基于單片機的光強檢測警報器-資料下載頁

　　

【正文】 LED 數碼管，考慮到 AT89S52 的 I/O 口不足，所以采用采用動態掃描法實現 4 位數碼管的數值顯示。通過控制 P3 口的輸出數值控制LED 亮與不亮，從而達到動態顯示，節省 I/O 口的目的。測量所得的 A/D 轉換數據放在定義的 ad_data 內存單元中，測量所得的 A/D 數據在顯示時需要經過轉換變成十進制 BCD 碼。 按鍵程序在本設計當中，當按鍵被按下時，I/O 口電平為低；松開時，I/O 口電平為基 于 單 片 機 的 光 強 檢 測 報 警 器 19 高。按鍵掃描程序通過讀取 I/O 口的電平即可知道對應按鍵的狀態。按鍵的抖動時間的長短由按鍵的機械特性決定，一般為 5~10ms，這是一個很重要的參數。抖動過程引起電平信號的波動，有可能令 CPU 誤解為多次按鍵操作，從而引起誤處理 [22]。為了確保 CPU 對一次按鍵動作只確認一次按鍵，提高按鍵處理的可靠性，應在程序中做按鍵消抖處理。按鍵的消抖，通常有軟件，硬件兩種消除方法。硬件消抖主要是采用濾波電路消除干擾，需要消耗大量硬件，成本比較高，只適用于按鍵數目較少的情況。如果按鍵較多，硬件消抖無法達到預期效果。所以通常采用軟件消抖。軟件消抖的常用方法是軟件延時。本系統采用軟件消抖，當單片機第一次檢測到有鍵按下時，即檢測到與按鍵連接的 I/O 口為低電平是，等待 10ms，再去確認該 I/O 口是否仍舊為低電平，如果還是低電平，就一般的機械按鍵而言，已經是出于穩定期了，按鍵的抖動被消除了。如果 10ms 之后 I/O 口不為低電平，則說明是干擾信號，而不是按鍵被按下。在軟件編寫上，可采用查詢方式，也可采用中斷方式。本系統采用查詢方式。 執行子程序本部分通過單片機 I/O 口輸出的高電平或者低電平，LED 和蜂鳴器報警。如圖 47 示：圖 47 控制執行子程序流程圖基 于 單 片 機 的 光 強 檢 測 報 警 器 20 =上限限比較程序=下限上限報警控制降溫 下限報警控制升溫YN延時延時YN開始返 回 基 于 單 片 機 的 光 強 檢 測 報 警 器 21 第 5 章 系統調試和功能測試單片機的系統調試主要包括硬件調試和軟件調試，這兩者是不能分開的，許多硬件錯誤是在軟件調試中被發現和糾正的。但通常是先排除明顯的硬件故障以后，再和軟件結合起來調試以進一步排除故障。可見硬件的調試是基礎，如果硬件調試不通過，軟件設計則是無從做起。 系統硬件調試硬件設計方面從布線到焊接安裝完成之后，就開始進入硬件調試階段。首先，我們應該排除元器件失效問題。 造成這類錯誤的原因有兩個：一是元器件買來時就已壞了；另一個是由于焊接錯誤,造成器件損壞。要排除這種錯誤我們可以采取檢查元器件與設計要求的型號、規格和連接是否一致，在保證安裝無誤后,用替換方法排除錯誤。其次，排除電源故障問題。 在通電前，一定要檢查電源電壓的幅值和極性，否則很容易造成集成塊損壞。加電后檢查各插件上引腳的電位，一般先檢查VCC 與 GND 之間電位，若在 5V～ 之間屬正常。若有高壓，聯機仿真器調試時，將會損壞仿真器等，有時會使應用系統中的集成塊發熱損壞。本次設計的硬件調試順序為先顯示器后鍵盤。在顯示器調試通過后，鍵盤調試就比較簡單，完全可以借助于顯示器，利用程序進行調試。利用開發裝置對程序進行設置斷點，通過斷點可以檢查程序在斷點前后的鍵值變化，這樣可知鍵盤工作是否正常。硬件上的故障往往由于設計和加工制板過程中工藝性錯誤所造成的。主要包括錯線、開路、短路。排除的方法是首先將實物連接板認真對照原理圖，看兩者是否一致。應特別注意電源系統檢查，以防止電源短路和極性錯誤，并重點檢查系統總線（地址總線、數據總線和控制總線）是否存在相互之間短路或與其它信號線路短路。必要時利用數字萬用表的短路測試功能，可以縮短排錯時間。 系統軟件調試在確認過硬件電路連接及焊接工藝無誤后，我們就開始采用連擊仿真的方式進行軟件調試。一般，我們使用 Keil C51 uVision2 進行仿真調試。