智能開關(guān)系統(tǒng)

目錄TOC\o"1-5"\h\z摘要 2\o"CurrentDocument"Abstract 31前言 4\o"CurrentDocument"1、 開關(guān)的介紹 4\o"CurrentDocument"2、 課題的意義 4\o"CurrentDocument"3、 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 5\o"CurrentDocument"2智能控制開關(guān)的設(shè)計 5\o"CurrentDocument"2.1智能控制開關(guān)概述 6\o"CurrentDocument"2.2本設(shè)計任務(wù) 6\o"CurrentDocument"3智能控制開關(guān)硬件設(shè)計 63.1：系統(tǒng)的硬件構(gòu)成及功能.,：.：'.AT89C51：單片機及其引腳說鍵盤控制和實時顯示電路:.4時間掉電存儲電路5電源電路:^;.;..;../;6開關(guān)控制電路.^^4：統(tǒng)的軟件設(shè)計......土".3.4.1系統(tǒng)設(shè)計要求 U2 ..?一 WBTFOO/iECe.t.叩踏［堂FUiTliar口?。?gt;?i.m叩的rwFOTLrtDT4.2系統(tǒng)程序流程.全3.1：系統(tǒng)的硬件構(gòu)成及功能.,：.：'.AT89C51：單片機及其引腳說鍵盤控制和實時顯示電路:.4時間掉電存儲電路5電源電路:^;.;..;../;6開關(guān)控制電路.^^4：統(tǒng)的軟件設(shè)計......土".3.4.1系統(tǒng)設(shè)計要求 U2 ..?一 WBTFOO/iECe.t.叩踏［堂FUiTliar口?。?gt;?i.m叩的rwFOTLrtDT4.2系統(tǒng)程序流程.全:系統(tǒng)調(diào)試與測試結(jié)果分析.5.5.1使#的儀器儀表2"W1試「.日LS5.4系統(tǒng)仿真:.：.：.：..5.5.M.Irij:rm，...P15rijqr1.1?WT.FE.1LWREPAIDFE^PA-DP2CULHPZT/At?.?口gu：DrzjafgTE口arfffTT.H....;■■IJLEH5L'明10-.11..■?..r....13...I.?.?.?..?..凸..15：::.?.?.?3u皿..『EE:..….：：14：：：f.13"Z3■Z-lTg.^■■■■■■IEY :<<..14:12131415TOC\o"1-5"\h\z圖5-5仿真原理圖 155.6附實物圖 16\o"CurrentDocument"注釋 17\o"CurrentDocument"參考文獻 18隨著科技的發(fā)展，單片機憑借著微小的體積和較低的成本，可廣泛地嵌入到如玩具、家用電器、儀器儀表、工業(yè)控制單元、辦公自動化設(shè)備，成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)中最重要的智能化工具。而其在家居智能化中的應(yīng)用，更是成為當今科技發(fā)展的又一主流，伴隨著生活水平的提高、社會節(jié)奏的加快，能夠擁有一個安全，方便，舒適的生活環(huán)境，已經(jīng)成為現(xiàn)階段人們的迫切要求，各種智能開關(guān)就是在這樣的環(huán)境下開始出現(xiàn)的。在自動測控系統(tǒng)中，特別是長時間無人值守的測控系統(tǒng)中，經(jīng)常需要進行長達幾小時的定時操作。若采用專門的計時芯片設(shè)計，一方面控制復雜，占用硬件資源，另一方面也不經(jīng)濟，一般的時鐘芯片價格都比較貴。由于單片機內(nèi)部有定時器，因此，可以基于單片機設(shè)計一款智能控制開關(guān)。智能開關(guān)在人們的生活中扮演著重要的角色，給人們的生活帶來極大的便利。主要使用在提醒，計劃或者規(guī)律化生活、工作上。智能開關(guān)的歷史十分悠久，用途也很廣泛。