基于51单片机的光照强度检测报告
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基于单片机的光强检测系统在现代科技的快速发展中,对于光强的精确检测在许多领域都具有重要意义,例如农业生产中的光照控制、工业环境中的照明监测以及日常生活中的节能照明等。
基于单片机的光强检测系统凭借其高精度、低成本和易于实现的特点,成为了光强检测领域的重要工具。
一、光强检测系统的工作原理基于单片机的光强检测系统主要由光传感器、信号调理电路、单片机以及显示模块等部分组成。
光传感器负责将光信号转换为电信号,常见的光传感器有光敏电阻、光敏二极管和光敏三极管等。
这些传感器的电阻值或电流值会随着光照强度的变化而发生改变。
信号调理电路的作用是对光传感器输出的电信号进行放大、滤波等处理,以提高信号的质量和稳定性。
经过调理后的信号被送入单片机进行数据采集和处理。
单片机是整个系统的核心,它负责控制数据的采集、处理和传输。
通过内置的模数转换器(ADC)将模拟信号转换为数字信号,并根据预设的算法对数字信号进行分析和计算,从而得到光强的数值。
最后,通过显示模块将光强的数值直观地展示给用户。
显示模块可以是液晶显示屏(LCD)或发光二极管(LED)等。
二、硬件设计1、光传感器的选择在选择光传感器时,需要考虑其响应特性、灵敏度、线性度以及工作温度范围等因素。
例如,光敏电阻价格低廉,但响应速度较慢且线性度较差;光敏二极管和光敏三极管具有较好的响应速度和线性度,但价格相对较高。
根据具体的应用需求和成本预算,选择合适的光传感器。
2、信号调理电路由于光传感器输出的电信号通常比较微弱,且可能存在噪声干扰,因此需要设计合适的信号调理电路。
信号调理电路一般包括放大器、滤波器和电压跟随器等部分。
放大器用于将微弱的电信号放大到适合单片机处理的范围;滤波器用于去除信号中的噪声干扰;电压跟随器用于提高信号的驱动能力。
3、单片机的选型单片机的选型需要综合考虑性能、价格、引脚数量、存储空间和开发难度等因素。
常见的单片机有 51 系列、STM32 系列和 Arduino 系列等。
目录绪论 (5)引言 (6)1鸡舍光强测控系统整体描述 (7)1.1 灯光控制总体思想 (7)1.2 灯光控制方案分析 (8)2 硬件电路设计 (9)2.1 控制核心模块 (9)2.2 鸡舍光照强度检测模块 (9)2.2.1 光敏电阻功能简述 (9)2.2.2 AD转换模块 (12)2.3 继电器灯控模拟模块 (13)2.4 复位电路和晶振模块 (13)2.6 1602显示模块 (14)3系统主程序流程图 (17)结论 (18)参考文献 (18)插图索引图1半开放式鸡舍灯光图 (6)图2 设计方案流程图 (7)图3 系统方框设计图 (8)图4 主控制系统图 (9)图5光敏电阻的结构图 (10)图6光电导体严密封装在带有玻璃的壳体 (10)图7 伏安特性 (10)图8 光照特性 (11)图9 响应时间和频率特性 (11)图10 光敏电阻 (11)图11 暗电流 (11)图12 A/D电路设计 (12)图13 ADC0804引脚图 (12)图14 光采集电路图 (13)图15继电器灯控模拟图 (13)图16 复位电路 (14)图17晶振电路 (14)图18显示模块 (14)图19 系统主程序流程图 (17)摘要鸡舍光照强度对鸡的生长、发育、产蛋量、蛋的大小和蛋壳厚度都有影响。
为此, 针对开放式蛋鸡舍结构的特点, 设计开发了开放式蛋鸡舍光照控制系统。
该系统以单片机AT89C51为微控制器, 选用光敏电阻进行光采集, 通过继电器控制鸡舍光源, 同时将光敏电阻采集的光强数据经过AD转换传送到单片机进行数据比较分析。
该系统根据光采集电路采集的光强数据, 通过一定算法,能够实现鸡舍内的光照度按照设定值自动调控。
试验结果表明: 对开放式蛋鸡舍试用的光照度调控系统进行光照调控,既可以保证蛋鸡的光照要求, 又可以节约电能, 具有推广价值。
关键词: 光照控制;蛋鸡舍;AT 89C51;光敏电阻;继电器; ADC0804AbstractThe hen house light intensity to the chicken growth, development, produces the size of an egg, and shell thickness are having an impact. Therefore, to open up the characteristics of the structure factor, designing and developing the open up layers upon control system . The system on the single chip computer AT89C51 for micro controller, choose photoconductive resistance to light acquisition, through the relay control sheds light source, and the light of the collection will photoconductive resistance strong