Keil C51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機 C 語言軟件開發系統，它提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調試器等在內的完整開發方案，通過一個集成開發環境（uVision）將這些部份組合在一起。Keil C51 軟件提供豐富的庫函數和功能強大的集成開發調試工具，全 Windows 界面。同時，編譯后生成的匯編代碼效率很高，多數語句生成的匯編代碼很緊湊，易于理解。基 于 單 片 機 的 光 強 檢 測 報 警 器 22 同時，聯機仿真必須借助仿真開發裝置、示波器、萬用表等工具，這些工具是單片機開發的最基本工具。調試手段可采用單步或設置斷點運行方式，檢查程序執行結果是否符合設計要求。通過檢測可發現程序中的死循環錯誤、機器碼錯誤及轉移地址的錯誤。同時也可以發現用戶系統中的硬件故障，軟件算法及硬件設計錯誤。 系統功能測試在硬件及軟件調試成功后，我們將對其進行功能測試，觀察是否與設計要求相符。軟件采用 KEIL 調試成功，同時進行硬件電路板的設計制造，燒好程序后進行軟硬件聯調。基 于 單 片 機 的 光 強 檢 測 報 警 器 23 光強報警：光弱報警：基 于 單 片 機 的 光 強 檢 測 報 警 器 24 正常光強：基 于 單 片 機 的 光 強 檢 測 報 警 器 25 結束語本文介紹了一種基于 AT89S52 單片機的光強檢測報警器設計，采用光敏電阻分壓，對環境光強信號進行采集，并將采集到的光強值轉換成數字信號送到單片機進行處理，用 LED 對當前溫度信號值進行顯示，并且根據數據處理的結果，使用單片機控制 LED 燈報警和蜂鳴器報警。關于本次畢業設計，由于設計經驗的不足和所掌握知識的限制，當初設想的一些其他功能無法完全實現。這次的設計應該說是我們之前三年多的學習的一個匯總報告，通過這次的設計讓我想到許多之前犯的錯誤。太習慣于考試，所以沒有把學習的目標擺正，學的很多知識都只是為了應付考試而學，對于自己真正掌握了解的只是卻顯得十分不足，所以從一開始的設計就顯得自己無從下手。從這次畢業設計中，讓我更深刻的體會到理論聯系實際的重要性，只有多聽多看多實踐，才能更好的運用所學知識。這對于以后的學習工作都同樣的重要，讓我更好的意識到：實踐方能出真知。基 于 單 片 機 的 光 強 檢 測 報 警 器 26 致謝首先，我要衷心感謝我的指導老師！本次設計的選題及論文的修改，老師都給予了悉心指導和幫助，在此，獻上最誠摯的敬意。另外要感謝大學三年學習生活中幫助我的同學們和老師們，感謝她們在畢業設計期間為我提供的無私幫助!在課題進行到比較困難的時候，經常能提出寶貴的意見及給了我很強大的力量幫助。最后，向在百忙中抽出寶貴時間參與論文評審和答辯的專家，表示由衷地感謝！基 于 單 片 機 的 光 強 檢 測 報 警 器 27 參考文獻[1] [M ].哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，2022：122124.[2] [M ].北京：機械工業出版社，2022：7881.[3] ［J］.電子技術應用，2022，（1）：58 59.[4] [M].北京：電子工業出版社，1997：146169.[5] [M].北京：電子工業出版社，1989：422430.[6] 喻萍，[M].北京：化學工業出版社，2022：195197.[7] 何宏，[M].北京：國防工業出版社，2022：294299.[8] 姜志海，[M].北京：電子工業出版社，2022：2742.[9] 黃賢，鄭筱霞，[M].成都：電子科技大學出版社，1997：410.[10] [M] .西安：西安電子科技大學出版社，1999：4446.[11] 李廣第. 單片機基礎[M] .北京：北京航空航天大學出版社，2022：4051.[12] 馬云峰，[M]. 北京：高等教育出版社，2022：5763.[13] [J].電子技術應用， 1996，(2)：15 20. 基 于 單 片 機 的 光 強 檢 測 報 警 器 28 附錄 電路圖附錄 PCB