基于单片机的生日蜡烛设计.doc
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1、去除横线摘 要随着快餐时代的到来,并且为了安全的考虑,就连生日蜡烛也由原来的实物蜡烛而演变为了现在的电子科技电子生日蜡烛。本文介绍的电子生日蜡烛,用打火机使“蜡烛”点亮;并响起生日歌,吹灭烛光时只需用嘴对准“蜡烛”吹一口气即可,与平常人们的习惯完全吻合。本设计是基于AT89S52单片机的电子生日蜡烛,其特点就是以AT89S52为中心,根据火焰传感器所接收到的信号,通过AT89S52来使LED灯亮起,并且使蜂鸣器开始发音。然后通过声音控制传感器所接收到的信号,使得LED灯熄灭,并伴随着蜂鸣器的关闭。关键词: AT89S52;火焰传感器;蜂鸣器;声音检测传感器ABSTRACTWith the ad
2、vent of the era of fast food, and for safety consideration, even birthday candles from real candles and evolution to now electronic science and technology, electronic birthday candles. In this paper, the electronic birthday candles, candle lit with lighter; And sounded birthday song, blow out the ca
3、ndles with mouth alignment candle huff, perfectly match with ordinary peoples habits.This design is based on the AT89S52 microcontroller electronic birthday candles, its characteristic is the AT89S52 as the center, according to the signal received by the flame sensor, by AT89S52 devices to make the
4、LED light is lit up, and the buzzer sounds. Then through voice control signal received by the sensor, LED lights, and accompanied by the closing of the buzzer.Key Words:AT89S52; The flame sensor; buzzer; Voice detection sensor;II去处横线目 录目录生成的操作:鼠标左击该段文字,选择菜单_插入-引用-索引与目录1输入大标题11.1点击输入一级标题 标题211.1.1点击输
5、入二级标题 标题311.1.2点击输入二级标题 标题311.1.3点击输入二级标题 标题321.2点击输入一级标题 标题221.3点击输入一级标题 标题2错误!未定义书签。2点击输入大标题 标题152.1点击输入一级标题 标题252.1.1点击输入二级标题 标题352.1.2点击输入二级标题 标题352.1.3点击输入二级标题 标题352.2点击输入一级标题 标题252.3点击输入一级标题 标题253点击输入大标题 标题163.1点击输入一级标题 标题263.1.1点击输入二级标题 标题363.1.2点击输入二级标题 标题363.1.3点击输入二级标题 标题363.1.4点击输入二级标题 标题
6、363.2点击输入一级标题 标题263.3点击输入一级标题 标题274点击输入大标题 标题184.1点击输入一级标题 标题284.1.1点击输入二级标题 标题384.1.2点击输入二级标题 标题384.1.3点击输入二级标题 标题384.2点击输入一级标题 标题284.3点击输入一级标题 标题285点击输入大标题 标题195.1点击输入一级标题 标题295.1.1点击输入二级标题 标题395.1.2点击输入二级标题 标题395.1.3点击输入二级标题 标题395.2点击输入一级标题 标题295.3点击输入一级标题 标题29结 论10参考文献11致 谢12天津职业技术师范大学2013届本科生毕业