此智能控制開關(guān)是由單片機89C51控制電路、按鍵與LCD顯示電路和掉電存儲電路以及電源電路組成，電路十分的簡單，主要由51芯片編程實現(xiàn)，功能十分的強大，時間精度非常高，是一款比較實用的智能開關(guān)，同時也是一件有欣賞價值的工藝藝術(shù)品。關(guān)鍵詞：定時；智能開關(guān)；單片機；繼電器開關(guān)；89C51;LCD;AbstractWiththedevelopmentofscienceandtechnology,MicrocontrollerWithtinysizeandlowcost,canbeembeddedinbroader,suchastoys,householdappliances,instrumentation,industrialcontrolunits,officeautomationequipment,electronicsystemsbecomethemostimportantintelligenttools.Anditsapplicationinintelligenthome,butalsobecomethemainstreamofscientificandtechnologicaldevelopmentofanother,accompaniedbyimprovementoflivingstandards,socialpace,tohaveasafe,convenientandcomfortablelivingenvironment,peoplehavebecomeatthisstagetheurgentrequirementsofavarietyofintelligentswitchisinsuchanenvironmentbegantoemerge.Intheautomaticcontrolsystem,especiallyinalongtimeunattendedmonitoringandcontrolsystems,oftenrequirelonghoursofregularoperation.Theuseofaspecializedchipdesigntime,ontheonehandcontrolofcomplexhardwareresourcesoccupied,ontheotherhandisnoteconomic,theclockchippricesaregenerallymoreexpensive.AstheMCUinternaltimer,soyoucandesignamicrocontroller-basedintelligentcontrolswitch.Intelligentswitchinpeople'slivesplayanimportantroleinpeople'slivesbringgreatconvenience.Mainlyusedtoremind,planorrulesoflifeandwork.Longhistoryofintelligentswitch,useisalsoverywide.Thisintelligentcontrolswitchiscontrolledbythe89C51microcontrollercircuit,buttonsandLCDdisplaycircuitandpower-downmemorycircuitandpowercircuit,thecircuitisverysimple,mainlybythe51-chipprogramming,functionisverypowerful,veryhightimeresolutionisaMorepracticalmodelsofintelligentswitches,butalsoonehastoappreciatethevalueoftheprocessofart.KeyWOrds：Timing;Switch;MCU;relayswitch;89C51;LCD;1前言1、 開關(guān)的介紹智能定時開關(guān)，是指裝有時段或時刻控制機構(gòu)的開關(guān)裝置。智能開關(guān)中裝配有定時裝置，將定時功能加入到開關(guān)中并根據(jù)人們的需要設(shè)定時間。連接的定時裝置有一個頻率穩(wěn)定的振蕩源，通過齒輪傳動或集成電路分頻計數(shù)。