA HS-815 悬吊式音箱，职工宿舍楼采用AMA WS-601B 壁挂式音箱，厂区道路两旁采用AMA HS-620 圆筒型户外音箱。 ●整个OMRON 中国工厂共配置134只扬声器，具体分布情况如下表所示： ---------------------------------------------------------精品文档 ---------------------------------------------------------------------
智慧公共及紧急广播系统建设设计方案 【设计要点】：公共广播系统是现代建筑内不可或缺的子系统，系统由音源、广播主机、功放部分、音量控制装置、扬声器等部分组成。根据其职能来看，广播系统包括两大部分的功能，一是在公共区域播放背景音乐，提供轻松和谐的环境氛围。二是紧急广播功能，当发生火灾时相应区域进行强切发出火灾报警信号，在紧急情况发生时，系统切换到紧急广播工作状态，通过呼叫话筒做好及时疏散人群和指挥工作，保证人员及财产的安全。 公共广播系统的设计指导思想是： 根据调研结果，国内大部分综合性大型医院内的公共广播作为背景音乐来使用的利用率是非常低的，仅在 重大卫生事件发生时起一个宣教的作用，所以我们的 最重要的一条指导思想就是“适用”，在广播系统的设 计上，按照满足消防分区要求即可；
●消防广播与公共广播共用终端喇叭，避免重复建设， 浪费投资； ●充分考虑到系统跟消防系统相联动，公共广播的分区 按要求参照消防分区情况，结合具体结构进行点位布 置。 1.1.1 对原设计的研读和优化建议 通过对原设计图纸的研读，我们得知： ●原设计并未提供公共广播图纸（可能纳入到消防报警 系统一并考虑了）； 原设计图纸需要深化的内容主要有以下一些： ●参考消防广播图纸，绘制公共广播图纸，终端与消防 广播共用；
●公共广播可以根据不同楼层、不同区域、不同科室实 现对应的音乐播放、事务性广播、呼叫等功能； ●会议室、病区内的公共广播有独立的音量控制开关， 病区内音量开关设置在护士站，护士可以根据需要控 制广播音量的大小和开关。 1.1.2 需求分析 1.1. 2.1 技术需求 整个公共广播系统包括：广播主机及控制部分、节目源部分、传输分配部分。系统以应急事故广播为最高优先权、背景广播最低级别。 背景音响、紧急广播均采用功率信号，有线传送的方式，功放输出采用100V定压输出的方式。各扬声器均按其功率大小及阻抗值通过合适的输送变压器接于广播线路。 功率放大器必须能够按标称功率满功率输出。
基于51单片机的水温自动控制系统 0 引言 在现代的各种工业生产中 ,很多地方都需要用到温度控制系统。而智能化的控制系统成为一种发展的趋势。本文所阐述的就是一种基于89C51单片机的温度控制系统。本温控系统可应用于温度范围30℃到96℃。 1 设计任务、要求和技术指标 1.1任务 设计并制作一水温自动控制系统，可以在一定范围（30℃到96℃）内自动调节温度，使水温保持在一定的范围（30℃到96℃）内。 1.2要求 （1）利用模拟温度传感器检测温度，要求检测电路尽可能简单。 （2）当液位低于某一值时，停止加热。 （3）用AD转换器把采集到的模拟温度值送入单片机。 （4）无竞争-冒险，无抖动。 1.3技术指标 （1）温度显示误差不超过1℃。 （2）温度显示范围为0℃—99℃。 （3）程序部分用PID算法实现温度自动控制。 （4）检测信号为电压信号。 2 方案分析与论证 2.1主控系统分析与论证 根据设计要求和所学的专业知识，采用AT89C51为本系统的核心控制器件。AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS 8位微处理器。其引脚图如图1所示。 2.2显示系统分析与论证 显示模块主要用于显示时间，由于显示范围为0～99℃，因此可采用两个共阴的数码管作为显示元件。在显示驱动电路中拟订了两种设计方案： 方案一：采用静态显示的方案 采用三片移位寄存器74LS164作为显示电路，其优点在于占用主控系统的I/O口少，编程简单且静态显示的内容无闪烁，但电路消耗的电流较大。 方案二：采用动态显示的方案 由单片机的I/O口直接带数码管实现动态显示，占用资源少，动态控制节省了驱动芯片的成本，节省了电 ,但编程比较复杂，亮度不如静态的好。 由于对电路的功耗要求不大，因此就在尽量节省I/O口线的前提下选用方案一的静态显示。