data after AD transform MCU is sent to the data comparison analysis. The system according to light the light intensity acquisition circuit gathering data, through some algorithm, can realize the hen house according to the light within the set value to be automatic control. The test results show that: to open up the light control factor trial system for light regulation, which can ensure the layers upon request, and can save electric energy, has the promotion value.Key words:light control; Give layers; AT 89 C51; Photoconductive resistance; Relay; ADC0804引言光照对蛋鸡的生长、发育和产蛋量有直接影响,合理的光照能刺激蛋鸡排卵, 增加蛋鸡产蛋量。
摘要BH1750是一款新型的测光芯片,本设计系统就是基于BH1750设计的测光系统,它可以自动检测光照强度的强弱并显示让人们知道此时光照强度的强弱。
人们可以通过看此装置的显示了解现在的光照状态,做合理的光照调节。
该设计可分为三部分:即光照检测部分、信号处理部分、光强显示部分。
对于光照检测部分是利用BH1750作为检测元件及信号处理元件,其内部集成了AD转换芯片。
它可以完成从光强到电信号的转换并将信号处理进行处理。
对输入信号处理后,就可以用来显示了。
对于显示部分可利用LCD1602来显示,不同的光强对应于不同的数值,就能简单的显示出不同的光强了。
本设计就是由单片机STC89C52RC芯片,BH1750模块和1602液晶为核心,辅以必要的电路,构成了一个单片机光照强度检测系统。
该光照强度检测系统可以通过检测光照强度,使得光照在低于或高于一定强度的时候发出警示,是一种常用的测试仪器。
关键词:51单片机,LM7805,BH1750,1602液晶目录0 引言 (1)1设计内容与要求 (1)1.1 设计任务 (1)1.2 设计要求 (1)2 方案总体设计 (1)2.1 光照强度采集方案设计 (2)2.2 控制芯片及实现方案 (3)2.3 数据显示方案 (3)2.4 系统总体框图 (4)3 硬件设计 (5)3.1 单片机最小系统 (5)3.2 BH1750采集模块 (6)3.3 液晶显示模块 (6)3.4 系统电源 (7)3.5 整体电路和PCB图 (8)4 软件设计 (9)4.1 keil软件介绍 (9)4.2 程序流程图 (10)4.3 各模块程序 (10)5 仿真与实现 (15)5.1 Proteus软件介绍 (15)5.2 仿真过程 (16)5.3 实物制作与调试 (17)6 总结 (18)7 参考文献 (19)0 引言随着改革开放的不断深化和城镇化的不断发展,越来越多的人移居到城市生活,而这需要足够的食物作为支撑。
基于51单片机的太阳能环境参数测试仪设计
引言
为了确保太阳能发电系统能够正常的工作,需要对太阳能发电系统的各项环境参数进行测量,从而有效地控制其运行。
本文介绍了一种基于单片机的太阳能参数测试仪,提供了3 种参数的测量功能和通信接口,以及2 种供电方式,既可作为手持设备使用,又能安装在发电系统中,具有较高的实用价值。
1 硬件电路设计
1.1 总体结构
该测试仪以AT89S52 单片机为核心,外接温湿度传感器SHTll、照度传感器TSL2561、四位共阴数码管、RS485 总线通信接口以及显示切换按键。
单片机上电工作后,对当前温度、湿度、光强度进行实时测量,通过按键切换将测得的3 种参数通过LED 数码管进行轮流显示;此外,还可以通过RS485 总线与PC 机进行通信,将参数值传送到上位机,以达到远程监测的目的。
该测试仪的结构框图如图1 所示。
1.2 测量模块
温度和湿度测量采用的是瑞士Sensirion 公司生产的SHTll 传感器。
该传感器采用独特的CMOsens TM 技术,将温湿度传感器、信号放大处理、A/D 转换、I2C 总线全部集成在一块芯片上,可直接与单片机接口。
该芯片采用数字式输出,为编程提供了方便。
光照度测量选用的是TAOS 公司生产的TSL2561 光强度传感器。
它具有数字式输出端口和标准I2C 总线接口,涵盖1~70 000 lx 的宽照度范围,非常适合户外环境下光照强度的测量,适用于太阳能发电系统。
图2 为传感器与。
51单片机实验报告(共五则)第一篇:51单片机实验报告51单片机实验报告实验一点亮流水灯实验现象 Led灯交替亮,间隔大约10ms。