當將時間累加到預(yù)置數(shù)值時，或指示到預(yù)置的時刻處，定時器即發(fā)送信號控制執(zhí)行機構(gòu)。開關(guān)可以根據(jù)指令自動斷電，以達到節(jié)能、安全的目的。定時開關(guān)主要是應(yīng)用到有集成電路的電子產(chǎn)品中，只要是有電路板的電子產(chǎn)品，只要有需要，都可以設(shè)定。像最普遍的電子鬧鐘也有定時功能，又如電腦！智能開關(guān)在人們的生活中扮演著重要的角色，給人們的生活帶來極大的便利。主要使用在提醒，計劃或者規(guī)律化生活、工作上。智能開關(guān)的歷史十分悠久，用途也很廣泛。從古代的某些建筑、計時器（如滴水計時，當水滴到一定量時會引發(fā)機關(guān)進行報時），到近代的定時炸彈，已及今日的電腦定時開關(guān)機等，都采用了定時開關(guān)。例子：學校的課鈴就是采用定時器進行定時，當條件滿足（即達到時間設(shè)定的點）時，電源就會接通，使電鈴打開從而達到發(fā)出鈴聲的目的。2、 課題的意義隨著科技水平的提高，智能化，自動化已經(jīng)漸漸走入人們的家庭。全自動的家居環(huán)境可以讓我們的生活煥然一新。20世紀人類最偉大的發(fā)明之一就是以計算機為代表的智能化技術(shù)的產(chǎn)生。計算機的出現(xiàn)有力地推動了社會的進步與發(fā)展，并以其為核心導致信息時代的巨大進步。計算機技術(shù)的發(fā)展不僅可見于科學計算和軍事應(yīng)用等領(lǐng)域，在家庭生活中，計算機應(yīng)用也日新月異，智能電器、家庭辦公、財務(wù)管理等，所有這些都讓人們感受到明顯的智能化特征。智能化和進一步嵌入式的新技術(shù)，可以給我們的日常生活和工作帶來很大的方便，對我們的生活產(chǎn)生深遠的影響。舒適溫馨的生活環(huán)境是人們共同的期望和追求，而多功能智能開關(guān)的出現(xiàn)便是給我們帶來方便的智能化成果之一?；谝陨峡紤]，本文從經(jīng)濟實用的角度出發(fā)，采用AT89C51單片機，研制了一款具有語音定時提醒，環(huán)境溫度測量及溫度上限語音報警、自動調(diào)節(jié)溫度、誤動作復位、顯示及驅(qū)動報警功能的智能開關(guān)。并采用了數(shù)字溫度傳感器技術(shù)和繼電器開關(guān)控制量技術(shù)等，極大的節(jié)省了硬件資源。該智能開關(guān)與以往的開關(guān)相比，使我們告別了過去一個開關(guān)只能控制一個燈的現(xiàn)象，智能開關(guān)的出現(xiàn)不僅解決了傳統(tǒng)開關(guān)因類似于關(guān)燈不方便，關(guān)燈不及時而浪廢電力，不能滿足人們的使用要求等問題。而且憑借著設(shè)計方法合理，簡單易行，成本低，功能齊全符合住宅和辦公環(huán)境的使用要求等特征，必然會為人們的生活方式帶來前所未有的改變，從而具有廣闊的市場推廣價值。在自動測控系統(tǒng)中，特別是長時間無人值守的測控系統(tǒng)中，經(jīng)常需要進行長達幾小時的定時操作。若采用專門的計時芯片設(shè)計，一方面控制復雜，占用硬件資源，另一方面也不經(jīng)濟，一般的時鐘芯片價格都比較貴。由于單片機內(nèi)部有定時器，因此，可以基于單片機設(shè)計一款智能控制開關(guān)。3、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢科技智能化的實現(xiàn)和人們高速運轉(zhuǎn)的生活節(jié)奏，家庭自動化也將是未來發(fā)展的必然趨勢。未來家庭中的電器將是〃智能的〃，大多數(shù)的設(shè)備都互連在一起，并且由一臺或數(shù)臺中央計算機集中進行控制，這是家庭中的電子中樞。這意味著空調(diào)可自動按照當日氣溫自動調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，吸塵器將按照地面的干凈度打掃房間等，甚至遠方的主人可以隨時開關(guān)家中電器，這些都是自動化和智能化發(fā)展的標志。