基于51单片机简易电子琴 1 课题背景 单片微型计算机室大规模集成电路技术发展的产物，属于第四代电子计算机它具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。他的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。因此，单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。 电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。它在现代音乐扮演重要的角色，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。本文的主要内容是用AT89S52单片机为核心控制元件，设计一个电子琴。以单片机作为主控核心，与键盘扬声器等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有8个按键，和一个复位按键。 主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析，并介绍了基于单片机电子琴硬件的组成。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，最终可随意弹奏要表达的音符。并且分别从原理图，主要芯片，个模块原理及各莫奎的程序的调试来详细阐述。 一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，这样我们就可以利用不同的频率的组合，构成我们想演奏的那首曲目。当然对于单片机来产生不同的频率非常方便，我们可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这样的方波频率信号，因此，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系编写正确就可以达到我们想要的曲目。 2 任务要求与总体设计方案 2.1 设计任务与要求 利用所给键盘的1，2，3，4，5，6，7，8八个键，能够发出7个不同的音调，而且有一个按键可以自动播放歌曲，要求按键按下时发声，松开延时一小段时间，中间再按别的键则发另外一音调的声音，当系统扫描到键盘按下，则快速检测出是哪一个按键被按下，然后单片机的定时器启动，发出一定频率的脉冲，该频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后，就会发出相应的音调。如果在前一个按下的键发声的同时有另一个按键被按下，则启动中断系统。前面的发音停止，转到后按的键的发音程序。发出后按的键的音调。 2.2 设计方案 2.2.1 播放模块 播放模块是由喇叭构成，它几乎不存在噪声，音响效果较好，而且由于所需驱动功率较小，且价格低廉，所以，被广泛应用。 2.2.2 按键控制模块
公共广播系统方案设计说明 设计方案 目录 一、项目概述 (2) 1.1项目概况 (2) 1.2项目需求 (2) 二、方案设计 (2) 2.1设计原则及依据 (2) 2.2设计思想 (3) 2.3系统介绍 (4) 2.4设计效果 (4) 三、方案配置 (5) 3.1系统配置 (5) 3.2系统功能 (8) 四、设备参数 (9)
一、项目概述 1.1项目概况 该项目为少年宫大楼。 1.2项目需求 1），背景音乐广播 主要作用是掩盖本地噪声，并创造一种轻松和谐的听觉气氛。背景音乐扬声器呈均匀布置，无明显声源方向性，且音量适宜，不影响人群正常交谈。 2），业务呼叫广播 可以起到商业宣传、播放通知、寻人等作用。该功能要求扩声系统的声场强度略高于背景音乐，以不影响两人对面讲话为原则。 3），应急事故广播 人的生命是第一位的，；当火灾或紧急状态发生时用以指挥和疏散人群，以保证在紧急情况发生时，可以利用其提供足以使建筑物内可能涉及的区域的人群能清晰的听到警报、疏导的语音。 二、方案设计 2.1设计原则及依据 从投资合理、外观美观、设计规范的思想出发，日常广播和紧急广播二个系统的设计，在功能上互相独立，在设备及器材上有机结合。根据规范要求，紧急广播的控制具有最高优先权，并采用智能的联动和自动火灾报警广播方案。设有音量调节器的扬声器，平时在接收日常广播时可以调节音量或关闭，紧急广播时扬声器不受音量调节器控制，都将处于紧急广播状态。 设计原则： 1.实用性：系统设备立足于用户对整个系统的具体需求，最大限度地发挥投资的效益； 2.先进性：系统的结构和功能应具有先进性和成熟性，避免了因技术陈旧造成整个系统性能不高而 过早被淘汰； 3.可靠性：保证系统运行的稳定性和安全性。保证重要信息不致破坏和丢失；
XXXX隧道 紧急电话及广播系统 设计方案 设计： 审核： 批准： 深圳市华天成科技有限公司 二零一七年十月
