最新基于单片机的多功能门铃设计--毕业论文

目录第一章绪论01.1多功能门铃系统概述..........................................01.2主要内容....................................................11.2.1设计要求..............................................11.2.2主要功能：............................................11.3系统分析....................................................1第二章硬件方案设计.................................................32.1设计的整体框架..............................................32.1.1系统控制核心..........................................32.1.2各模块简单介绍........................................32.2单片机最小系统的构成........................................42.2.1时钟电路..............................................42.2.2复位电路..............................................52.3光线采集A/D转换模块.......................................62.3.1PWM调光..............................................62.3.2光敏电阻..............................................62.3.3ADC0832的引脚及功能..................................72.4按键模块....................................................82.5红外接收模块................................................92.6灯光控制电路...............................................10第三章软件设计....................................................113.1主程序流程图...............................................113.2ADC0832控制流程图.........................................123.3按键控制流程图.............................................133.4单个按键消抖...............................................133.5亮度自动调节流程图.........................................14第四章系统调试与仿真..............................................154.1软件概述...................................................154.2仿真结果...................................................154.3硬件调试...................................................174.4实物展示...................................................18第五章结论........................................................22致谢...............................................................23参考文献...........................................................24附录1总原理图....................................................25附录2程序........................................................26基于单片机的多功能门铃设计摘要本课题主要设计的是一种小型的语音门铃系统，他的功能具有提示、留言、报警等功能。对于这样的思路，本次的设计以89C51单片机为核心，结合ISD1420语音芯片以及其他已经成型的芯片来设计一种语音门铃系统，其中ISD1420语音芯片可以充分的发挥其录放功能通过单片机来实现。并且，结合红外检测模块来实现系统警报功能。