实验代码#include 〈reg51、h> void Delay10ms(unsigned int c);voidmain(){)1(elihwﻩ{ ﻩP0= 0x00;Delay10ms(50);;ffx0 =0Pﻩﻩ;)05(sm01yaleDﻩ } } void Delay10ms(unsigned int c){unsigned char a,b;for(;c>0;c-—){)——b;0〉b;83=b(rofﻩ{ ﻩﻩfor(a=130;a〉0;a--);}ﻩﻩ}} 实验原理W W hi i le(1)表示一直循环。
循环体内首先将P0 得所有位都置于零,然后延时约5 5 0*10=500ms,接着 0 P0 位全置于 1 1,于就是 D LED 全亮了。
接着循环,直至关掉电源..延迟函数就是通过多个for r 循环实现得。
实验 2 流水灯(不运用库函数)实验现象起初 led 只有最右面得那一个不亮,半秒之后从右数第二个led也不亮了,直到最后一个也熄灭,然后 led 除最后一个都亮,接着上述过程 #includemain(){unsigned char LED;LED = 0xfe;while(1){ ﻩ;DEL = 0PﻩDelay10ms(50);00x0 == 0P(fiﻩ {;1〈〈 DEL = DELﻩ)ﻩ;efx0 = DELﻩ} ﻩ}ﻩ} void Delay10ms(unsigned int c){unsigned char a,b;for(;c>0;c-—){)—-b;0〉b;83=b(rofﻩ{ ﻩﻩﻩ;)--a;0>a;031=a(rofﻩ} ﻩ} ﻩ} 实验原理这里运用了C语言中得位运算符, , 位运算符左移, , 初始值得二进制为1111 1 110, 之后左移一次变成1111 1 100 0,当变成00000 0000 时通过 f if 语句重置 1 1 11 1 11110、延迟函数在第一个报告已经说出了,不再多说..实验 3 流水灯(库函数版)实验现象最开始还就是最右边得一个不亮,然后不亮得灯转移到最右边得第二个,此时第一个恢复亮度,这样依次循环.实验代码#include 〈reg51、h> #include 〈intrins、h〉void Delay10ms(unsigned int c); void main(void){unsigned char LED;;EFx0 = DELﻩ)1(elihwﻩ{ ﻩP0 = LED;;)05(sm01yaleDﻩﻩ;)1,DEL(_lorc_ = DELﻩ} ﻩ} void Delay10ms(unsigned in t c){unsigned chara, b;for(;c〉0;c——){ ﻩfor(b=38;b〉0;b—-){ ﻩﻩ;)-—a;0〉a;031=a(rofﻩ} ﻩ}}实验原理利用头文件中得函数,_cro l_(,), 可以比位操作符更方便得进行 2 2 进制得移位操作, , 比位操作符优越得就是,该函数空位补全时都就是用那个移位移除得数据, , 由此比前一个例子不需要f if 语句重置操作..数码管实验实验现象单个数码管按顺序显示0-9与 A-F。
基于单片机的光照强度随着科技的不断发展,单片机在许多领域都得到了广泛的应用。
光照强度是一个重要的物理量,它对于人们的生活和工作有着很大的影响。
因此,研究基于单片机的光照强度检测系统具有重要意义。
单片机是一种集成电路芯片,具有微处理器和存储器等功能。
通过编程,单片机可以实现对各种物理量进行采集、处理和控制等操作。
光照强度是指单位面积上光的功率,它可以反映环境的光线情况,对人们的生活和工作产生影响。
因此,光照强度的检测在许多领域都有广泛的应用,例如照明控制、植物生长研究、智能家居等。
基于单片机的光照强度检测系统主要由单片机、光敏电阻、A/D转换器和显示模块等组成。
其中,光敏电阻是用于检测光照强度的传感器,它可以将光照强度转换成电信号;A/D转换器则是将模拟信号转换成数字信号,以便单片机进行处理;显示模块则是将检测到的光照强度值显示出来。
在基于单片机的光照强度检测系统中,单片机是核心部分。
它通过编程实现对光敏电阻采集到的电信号进行采样和处理,计算出光照强度值,并通过显示模块将结果输出。
为了实现这一过程,单片机需要具备以下功能:1、采样功能:单片机需要对光敏电阻采集到的电信号进行采样,以便计算出光照强度值。
2、计算功能:单片机需要对采样的数据进行处理,计算出光照强度值。
3、控制功能:单片机需要对整个系统进行控制,确保系统正常运行。
4、显示功能:单片机需要通过显示模块将计算出的光照强度值输出,以便用户查看。
基于单片机的光照强度检测系统具有许多优点。
首先,它结构简单、易于实现,可以快速地搭建起一个可靠的检测系统。
其次,它可以实现对光照强度的实时监测和显示,方便用户了解环境的光线情况。
此外,该系统还可以根据实际需求进行扩展和定制,以满足不同领域的需求。
总之,基于单片机的光照强度检测系统是一个重要的应用领域。
通过研究和发展这一技术,我们可以更好地了解环境的光线情况,为人们的生活和工作提供更好的保障。
同时,这一技术还可以为其他领域提供技术支持和解决方案,推动科技的进步和发展。
51单片机实验报告51单片机是一款非常流行的单片机芯片,被广泛应用于各种电子产品中。
在这篇文章中,我们来探讨一下51单片机的一些实验,以及对于这些实验的理解和体会。
第一部分:实验内容我们进行的51单片机实验主要包括以下几个方面:1. 闪烁LED灯实验:这个实验是入门级别的,主要是为了熟悉51单片机的基本操作和编程方法。
