1、-. z指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)：審定成績(jī)：重 慶 郵 電 大 學(xué)自 動(dòng) 化 學(xué) 院綜合設(shè)計(jì)報(bào)告 設(shè)計(jì)題目：基于單片機(jī)的光源自適應(yīng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)單位二級(jí)學(xué)院： 自 動(dòng) 化 學(xué) 院 學(xué) 生 姓 名：專 業(yè)： 自 動(dòng) 化 班 級(jí)：學(xué) 號(hào)：指 導(dǎo) 教 師： 建春 設(shè)計(jì)時(shí)間： 2021 年 10 月郵電學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院制摘 要本設(shè)計(jì)給出了一種基于單片機(jī)的點(diǎn)光源自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案, 該設(shè)計(jì)使用TI公司的超低功耗的AT89C52單片機(jī)作為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，主要由電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，點(diǎn)光源檢測(cè)模塊，電源轉(zhuǎn)換模塊等模塊組成。利用8路光敏電阻來檢測(cè)點(diǎn)光源的位置并將檢測(cè)到的信號(hào)經(jīng)過放大后進(jìn)展AD轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換的結(jié)果傳給控制器AT

2、89C52單片機(jī)，經(jīng)過過單片機(jī)的運(yùn)算和處理來確定點(diǎn)光源的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，并將運(yùn)算的控制信號(hào)控制兩臺(tái)步進(jìn)電機(jī)，使其跟隨點(diǎn)光源運(yùn)動(dòng)。本設(shè)計(jì)可以擴(kuò)展為以后的太陽能發(fā)電的自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅能自動(dòng)根據(jù)太方向來調(diào)整太陽能電池板朝向, 構(gòu)造簡(jiǎn)單、本錢低, 而且在跟蹤過程中能自動(dòng)記憶和更正不同時(shí)間的坐標(biāo)位置, 不必人工干預(yù), 特別適合天氣變化比擬復(fù)雜和無人值守的情況, 有效地提高了太陽能的利用率, 有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：AT89C52單片機(jī)，光源，自動(dòng)跟蹤，傳感器 目 錄HYPERLINK l _Toc264018798摘要 PAGEREF _Toc264018798 h 2HYPERLINK l _

3、Toc264018799目錄3HYPERLINK l _Toc264018800一 設(shè)計(jì)題目4HYPERLINK l _Toc2640188011.1 基于單片機(jī)的光源自適應(yīng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)4HYPERLINK l _Toc2640188021.2 設(shè)計(jì)要求4HYPERLINK l _Toc264018804二 設(shè)計(jì)報(bào)告正文5HYPERLINK l _Toc2640188052.1 設(shè)計(jì)方案總體方向的選擇5HYPERLINK l _Toc2640188072.1.1 系統(tǒng)方案的擬定5HYPERLINK l _Toc2640188122.1.2方案選擇5HYPERLINK l _Toc2640188

4、122.2硬件電路的設(shè)計(jì)6HYPERLINK l _Toc2640188062.2.1 A/D轉(zhuǎn)換模塊6HYPERLINK l _Toc2640188072.2.2 步進(jìn)電機(jī)模塊9HYPERLINK l _Toc2640188122.2.3電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊11HYPERLINK l _Toc2640188052.2.4檢測(cè)模塊13HYPERLINK l _Toc2640188052.2.5單片機(jī)模塊14HYPERLINK l _Toc2640188132.3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)18HYPERLINK l _Toc264018812三總體調(diào)試19HYPERLINK l _Toc2640188123.1總體調(diào)

5、試19HYPERLINK l _Toc2640188053.2問題及解決方案19HYPERLINK l _Toc2640188053.2.1通道比擬閥值的設(shè)置19HYPERLINK l _Toc2640188053.2.2電機(jī)的防抖19HYPERLINK l _Toc264018829四 設(shè)計(jì)總結(jié) 20五HYPERLINK l _Toc264018830參考文獻(xiàn)21HYPERLINK l _Toc264018836六附錄22設(shè)計(jì)題目1.1基于單片機(jī)的光源自適應(yīng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)一控制系統(tǒng)，假設(shè)有一個(gè)太陽能電池板，為了使電池板最大限度的承受光照強(qiáng)度，通過控制器調(diào)節(jié)電池板的角度使電池板始終正對(duì)光線