7、设计引言引言在我们的现实生活中有这么一个生活习惯,那就是过生日的时候吹蜡烛。这个习俗它起源于古希腊。传说在古希腊有这么一帮子人,他们是古希腊月亮女神阿蒂梅斯的崇拜者,他们在帮月亮女神庆祝生日时,会吧插着蜡烛的蛋糕摆在圣坛上。后来,古希腊人就会在给他们的孩子们过生日的时候,把燃着的蜡烛插在生日蛋糕上,还把蜡烛吹灭。因为他们相信,燃烧的蜡烛具有神秘的力量,如果孩子要求一个愿望,并且一口气吹灭所有的蜡烛,孩子就可以如愿以偿。这一习俗一直流传至今,人们期望自己的未来吉祥如意。 随着时代的进步,历史的发展,在吹生日蜡烛的时候并唱着生日歌。平时普通的蜡烛它的危害比较大,即燃烧释放二氧化碳,又更容易引发火灾
8、。为了这个习俗的安全性考虑,人类研究发明了电子生日蜡烛。电子生日蜡烛采用火焰传感器所接收到的信号并使用AT89S52单片机进行控制,来使得LED灯点亮与蜂鸣器的发音,然后通过声音检测传感器所接收到的信号使得LED灯熄灭与蜂鸣器的停止发音。蜂鸣器的发音是单片机本来就下载好的生日歌。具体研究的内容主要有以下几方面:1)根据系统功能要求以及可操作性,对系统的整体进行方设计。系统采用模块化设计方法,分别为火焰检测模块,声音检测模块,发音显示模块,光敏模块,设定模块。该设计方法的优点是方便系统调试和使用。天津职业技术师范大学2013届本科生毕业设计总体设计概述总体设计概述2.1系统实现的主要功能电子生日
9、蜡烛通过火焰传感器接收到的信号使得LED灯点亮与蜂鸣器的发音。电子生日蜡烛通过声音检测传感器接收到的信号使得LED灯的熄灭与蜂鸣器的停止发音。光敏传感器接收光亮保证点亮蜡烛,是在火焰传感器没接收到信号的前提下,保证信号的接收。以AT89S52为中心使得整个功能可以实现。2.2系统的工作原理简介本系统采用模块化思路的设计,整个系统整体上分为AT89S52单片机中控制模块,火焰检测模块,声音检测模块,发音显示模块,光敏模块,这样的设计易于实现,大大的节省了调试时间。火焰检测模块主要一个传感器头为接收器,将信号输入,信号输出指示灯亮,为低电平,它还有一个灵敏度调节。这模块就是电子生日蜡烛的点火环节。
10、发音显示模块主要由一个蜂鸣器和一个LED显示灯组成。这是系统的显示模块,蜂鸣器是用来发声音的,生日歌就是从这发出来的。LED显示灯就相当于蜡烛,。这模块是电子生日蜡烛的显示环节。声音检测模块主要由一个驻极体话筒和一些贴片电阻组成。用声音传感器的输出信号,控制单片机的TO输出,输出有效信号为高电平。它是电子生日蜡烛的熄灭环节。AT89S52控制模块主要是由AT89S52来控制的模块,并且可以把原先设定好的程序下载到此,输入的信号通过该模块到达其他的模块,并实现其功能。这模块是电子生日蜡烛的核心。 光敏模块主要由一个光敏电阻组成,它通过光敏电阻来收取信号。2.3总体设计简介2.3.1总体设计框图A
11、T89S52控制系统遵照实现的具体功能设计,保证系统正常工作的前提先尽可能的降低成本。设计框图如下:声音检测模块 光敏模块火焰检测模块发音显示模块 图2-1 系统总设计框图2.3.2总体设计模块本设计总的来处可以分为两个大的部分,就是蜡烛点亮唱歌部分和蜡烛熄灭不唱歌部分只要明白了这两大部分,实现起来就比较容易了。火焰传感器调试程序下载查阅资料电路设计光敏调试LED调试声音传感器调试图 2-2 总体设计进程图天津职业技术师范大学2013届本科生毕业设计系统硬件设计3.1单片机主控制模块 单片机是大规模集成电路技术发展的产物,一个单片机应用系统的硬件电路设计包含有两部分内容:一是系统扩展,即单片机
12、内部的功能单元,如ROMRAMI/O口定时/记数器中断系统等能量不能满足应用系统的要求时,必须在片外进行扩展,选择适当的芯片,设计相应的电路。二是系统配置,既按照系统功能要求配置外围设备,如键盘显示器打印机A/DD/A转换器等,要设计合适的接口电路3.1.1单片机结构及引脚介绍AT89S52芯片有40个引脚,采用双列直插式封装,其引脚排列如图3.2所示。在其40条引脚中, 控制线占4条,主电源引脚占2条,外接晶体引脚占2条,其余都是输入/输出引脚。图3-1 AT89S52芯片引脚分布图具体功能如下表所示:引脚名称引脚描述主电源引脚VCC(40引脚)接+5V电源正端GND(20引脚)接+5V电源
13、负端外接晶体引脚XTAL1(19引脚)振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端XTAL2(18引脚)振荡器反相放大器的输出端控制线ALE/PROG(30引脚)地址锁存信号输出端。ALE在每个机器周期内输出两个脉冲,当访问外部程序存储器时,锁存P0输出的低8 位地址,反之则可作为对外输出的时钟脉冲后用于定是目的。对FLASH存储器编程期间,该引脚会用作编程脉冲PROG的输入端。EA/VPP(31引脚)片外程序存储器控制信号。当该引脚接GND时,选用片外存储器,接Vcc时选用片内程序存储器。RST(9引脚)复位输入。当晶振工作时,该引脚出现持续2 个机器周期高电平将使单片机复位,回到初始状态。P