目录 1.系统行业概述 (4) 2.项目现状需求 (4) 3.系统设计依据 (5) 4.系统设计原则 (7) 5.系统设计描述 (8) 5.1.监控中心 (8) 5.2.隧道管理站 (9) 5.3.隧道现场 (9) 5.4.通信组网传输 (10) 5.5.移动应用（选配） (10) 5.6.隧道事件预警（选配） (11) 6.系统主要功能 (12) 6.1.多级管理 (12) 6.2.调度管理 (12) 6.3.对讲通话 (13) 6.4.广播喊话 (13) 6.5.广播音乐 (14) 6.6.报警管理 (14) 6.7.通话录音 (14) 6.8.视频联动 (15) 6.9.隧道预警 (15) 7.主要设备介绍 (17)
7.1.对讲广播调度主控机................................................... 错误!未定义书签。 7.2.事件检测服务器 (18) 7.3.多媒体管理控制台 (18) 7.4.多媒体调度软件 (19) 7.5.对讲广播话机............................................................... 错误!未定义书签。 7.6.隧道紧急电话终端 (21) 7.7.广播功率放大器 (21) 7.8.手持对讲终端 (22) 7.9.无线对讲基站 (23) 7.10.防水号角喇叭 (23)
1.系统行业概述 随着我国高速公路建设的速度和规模突飞猛进，如何提高隧道紧急电话及广播系统运营管理水平、建立和完善隧道紧急电话及广播系统的基本配套设施已成为隧道紧急电话及广播系统运营管理中的重要工作。 隧道紧急电话及广播系统是我司推出的新一代具有对讲、广播、音乐、调度、报警、预警功能的隧道紧急电话及广播系统，它采用领先的网络音频技术，将模拟音频信号转化成数字信号，将音频信号以数据包形式在传输网络上进行双向传送，是一套纯数字传输的隧道紧急电话系统。解决了传统紧急电话系统存在的无法多级管理、易受干扰、稳定性差、语音效果不清晰等问题。 系统结构简单，组网方便，只需将设备接入内部通信网络即可构成功能强大的数字化通讯语音调度系统，同时可实现计算机网络﹑紧急求助、背景音乐、视频监控﹑公共广播、报警管理等的融合应用，还可以扩展到公共电话网络等应用，系统已成功在国内多条高速隧道运营管理中得到应用，并取得了良好的应用效果。 2.项目现状需求 xxxx隧道属于国家规定的长隧道。目前XXXX隧道报警、对讲及广播设备因年久失修，设备老化严重，经常性发生故障。隧道紧急电话对讲设备也已经过时淘汰，市面上早已不生产此类主板导致故障后无配件替换，所以
基于单片机的温度控制系统设计 1.设计要求 要求设计一个温度测量系统，在超过限制值的时候能进行声光报警。具体设计要求如下： ①数码管或液晶显示屏显示室内当前的温度； ②在不超过最高温度的情况下，能够通过按键设置想要的温度并显示；设有四个按键，分别是设置键、加1键、减1键和启动/复位键； ③DS18B20温度采集； ④超过设置值的±5℃时发出超限报警，采用声光报警，上限报警用红灯指示，下限报警用黄灯指示，正常用绿灯指示。 2.方案论证 根据设计要求，本次设计是基于单片机的课程设计，由于实现功能比较简单，我们学习中接触到的51系列单片机完全可以实现上述功能，因此可以选用AT89C51单片机。温度采集直接可以用设计要求中所要求的DS18B20。报警和指示模块中，可以选用3种不同颜色的LED灯作为指示灯，报警鸣笛采用蜂鸣器。显示模块有两种方案可供选择。 方案一：使用LED数码管显示采集温度和设定温度； 方案二：使用LCD液晶显示屏来显示采集温度和设定温度。 LED数码管结构简单，使用方便，但在使用时，若用动态显示则需要不断更改位选和段选信号，且显示时数码管不断闪动，使人眼容易疲劳；若采用静态显示则又需要更多硬件支持。LCD显示屏可识别性较好，背光亮度可调，而且比LED 数码管显示更多字符，但是编程要求比LED数码管要高。综合考虑之后，我选用了LCD显示屏作为温度显示器件，由于显示字符多，在进行上下限警戒值设定时同样可以采集并显示当前温度，可以直观的看到实际温度与警戒温度的对比。LCD 显示模块可以选用RT1602C。