6、。采用步進(jìn)電機(jī)作為角度調(diào)整裝置，使系統(tǒng)能上下和左右旋轉(zhuǎn)。1.2設(shè)計(jì)要求繪出電路原理圖；制作電路圖；編寫程序；調(diào)試運(yùn)行。設(shè)計(jì)報(bào)告正文2.1設(shè)計(jì)方案的選擇系統(tǒng)方案的擬定方案一 本方案是由檢測(cè)電路、AT89C52單片機(jī)、時(shí)鐘電路、A/D轉(zhuǎn)換控制電路等主要模塊組成。傳感器局部采用光敏二極管，將光信號(hào)變換為電信號(hào)。經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換將其轉(zhuǎn)化離散的數(shù)字信號(hào)。控制電路以單片機(jī)為核心，能夠?qū)Σ杉臄?shù)字信號(hào)進(jìn)展處理和判斷，控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)使太陽能板正對(duì)光線。方案二本方案用以單片機(jī)STC12C5A60S2為核心，光強(qiáng)度檢測(cè)模塊，時(shí)鐘模塊，步進(jìn)電機(jī)控制電路模塊和12864液晶顯示等主要模塊組成。傳感器采用光敏電阻，STC1

7、2C5A6S2單片機(jī)自帶10位A/D，能夠識(shí)別模擬信號(hào)?？刂齐娐芬詥纹瑱C(jī)為核心，能夠?qū)Σ杉哪M信號(hào)進(jìn)展處理和判斷對(duì)步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)控制。2.1.2方案選擇 比擬以上兩方案可知，系統(tǒng)的工作原理是一致的，都是通過傳感器采集太并間接或直接將其轉(zhuǎn)化成單片機(jī)能夠識(shí)別的信號(hào)，通過單片機(jī)處理信號(hào)并進(jìn)展判斷，步進(jìn)電機(jī)控制電路根據(jù)單片機(jī)傳出的信號(hào)轉(zhuǎn)動(dòng)。所不同的是采用元器件差異，但從單片機(jī)方面考慮，方案一所使用的傳統(tǒng)的單片機(jī)器件方案二所使用的系列本錢低。根據(jù)實(shí)際情況方案一的元器件根本都是簡(jiǎn)單易上手的器件，運(yùn)用起來比擬靈活，原理簡(jiǎn)單容易理解方便寫程序代碼。綜合考慮，最后確定選擇方案一。 系統(tǒng)組成及工作原理以單片機(jī)為控

8、制核心，采用光強(qiáng)度檢測(cè)電路測(cè)量，以光敏電阻傳感器作為測(cè)量元件，構(gòu)成光電測(cè)量模塊。該系統(tǒng)可分為電源模塊電路、光電測(cè)量電路、時(shí)鐘電路、步進(jìn)電機(jī)控制電路、單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換電路。選用的主要器件有:光敏電阻，時(shí)鐘芯片74LS74，AT89C52，步進(jìn)電機(jī)與轉(zhuǎn)換芯片ADC0809等。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖如圖2-1所示。 圖2-1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖2.2硬件電路的設(shè)計(jì)2.2.1 AD轉(zhuǎn)換模塊1.ADC0809的部邏輯構(gòu)造 ADC0809由一個(gè)8路模擬開關(guān)、一個(gè)地址鎖存與譯碼器、一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開關(guān)可選通8個(gè)模擬通道，允許8路模擬量分時(shí)輸入，共用A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)展轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存

9、A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng)OE端為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。2.ADC0809引腳構(gòu)造 ADC0809各腳功能如下： D7-D0：8位數(shù)字量輸出引腳。 IN0-IN7：8位模擬量輸入引腳。 VCC：+5V工作電壓。 GND：地。 REF+：參考電壓正端。 REF-：參考電壓負(fù)端。 START：A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)輸入端。 ALE：地址鎖存允許信號(hào)輸入端。 以上兩種信號(hào)用于啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換. EOC：轉(zhuǎn)換完畢信號(hào)輸出引腳，開場(chǎng)轉(zhuǎn)換時(shí)為低電平，當(dāng)轉(zhuǎn)換完畢時(shí)為高電平。 OE：輸出允許控制端，用以翻開三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。 CLK：時(shí)鐘信號(hào)輸入端一般為500KHz。 A、B、C：地址輸

10、入線。如圖2-2所示圖2-2實(shí)物圖和管腳圖 ADC0809對(duì)輸入模擬量要求：信號(hào)單極性，電壓圍是05V，假設(shè)信號(hào)太小，必須進(jìn)展放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)該保持不變，如假設(shè)模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。 地址輸入和控制線：4條 ALE為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。當(dāng)ALE線為高電平時(shí)，地址鎖存與譯碼器將A，B，C三條地址線的地址信號(hào)進(jìn)展鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進(jìn)入轉(zhuǎn)換器進(jìn)展轉(zhuǎn)換。A，B和C用于選通IN0IN7上的一路模擬量輸入。通道選擇表如表2-1所示。 數(shù)字量輸出及控制線：11條 ST為轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。當(dāng)ST上跳沿時(shí)，所有部存放器清零；下跳沿時(shí)，開場(chǎng)進(jìn)展A/D