关键词：单片机；光敏电阻；自动调节；LampbrightnessautomaticadjustmentcircuitdesignAbstract：Smartapplianceshaveenteredthemajorityofusers,withtheadditionofthemicrocontroller,householdappliancesarebetterinfunction,moresecureandeasiertouse,themostimportantistocatertocontemporaryenergysavingtheme.ThedesignofSTC89C512microcontrollerasthecentralcontrolunitviaphotoresistoracquisitionbrightnessandusesPWMdimmingtechnology,brightnessadjustmentviamicrocontrollerprogramming.Thedesignofthebrightnessisadjustedbythethreemodesareautomaticallyadjustedaccordingtotheenvironment,accordingtomanuallyadjusttheposition,breathinglightregulation.Andthesethreemodesswitchintwoways,werethekeyswitch,infraredremotecontrol.Switchingthesethreemodesdependingonthecase,thelampcanachieveenergysaving,convenientandprotecteyesight.Keywords：MicrocontrollerphotoresistorAutomaticadjustment第一章绪论1.1智能台灯系统概述随着社会的发展和人类的进步，科学技术越来越多的应用的人类生活中，各种各样的多功能家电走向平凡老百姓的生活，有单片机的加入再加上各种传感器的结合，家电的功能有很多的提升空间，只要电路设计合理，加上程序的指令正确，家电基本上能完成人脑想要完成的各种操作。随着对单片机不断深入，单片机种类不断丰富，功能不断完善，各种各样模拟生物或人工智能的智能的产品走向人们的生活，将单片机和智能理论的结合，将会让家电更加科学和完善，走向真正的高科技和情趣生活的结合，而且将会产生全新的家用电器[1]。家用电器走向便捷智能的主要原因是单片机的加入，并且随着生活水平的提高、家用电器的智能化，家电逐渐走向平民化，使用人群越来越广泛，老人和小孩也能轻易地使用。在生活中，你会发现越来越惊奇的现象，三四岁的小孩就能灵活的使用手机，玩手机游戏，这给人们的生活带来很多方便，乐趣。作为常用电器的小台灯自然也要加入智能化的行列，灵活小巧的台灯与单片机进行完美的结合，越来越智能地走向人们的生活。台灯是人们生活中常用的的电器，用来晚上工作照明使用是非常适用的，它不仅节能环保，还聚光让人更投入的工作。在外形上一般是立柱式和夹口式的，它的主要作用是把灯光聚集在一小块区域里，达到局域亮度强而又不影响其他范围，非常适合办公桌工作和学习。目前人们常常使用的台灯有很多不方便的地方，常常好会出现这样那样的问题。最常用的供电方式是220伏特，安全电压时不超过36伏，这远远的超过了安全电压的范围，使用起来不安全，同时功率也很大，很容易发热使用寿命不长，不符合节能减排的当代主题。同时使用起来不方便，必须要手动去调节亮度和开关电源，很难调到一个适应的亮度而又不浪费电能，使用时间长了对眼睛伤害挺高[1]。目前市场上的台灯虽多，但想要找到一台使用5伏直流供电、又方便智能的台灯还是比较难的，智能台灯不仅有着用电安全、节能、耐用、环保灯优点，而且还能效防止脊椎变形和眼睛近视。此智能台灯有三种模式，分别是自动、手动和呼吸灯模式。当你调到自动模式时，台灯能自动采集环境光的亮度，在经过一些列的智能调整可以自动调节到一个适宜的亮度，保护人的视力；在手动模式时，台灯有十个亮度等级，可以通过按键或遥控器调整到一个适宜的亮度；当你休息时，就可以调到呼吸灯模式，在这种情况下，LED以呼吸的方式显示工作，就像熟睡的人在平静的呼吸着，非常生动形象，可以做为一个小夜灯进行工作。本文介绍了以STC89C52为控制核心，通过光敏电阻采集环境的光强，再输入到AD转换芯片，将模拟信号数字化，通过设置不同的占空比达到不同亮度的自动调节，在使用方面，设置手动按键控制和遥控控制。该LED台灯电路简单，有节能环保的特点，同时LED的寿命长，亮度适宜，性价比高，很适合晚上阅读。1.2主要内容1.2.1设计要求本设计的特点是在有人时根据环境光线调节灯光的亮度，节约能源，防止近视，且有三种模式，带遥控器进行模式切换。具体要求如下：1.以红外线遥控控制系统工作，使人使用时更加方便，快捷。2.台灯便会根据环境光线调节灯光亮度。3.台灯根据手动设置进行调节。4.当工作在呼吸模式下,LED指示灯忽亮忽暗，起到小夜灯的模式。1.2.2主要功能：1.共12个LED灯，采用3*4的方式排列。2.利用光敏电阻收集光照信息，再通过ADC0832对光敏电压信号处理，单片机控制灯光的亮暗。3.设计有三种工作模式：①、自动模式；②、手动模式；（10种变化档位）③、呼吸模式。（3个led灯指示3种模式一个led表表示的一个模式）（呼吸就是一会渐亮一会渐暗，即小夜灯的作用）可以通过按键切换模式。4.红外遥控功能（5个按键）：数字1按键、自动模式；数字3按键、呼吸模式；＋按键亮度+；－按键亮度.加减按键都是在手动模式下使用）。1.3系统分析本文以STC89C52为控制核心，模拟信号的采集用光敏电阻分压的方式，再用模数转换芯片进行A/D转换，并利用脉宽调制调光技术对LED进行光度设置，通过单片机编程实现亮度的自动调节，同时通过红外接收实现遥控控制。第二章硬件方案设计2.1设计的整体框架整个系统的硬件框图如图2.1所示：单片机按键控制电路模式指示灯部分光敏电阻最小电路灯光控制电路红外接收电路图2.1系统示意图2.1.1系统控制核心由单片机单元、按键部分和灯光采集部分组成。智能灯系统的其他部分包括光敏电阻，主要用来采集光照信号,光敏电阻的原理是利用内光电效应，感知周围环境光强度灯，芯片是采用89c52单片机,该单片机有许多优势,如成本低、容易采购,开发简单,操作方便,可以加密等等[2]，所以有一个非常大的市场份额，也容易购买。灯光的控制部分采用三