多功能視力保護器畢業設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 、公司竟相推出自己的四 相 比較器，如IR233 ANI33 SF339等，它們的參數基本一致，可互換使用。 定時 報警電路 報警電路分為單片機控制電路和報警發聲電路。它主要通過單片機的定時計數功能完成定時 45分鐘并使報警電路發出報警聲，用以提醒學生休息！ 89c52 單片機內有兩個可編程的定時器 /計數器，滿足諸如對外部脈沖進行記數，產生精確的定時時間，作串行口的波特發生器等功能的需要。它們具有兩種工作模式 (計數器模式和定時器模式 )及 4 種工作方式 (方式 0，方式 1，方式 2，方式 3)。其控制字均在相應的特殊功能寄存器中，通過對它的特殊功能寄存器的編制，可以方便的選擇 適當的工作模式和圖 24 LM339 的結構圖 10 工作方式。 當定時器 /計數器為定時工作方式時，計數器的加 1信號由振蕩器的 12分頻信號產生，即每過一個機器周期，計數器加 1，直至計 數 滿溢出為止。顯然，定時器的定時時間與系統的振蕩頻率有關。因一個機器周期等于 12個振蕩周期，所以計數頻率 fcount=1/12osc。如果晶振為 12MHz，則計數周期為： T=1/（ 12106 ） Hz1/12=1μs 這是最短的定時周期。若要延長定時時間，則需要改變定時器的初值，并要適當選擇定時器的長度 (如 8位、 13位、 16位等 )。 當定時器 /計數器為計數工作方式 時，通過引腳 T0 和 T1 對外部信號計數，外部脈沖的下降沿將觸發計數。計數器在每個機器周期的 S5P2期間采樣引腳輸入電平。若一個機器周期采樣值為 1， 下一個機器周期采樣值為 0，則計數器加 1。此后的機器周期 S3P1期間，新的計數值裝入計數器。所以檢測一個由 1至 0的跳變需要兩個機器周期，故外部事年的最高計數頻率為振蕩頻率的 1/24。例如，如果選用 12MHz 晶振，則最高計數頻率為 。雖然對外部輸入信號的占空比無特殊要求，但為了確保某給定電平在變化前至少被采樣一次 ，外部計數脈沖的高電平與低電平保持時間均需在一個 機器周期以上。 工作方式控制寄存器 TMOD用于控制定時器 /計數器的工作模式及工作方式，它的字節地址為 89H。定時器 /計數器的兩個作用是用來精確的模擬一段時間間隔 (作定時器用 )或累計外部輸入的脈沖個數 (作計數器用 )。當作定時器用時，在其輸入端輸入周期固定的脈沖個數，即可計算出所定時間的長度。當 89c52 內部的定時器 /計數器被選定為定時器工作模式時，記數輸入信號是內部時鐘脈沖，每個機器周期產生一個脈沖使計數器增 1，因此，定時器 /計數器的輸入脈沖和機器周期一樣，為時鐘頻率的 1/12。本設計采用的時鐘周期為 6MHz，記數速度為 500KHz，輸入脈沖的時間間隔為 。 [10] 單片機控制電路 單片機控制電路由 89c52單片機的 T0和 T1定時 /計數器通過單片機的匯編語言來實現！定時時間為 50分鐘，其計時初值可計算如下： 50*60=3000s=30000*100ms 100ms用 T0定時設置 T0工作方式 1， 30000次用 T2計數，設 T2工作方式為 11。 T0的定時初值為： 2^16100ms/2us=15536=C3B0H； T1的計數初值為 6553630000=35536=8AD0H 其中 T0為定時器， T1為計數器，定時器 T0定時 100ms后，計數器 T1計數一次，此時， 11 定時器 T0 進行中斷服務程序 ZDT0 進行定時器 T0 循環定時進入下一個定時周期，當滿足又一次定時滿 100ms 時，再由計數器 T1 計數一次，如此循環下去，直到滿足計數器 T1 計數30000次，計數器 T1進入中斷服務程序 ZDT1，其功能是使單片機的 觸發定時報警發聲電路，由定時報警發聲電路發出報警信號，使學生意識到已經學習了 45分鐘了，需要休息一下，進而達到保護學生視力的目的。此時，學生應關閉視力保護器電源 ，休息后在開啟電源以進行節能。開啟電源后，定時器 T0和計數器 T1進行到下一循環，對定時器進行賦值， T0定時， T計數，再進行報警。 