3.硬件设计 根据设计要求，硬件系统主要包含6个部分，即单片机时钟电路、复位电路、键盘接口模块、温度采集模块、LCD 显示模块、报警与指示模块。其相互联系如下图1所示： 图1 硬件电路设计框图 单片机时钟电路 形成单片机时钟信号的方式有内部时钟方式和外部时钟方式。本次设计采用内部时钟方式，如图2所示。 单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别为此放大器的输入端和输出端，其频率范围为~12MHz ，经由片外晶体振荡器或陶瓷振荡器与两个匹配电容一 起形成了一个自激振荡电路，为单片机提供时钟源。 复位电路 复位是单片机的初始化操作，其作用是使CPU 和系统中的其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作，以防止电源系统不稳定造成CPU 工作不正常。在系统中，有时会出现工作不正常的情况，为了从异常状态中恢复，同时也为了系统调试方便，需要设计一个复位电路。 单片机的复位电路有上电复位和按键复位两种形式，因为本次设计要求需要有启动/复位键，因此本次设计采用按键复位，如图3。复位电路主要完成系统 图2 单片机内部时钟方式电路 图3 单片机按键复位电路
目录 前言 (2) 第1章基于51单片机的电子琴设计 (3) 1.1 电子琴的设计要求 (3) 1.2 电子琴设计所用设备及软件 (3) 1.3 总体设计方案 (3) 第2章系统硬件设计 (5) 2.1 琴键控制电路 (5) 2.2 音频功放电路 (6) 2.3 时钟-复位电路 (6) 2.4 LED显示电路 (6) 2.5 整体电路 (6) 第3章电子琴系统软件设计 (7) 3.1 系统硬件接口定义 (7) 3.2 主函数 (8) 3.2.1 主函数程序 (8) 3.3 按键扫描及LED显示函数 (9) 3.3.1 键盘去抖及LED显示子程序 (10) 3.4 中断函数 (11) 3.4.1 中断程序 (12) 第4章电子琴和调试 (12) 4.1 调试工具 (12) 4.2 调试结果 (13) 4.3 电子琴设计中的问题及解决方法 (14) 第5章电子琴设计总结 (15) 参考文献 (16) 附录 (17)
前言 音乐教育是学校美育的主要途径和最重要内容，它在陶冶情操、提高素养、开发智力，特别是在培养学生创新精神和实践能力方面发挥着独特的作用。近年来，我国音乐教育在理论与实践上都取得了有目共睹的成绩，探索并形成了具有中国特色的、较为完整的音乐教育教学体系。但我国音乐教育的改革力度离素质教育发展的要求还存在一定距离。如今，电子琴作为电子时代的新产物以其独特的功能和巨大的兼容性被人们广泛的接受和推崇。而在课堂教学方面，它拥有其它乐器无法比拟的两个瞬间：瞬间多元素思维的特殊的弹奏方法；瞬间多声部(包括多音色)展示的乐队音响效果的特点。结合电子琴自身强大的功能及独特的优点来进行音乐教育的实施，这样就应该大力推广电子琴进入音乐教室，让电子琴教学在音乐教育中发挥巨大的作用。现代乐器中，电子琴是高新科技在音乐领域的一个代表，体现了人类电子技术和艺术的完美结合。电子琴自动伴奏的稳定性、准确性，以及鲜明的强弱规律、随人设置的速度要求，都更便于人们由易到难、深入浅出的准确掌握歌曲节奏和乐曲风格，对其节奏的稳定性和准确性训练能起到非常大的作用。电子琴所包含的巨量的音乐信息和强大的音乐表现力可以帮助音乐教学更好地贯彻和落实素质教育，更有效地提高人们的音乐素质和能力。目前，市场上的电子琴可谓琳琅满目，功能也是越来越完备。以单片机作为主控核心，设计并制作的电子琴系统运行稳定，其优点是硬件电路简单、软件功能完善、控制系统可靠、性价比较高等，具有一定的实用与参考价值。这就为电子琴的普及提供了方便。 二、电子琴设计要求本设计主要是用AT89C51单片机为核心控制元件，设计一台电子琴。以单片机作为主控核心，与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有7个按键和1个复位按键。本系统主要是完成2大功能：音乐自动播放、电子琴弹奏。关于声音的处理，使用单片机C语言，利用定时器来控制频率，而每个音符的符号只是存在自定义的表中。
基础强化训练任务书 学生姓名：董勇涛专业班级：电子0902 指导教师：洪建勋工作单位：信息工程学院 题目：基于51单片机最小系统设计 一、训练目的 主要目的就是对学生进行基础课程、基本技能、基本动手能力的强化训练，提高学生的基础理论知识、基本动手能力，提高人才培养的基本素质。 二、训练内容和要求 1、基础课程和基本技能强化训练 (1)设计一个基于51单片机最小系统电路； (2)对所设计电路的基本原理进行分析； 2、文献检索与利用、论文撰写规范强化训练 要求学生掌握基本的文献检索方法，科学查找和利用文献资料，同时要求学生获得正确地撰写论文的基本能力，其中包括基本格式、基本排版技巧和文献参考资料的写法、公式编排、图表规范制作、中英文摘要的写法等训练。 3、基本动手能力和知识应用能力强化训练 (1)学习PROTEL软件； (2)绘制电路的原理图和PCB版图，要求图纸绘制清晰、布线合理、符合绘图规范； 4、查阅至少5篇参考文献，按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写基础强化训练报告书，全文用A4纸打印。 