一個開關(guān)控制一個燈已經(jīng)成為過去，隨著人們生活質(zhì)量和生活品位的不斷提高，在很多方都存在著譬如功能單一；不易清潔；穩(wěn)定性差容易被干擾等缺點的傳統(tǒng)開關(guān)，已經(jīng)遠遠達不到人們的使用要求了。家居智能從開關(guān)開始，智能開關(guān)應(yīng)運而生，同時給機械開關(guān)的更新?lián)Q代也提供了契機。目前，國外的開關(guān)市場，家庭智能照明開關(guān)的種類繁多，已有上百種，智能化程度高，安全性高，維修方便，性價比高，技術(shù)含量高等特點，其智能化的水平都是有目共睹的。近些年國內(nèi)的智能開關(guān)雖然發(fā)展速度也很快，且其品牌還在源源不斷的增加，技術(shù)上也克服了機械開關(guān)易磨損、不易清潔等缺點，具有安裝簡單，操作簡單的特點。但與國外的智能化水平相比還存在著差距，首先是技術(shù)不夠成熟成本偏高；使用壽命短；產(chǎn)品型號雜；價格差距相當懸殊；有很多智能開關(guān)的穩(wěn)定性和安全性都達不到要求?；?1單片機的多功能智能開關(guān)是在已有的智能溫度計系統(tǒng)基礎(chǔ)上誕生的，它是新一代的智能開關(guān)系統(tǒng)，是具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便安全，抗干擾強，性能穩(wěn)定可靠，集多種功能于一身的智能化產(chǎn)品。開關(guān)智能化，必然會成為將來家居自動化、智能化發(fā)展的主流。2智能控制開關(guān)的設(shè)計2.1智能控制開關(guān)概述智能定時開關(guān)，是指裝有時段或時刻控制機構(gòu)的開關(guān)裝置。智能開關(guān)中裝配有定時裝置，將定時功能加入到開關(guān)中并根據(jù)人們的需要設(shè)定時間。連接的定時裝置有一個頻率穩(wěn)定的振蕩源，通過齒輪傳動或集成電路分頻計數(shù)。當將時間累加到預(yù)置數(shù)值時，或指示到預(yù)置的時刻處，定時器即發(fā)送信號控制執(zhí)行機構(gòu)。開關(guān)可以根據(jù)指令自動斷電，以達到節(jié)能、安全的目的。定時開關(guān)主要是應(yīng)用到有集成電路的電子產(chǎn)品中，只要是有電路板的電子產(chǎn)品，只要有需要，都可以設(shè)定。像最普遍的電子鬧鐘也有定時功能，又如電腦！智能開關(guān)在人們的生活中扮演著重要的角色，給人們的生活帶來極大的便利。主要使用在提醒，計劃或者規(guī)律化生活、工作上。智能開關(guān)的歷史十分悠久，用途也很廣泛。從古代的某些建筑、計時器（如滴水計時，當水滴到一定量時會引發(fā)機關(guān)進行報時），到近代的定時炸彈，已及今日的電腦定時開關(guān)機等，都采用了定時開關(guān)。例子：學校的課鈴就是采用定時器進行定時，當條件滿足（即達到時間設(shè)定的點）時，電源就會接通，使電鈴打開從而達到發(fā)出鈴聲的目的。該智能控制開關(guān)是由單片機89C51控制電路、按鍵與LCD顯示電路和掉電存儲電路以及電源電路組成，電路十分的簡單，主要由51芯片編程實現(xiàn)，功能十分的強大，時間精度非常高，是一款比較實用的智能開關(guān)，同時也是一件有欣賞價值的工藝藝術(shù)品。2.2本設(shè)計任務(wù)要求：（1） 實時顯示和定時控制顯示；（2） 定時斷電保護；（3） 準時對開關(guān)進行控制（開和關(guān)）；（4） 寫出詳細的設(shè)計報告；（5） 給出全部電路和源程序。3智能控制開關(guān)硬件設(shè)計3.1系統(tǒng)的硬件構(gòu)成及功能智能開關(guān)控制的原理框圖如圖2所示。它由以下幾個部件組成：單片機89C51、電源電路、掉電存儲電路、開關(guān)控制、鍵盤輸入和顯示以及電源電路組成。時間顯示采用LCD1602，以降低對單片機端口數(shù)的要求，同時也降低系統(tǒng)的功耗。時間控制電路和鍵盤輸入以及掉電存儲都通過89C51的I/O口控制。電源部分：電源部分由整流、濾波和集成穩(wěn)壓器組成，以保證系統(tǒng)穩(wěn)定工作。