14、SEN(29引脚)片外程序存储器选通信号输出端。当从外部程序存储器读取指令时,PSEN在每个机器周期有效两次,而在访问片外数据存储器期间,无PSEN信号。输入输出引脚P0口(39-32引脚)8位双向输入/输出接口。当用作输出口时,能驱动8个TTL逻辑电平。在访问外部程序和数据存储器时,P0口分时复用为8位地址总线或双向数据总线。当FLASH编程时,P0口也用来接收指令字节;在程序校验时,输出指令字节。P1口(1-8脚)具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口。其中P1.0和P1.2还有第二功能,即P1.0和P1.2可分别作定时器/计数器2的外部计数输入(P1.0/T2)和时器/计数器2的触发输入
15、(P1.1/T2EX)。P2口(21-28脚)具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口。当有外部存储器或扩展接口且寻址范围超过256字节时,用作高8位地址总线;当FLASH编程和校验时,也接收高8位地址字节和一些控制信号。P3口(10-17脚)8位双向输入/输出接口,每位都具有独特的第二属性,具体功能如表3-2。当FLASH编程和校验时,P3口也接收一些控制信号。表3-1 单片机引脚功能表表 3-2 P3口第二功能介绍引脚号第二功能P3.0RXD(串行输入)P3.1TXD(串行输出)P3.2INT0(外部中断0)P3.3INT0(外部中断0)P3.4T0(定时器0外部输入)P3.5T1(定时器1
16、外部输入)P3.6WR(外部数据存储器写选通)P3.7RD(外部数据存储器写选通)3.2火焰检测模块32.1火焰检测模块的组成火焰检测模块主要由火焰传感器组成。火焰传感器是机器人专门用来搜寻火源的传感器,当然火焰传感器也可以用来检测光线的亮度,只是本传感器对火焰特别灵敏。火焰传感器利用红外线对对火焰非常敏感的特点,使用特制的红外线接受管来检测火焰,然后把火焰的亮度转化为高低变化的电平信号,输入到中央处理器中,中央处理器根据信号的变化做出相应的程序处理。3.2.2火焰传感器的原理火焰传感器:由各种燃烧生成物、中间物、高温气体、碳氢物质以及无机物质为主体的高温固体微粒构成的。火焰的热辐射具有离散光
17、谱的气体辐射和连续光谱的固体辐射。不同燃烧物的火焰辐射强度、波长分布有所差异,但总体来说,其对应火焰温度的近红外波长域及紫外光域具有很大的辐射强度,根据这种特性可制成火焰传感器.功能用途:远红外火焰传感器可以用来探测火源或其它一些波长在700纳米1000纳米范围内的热源。在机器人比赛中,远红外火焰探头起着非常重要的作用,它可以用作机器人的眼睛来寻找火源或足球。利用它可以制作灭火机器人、足球机器人等。原理介绍:远红外火焰传感器能够探测到波长在700纳米1000纳米范围内的红外光,探测角度为60,其中红外光波长在880纳米附近时,其灵敏度达到最大。远红外火焰探头将外界红外光的强弱变化转化为电流的变
18、化,通过A/D转换器反映为0255范围内数值的变化。外界红外光越强,数值越小;红外光越弱,数值越大。3.2.3原理图与实物图图3.1火焰传感器原理图图3.2火焰传感器实物图3.3声音检测模块3.3.1声音检测模块的组成声音检测模块主要由声音检测传感器组成,声音传感器的作用相当于一个话筒(麦克风)。它用来接收声波,显示声音的振动图象。但不能对噪声的强度进行测量。该传感器内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒。声波使话筒内的驻极体薄膜振动,导致电容的变化,而产生与之对应变化的微小电压。这一电压随后被转化成0-5V的电压,经过A/D转换被数据采集器接受,并传送给计算机。A该传感器无需再次进行校准,软件
19、自动调零。B采样频率要取10000次/秒或更大些,否则不能真实、准确地反映声振动的图像。C图像的纵坐标表示的是与声振动对应的电压数值。D接入控制系统可以采用420mA的输出型传感器,如四川瞭望的ZS系列33.2原理图与实物图图3.3声音传感器原理图图3.3声音传感器实物图3.4发音显示模块发音显示模块主要由一个蜂鸣器和一个LED显示灯组成。3.4.1LED显示灯 发光二极管简称为LED。由镓(Ga)与砷(AS)、磷(P)的化合物制成的二极管,当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光,磷化镓二极管发绿光,
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