基于單片機的電子節能燈控制系統設計報告(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 40~+85攝氏度。7　 低功耗，約15mW。 (2)內部結構 ADC0809是CMOS單片型逐次逼近式A/D轉換器，內部結構如圖所示，它由8路模擬開關、地址鎖存與譯碼器、比較器、8位開關樹型D/A轉換器、逐次逼近。 ADC0809內部結構圖(3)外部特性(引腳功能) ADC0809各腳功能如下：D7D0：8位數字量輸出引腳。IN0IN7：8位模擬量輸入引腳。VCC：+5V工作電壓。GND：地。REF(+)：參考電壓正端。REF()：參考電壓負端。START：A/D轉換啟動信號輸入端。ALE：地址鎖存允許信號輸入端。(以上兩種信號用于啟動A/D轉換)EOC：轉換結束信號輸出引腳，開始轉換時為低電平，當轉換結束時為高電平。OE：輸出允許控制端，用以打開三態數據輸出鎖存器。CLK：時鐘信號輸入端(一般為500KHz)。A、B、C：地址輸入線。 ADC0809外部引腳圖(4)工作過程 首先輸入3位地址，并使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。START上升沿將逐次逼近寄存器復位。下降沿啟動 A/D轉換，之后EOC輸出信號變低，指示轉換正在進行。直到A/D轉換完成，EOC變為高電平，指示A/D轉換結束，結果數據已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。當OE輸入高電平 時，輸出三態門打開，轉換結果的數字量輸出到數據總線上。 ADC0809對輸入模擬量要求：信號單極性，電壓范圍是05V，若信號太小，必須進行放大。輸入的模擬量在轉換過程中應該保持不變，如若模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。地址輸入和控制線：4條ALE為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。當ALE線為高電平時，地址鎖存與譯碼器將A，B，C三條地址線的地址信號進行鎖存，經譯碼后被選中的通道的模擬量進轉換器進行轉換。A，B和C為地址輸入線，用于選通IN0IN7上的一路模擬量輸入。通道選擇表如下表所示。表31 通道選擇表CBA選擇的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7數字量輸出及控制線：11條 ST為轉換啟動信號。當ST上跳沿時，所有內部寄存器清零。下跳沿時，開始進行A/D轉換。在轉換期間，ST應保持低電平。EOC為轉換結束信號。當EOC為高電平時，表明轉換結束。否則，表明正在進行A/D轉換。OE為輸出允許信號，用于控制三條輸出鎖存器向單片機輸出轉換得到的數據。OE=1，輸出轉換得到的數據。OE=0，輸出數據線呈高阻狀態。D7D0為數字量輸出線。 CLK為時鐘輸入信號線。因ADC0809的內部沒有時鐘電路，所需時鐘信號必須由外界提供，通常使用頻率為500KHZ，VREF(+)，VREF()為參考電壓輸入。(5)ADC0809應用說明1　 ADC0809內部帶有輸出鎖存器，可以與AT89S51單片機直接相連。2　 初始化時，使ST和OE信號全為低電平。3　 送要轉換的哪一通道的地址到A，B，C端口上。4　 在ST端給出一個至少有100ns寬的正脈沖信號。5　 是否轉換完畢，我們根據EOC信號來判斷。6　 當EOC變為高電平時，這時給OE為高電平，轉換的數據就輸出給單片機了。 A/D轉換電路設計圖ADC0809參考電壓5V，分辨率為8位，IN1口從光強檢測電路讀取電壓信號。，滿足系統要求。ADC0809將電壓信號轉換成8路數字量后傳給單片機。CD4013做脈沖4分頻電路，將單片機晶振頻率分頻后為ADC0809提供工作信號。 A/D轉換電路設計圖 時鐘電路 系統欲對電路進行節能控制，需要在正確的時間段作出正確的判定，這點需要設計出精確的時鐘電路作保證。在此系統選用了一款高精度的時鐘芯片DS12CR887，其內部帶有掉電保護、夏令時、閏年補償以及鬧鐘功能，可保證本系統設計的時鐘電路其誤差每月只有一秒鐘，并且在掉電的狀態下最少也能準時間工作10年，它不但具有走時準確的功能，而且還能夠準確的顯示年，月，日，星期。該模塊可保證系統定時關燈以及分時段控制的準時性。 本時鐘在上電工作時首先顯示當前時間時、分、秒，然后延時一段時間后顯示當前年、月、日，并在設定的鬧鈴時間鬧鐘響應。當用戶需要調整年、月、日、時、分、秒鬧鈴時可以按輕觸按鈕進行調節。在掉電的情況下，顯示屏上面沒有顯示，但在時鐘芯片DS12CR887內部已經集成了可充電鋰離子電池，其內部任然在不間斷的工作中，即時在掉電的情況下DS12CR887至少也能工作十年，所以當給單片機再次供電時，單片機對DS12CR887進行讀數據，然后通過顯示屏顯示準確無誤的時間。