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单片机课程设计.docx

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《单片机应用技术》

课程设计报告

题目:光强度测试设计.

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目录

TOC\o1-3\h\z\u第1章设计内容与要求 1

1.1课题的意义 1

1.2课题的目的 1

1.3课题的要求 2

第2章系统总体结构 2

第3章硬件设计 2

3.1单片机主控模块 2

3.2光照采集模块 3

3.3A/D转换模块 4

3.4显示模块 5

3.5报警模块 5

第4章程序设计 6

第5章调试 6

第6章总结 7

参考文献 8

附录1原理图 9

附录2元件清单 11

附录3程序清单 12

附录4实物图片 17

单片机应用技术课程设计报告

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第1章设计内容与要求

1.1课题的意义

本系统是一个基于单片机的光强测试仪,通过数码管显示光强度百分比,并在强光下(及大于等于90%时)进行报警。以STC89C52单片机为核心,控制A/D芯片采集数据,辅以数码管、蜂鸣器、LED灯等器件,实现功能。

采用光敏电阻采集光照强度信息。光照强度直接反应在光敏电阻的阻值上,进而反应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。

本设计适当的利用了光敏电阻的特性以及单片机的抢答的运算功能,实现了光照强度的检测,并在数码管上显示。显示数值范围1~100,分别表示光照强度1%~100%,当光照强度超过90%时,蜂鸣器报警,LED指示灯亮。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。

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它的存在,学好单片机对今后的学习和工作有很多的益处。

1.2课题的目的

采用光敏电阻为光传感器,利用光敏电阻的光照特性完成光强的检测。利用光敏电阻值随光照强度变化的特性,使得输出电路的输出电压而变化。结合光照强度和模拟电压之间的关系,对大电压值进行采集得到某一光强度下对应的模拟电压,将模拟电压通过A/D转换器转换成数字电压,通过C语言编程,集成于单片机中。

1.3课题的要求

结合单片机最小电路和光敏电阻电路共同设计一个基于单片机的数字式光照强度检测系统,用数码管显示光照强度(数值从1~100,表示1%~100%)。另增扩展功能,当光强度达到90%及以上时蜂鸣器作响值且指示灯D8发光。

技术要求:对光照强度实施实时采集。用数码管显示光照强度。

第2章系统总体结构

系统设计由单片机主控电路、光强度采集模块、数模转换模块、显示模块、报警和电源模块组成。以STC89C52单片机为核心,在单片机内部完成数据的存储及处理功能,通过数模转换芯片完成模拟信号到数字转换及输入,再将数据存入存储芯片,在单片机进行数据处理后再对需要显示的数字信号进行译码显示在数码管上。当光强度达到90%及以上时蜂鸣器作响并且指示灯D8发光。系统完成了采集功能,存储功能,数据存储功能,测量数据显示功能,达到了设计的基本要求。系统框图如图2-1所示。

图2-1系统框图

第3章硬件设计

3.1单片机主控模块

本设计才有采用STC公司生产的STC89C52作为整个系统的核心控制部分,STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微型控制器,具有8K字节FLASH存储器,4个8位可编程并行I/O口,3个可编程16位定时器,4个外部中断,一个7向量司机中断结构,全双工串行口。功能强大的微型计算机STC89C52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。STC89C52构成的最小系统如图3-1所示。

图3-1单片机构成最小系统图

3.2光照采集模块

光敏电阻又称光导管,常用的制作材料为硫化镉,另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。这些制作材料具有在特定波长的光照射下,其阻值迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电,在外加电场的作用下作漂移运动,电子奔向电源的正极,空穴奔向电源的负极,从而使光敏电阻器

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