三、初始条件 计算机；Microsoft Office Word 软件；PROTEL软件 四、时间安排 1、20011年7 月 11日集中，作基础强化训练具体实施计划与报告格式要求的说明； 学生查阅相关资料，学习电路的工作原理。 2、2011年7 月 12日，电路设计与分析。 3、2011年7 月 13日至2010年7 月 14日，相关电路原理图和PCB版图的绘制。 4、2011年7 月15日上交基础强化训练成果及报告，进行答辩。 指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日 目录 摘要.................................................................................................................... 错误!未定义书签。
单片机课程设计报告 题目：温度监控系统设计 学院：能源与动力工程学院 专业：测控技术与仪器专业 班级： 2班 成员：魏振杰 二〇一五年十二月
一、引言 温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同，则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同；产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同，则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同，因而，对温度的测控方法多种多样。 随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。利用微机对温度进行测控的技术，也便随之而生，并得到日益发展和完善，越来越显示出其优越性。 作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域较广泛。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。 为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本系统利用传感器与单片机相结合，应用性比较强，本系统可以作为仓库温度监控系统，如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统，以及构成智能电饭煲等等。课题主要任务是完成环境温度监测，利用单片机实现温度监测并通过报警信号提示温度异常。本设计具有操作方便，控制灵活等优点。 本设计系统包括单片机，温度采集模块，显示模块，按键控制模块，报警和指示模块五个部分。文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。整个系统的核心是进行温度监控，完成了课题所有要求。 二、实验目的和要求 2.1学习DS18B20温度传感芯片的结构和工作原理。 2.2掌握LED数码管显示的原理及编程方法。 2.3掌握独立式键盘的原理及使用方法。 2.4掌握51系列单片机数据采集及处理的方法。 三、方案设计
公共广播及背景音乐系统方案 方 案 介 绍 惠州市嘉和安安防科技有限公司 2009 年 6 月12 日
公共广播及背景音乐系统方案 1．系统概述公共广播系统具有背景音乐广播、公共广播、火灾事故广播功能。火灾事故广播功能作为火灾报警及联动系统在紧急状态下用以指挥、疏散人群的广播设施，在建筑弱电的设计中有举足轻重的作用。该功能要求公共广播系统能达到需要的声扬强度，以保证在紧急情况发生时，可以利用其提供足以使建筑物内可能涉及的区域的人群能清晰的听到警报、疏导的语音。 背景音乐的主要作用是掩盖噪声并创造一种轻松和谐的听觉气氛，由于扬声器分散均匀布置，无明显声源方向性，且音量适宜，不影响人群正常交谈，是优化环境的重要手段之一，在现代智能化多功能建筑中广泛应用。背景音乐(BGM)通常把记录在磁带、唱片上的BGM节 目，经过BGM重放设备(磁带录音机、激光唱机等) 使其输出分配到各个广播区域的扬声器，实现音乐重放。背景音乐为单声道音乐，音源的位置隐蔽，使人们不易感觉音源的位置。该功能要求扩声系统的声场强度以不影响相近人群讲话为原则。 公共广播系统在该大楼可以起到宣传、播放通知、找人、紧急情况下广播疏散等作用。该功能要求扩声系统的声场强度略高于背景音乐，以不影响两人对面讲话为原则。2．