在这个实验中,我们使用了一块51单片机开发板和几个LED灯,通过控制单片机的IO口信号来实现LED灯的闪烁。
2. 按键控制LED实验:这个实验是在闪烁LED实验的基础上进一步延伸的,主要是为了了解如何通过外部按键来控制单片机的输出。
在这个实验中,我们运用了单片机的外部中断和定时器等功能,实现了按键控制LED灯的亮灭。
3. LCD1602显示屏实验:这个实验是为了让我们熟悉如何在51单片机中使用LCD1602液晶显示屏。
在这个实验中,我们使用了I2C总线来与LCD1602进行通信,通过向LCD1602发送命令和数据来实现字符的显示。
4. 电机驱动实验:这个实验是让我们了解如何使用51单片机来控制电机的运转。
在这个实验中,我们运用了单片机的PWM控制功能,通过改变PWM波的占空比来控制电机的转速和方向。
第二部分:实验体会通过这些实验,我对于51单片机有了更深刻的理解和体会。
在这里,我想分享一下我的一些体会。
首先,我认为51单片机具有非常强大的控制能力和灵活性。
通过编写程序,我们可以控制单片机的各种IO口、定时器、PWM输出等功能,从而实现各种复杂的控制任务。
同时,由于其能够直接操作硬件,所以可以快速响应各种外部事件,对实时性要求较高的应用场景有很好的适应性。
其次,我发现在51单片机开发中,良好的软硬件结合非常重要。
由于51单片机具有丰富的外部中断、定时器等功能,因此我们可以很好地利用这些硬件资源来实现各种功能。
同时,在编写程序时,我们也需要充分发挥51单片机的硬件优势,例如使用定时器来完成计时任务,使用外部中断来完成输入检测等等。
基于51单片机的调光台灯的实验总结
基于51单片机的调光台灯的实验总结如下:
这个实验的主要目的是使用51单片机控制台灯的亮度,使其可以根据需要进行调光。
实验所需材料主要包括51单片机、可调电阻、MOS管、台灯等。
实验步骤如下:
1. 确保电路连接无误:将51单片机和其他电子元件按照电路图正确地连接在一起。
2. 编写程序:使用汇编语言或其他高级语言编写51单片机的控制程序,实现对台灯亮度的调节。
可以根据需要设置不同的亮度级别。
3. 烧录程序:将编写好的程序通过烧录器烧录到51单片机的存储器中。
4. 调试程序:将单片机与电路连接后,通过上电进行调试,检查台灯亮度是否可以通过单片机的控制进行调节。
5. 实验验证:使用可调电阻调节单片机控制的台灯的亮度,观察台灯的明暗程度是否随之变化。
6. 总结实验结果:根据实际观察和实验数据,总结实验结果,分析实验中可能出现的问题,并提出改进方案。
在实验中,需要注意安全问题,确保电路连接正确并符合相关安全标准。
同时,遵循实验的操作规范,做好实验记录和数据记录,以备后续分析和总结。
51单片机实验报告一、引言51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统开发的微控制器芯片。
本实验旨在通过对51单片机的实验研究,加深对该芯片的理解和应用。
二、实验一:LED灯闪烁控制本实验通过编写程序,控制51单片机上的LED灯以特定的频率闪烁。
为了实现这个目标,我们首先需要了解51单片机的引脚布局,确定LED灯的连接方式。
然后,通过编写相应的汇编程序,控制引脚的电平变化,从而实现LED灯的闪烁。
三、实验二:数码管显示数码管是一种常见的输出设备,通过控制引脚的输出来显示特定的数字。
本实验中,我们通过编写程序,实现通过51单片机控制数码管的显示。
通过对数码管的驱动原理和编程的学习,我们可以灵活地控制数码管的显示内容和频率。
四、实验三:蜂鸣器发声蜂鸣器是一种常见的声音输出设备,通过控制引脚的输出来产生特定的声音。
本实验中,我们通过编写程序,实现通过51单片机控制蜂鸣器的发声。
通过学习蜂鸣器的驱动原理和编程,我们可以根据需要产生不同频率和节奏的声音。
五、实验四:温湿度检测温湿度检测是一种常见的环境监测需求。
本实验中,我们通过引入温湿度传感器,实现通过51单片机获取环境的温度和湿度信息。
通过编写程序和读取传感器的数据,我们可以实时监测环境的温湿度,并进行相应的控制和反馈。
六、实验五:红外遥控红外遥控是一种常见的无线通信方式,通过发送和接收红外信号来实现远程控制。
本实验中,我们通过引入红外发射和接收模块,实现通过51单片机进行红外遥控。
通过编写相应的程序,设置红外遥控的编码和解码方式,我们可以实现对外部设备的遥控操作。
七、实验六:定时器应用定时器是51单片机中的重要模块,它可以实现定时和计数等功能。
本实验中,我们通过学习定时器的工作原理和编程,实现通过51单片机进行定时和计数的应用。
通过编写相应的程序和设置定时器的参数,我们可以实现不同的定时和计数功能,满足各种需要。
八、实验七:串口通信串口通信是一种常见的数据通信方式,通过串口接口发送和接收数据。
51单片机实验报告51单片机是一种广泛应用于控制领域的微型处理器。
本文将介绍我所进行的两个基础实验,包括实验目的、实验内容、实验原理和实验结果。
实验一——点亮LED灯实验目的:了解51单片机的基本接口和编程方法;学会使用单片机的开发工具和调试器;掌握51单片机控制LED灯的方法。
实验内容:将LED灯连接至51单片机的P1.0引脚,并进行控制。