圖3-1智能開關(guān)控制系統(tǒng)原理框圖3.2AT89C51單片機及其引腳說明AT89C51單片機是51系列單片機的一個成員，內(nèi)部自帶4K字節(jié)可編程FLASH可編程可擦除只讀存儲器(FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory)的低電壓、高性能CMOS8位微處理器，與IntelMCS-51系列單片機的指令和輸出管腳相兼容。由于將多功能八位CPU和閃速存儲器結(jié)合在單個芯片中，因此，AT89C51構(gòu)成的單片機系統(tǒng)是具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、效率高的微控制系統(tǒng)，減少了硬件開銷，節(jié)省了成本，提高了系統(tǒng)的性價比。AT89C51是一個有40個引腳的芯片，引腳配置如圖3所示。與8031相比，AT89C51自帶4K的ROM和128B的RAM，因此編寫中小型系統(tǒng)就無需任何硬件進行擴展。P-1.0匚1 4-2nvccP1.1匚: 3?ZlFO.O(ADD>P1.2匚3 38-Zl"1(AC1jP1.3匚= 37ZlP2."(AC")P1.4匚5 S6二1"3(ACJ)P1.5匚E 35Zl ⑶勺pre匚7 2.4ZlP2.5(AD5：lP1.7匚a 33□P2.S(ADS)R5T匚S 32二1"7(AD7)?:RgiP3.0匚1： M□EA/VPP{TXDiP3.1□11 柵□ALE.'PRCGiIMZiP3.2匚12 29ZlPSEN(INT1)P3.3匚13 23-ZlFl.7iA15j:F3.4匚V 21ZlP2.G(A14)；T1iP3.5匚■1E- 25nP".Fi'A13iCbVRiP3.6C1G 2E-Zlpm.匕I：A12：I(RDiP37匚17 AZlP"3(A11)KTA.L2匚13 23□F2.2i：A10jKT4L1匚■im 2：二|P2.1iA3：iGND匚"2 21圖3-1AT89C51引腳配置AT89C51芯片的40個引腳功能為：VCC：電源電壓。GND：接地。RST：復位輸入。當RST變?yōu)楦唠娖讲⒈３?個機器周期時，所有I/O引腳復位全“1”。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩放大器的輸出。ALE/PROG:當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。/PSEN:外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器(0000H-FFFFH)，不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源(VPP)。P0口：8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。P1口：8位雙向I/O口。引腳P1.2?P1.7提供內(nèi)部上拉，當作為輸入并被外部下拉為低電平時，它們將輸出電流，這是因內(nèi)部上拉的緣故。P1.0和P1.1需要外部上拉，可用作片內(nèi)精確模擬比較器的正向輸入（AIN0）和反向輸入（AIN1），P1口輸出緩沖器能接收20mA電流，并能直接驅(qū)動LED顯示器；P1口引腳寫入“1”后，可用作輸入。在閃速編程與編程校驗期間，P1口也可接收編碼數(shù)據(jù)。P2口：帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P3口：引腳P3.0?P3.7為帶內(nèi)部上拉的雙向I/0引腳。P3口的輸出緩沖器能接收20mA的灌電流；P3口寫入“1”后，內(nèi)部上拉，可用輸入。P3口也可用作特殊功能口，其功能見表1。P3口同時也可為閃速存儲器編程和編程校驗接收控制信號。