设计规范及依据 《信息技术设备安全标准》GB4943 《电子产品现场工作可靠性、有效性和维修性数据收集 指南》《电子产品运输包装总技术条件》SJ3212-89 《视听视频和电视设备及维护与操作 安全要求》GB12641-90 《系统接地的型式及安全技术要求》GB14050-93 《民用建筑电气 设计规范》JGJ/T16-92 《公共广播系统技术规范》IEC 268 《声学名词术语》GB－ 3947 《厅堂扩声系统声学特性指标》GYJ125－86 《厅堂扩声系统设备互联的优选电气配 接值》 《厅堂扩声特性的测量方法》GB/T 4959-95 《语言清晰度指数的计算方法》GB/T15485 招标文件 甲方提供的建筑平面图其他相关国家规范 SJ2112-82 3．用户需求分析 该大楼公共广播系统具有智能化系统集成的条件。系统设计时应满足以下要求： 符合我国有关部门制定的《火灾自动报警系统设计规范》( GBJ116—88)
完整的公共广播系统方案 一、公共广播设计思想 先进性和可扩展性： 现代信息技术的发展，新产品、新技术层出不穷。因此本系统在投资费用许可的情况下应充分利用现代最新技术，以使系统在尽可能长的时间内与社会发展相适应。但由于现代科学技术的飞速发展，故必须充分考虑今后的发展需要，设计方案必须具备前瞻性和可扩展性。这种可扩展性不仅充分保护了甲方的投资，而且具有较高的综合性能价格比。本设计对此均作了充分考虑，预埋了必要的管线，预留了各种接口，极便于系统的扩展和升级。 科学性和规范性： 公共广播系统与一般广播系统不同，是一个先进复杂的综合性系统工程，必需从系统设计开始，包括施工、安装、调试直到最后验收的全过程，都严格按照国家有关的标准和规范，做好系统的标准化设计和科学的管理工作。最后提交正规的测试验收报告及全套施工图纸和技术资料供甲方存档。特别作为政府拨款项目，必须确保整个工程经得起各方面的和较长时间的严格考验。 安全性和可靠性： 公共广播系统的建设，直接影响着用户的使用效果、外部形象及投资回报，因此系统设计必须安全、可靠，本方案已充分考虑采用成熟的技术和产品，在设备选型和系统的设计中尽量减少故障的发生。并从线路敷设、设备安装、系统调试以及对甲方人员的技术培训等方面，都必满足可靠性的要求。特别重要的一点是本方案选用的所有主要关键设备，均取得该设备的生产厂家或代理商的授权证书，并承诺在工程设备的提供、技术支援及售后服务等方面给予全力支持。（容后付上授权证书）这一点是国际国内工程招标项目重点考核的关键条件之一。 二、公共广播设计原则及依据 2.1设计原则 从投资合理、外观美观、设计规范的思想出发，日常广播和紧急广播二个系统的设计，在功能上互相独立，在设备及器材上有机结合。根据规范要求，紧急广播的控制具有最高优先权，并采用智能的联动和自动火灾报警广播方案。设有
基于51单片机的交通控制系统模拟设计 学院：电气与控制工程学院 专业：自动化 姓名：
目录 1. 设计思路 (2) 2.2显示界面方案 (2) 2.3输入方案： (2) 3 单片机交通控制系统总体设计 (2) 3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 (2) 3.2单片机交通控制系统的功能要求 (3) 3.3单片机交通控制系统的基本构成及原理 (3) 4智能交通灯控制系统的硬件设计 (4) 4.1系统硬件总电路构成及原理 (4) 4.2系统硬件电路构成 (4) 4.3系统工作原理 (4) 5 系统软件程序的设计 (6) 5.1程序主体设计流程 (6) 参考文献 (17) 设计心得体会 (18) 附录 (19) 基于单片机的交通控制系统模拟设计
1. 设计思路 （1）分析目前交通路口的基本控制技术以及各种通行方案，并以此为基础提出自己的交通控制的初步方案。 （2）确定系统交通控制的总体设计，包括，十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥有的各项功能，在这里，本设计除了有信号灯状态控制能实现基本的交通功能，还增加了倒计时显示提示，基于实际情况，又增加了紧急状况处理和通行时间可调这两项特特殊功能。 （3）进行显示电路，灯状态电路，按键电路的设计和对各器件的选择及连接，大体分配各个器件及模块的基本功能要求。 （4）进行软件系统的设计，对于本系统，采用单片机C语言编写，对单片机内部结构和工作情况做了充足的研究，了解定时器，中断以及延时原理，总体上完成了软件的编写。 2.单片机交通控制系统方案的比较、设计与论证 2.1 电源提供方案 采用单片机控制模块提供电源。改方案的优点是系统简明扼要， 节约成本；缺点是输出功率不高。 2.2 显示界面方案 采用数码管显示。