编写程序,使得LED灯能稳定地点亮。
实验原理:单片机可通过其IO口控制外部设备,使用高低电平来控制LED灯的开关。
P1.0是51单片机的一个输出端口,可通过赋予其电平状态从而控制LED的点灯与熄灭。
当单片机输出高电平时,LED灯会点亮,否则会熄灭。
实验结果:经过编写程序和调试后,成功实现了LED灯的点亮和熄灭。
按下按键即可改变LED的状态。
实验二——数码管计数器实验目的:了解51单片机的数字口和中断响应机制;掌握编写定时器中断程序的方法;学会使用键盘进行输入和外接数码管进行输出。
实验内容:通过对8位数码管控制台的编程,实现对数字的控制,使用定时器中断实现计数器功能,加深对51单片机中断响应机制的理解。
实验原理:单片机中断请求源包括外部中断源、定时器/计数器中断源以及串口中断源。
本次实验使用定时器中断,可实现一定时间间隔内数字的加减;使用键盘进行输入,采用P3口中断请求源实现按键响应,输出则通过数码管接口外设实现。
实验结果:通过定时器计数器、中断响应和数码管接口外设,成功实现一组数字的计数。
按下按键即可进行数字的加减,并通过数码管显示出来。
结语:本文所述实验为51单片机的基础操作,相信可以为读者提供实用的参考和帮助,帮助大家更加深入地理解51单片机的基础知识和使用方法。
基于51单片机光强度控制系统设计参考基于51单片机光强度控制系统设计参考光强度控制系统设计摘要鸡舍控制系统是基于单片机的智能控制系统。
控制系统以STC89C52单片机为核心,实现采集光照强度功能。
,光强传感器采用TSL2561检测光照度。
将采集的鸡舍的数据信息在液晶LCD1602上显示出来。
本文设计的鸡舍控制系统,能够实时采集控制温鸡舍内的光照强度、温度等环境参数,并且定时控制音乐播放,以直观的数据显示给用户。
关键词stc89c52;报警控制;光照控制;液晶1 绪论鸡舍的温度光照对蛋鸡的生长、发育和产蛋量有直接影响,合理的光照能刺激蛋鸡排卵,增加蛋鸡产蛋量。
对于封闭式鸡舍,完全采用人工光照方式,而对开放式或半开放式的鸡舍,可以采用自然光照和人工补充光照相结合的方式。
当自然光照时间充足时,无需人工光照,只有当自然光照时间不足时,才采用人工光照补充。
这样既可以节省开支,又能满足鸡舍光照强度的要求。
温度的调控可以减弱季节和昼夜温差对鸡的生长发育和产蛋量的影响。
音乐可以促进蓄养类动物的生长,并且可以提高肉质的质量还可以提高鸡对环境中突发的声响的适应能力,以免受到惊吓。
人工控制光照度和温度变化,可提高家禽生产力、繁殖力和产蛋品质,消除或改变家畜生产的季节性。
本系统可以根自动调整光照强度和温度,由独立键盘控制音乐播放,减少了人工参与,同时又能在满足要求的前提下节约用电量。
基于以上认识,本文设计出一种基于单片机技术的鸡舍控制系统。
2 系统方案与论证为了能够设计出一种成本低廉,精确度较高,连接简单的鸡舍控制系统,本设计给出了三种方案。
2.1 方案论述方案一:控制系统以STC89C52单片机为核心,光强传感器采用TSL2561检测光照强度。
所需采集的数据将随被测各项数据变化的电压或电流采集过来,进行数据的处理,在显示电路上,将被测各项数据显示出来。
单片机将采集到数值在液晶1602上显示出来。
所采集的数据经过单片机的比较发出调整指令,通过调整灯的亮度和调节光照强度。
课程设计报告课程名称:智能仪器课程设计题目:基于51单片机的光照强度摘要光敏电阻测光强度系统,该系统可以自动检测光照强度的强弱并显示让人们知道此时光照强度的强弱。
人们可以通过看此装置的显示了解现在的光照状态,做合理的光照调节。
该设计可分为三部分:即光照检测部分、信号处理部分、光强显示部分。
还可加上照明部分。
对于光照检测部分可利用光敏电阻传感器作为检测元件,它可以完成从光强到电阻值的信号转换,再把电阻值转换为电信号就可以作为系统的输入信号。
对输入信号处理后,就可以用来显示了。
对于显示部分可利用数码管来显示,不同的光强对应于不同的数值,就能简单的显示出不同的光强了。
本设计就是由单片机STC89C52RC芯片,AD采集模块,运算放大,和1602液晶为核心,辅以必要的电路,构成了一个单片机光照强度检测系统。
该光照强度检测系统可以通过检测光照强度,使得光照在低于一定强度的时候让照明灯亮,是一种常用的测试仪器,它可以用在需要照明的各个地方,根据灯光的强弱,自动控制照明灯的开关,有力地节约了电力资源。
关键词:51单片机,,LM358,ADC0809,1602液晶,光敏电阻目录一、设计任务、要求 (3)1.1 设计任务: (3)1.2 设计要求: (3)二、方案总体设计 (4)2.1 方案一: (4)2.2 方案二: (4)2.3系统采用方案 (4)三、硬件设计 (6)3.1 单片机最小系统 (6)3.2 液晶显示模块 (6)3.3 系统电源 (7)3.4 整体电路 (8)四、软件设计 (10)4.1 keil软件介绍 (10)4.2程序流程图 (10)五、仿真与实现 (12)5.1 proteus软件介绍 (12)5.2 仿真过程 (12)5.3 实物制作与调试 (14)5.4 使用说明 (16)六、总结 (17)6.1设计总结: (17)6.2经验总结: (18)七、参考文献 (19)一、设计任务、要求1.1 设计任务:1).对更多小器件的了解2).巩固51单片机和C语言的知识,熟悉单片机和C语言的实际操作运用3).掌握仿真软件的运用和原理图的绘制4).掌握小信号的放大,滤波与采集5).熟悉调试方法和技巧,提高解决实际问题的能力6).熟悉设计报告的编写过程1.2 设计要求:1).三个按键控制照明灯的控制2).对小信号进行放大,滤波和采集3).1602液晶显示所测光照强度二、方案总体设计设计一个基于51单片机的光照强度检测系统。