表3-1P3口特殊功能P3口引腳特殊功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2INTO（外部中斷0）P3.3ibTTi（外部中斷1）P3.4T0（定時器0外部輸入）P3.5T1（定時器1外部輸入）P3.6/WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7/RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）3.3鍵盤控制和實時顯示電路由于采用軟定時器計時，長時間運行會產(chǎn)生一些誤差，就要通過按鍵修改實時時間，根據(jù)定時需要只要能夠調(diào)整小時和分鐘即可。采用獨立按鍵占用了單片機I/O口，因此在設(shè)計該系統(tǒng)時，為了減少單片機I/O口的使用，采用了行列式鍵盤，如下圖3-2所示。實時控制和顯示分別采用了89C51和1602LCD液晶。首先設(shè)計實時時鐘，系統(tǒng)利用定時器產(chǎn)生實時時鐘，采用中斷子程序?qū)崿F(xiàn)實時時鐘的功能，采用軟定時的方式產(chǎn)生實時時鐘，由定時器T0工作在50ms定時模式，采用中斷的響應(yīng)方式，對50ms中斷計數(shù)，每20次為1秒，秒計數(shù)單元的值加1，每60秒分鐘單元計數(shù)單元加“1”，同理，完成小時計數(shù)單元的改變，從而實現(xiàn)時鐘功能。為了減小整個系統(tǒng)的功耗，不采用數(shù)碼管作為顯示器件，而用1602LCD作為來顯示時間和要定時的時間，它具有經(jīng)濟、方便、編程容易等優(yōu)點，設(shè)計中顯示的數(shù)據(jù)較少。1602液晶一共可以顯示兩行，每行可以顯示16個字符。設(shè)計中，1602的第一行顯示實時時間，第二行顯示定時的時間，顯示通過編程實現(xiàn)，液晶的外面要接10K的可調(diào)電阻，用來調(diào)節(jié)液晶顯示的對比度。并且這兩個芯片接通電源可以直接用單片機編程對它進行操作。下圖3-3為實時控制和顯示電路原理圖。

10KP1.0VCCP1.1PO.O(ADO)P1.210KP1.0VCCP1.1PO.O(ADO)P1.2PLi.l(ADl)P1.3P0.2(AD2)P1.4P0.3(AD3)P1.5P0.4(AD4jP1.6P0.5(AD5)P1.7P0.6(AD6)RSTP0.7(AD7)P3.0(PXD>ZEFEppP3.1(TXD)ALEP3.2(INTf).'PSENP3.3(INT1>P2.7(A15)P3.4(TO)P2.6(A14)P3.5(Tl)P2.5(A13)P3.6P2.4(A12)P3.7皿)P2.3(A11)ZTAL2P2.2(A10)XTAL1P2.1(A9；iGNDP2.0(AS)ATS9C5138SDA37beep63029~28~PWB27~PW726~PW625~PW52T"PW423~PW322~PW22F-PW1234567S圖3-3 實時控制和顯示電路原理圖3.4時間掉電存儲電路由于系統(tǒng)要顯示的內(nèi)容比較簡單，但是定時的時間設(shè)置好了，斷電了之后什么都沒了，因此為了保護時間，該系統(tǒng)就需要有斷電存儲電路，由于顯示量不多，所以選用I2C器件AT24C02oAT24C02在單片機應(yīng)用中，作為EEPROM儲存器用，與單片機通過I2C通信。優(yōu)點是掉電后仍可以保存數(shù)據(jù)。比如單片機運行時，手動設(shè)置了一些參數(shù)，可以用它保存起來。該存儲電路如圖5所示。

圖3-4時間掉電存儲電路3.5電源電路為了給該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供一個比較穩(wěn)定的工作環(huán)境，就此為該系統(tǒng)設(shè)計了一個穩(wěn)壓電源模塊，電路原理如下圖8所示，該電源模塊5V固定輸出，采用了穩(wěn)壓模塊7805，該系列集成穩(wěn)壓模塊具有過流、過熱和調(diào)整管安全工作區(qū)保護，以防止過載而損壞。對于整個系統(tǒng)的工作而言，增加了電路的可靠性能和穩(wěn)定性能。3.6開關(guān)控制電路該電路采用5V繼電器進行隔離控制，JDQ繼電器耐壓為300V，它的輸出級由一個常開開關(guān)構(gòu)成，它控制著主電路的導通與關(guān)斷，原理圖如下圖2-6所示。