(1)時鐘芯片DS12CR887，其引腳分布圖如下所示 DS12CR887引腳分布圖 MOT (1腳) ：總線時序模式選擇腳。接高電平，選擇MOTOROLA總線時。序。接低電平或懸空，擇選擇INTEL總線時序。 NC (2，3，16，20，21，22腳)：懸空腳。 AD0~AD7(4~11腳)：地址/地址數據復用總線引腳。 CS(13腳)：片選腳，低電平有效。 AS(14腳)：地址鎖存輸入腳。下降沿時，地址被鎖存，緊接著的上升沿來時地址被清除。 R/W(15腳)：讀/寫輸入腳。在選擇MOTOROLA總線時序模式時，此引腳用于指示當前的讀寫周期，高電平指示當前為讀周期，低電平指示當前為寫周期。選擇INTEL中線時序模式時，此引腳為低電平有效的輸入腳，相當于通用RAM的寫使能信號(/WE) DS(17腳)：選擇MOTOROLA總線時序模式時，此引腳為數據鎖存腳。選擇INTEL總線時序模式時，此引腳為讀輸入腳，低電平有效，相當于典型的內存的輸出使能信號(/OE) RESET(18腳)：復位腳，低電平有效，復位不會影響到時鐘、日歷和RAM。 IRQ(19腳)：中斷申請輸出腳，低電平有效，可作為微處理器的中斷輸入。 SQW(23腳)：方波信號輸出腳。可通過設置寄存器位SQWE關斷此信號輸出，此信號的輸出頻率也可通過對芯片內部的寄存器編程予以改變。 VCC(24腳)：+5v電源端。(2)時鐘芯片DS12CR887，其內存空間如下所示14字節00 0D 0E 3132337F0 秒1 秒鬧鐘2 分鐘3 分鬧鐘 4 時鐘5 時鬧鐘6 星期7 日8 月9 年10 寄存器A11 寄存器B12 寄存器C13 寄存器D50 世紀 01314495051 127 地址0X00~0X09共十個寄存器，分別存放秒、秒鬧鐘、分、分鬧鐘、時、時鬧鐘、小時、時鬧鐘、星期、日、月、年和年信息，地址0X32為世紀信息寄存器(解決了千年問題)。地址0X0A~0X0Dh共4個寄存器，分別為寄存器A、B、C、D，它們用于控制和寄存某些狀態信息。其余的113字節地址空間是留給用戶使用的普通地址空間。 在所有的128字節中，寄存器C和D為只讀寄存器，寄存器A的第7位屬于只讀位，秒字節的高階位也是只讀的，其余字節均為可直接讀寫字節。 時鐘，日歷信息可以通過讀取合適的內存字節獲得：時鐘、日歷和鬧鐘可以寫合適的內存字節設置和初始化。對應時鐘、日歷和鬧鐘的10個寄存器字節可以是二進制形式或者BCD碼形式，在寫這些寄存器時，寄存器B的SET位必須置1。 寄存器A字節的內容如下。 MSB LSB UIP DV2 DV1 DV0 RS3 RS2 RS1 RS0 UIP： 更新標志位。為只讀位且不受復位操作的影響，為1時，表示即將發生的數據更新。為0時，表示至少244US不會更新數據。當UIP為0時，可以獲得所有時鐘、日歷、鬧鐘信息。將寄存器B中的SET位置1可以限制任何數據更新操作，并且清除UIP位。 DVDVDV0：此3位為010時將打開晶振，并開始計時。 RESRESRESRES0：用于設置周期性中斷產生的時間周期和輸出方波的頻率。 寄存器B字節的內容如下。 MSB LSB SET PIE AIE UIE SQWE DM24/12 DSE SET：設置位，可讀寫，不受復位操作影響。為0時，不處于設置狀態，芯片進行正常時間數據更新。為1時，抑制數據更新，可以通過程序設定時間和日歷信息。PIE：周期性中斷使能位，可讀寫，復位時清除此位。為1時，允許寄存器C中的周期中斷標志位PF，驅動/IRQ引腳為低產生中斷信號輸出，中斷信號產生的周期由RS3~RE0決定。 AIE：鬧鐘中斷使能位，可讀寫。為1時，允許寄存器C中的鬧鐘中斷標志位AF、鬧鐘發生時就會通過/IRQ引腳產生中斷輸出。 UIE：數據更新結束中斷使能位，可讀寫。復位或者SET位為1時清除此位。為1時允許寄存器C中的更新結束標志UF，更新結束時就會通過/IRQ引腳產生中斷輸出。 SQWE：方波使能位，可讀寫，復位時清除此位。為0時，SQW引腳保持低電平。為1時，SQW引腳輸出方波信號，其頻率由RS3~RS0決定。 DM：數據模式位，可讀寫，不受復位操作影響。為0時，設置時間、日歷信息為二進制數據。為1時，設置為BCD碼數據。 24/12：時間模式設置為，可讀寫，不受復位操作影響。為0時，設置為12小時模式。為1時，設置為24小時模式。 DSE：為1時，會引起兩次特殊的時間更新。4月的第一個星期日凌晨1：59：59會直接更新到3：00：00，10月的最后一個星期日凌晨1：59：59會直接更新到1：00：00。為0時，時間信息正常更新，此位可讀寫，不受復位操作影響。 寄存器C字節內容如下。 MSB LSB IRQF PF AF UF 0 0 0 0 IQRF：中斷申請標志位。為1時，/IRQ引腳為低，產生中斷申請。當PF、PIE為1時或者AF、ATE為1或者UF、UIE為1時，此位為1，否則置0. PF：中期中斷標志位。為1時，它是只讀位，和PIE位狀態無關，由復位操作或者寄存器C操作清除。 AF：鬧鐘中斷標志位。為1時，表示當前時間和鬧