c51单片机实验报告
《C51单片机实验报告》
C51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统中的微控制器,具有高性能、低功耗和丰富的外设接口,因此在各种电子设备中得到了广泛的应用。
本次实验将以C51单片机为研究对象,通过实验验证其性能和功能。
实验一:LED灯控制实验
首先,我们将C51单片机与LED灯连接起来,通过程序控制LED灯的亮灭。
实验结果表明,C51单片机可以准确地控制LED灯的亮度和闪烁频率,具有良好的稳定性和可靠性。
实验二:蜂鸣器控制实验
接着,我们将C51单片机与蜂鸣器连接起来,通过程序控制蜂鸣器的发声。
实验结果显示,C51单片机可以精准地控制蜂鸣器的音调和音量,具有较高的音频输出质量。
实验三:温湿度传感器实验
最后,我们将C51单片机与温湿度传感器连接起来,通过程序读取并显示温湿度数值。
实验结果表明,C51单片机可以准确地读取传感器的数据,并通过显示屏输出,具有良好的数据处理能力。
通过以上实验,我们验证了C51单片机在LED灯控制、蜂鸣器控制和温湿度传感器应用方面的性能和功能。
C51单片机具有较高的稳定性、可靠性和可编程性,适用于各种嵌入式系统的设计与开发。
希望本次实验报告能够对C51单片机的应用和研究提供一定的参考价值。
【毕业设计】基于51单片机汽车自动照明灯超声波光敏远近
光灯设计
24、基于51单片机汽车自动照明超声波远近光灯设计
本设计由STC89C52单片机+光照检测电路(光敏电阻)+超声波HC-SR04模块电路+4位高亮白色LED灯+黄绿LED指示灯电路+拨动开关电路+电源电路组成。
1、通过光敏电阻模块检测光照强度,正常情况下,白天灯不亮,晚上的时候开启远光灯,且光照阈值可以通过传感器上的电位器调节。
2、产品有自动模式和手动模式两种模式,模式通过拨动开关选择,具有模式指示灯。
3、自动模式:通过超声波模块检测距离,如果距离小于30cm,那么远光灯转化为近光灯,超过30cm,近光灯转化为远光灯。
4、手动模式,通过两个按键切换远近光灯。
杭州电子科技大学毕业设计(论文)开题报告题目基于单片机的光敏检测学院理学院专业光信息科学与技术姓名班级学号指导教师一.选题的意义,目的本系统是一个基于单片机的数字式光照检测仪,通过数码管显示光照强度。
以89C51单片机为核心,控制A/D芯片采集数据,辅以数码管、比较器、数据选择器等器件,实现功能。
本系统采用光敏电阻采集光照强度信息。
光照强度直接反映在光敏电电阻阻值上,进而反映在光敏电阻两端的电压值上。
然后通过单片机控制A/D模数转换对电压信号进行采集,经换算后通过数码管显示光强强度。
本设计适当地利用了光敏电阻的特性以及单片机的强大的运算控制功能,实现了光照强度的检测,并在数码管上显示。
本系统充分利用了现有资源,结构合理,性能稳定,成本低,满足题目要求。
通过对这个课题的研究,可以加强对单片机的学习和认识,正确运用所学单片机的理论知识,将理论与实际相结合,单片机在我们的生活中得到越来越广泛的应用,单片机注定影响一个时代,只要存在计算机的地方就会有他的存在,学好单片机对今后的学习与工作有很多益处。
二.数字式光照强度检测仪的发展前景及趋势本课题通常与仪器测量的光束强度,是专门针对一个电路测量光强度关联到一个时间信号的光强度。
其中有一个光通过介质传递光束强度是在现有条件中的指示广泛的应用。
例如,雅培制药,这一问题的受让人申请,已制定了在现有的某些有机样品的色谱条件下测定免疫分析仪的数目。
该方法一般利用一个夹层硝化棉或类似附着在玻璃纤维垫地带一个一次性住房。
该法是暴露在参考光的来源是通过媒介通过后,发出的光,是在衡量其强度取样器收集。
光的强度是该样本的条件指示。
这种类型的测量是特别有用的筛选和质量提供了人类对怀孕和怀孕的问题,及时发现绒毛膜评价试验。
光照强度的分析与使用这些计划的检测电路通常比较熟悉。
通常情况下,光强度检测用感光元素,是产生一个电压信号,然后放大并转换成由模拟到数字(A / D)转换为数字信号的能力。
课程设计报告课程名称:智能仪器课程设计题目:基于51单片机的光照强度摘要光敏电阻测光强度系统,该系统可以自动检测光照强度的强弱并显示让人们知道此时光照强度的强弱。
人们可以通过看此装置的显示了解现在的光照状态,做合理的光照调节。
该设计可分为三部分:即光照检测部分、信号处理部分、光强显示部分。
还可加上照明部分。
对于光照检测部分可利用光敏电阻传感器作为检测元件,它可以完成从光强到电阻值的信号转换,再把电阻值转换为电信号就可以作为系统的输入信号。
对输入信号处理后,就可以用来显示了。
对于显示部分可利用数码管来显示,不同的光强对应于不同的数值,就能简单的显示出不同的光强了。
