基于51单片机的多功能视力保护台灯

目录
摘要. 1
1弓I言 1
1.1 选题背景 1

2 视力保护器的现状 2
1.3 本文主要研究内容 3
2系统硬件设计 3
1 89c52 单片机简介 4
2.2 超声波测距报警电路 5
3 89c5 2 单片机的中断系统 7
4 光线报警电路 8
1. 1 光敏电阻控制电路 8
  2.5 定时报菩电路 9
  2.5. 1 单片机控制电路 10
  2.5. 2 蜂鸣器报警发声电路 11
  3开发系统软件设计 11
  3.1 系统软件设计 11
2 主要程序介绍 15
4 结论. 18
参考文献 19
致谢· ·········.·…· 20
外文页 21
1.3 本文主要研究内容
鉴千单片机芯片的智能处理功能本设计采用理论计算和实验验证的方法相结合的以单片机芯片为核心的主体电路。首先是对各单元电路进行设计，并选择合适的元器件。在选择元器件时，要注怠所选芯片的性价比，对于电阻、电容等常用元件要先进行参数计算后再选择。其次是设计整个电路，并在计算机上对各单元电路进行相应功能的调试仿！真其中单片机芯片选用较为普遍的89c52 型，传感器选用水银滚珠型重力传感器，光线报警选用光敏电
阻来实现，报警发声系统选用以 HFC5219 芯片为核心的发声硬件电路。在设计中利用 8052 型单片机的定时功能即 P3. 4 和 P3. 5 的 TO和 TL 利用单片机的c 语言进行编程。电路通过编程实现自动复位。本次毕业设计的研究内容是设计个一多功能视力保护器。它具备以下功

1.当使用者脸部与桌面之间的距离小于 20CM时，电路将发出声音提示；

2.当读写坏境光线照度不足时，电路将发出声音提示；

3 . 当使用时间达到45 分钟时，电路自动发出声音提示，提醒使用者注意休息；

单片机的主频为 6KHZ; 电路测光报菩的灵敏度可调；
5 . 电路可靠，要求通过计算机仿真并且能够实现相应的功能。
真正帮助学生做到国家教委规定：学生在读写时，应在一定亮度下，眼离读物一尺，身离书桌一拳。

2 系统硬件设计
硬件主要以 89c52 型单片机为核心，功能电路主要包括超声波测距报警电路、光线报警电路、定时报菩电路以及报警发声电路笱核心电路。利用单片机的 c 语言。图 2 是本系统
[2] [3]
设计的基本框图。

图 2 系统设计基木柜图
2.1 89 c52 单片机简介
89c52 单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM) 、定时／计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线。

图 2- 1 为 89 c 52 单片机的芯片原理图。
89c52单片机片内含有掩膜ROM型程序存储器。因为这种只读存储器中的程序要由单片机生产厂制作芯片时为用户固化于片内，所以只适用于批觉极大、程序要永久性保留且不会修改的场合。其主要组成部分为：
A.中央处理器(CPU)。它是单片机的核心，包括运算器和控制器两个主要组成部分，用千实现运算和控制功能。运笢器主要包括纾术逻辑运饵部件(ALU)、位处理器、累加器 A、寄存器B、缓存器TMPl 和 TMP2、程序状态字寄存器 PSW 以及十进制调整电路等。其主要功能是实现数据的算术运算、逻辑运算、位操作及数据传送等。控制器主要由时钟和时序电路以及一些控制寄存器组成。其主要功能是协调整个单片机的工作，产生时序脉冲和提供控制信号等。
B.数据存储器。MCS- 52 系列单片机芯片数据存储器共有 128 个存储单元，用于存放可读写的数据。为了与外部扩展的数据存储器相区别，通常称芯片内部的数据存储器为内部数据存储器，简称内部 RAM,
c. 程序存储器。89c52芯片内部有 4KB 掩膜 ROM用来存放程序和原始数据。通常称之
为内部程序存储器或内部 ROM。
D.定时器／计数器, MCS- 52 共有两个16位的定时器／计数器，以实现定时和计数功能3
E.并行I/ 0 口。MCS- 52 共有四个8 位的 I/ 0 口（即PO、 Pl 、P2 和 P3) , 用以完成数据的并行输入／输出。
F.串行 l/ 0 口。 MCS- 52 有一个全双工串行口，以实现单片机和其他计算机或设备之间的串行数据传送。
G.中断控制系统。MCS- 52 共有 5 个中断源，分高和低两个优先级别。[ 4]
2.2超声波测距报警电路
下面具体论述传感器的结构和工作原理。
图 2- 2 的运用阮理是： (1 ) 采用 IO 口 TRI G 触发测距，给至少 l Ous 的高电平信号；
( 2 ) 榄块自动发送8 个 40khz的方波，自动检测是否有信号返回； ( 3 ) 有信号返回，通过IO 口 ECHO输出一个高电平，高电平待续的时间就是超声波从发射到返回的时间。测试距离＝（高电平时间＊声速 ( 340M/ S) ) / 2;

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