这种方案只显示有限的符号和数码字符，简单，方便。 2.3 输入方案： 由于该系统对于交通灯及数码管的控制，只用单片机本身的I/O 口就可实现，且本身的计数器及RAM已经够用，故选择方案二。 3 单片机交通控制系统总体设计 3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 设在十字路口，分为东西向和南北向，在任一时刻只有一个方向通行，另一方向禁行，持续一定时间，经过短暂的过渡时间，将通行禁行方向对换。其具体状态如下所示。交通状态从状态1开始变换，直至状态6然后循环至状态1，周而复始。 通过具体的路口交通灯状态的演示分析我们可以把这四个状态归纳如下： ◆南北方向红灯灭，同时绿灯亮，东西方向黄灯灭，同时红灯亮，倒计时30秒。此状态下，东西向禁止通行，南北向允许通行。 ◆南北方向绿灯灭，东西方向红灯灭，同时黄灯亮，倒计时3秒。此状态下，除了已经正在通行中的其他所以车辆都需等待状态转换。
单片机双字节十六进制减法实验设计 摘要 本设计是基于51系列的单片机进行的双字节十六进制减法设计，可以完成计 算器的键盘输入，进行加、减、3位无符号数字的简单运算，并在LED上相应的显示结果。 设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件方面从功能考虑，首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机，输入采用5个键盘。显示采用3位7段共阴极LED动态显示。软件方面从分析计算器功能、流程图设计，再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C语言和汇编语言进行比较分析，针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现，最终选用KEIL公司的μVision3软件，采用汇编语言进行编程，并用proteus 仿真。 引言 十六进制减法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后，我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用，但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚，实际动手能力不够，因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。 单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论，还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计，使所学的知识更深一层的理解，十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件，编写和调试，最后仿真用户程序，来加深对单片机的认识，充分发挥学生的个人创新能力，并提高学生对单片机的兴趣，同时学习查阅资料、参考资料的方法。 关键词：单片机、计算器、AT89C51芯片、汇编语言、数码管、加减
目录 摘要 (01) 引言 (01) 一、设计任务和要求............................. 1、1 设计要求 1、2 性能指标 1、3 设计方案的确定 二、单片机简要原理............................. 2、1 AT89C51的介绍 2、2 单片机最小系统 2、3 七段共阴极数码管 三、硬件设计................................... 3、1 键盘电路的设计 3、2 显示电路的设计 四、软件设计................................... 4、1 系统设计 4、2 显示电路的设计 五、调试与仿真................................. 5、1 Keil C51单片机软件开发系统 5、2 proteus的操作 六、心得体会.................................... 参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单.................................. 一、设计任务和要求