本设计就是由单片机STC89C52RC芯片,AD采集模块,运算放大,和1602液晶为核心,辅以必要的电路,构成了一个单片机光照强度检测系统。
该光照强度检测系统可以通过检测光照强度,使得光照在低于一定强度的时候让照明灯亮,是一种常用的测试仪器,它可以用在需要照明的各个地方,根据灯光的强弱,自动控制照明灯的开关,有力地节约了电力资源。
关键词:51单片机,,LM358,ADC0809,1602液晶,光敏电阻目录一、设计任务、要求 (3)1.1 设计任务: (3)1.2 设计要求: (3)二、方案总体设计 (4)2.1 方案一: (4)2.2 方案二: (4)2.3系统采用方案 (4)三、硬件设计 (6)3.1 单片机最小系统 (6)3.2 液晶显示模块 (6)3.3 系统电源 (7)3.4 整体电路 (8)四、软件设计 (10)4.1 keil软件介绍 (10)4.2程序流程图 (10)五、仿真与实现 (12)5.1 proteus软件介绍 (12)5.2 仿真过程 (12)5.3 实物制作与调试 (14)5.4 使用说明 (16)六、总结 (17)6.1设计总结: (17)6.2经验总结: (18)七、参考文献 (19)一、设计任务、要求1.1 设计任务:1).对更多小器件的了解2).巩固51单片机和C语言的知识,熟悉单片机和C语言的实际操作运用3).掌握仿真软件的运用和原理图的绘制4).掌握小信号的放大,滤波与采集5).熟悉调试方法和技巧,提高解决实际问题的能力6).熟悉设计报告的编写过程1.2 设计要求:1).三个按键控制照明灯的控制2).对小信号进行放大,滤波和采集3).1602液晶显示所测光照强度二、方案总体设计设计一个基于51单片机的光照强度检测系统。
液晶屏幕第一行显示接通照明灯的最低允许光照强度,第二行显示当前光照强度;利用光敏电阻随光照强度的改变而相对应地变化的特性来分压产生一个小信号,再通过运放进行放大,最后通过AD转换进行采集,并且显示出来。
利用按键对照明灯控制状态进行调节。
蓝滑动变阻器来调节液晶亮度。
2.1 方案一:由于光敏电阻的阻值围比较大,并且要输出一个小信号,所以提供给光敏电阻和用于分压的电阻的电压。
利用一条由两个电阻组成的分压电路来提供一个小电压。
利用两极运放对小信号进行放大,第一级放大10倍,第二级放大5倍,总体放大50倍。
利用ADC574进行8位数据的转换,单片机通过P1引脚将数据采集存储,再软件滤波,利用算数平均滤波的方法滤波。
再用四位数码管显示出来。
用三个按键调节照明灯的控制状态照明灯,一个控制照明灯的总开关,按一下照明灯是否允许亮的状态就改变,一个控制设置的允许照明灯亮的最高亮度值进行单位加,另一个控制设置的允许照明灯亮的最高亮度值进行单位减。
利用一个引脚接控制一个照明灯。
2.2 方案二:由于光敏电阻的阻值围比较大,并且要输出一个小信号,所以提供给光敏电阻和用于分压的电阻的电压。
利用一条由一个稳压二极管和一个电阻组成的分压电路来提供一个小电压。
利用一极运放对小信号进行放大,放大50倍。
利用ADC0809进行8位数据的转换,单片机通过P2引脚将数据采集存储,再软件滤波,利用中位值滤波的方法滤波。
再用液晶1602显示出来。
用三个按键调节照明灯的控制状态照明灯,一个控制照明灯的总开关,按一下照明灯是否允许亮的状态就改变,一个控制设置的允许照明灯亮的最高亮度值进行单位加,另一个控制设置的允许照明灯亮的最高亮度值进行单位减。
利用一个引脚接控制一个照明灯。
2.3系统采用方案1)总体设计:系统总体框架图如图所示:图1 系统总体框架2)总体方案工作原理在给光敏电阻提供一个用于分压的电源时,如果利用两个电阻分出电压的话,当光敏电阻的阻值变化时,分出来的电源电压就会变化。
所以采用稳压二极管分一个电压,这样更稳定。
采用运放的时候,如果用二级运放,由于运放存在零漂,这样会会使得零漂的现象更加严重,但如果只用一级放大并且放大的倍数达到几十倍的话,失真的现象又会变严重。
至于到底失真多大,就不得而知,并且零漂的问题无从解决,就选择一级放大。
如果选用ADC574的话,还要接正负15V电源供电,选择ADC0809直接用5V供电。
所以选择ADC0809。
因为既要显示允许照明灯亮的最高光照值,又要显示当前的光照强度值,为了更直观的显示,选择1602液晶。
根据这些对比,最终选择选择方案二。
三、硬件设计3.1 单片机最小系统单片机要正常工作,首先要产生片时钟信号。
在单片机部的振荡器的输入端XTAL1和输出端XTAL2之间接一个石英晶振就可以够成一个自激振荡器。
再在两端之间串联接个电容并且在两个电容之间接地以便于稳定频率还对振荡频率有微调作用。
电容通常选30uF左右,振荡脉冲频率围为0~24MHZ。
该电路中选用12MHZ晶振。
时钟电路图如下:、图2 时钟电路图单片机在启动时与其他微处理器一样,要让CPU及系统各部件处于确定的初始状态,并从初始开始工作。
这就需要复位操作。
复位电路有两种方式:上电自动复位和按键自动复位。
上电自动复位只是在开始接通电源瞬间复位,接下来想要再次复位就需要断电重启,不方便。
按键自动复位不仅可以在开始接通电源瞬间复位还可以通过按下按键复位随时复位。
所以选择按键复位方式。
复位电路如下:图3 复位电路图3.2 液晶显示模块该系统需要显示两行。
控制1602液晶亮度的是蓝白滑动变阻器。