開關(guān)開關(guān)4統(tǒng)的軟件設(shè)計4.1系統(tǒng)設(shè)計要求本系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)主要完成修改時間、定時通斷電等功能。在程序設(shè)計過程中，加強了部分軟件抗干擾措施，以達到按鍵的靈活性，確保整個系統(tǒng)的正常運行。系統(tǒng)流程圖如下圖1所示4.2系統(tǒng)程序流程圖4-1程序流程圖5系統(tǒng)調(diào)試與測試結(jié)果分析5.1使用的儀器儀表數(shù)字萬用表 DT9203單片機仿真器 WAVE6000燒寫器 GF2100雙蹤穩(wěn)壓穩(wěn)流電源 DH1718E-5數(shù)字示波器 TDS10025.2系統(tǒng)調(diào)試根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計方案，本系統(tǒng)的調(diào)試共分為三大部分：硬件調(diào)試，軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)調(diào)。由于在系統(tǒng)設(shè)計中采用模塊設(shè)計法，所以方便對各電路模塊功能進行逐級測試。5.3軟件調(diào)試在程序編寫的過程中，出現(xiàn)了很多問題，包括鍵盤掃描處理、PWM信號發(fā)生電路的控制、以及單片機控制直流電機的轉(zhuǎn)動方向等問題，雖然問題不是很大，但是也讓我研究了好長時間，在解決這些問題的時候，我不斷向老師和同學請教，希望能通過大家一塊的努力把軟件編寫的更完整，讓系統(tǒng)的功能更完備。經(jīng)過多天的努力探索，也經(jīng)過老師的指導，大部分問題都已經(jīng)解決，就是程序還是不能實現(xiàn)應(yīng)該實現(xiàn)的功能，這讓我很著急。后來經(jīng)過一點一點的調(diào)試，并認真總結(jié)，發(fā)現(xiàn)了問題其實在編寫中斷處理程序時出現(xiàn)了錯誤，修改后即可實現(xiàn)直流電機調(diào)速的目的。總結(jié)這次軟件調(diào)試，讓我認識到了做軟件調(diào)試的基本方法與流程：（1） 認真檢查源代碼，看是否有文字或語法錯誤（2） 逐段子程序進行設(shè)計，找出錯誤出現(xiàn)的部分，重點排查（3） 找到合適的方法，仔細檢查程序，分步調(diào)試直到運行成功5.4系統(tǒng)仿真仿真軟件選擇Proteus，在Proteus中畫出系統(tǒng)電路圖，當程序在KeilC中調(diào)試通過后，會生成以hex為擴展名的文件，這就是使系統(tǒng)能夠在Proteus中成功進行仿真的文件。將些文件加載到單片機仿真系統(tǒng)中，驗證是否能完成對直流電機的速度調(diào)節(jié)。若不成功，則重新回到軟件調(diào)試步驟，進行軟件調(diào)試。找出錯誤所在，更正后重新運行系統(tǒng)。硬件仿真電路的設(shè)計完全按照論文設(shè)計方案進行。在仿真的過程中也遇到了很多問題，比如元件選擇、電路設(shè)計等，在元件選擇方面，有的芯片是我以前學習的時候所沒有遇到過的，所以在尋找和使用的過程中也遇到很多麻煩，但經(jīng)過自己的努力，并借鑒從互聯(lián)網(wǎng)上找到的資料，我逐漸掌握這些元件的使用方法和原理，為系統(tǒng)設(shè)計和仿真提供了良出的基礎(chǔ)。另外，在進行仿真的時候，也經(jīng)常出現(xiàn)程序沒有錯誤了，但是仿真通不過的情況，這些大部分原因是在管腳定義上，很多系統(tǒng)仿真的問題都出在這。經(jīng)過這段時間的努力，使我對仿真軟件以及系統(tǒng)設(shè)計電路有了更深一步的認識，也為系統(tǒng)的成功奠定了基礎(chǔ)。k：KTBT.H.L?1~口口1—X1k：KTBT.H.L?1~口口1—X1VCC1VCC2KET::<zECLK8SCTAL1pnn'H.DnPD.Ii'ADIpn^i'H.EizSCTAL2pna'H.Enpn.^.H[i+PDS'.H.t'SPD.&'.H.t'GRETPO-Ti'H.[iTFNE旭PZ.Ii'.hAP22i'h.1D