触摸声光控制器 光电控制课程设计

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1、第一章系统总体设计方案及工作原理本次光电控制课程设计是设计一个有触摸声光功能的控制器，我们利用单片机P89V51RD2作为最小控制系统，另外外接一个555定时器定时，在单片机选择P21和P22分别作为输入和输出端口，与触摸声音控制电路相连接，加上正确的程序，这个触摸声光控制器就可以实现其要求功能。P89V51RD2单片机声音与触摸电路受控部分受控部分感光电路图1.1控制系统原理图第二章单片机介绍2.1单片机概述单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。通常，单

2、片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件:中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。单片机经过1、2、3代的发展，目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展，它们的CPU功能在增强，内部资源在增多，引脚的多功能化，以及低电压低功耗。P89V51RB2是一款增强型80C51微控制器，包含16kB的Flash程序存储器和1024个字节的数据RAM。P89V51RB2的典型特性是它的X2方式选项。利用该特性，用户可以将编写的应用程序以传统的80C51时钟频率(每个机器周

3、期包含12个时钟)或X2方式(每个机器周期包含6个时钟)的时钟频率运行，选择X2方式可在相同时钟频率下获得2倍的执行速度，这样还可以极大地降低电磁干扰。Flash程序存储器支持并行编程和串行在系统编程(ISP)。并行编程方式提供了高速的分组编程(页编程)方式，可节省编程成本和上市时间。ISP编程方式不需要专用烧录器、所需外围电路简单、可靠性强，近年来得到了广泛的应用。目前，许多新型的单片机均具有此功能。P89V51RB2也可以采用在应用中编程(IAP)，允许随时对Flash程序存储器重新配置，即使是应用程序正在运行也不例外。2.2复位电路由一个按

4、键和电容串联电阻构成，结合“电容电压不能突变”的性质可以知道，当系统上电时，单片机的RST脚将会出现高电平，并目_这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定。典型的MCS-51单片机在通电后，RST管脚上的高电平除了要保持有效上电复位所需的两个机器周期外，还要继续保持一段时间，以便振荡器稳定起振(低频振荡器通常需要几个毫秒)。所以，上图中将RST管脚通过一个lOuF的电容和VCC相连，再通过一个10K欧姆的电阻和GND相连，就是要让RC组合可以在RST脚上产生不少2个机器周期的高电平。2.3晶振电路单片机常采用的晶振频率为11.0592MHz(因为

5、可以准确地得到9600波特率或19200波特率，用十有串口通讯的场合)或12MHz(产生精确的微秒级时歇，方便定时操作)等。磁片电容选用25pf的。使用不同频率的晶振时应对应不同容量的磁片电容，使用时可查找相关资料。2.4单片机选用这里选用了一片P89V51RB2单片机，也可选飞利浦系列、ATMEL的89551系列、STC的STC5A系列、WIVBOVD的78E52系列或其他与MCS-51系列相兼容的单片机。特别注意:对十单片机的第31脚(VPP/nEA):当接高电平时，单片机在复位后从内部ROM的OOOOII开始执行;当接低电平时，复位后直接从

6、外部ROM的OOOOII开始执行。在自动控制系统中，大部分控制核心均为微处理器，单片机以高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠,得到广泛应用，成为设计的首选微控制器，单片机结合简单的按口电路即可构成单片机最小系统，它是智能控制系统的基础，也是测控、监控的重要组成部分。2.5单片机的最小系统简介单片机最小系统，也可以称为最小应用系统，是指用最少的硬件组成的单片机可以工作的系统。对51系列单片机来说，最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路。下面是本课程设计所用的最小系统电路图，其系统资源完全开放，已经把全部的I//0端口资源提供出来，该

7、单片机采用12MHz晶振，配合其它模块板或自行搭建用户电路可实现任意实验功能。板上电路简洁实用，按口设计灵活，使用方便，也可在课程设计结束后继续开发各种功能。图2.1单片机最小系统2.6功能框图和管脚图2.2功能框图图2.3管脚配置2.7管脚描述续上表…续上表..,第三章各部份原理及总体原理图3.1整流部分3.1电压整流控制图C8为降压电容器，D2为半波整流二极管，DW是稳压二极管，R8为关断电源后C8的电荷释放电阻。3.2触摸声控部分图3.2触摸与声控电路图全电路由触摸，声控信号输入及放大电路，晶闸管触发与延时控制电路，晶闸管开关电路及电源电路

8、组成。电路中，VT2，VT1与R7及压电陶瓷片HTD组成声控信号输入与放大电路。当HTD接收到一定强度的声信号后，它就会将其转变成为微弱