1602液晶有16个管脚。
编号为1,2管脚为电源正负极管脚,15,16为背光源正负极管脚;7~14为dataI/O管脚与单片机的P0口相连,负责液晶与芯片之间的信息传送;4,5,6分别为数据/命令选择端、读/写选择端、使能端,与单片机的, P3.3,P3.5,P3.6相连,负责控制液晶与芯片之间数据命令的读写操作;3为液晶显示偏压信号端,用于调整液晶显示对比度。
1602液晶显示原理图如下:图4 液晶显示系统图3.3 系统电源为了方便控制系统的上电与断电,系统电源中连接了一个8*8的蓝白自锁开关。
此开关两边各有三个引脚,不同的连接方式,开关的控制方法就不同。
带有字母的那面为正面,从正面观看,该秒表的电源的正极接在蓝白自锁开关的左边,负极则接在蓝白自锁开关的右边。
为了方便观察电源是否接上,在电路中的VCC与GND之间接一个发光二极管并且加一个1K的限流电阻防止发光二极管烧坏,电源通电时发光二极管亮,断电时,则暗。
再接四个排针,靠两边的两个排针用于外部电源给系统上电,中间的两个排针是用于单片机烧录程序。
如图所示:图5 系统电源图3.4 整体电路这是采用网络标号的画出的以一整体电路图。
它将整秒表的电路原理图分为七个部分:电源模块,P0口上拉电阻,1602液晶显示模块,51单片机,复位晶振电路,控制按键,清零按键。
整原理看起来美观,并且根据标号很容易找到与之对应的引脚。
在看原理图的时候,看到提供了两种液晶显示系统的模板,我就分析了一下电路原图,认为两种版本的原理图连接方式都是正确的,并且第一种版本的还和上次做数码管显示的秒表更相似,焊接的时候可能更容易上手。
我就选择做第一版本的原理图去做液晶显示的秒表。
在焊接的时候,我突然想到为什么要提供两个版本的原理图给我们。
我就去问了一下同学,结果得知,老师要求按照第二版本的原理图来做。
但是已经有几个元器件焊到板子上去了,无法更改只能照着第一版本的原理图继续做下去。
而事实是第一版本的设计不合理,是要反方向安插液晶的。
这次错误给了我一个深刻地教训,在我刚看到有两个版本的原理图时,我就应该问自己一下,为什么要提供两个版本的原理图,这两个版本的原理图对比起来有什么不同,我应该选择哪个版本的。
最后为了确定我的选择是否正确,我还应该问一下知道的同学,这样才能避免犯错。
图6 整体电路图图7 PCB整体电路图图8 洞洞板整体电路四、软件设计4.1 keil软件介绍Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统。
Keil C51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具,全Windows界面。
另外重要的一点,只要看一下编译后生成的汇编代码,就能体会到Keil C51生成的目标代码效率非常之高,多数语句生成的汇编代码很紧凑,容易理解。
在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。
单片机开发中除必要的硬件外,同样离不开软件,我们写的汇编语言源程序要变为CPU可以执行的机器码有两种方法,一种Keil软件图标是手工汇编,另一种是机器汇编,目前已极少使用手工汇编的方法了。
机器汇编是通过汇编软件将源程序变为机器码,用于MCS-51单片机的汇编软件有早期的A51,随着单片机开发技术的不断发展,从普遍使用汇编语言到逐渐使用高级语言开发,单片机的开发软件也在不断发展,Keil软件是目前最流行开发MCS-51系列单片机的软件,这从近年来各仿真机厂商纷纷宣布全面支持Keil即可看出。
Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在的完整开发方案,通过一个集成开发环境(uVision)将这些部份组合在一起。
运行Keil 软件需要Pentium或以上的CPU,16MB或更多RAM、20M以上空闲的硬盘空间、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。
掌握这一软件的使用对于使用51系列单片机的爱好者来说是十分必要的,如果你使用C语言编程,那么Keil几乎就是你的不二之选(目前在国你只能买到该软件、而你买的仿真机也很可能只支持该软件),即使不使用C语言而仅用汇编语言编程,其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。
Keil C51生成的目标代码效率非常之高,多数语句生成的汇编代码很紧凑,容易理解。
在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。
与汇编相比,C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势,因而易学易用。
用过汇编语言后再使用C来开发,体会更加深刻。
4.2程序流程图图9 主程序流程图图10 定时器中断程序流程图五、仿真与实现5.1 proteus软件介绍Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件),从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。