1、題目：光感自動控制百葉窗課程：單片機課程設計制作人：XXX學號：3XXXX班級：材加二班目錄一、課題簡介31、基本要求 32、基本工作原理 33、各器件資料 3二、硬件總體設計61、AD轉換模塊 62、LCD顯示73、步進電動機驅動74、暫停控制8三、軟件總體設計9四、所遇問題及解決方法 17五、實物圖展示17六、心得體會19一、課題簡介：題目：光感自動控制百葉窗基本要求：以MCS-51系列單片機為核心，采用利用常用電子器件設計，用一臺步進電動機控制百葉窗的旋轉包括正轉、反轉和暫停，用一個光敏電阻傳感器測量室內光強度，并用LCD顯示測量結果。基本工作原理：利用光敏電阻與標準電阻串聯輸入模擬信號

2、，通過ADC0809芯片轉換成數字信號傳送給單片機，通過單片機處理并控制LCD顯示當前的測量光強值，以及輸出步進電動機的驅動信號，再利用達林頓管ULN2003提高單片機的輸出功率驅動步進電動機。各器件資料：LCD1602表1 各引腳說明表表2 寄存器選擇功能表利用內部復位電路進行初始化 清屏(DISPLAY CLEAR); 功能設置(FUNCTION SET);DL = 1: 8Bit 接口數據;N = 0: 1行顯示; F = 0:57dot字形; 顯示開/關控制(DISPLAY ON/OFF CONTROL)D = 0: 顯示關; C = 0: 光標關; B = 0: 消隱關 輸入方式設置

3、(ENTRY MODE SET )I/D = 1:(增量): S = 0: 無移位:ADC0809圖1ADC0809內部結構圖IN7IN0模擬量輸入通道ALE地址鎖存允許信號。對應ALE上跳沿，A、B、C地址狀態送入地址鎖存器中。START轉換啟動信號。START下降沿時啟動芯片，開始進行A/D轉換；在A/D轉換期間，START應保持 低電平。A、B、C地址線。 通道端口選擇線，A為低地址，C為高地址，CLK時鐘信號。通常使用頻率為500KHz的時鐘信號EOC轉換結束信號。EOC=0,正在進行轉換；EOC=1,轉換結束。D7D0數據輸出線。D0為最低位，D7為最高 OE輸出允許信號。OE=0，

4、輸出數據線呈高阻；OE=1，輸出轉換得到的數據。Vref參考電源參考電壓用來與輸入的模擬信號進行比較，作為逐次逼近的基準。ULN2003圖2ULN2003引腳圖步進電動機28BYJ-48 圖 3 內部接線圖表3八相勵磁順序表二、硬件總體設計：系統組成方案：1、 AD轉換模塊 如圖1R10為標準10K電阻，RV1為10K滑動變阻器，以代替光敏電阻仿真。由于仿真軟件只支持ADC0808芯片仿真，故在仿真時使用此芯片，實際電路板中選用了ADC0809。處于實際電路板焊接時候引腳選用方便考慮，選用IN7輸出口。即將模擬輸入選擇口ADD A、ADD B、ADD C接入VCC。處于實際電路焊接考慮，將ST

5、接入P3.0口，EOC接入P3.1口，OE接入P3.2口，CLK接入P3.3口，具體電路如右圖。 圖4 AD轉換電路圖圖5 ADC0808控制端接口圖2、 LCD顯示LCD接口如圖所示，由于單片機P0口和P2口在單片機的右邊，故將LCD的輸入口和控制口分別接入P0和P2口，由于P0口無上拉電阻，故接入LCD時接入一排上拉電阻。如右圖 圖6 LCD電路圖3、 步進電動機驅動如果直接用單片機驅動步進電動機，因為單片機的輸出電流太低，功率不夠，無法驅動步進電動機，故接入達林頓管ULN2003來增加輸出功率，處于實際電路焊接考慮，使用P3.4P3.7端口。電路如下圖圖7 步進電動機驅動電路4、暫停控制

6、用開關控制，開關閉合時步進電動機暫停，LCD顯示暫停狀態（*字符），但依舊可以測量出光強值。 圖9，暫停開關電路總體電路圖如下（仿真，未接晶振及復位電路）圖10 總電路仿真圖三、軟件總體設計：設計程序以及設計的原因和方法如下#include unsigned char get_data;unsigned int temp;unsigned char code tab1=welcome on!;unsigned char code tab2=light:;unsigned char code tab3=mcd;sbit ST = P30;sbit EOC= P31;sbit OE = P32;s