定時用的 c語言程序見附錄。 蜂鳴器 報警發聲電路 圖 25 蜂鳴器 報警發聲 電路 如圖 25 所示， 三極管主要是做驅動用的。 因為單片機的 IO 口驅動能力不夠讓蜂鳴器發出聲音，所以我們通過三極管放大驅動電流，從而可以讓蜂鳴器發出聲音， 利用單片機的定時功能通過 ， 輸出高電平，三極管導通，集電極電流通過蜂鳴器讓蜂鳴器發出聲音，當輸出低電平時，三極管截止， 沒有電流流過蜂鳴器，所以就不會發出聲音。 3 開發系統軟件設計 由于簡單的程序可以用匯編明顯提高執行速度，但在大型程序開發時，需要考慮多方面因素，工程開發周期等需要合理選擇編程語言，所以本文主要采用單片機 c語言來完成軟件設計和程序代碼的編寫，程序簡單易懂，可執行性強。 系統軟件設計 軟件采用 Keil Software，使用單片機匯編語言。因為匯編可以完成有些 C語言完成不 12 了的操作。 程序中對時間要求苛刻的部分可以用內嵌匯編來重寫，以 促進 速度上的顯著提高。但是，開發和測試匯編代碼是一件辛苦的工作，它將花費更長的時間，因而要慎重選擇要用匯編的部分。一個 合格 的程序員應該是寫出 高質量標準化 程序 。 主程序的流程采用模塊的方法設計，先規劃出各功能子模塊，然后各個擊破，這也是軟件開發的方式，可以由簡入難，比較符合人的思維習慣。 圖 32使定時器 T0的中斷程序流程圖，圖 33使計數器 T1終端服務流程圖，其程序設計原理如下： 單片機控制電路由 89c52單片機的 T0和 T1定時 /計數器通過單片機的匯編語言來實現！定時時間為 45分鐘，其計時 初值可計算如下： 50*60=3000s=30000*100ms 100ms用 T0定時設置 T0工作方式 1， 30000次用 T2計數，設 T2工作方式為 11。 T0的定時初值為： 2^16100ms/2us=15536=C3B0H； T1的計數初值為 6553630000=35536=8AD0H 其中 T0為定時器， T1為計數器，定時器 T0定時 100ms后，計數器 T1計數一次，此時，定時器 T0 進行中斷服務程序 ZDT0 進行定時器 T0 循環定時進入下一個定時周期，當滿足又一次定時滿 100ms 時，再由計數器 T1 計數一次，如 此循環下去，直到滿足計數器 T1 計數30000次，計數器 T1進入中斷服務程序 ZDT1，其功能是使單片機的 觸發定時報警發聲電路，由定時報警發聲電路發出報警信號，使學生意識到已經學習了 45分鐘了，需要休息一下，進而達到保護學生視力的目的。此時，學生應關閉視力保護器電源，休息后在開啟電源以進行節能。開啟電源后，定時器 T0和計數器 T1進行到下一循環，對定時器進行賦值， T0定時， T計數，再進行報警。 13 圖 31 程序流程 圖 開始定時器初始化開中斷 ， 啟動定時器檢測 P 1 . 0 是否為高電平等 T 0 , T 1 中斷請求 P 1 . 0 是高 ？向 P 1 . 1 發送 2 秒的高電平脈沖， 進行報警否是 14 開始到 000 BH 執行中斷服務程序定時器 T 0 初始化定時 100 ms到 ？T 0 賦初值 ， 向T 1 的計數端P 3 . 5 發送脈沖開中斷 ， 啟動定時器 T 0硬件定時等中斷 TF 0是否圖 32 T0中斷程序流程圖 15 主要程序介紹 本設計采用 c語言編寫。 c語言是一種 計算機程序設計語言 。它既有高級語言的特點，又具有 匯編語言 的特點。它可以作為系統設計語言，編寫工作系 統 應用程序 ，也可以作為應用程序設計語言，編寫不依賴計算機硬件的應用程序。因此，它的應用范圍廣泛 。 各個主要程序段介紹如下： 1．設計要求滿足定時 50 分鐘后報警，其初值計算如下： 開始到 0013 H 執行中斷服務程序定時器 T 1 初始化計數 30000 次是否到 ？P 3 . 3 發出一個脈沖觸發報警電路開中斷 ， 啟動定時器 T 1硬件計數等中斷 TF 1是否圖 33 T1中斷程序 流程圖 16 50min*60=3000s=30000*100ms 100ms用 T0定時設置 T0工作方式 1， 30000次用