航标灯控制课程设计

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1、设计内容与设计要求设计内容：利用单片机为核心设计一个航标灯控制系统，要求为在黑夜中航行的船只提供灯光指示。设计要求：1）确定系统设计方案；2）进行系统的硬件设计；3）完成必要的参数计算与元器件选择；4）完成应用程序设计；5）进行部分单元电路及应用程序的调试；主要设计条件本系统要求：1）航标灯在黑夜能定时闪闪发光，亮2s,熄灭2s周期循环。2）白天应停止航标灯工作。3）枯水季节应检测水位高度，低于通航水位时要发出警告信号。4)向控制台发送实际水位数据。说明书格式1.课程设计任务书2.目录3.系统总体方案选择与说明4.系统结构框图与工作原理5.各单元硬件设计说明及计算

2、方法6.软件设计与说明（包括流程图）7.调试结果与必要的调试说明8.使用说明9.总结10、参考文献25附录进度安排设计时间为两周第一周星期一、上午：布置课题任务，讲课及课题介绍下午：借阅有关资料，总体方案讨论星期二、确定总体设计方案星期三、硬件模块方案设计星期四、软件模块方案设计星期五、各硬件模块设计第二周星期一、各硬件模块设计星期二、各软件模块设计星期三、各软件模块设计星期四、写说明书星期五、上午：写说明书，整理资料下午：交设计资料，答辩参考文献1、教材《单片微型计算机技术》刘国荣编机械工业出版社2、《单片微型计算机原理、应用及接口技术》张迎新编国防工业出版社3

3、、单片机实用系统设计技术》房小翠编国防工业出版社4、《单片机应用系统设计》何立民编北航出版社5、《单片机原理及接口技术曹琳琳编国防科技大学出版社25目录第一章系统总体方案选择与说明31.1设计方案选择31.2设计方案说明3第2章系统结构框图与工作原理52.1系统结构框图52.2系统的工作原理5第3章各单元硬件设计说明73.180C51管脚图及功能介绍73.2光敏二极管93.3发光二极管的原理10第4章软件设计与说明（包括流程图）124.1软件设计124.2软件设计流程图13第5章调试结果与必要的调试说明155.1枯水期155.2正常水位——白昼165.3正常水位—

4、—黑夜17第6章使用说明18第7章总结19第8章参考文献21附录........................................................................................................................................................2425第一章系统总体方案选择与说明1.1设计方案选择8051单片机LED航标灯电流测量电压测量光强测量模块水位测量模块性能测试模块电源模块1.2设计方案说明单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系

5、统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。单片机也被称为微控制器（Microcontroler），是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对提及要求严格的控制设备当中。25单片机是随大超规模集成

6、电路的发展而诞生的，它具有体积小、功能强性价比高的特点。把单片机应用于航标灯自动控制系统中，采用单片机做主控单元，无触点检测，可完成对高地电平的采集和检测要求。随着我国人民生活水平的不断提高，人们要求更好，更舒适的工作、生活环境。特别是现在工业告诉发展的时代人们更需要优越的工作环境。由于以单片机为核心开发制作的自动控制系统可以更加方便、准确地控制航标灯的闪烁，达到自动化控制的目的，减少了人力资源和时间的投入。可应变天气原因所造成的人工操作不便和恶劣环境所带来的控制误差，给在内河航行的船舶造成不必要的损失。采用单片机自动控制系统后可大大改善人工作业的环境，也可提高效

7、率，为船舶提供精确的导航信息。用单片机来设计，通过以8051单片机为核心，利用开关和模拟电阻分别替代传感器（即为水位测量模块）与光敏二极管（即为光强测量模块）制作开发自动控制航标灯，实现1）航标灯在黑夜能定时闪闪发光，亮5s,熄灭5s周期循环。2）白天应停止航标灯工作。3）枯水季节应检测水位高度，低于通航水位时要发出警告信号,定时闪闪发光，亮1s,熄灭1s周期循环。25第2章系统结构框图与工作原理2.1系统结构框图昼低高河道水位时间灯亮1s,熄灭1s周期循环灯亮5s,熄灭5s周期循环灯不工作夜晚2.2系统的工作原理25检测P1.1口的电平（即水位的高度），当P1.

8、1为低电平