大型工厂公共广播系统设计方案 一、系统的功能设计 对于大型工厂、企业的公共广播系统来说，无论是对声场均匀度的要求还是对器材的选择，与其它场合的公共广播系统相比，都比较简单，基本可以参照大型商场、超市的公共广播系统设计方案实行。 二、公共广播系统设计方案举例 1．工程概况 OMRON 中国工厂共有大型工业厂房4栋、2层办公楼1栋、6层职工宿舍楼2栋，厂区占地面积近20000平方米。 2．计方案简要说明 ● 整个广播系统设备按照标准配置，AMA为首选品牌。AMA公共广播系统设备外形美观、音质优美、价廉物美，在工程界口碑极佳，深受广大工程商的青睐。 ● 整个系统共分11个广播区域，其中工业厂房一栋为1个区、职工宿舍楼为1个区，办公楼按楼层分区、厂区道路为1个区，共分为8个广播区域。 ● OMRON 中国工厂公共广播系统将背景音乐广播和消防紧急广播合二为一。 ● 节目源设置四个：数码调谐器、CD唱机、双卡录音座和广播钟声话筒。 ● 办公楼内所有办公室设置具有强切功能的房间音量控制器。 ● 公共广播系统中扬声器的选型基本遵循以下原则：办公楼内有装饰天花板的区域采用AMA PC-865B 吸顶式扬声器，厂房内无装饰天花板的区域采用AMA HS-815 悬吊式音箱，职工宿舍楼采用AMA WS-601B 壁挂式音箱，厂区道路两旁采用AMA HS-620 圆筒型户外音箱。 ● 整个OMRON 中国工厂共配置134只扬声器，具体分布情况如下表所示：
● 扬声器的功率分配 根据AMA扬声器的技术参数，参照消防广播要求，每只扬声器功率分配如下： AMA PC-865B 吸顶式扬声器分配功率 3W AMA HS-815 悬吊式音箱分配功率 15W AMA WS-601B 壁挂式音箱分配功率 5W AMA HS-620室外音箱分配功率 15W ● 系统输出功率计算 根据系统设计所确定的扬声器数量以及每只扬声器的分配功率，计算出所有扬声器的损耗功率为：50只×3W /只 + 24只×5 W /只+ 50只×15 W /只 + 10只×15 W /只= 1170 W
背景音乐与紧急广播系统 设 计 方 案 设计单位：盐城航京电教设备有限公司
目录 一、前言： (3) 二、系统设计 (3) 2.1 行业规范 (3) 2.2 设计思路 (3) 2.3.1 日常广播功能 (4) 三、产品介绍 (6) 3.1 扬声器分布点位及图片参数 (6) 3.2 功率放大器的选型及图片参数 (7) 3.3 音源及周边设备参数 (10)
一、前言： 智能公共广播系统包括一般用途的日常广播（背景音乐、业务呼叫广播）和紧急广播两块。 二、系统设计 2.1 行业规范 本设计主要依据以下规范进行： ●民用建筑电气设计规范 JGJ/16-92 ●高层民用建筑设计防火规范 GBJ45-82 ●建筑设计防火规范 GBJ16-37 ●火灾自动报警设计规范 GBJ116-88 ●火灾自动报警系统施工及验收规范 GBJ50166-92 2.2 设计思路 根据设计规范标准，紧急广播的控制具有最高优先权，并采用消防联动和自动火灾报警功能广播方案。在平常时播放背景音乐，发生紧急状况时消防联动区播放紧急广播，同时通过手动使其他区域播放预警广播。 1．音源设置：本系统中使用3路音源输入，DVD播放机、MP3播放机和一路广播话筒，DVD播放机和MP3播放机作为背景音乐的音源用来播放背景音乐，广播话筒作为业务呼叫话筒。 2．紧急广播设计：紧急广播作为广播系统必不可少的部分。在发生紧急情况时，报警设备实时的
自动切换到紧急广播。同时也可以通过手动来切换。 3．功率输出，服务性广播和业务性广播，各所需播放的回路除话筒语音外不需很大的音量，输出功率满足全功率扬声器总量。本系统采用单通道，配置了1台1000W的功率放大器和1台1500W的功率放大器，能够完全满足业主现在的要求。 2.3 系统功能 公共广播系统可分为两个系统功能部分：背景音乐和紧急广播，这两个系统功能部分具体可实现以下功能要求： 1、背景音乐。 2、定时播放。 3、监听。 4、分区。 5、业务广播。 6、消防报警。 7、电源管理。 2.3.1 日常广播功能 日常广播含有服务性广播和业务性广播两个功能。 服务性广播：主要用于公共区域的广播和背景音乐、介绍、指南等播放。 业务性广播：为校园公共区域做通知、找人等业务呼叫用途。 功能要求： 按楼层进行分区，平时播放引导广播和背景广播，同时具备消防报警功能。在校长室能够选区广播，操扬广播可以独立播放，也可播放广播中心的音乐。广播要实现以下功能要求： 1)平时播放音乐，当有紧急/火警广播要求时，能立即强切为广播状态，对所需要广播的区 域进行广播。 2)可定时播放学校日常歌曲（如广播体操曲、眼保健操，上下课铃声，广播通知）。 3)办公室可自调音量或关闭音乐。 4)可以对任意分区进行广播和寻呼。 5)可在控制中心监听各区广播内容。 6)可定时开关设备电源，做到无人值守。 7)具有主备切换功能。 2.3.2 业务性广播