7、bit CLK= P33;sbit A1 = P35;sbit B1 = P36;sbit C1 = P37;sbit D1 = P34;sbit RS = P20;sbit RW = P21;sbit E = P22;sbit key= P24;/*步進步伐，根據所購買的步進電動機28BYJ-48說明書，使用八相驅動*/#define r1 A1=1;B1=1;C1=1;D1=0; #define r2 A1=1;B1=1;C1=0;D1=0;#define r3 A1=1;B1=1;C1=0;D1=1;#define r4 A1=1;B1=0;C1=0;D1=1;#define r5 A1

8、=1;B1=0;C1=1;D1=1;#define r6 A1=0;B1=0;C1=1;D1=1;#define r7 A1=0;B1=1;C1=1;D1=1;#define r8 A1=0;B1=1;C1=1;D1=0;/*產生定時信號，作為ADC芯片的時鐘信號*/void timer()TMOD=0x10;TH0=(65536-190)/256;TL0=(65536-190)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;/*延遲函數，單位為ms*/void delay(unsigned int t)int i,j;for(i=t;i0;i-)for(j=112;j0;j-);/*寫指令*/w

9、ritecom(unsigned char com)RS=0;RW=0;P0=com;E=0;delay(1);E=1;delay(1);E=0;/*寫數據*/writedata(unsigned char date)RS=1;RW=0;P0=date;E=0;delay(1);E=1;delay(1);E=0;/*寫數字*/void writecount(unsigned int Data)switch(Data)case 0: writedata(0x30);break;case 1: writedata(0x31);break;case 2: writedata(0x32);break;

10、case 3: writedata(0x33);break;case 4: writedata(0x34);break;case 5: writedata(0x35);break;case 6: writedata(0x36);break;case 7: writedata(0x37);break;case 8: writedata(0x38);break;case 9: writedata(0x39);break;/*步進電動機正、反轉*/void bujin(unsigned int pd)if(pd) r1delay(5);r2delay(5);r3delay(5);r4delay(5)

11、;r5delay(5);r6delay(5);r7delay(5);r8delay(5);elser8delay(5);r7delay(5);r6delay(5);r5delay(5);r4delay(5);r3delay(5);r2delay(5);r1delay(5);/*顯示函數，這里只是控制顯示的光強值,顯示為4位10進制數，*/void disp(unsigned int a) unsigned int c;a*=4; /*將轉換所得模擬信號（最大為255）轉成10進制數，因為10K光敏電阻對應的光強約為1cd，即1000mcd，為方便顯示，故將模擬信號乘以4，估算以作參考*/wri

12、tecom(0xc0+7);writecount(a/1000);writecom(0xc0+8);writecount(a%1000/100);writecom(0xc0+9);writecount(a%100/10);writecom(0xc0+10);writecount(a%10);writecom(0xc0+11);for(c=0;c3;c+)writedata(tab3c);/*判斷函數，為了防止光敏電阻隨各種因素導致的光強而不穩定的變動，使得驅動的步進電動機不停的微微轉動，將光強分為5個等級，不同等級驅動步進電動機轉的時間不同*/pduan(unsigned int a)unsi

13、gned int x;if(a51) x=0;else if(a102) x=1;else if(a153) x=2;else if(a204) x=3;else x=4;return(x);/*主函數，前面包括LCD初始化，寫入LCD第一行顯示字符“welcome on！”和第二行顯示字符“light：”、“mcd”*/main()unsigned int compare=0;unsigned int dji;unsigned int i,j,k;writecom(0x38);writecom(0x0c);writecom(0x06);writecom(0x80+1);for(i=0;i11

14、;i+)writedata(tab1i);writecom(0xc0+1);for(j=0;jcompare) /*判斷步進機為正轉還是反轉*/for(k=25*(dji-compare);k0;k-) /*所需轉的角度*/bujin(0);compare=dji;else if(dji0;k-)bujin(1);compare=dji;else compare=dji;/*中斷程序，產生時鐘定時信號*/void t0(void) interrupt 1 using 0TH0=(65536-190)/256;TL0=(65536-190)%256;CLK=CLK;四、所遇問題及解決方法：仿真時LCD無任何字符顯示，檢查源程序的LCD初始化是否正確，修改錯誤，重新載入源程序仿真。顯示的轉換數據為錯亂數據，網上查閱ADC0809芯片功能書發現改芯片的輸出口與IO口的高低位相反，OUT0OUT7為高位到低位，恰與