11、轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間，ST應(yīng)保持低電平。EOC為轉(zhuǎn)換完畢信號(hào)。當(dāng)EOC為高電平時(shí)，說明轉(zhuǎn)換完畢；否則，說明正在進(jìn)展A/D轉(zhuǎn)換。OE為輸出允許信號(hào)，用于控制三條輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)；OE0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。D7D0為數(shù)字量輸出線。 CLK為時(shí)鐘輸入信號(hào)線。因ADC0809的部沒有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)必須由外界提供，通常使用頻率為500KHZ，VREF，VREF為參考電壓輸入。 表2-1輸入通道3.ADC0809應(yīng)用說明 1ADC0809部帶有輸出鎖存器，可以與AT89S51單片機(jī)直接相連。 2初始化時(shí)，使ST和OE信號(hào)全為低電平。 3要轉(zhuǎn)換的哪一通

12、道的地址到A，B，C端口上。 4在ST端給出一個(gè)至少有100ns寬的正脈沖信號(hào)。 5是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù)EOC信號(hào)來判斷。 6當(dāng)EOC變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，這時(shí)給OE為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機(jī)了。圖2-3 ADC0809連接圖 如圖2-3所示，IN0-IN7分別與8個(gè)檢測(cè)單元連接，D0-D7管腳接在單片機(jī)1的P3口，ST管腳于單片機(jī)1的P1.2連接，OE、EOC分別與P1.0、P1.1連接，A、B和C與P1.4-P1.6連接，CLK接外部時(shí)鐘電路，11、12管腳接VCC，13、16管腳接地。 步進(jìn)電機(jī)模塊 驅(qū)動(dòng)方法及主要參數(shù)如表2-2、表2-3所示：表2-2驅(qū)動(dòng)方式4-1-2相驅(qū)動(dòng)導(dǎo)線顏色1

13、23456786紅+4橙-3黃-2粉-1藍(lán)-表2-3主要技術(shù)參數(shù)電機(jī)型號(hào)電壓V相數(shù)步距角度減速比28BYJ-48545.625/641:642.步進(jìn)電機(jī)的主要特性：1 步進(jìn)電機(jī)必須加驅(qū)動(dòng)才可以運(yùn)轉(zhuǎn)， 驅(qū)動(dòng)信號(hào)必須為脈沖信號(hào)，沒有脈沖的時(shí)候，步進(jìn)電機(jī)靜止， 如果參加適當(dāng)?shù)拿}沖信號(hào)， 就會(huì)以一定的角度稱為步角轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和脈沖的頻率成正比。228BYJ48是減速步進(jìn)電機(jī)，減速比為1：64，步進(jìn)角為5.625/64度。如果需要轉(zhuǎn)動(dòng)1圈，則需要360/5.625*64=4096個(gè)脈沖信號(hào)。3 步進(jìn)電機(jī)具有瞬間啟動(dòng)和急速停頓的優(yōu)越特性。4改變脈沖的順序， 可以方便的改變轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。 電機(jī)線圈由四相組

14、成，即A、B、C、D四相，電機(jī)示意圖和各線圈通電順序圖2-4和表2-4所示： 圖2-4步進(jìn)電機(jī)原理圖 表2-4 各線圈通電順序相順序1234561001110210011131110114111100 相順序從0到1稱為一步，電機(jī)軸將轉(zhuǎn)過5.625度，四相四拍為0-1-2-3則稱為通電一周，假設(shè)循環(huán)進(jìn)展這種通電一周的操作，電機(jī)便連續(xù)的轉(zhuǎn)動(dòng)起來，而進(jìn)展相反的通電順序如3-2-1-0將使電機(jī)同速反轉(zhuǎn)。同理四相八拍的通電順序?yàn)锳-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A本設(shè)計(jì)用的是四相八拍。通電一周的周期越短，即驅(qū)動(dòng)頻率越高，則電機(jī)轉(zhuǎn)速越快，但步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速也不可能太快，因?yàn)樗孔咭徊叫枰欢ǖ臅r(shí)間，

15、假設(shè)信號(hào)頻率過高，可能導(dǎo)致電機(jī)失步，甚至只在原步顫抖。圖2-5 水平方向步進(jìn)電機(jī)電路連接圖2-6 豎直方向步進(jìn)電機(jī)電路連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 本設(shè)計(jì)采用51單片機(jī)AT89C52晶振頻率為11.0592MHZ對(duì)該四線八相制步進(jìn)電機(jī)進(jìn)展控制。通過I/O口輸出的具有時(shí)序的方波作為步進(jìn)電機(jī)的控制信號(hào)，信號(hào)經(jīng)過特定芯片驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。本文選用ULN2003構(gòu)成步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，下面但見介紹下ULN2003的構(gòu)造和特點(diǎn)： ULN2003 是高耐壓、大電流達(dá)林頓列，由七個(gè)硅NPN 達(dá)林頓管組成。該電路的特點(diǎn)如下： ULN2003 的每一對(duì)達(dá)林頓都串聯(lián)一個(gè)2.7K 的基極電阻,在5V 的工作電壓下它能與TTL 和C

16、MOS 電路直接相連，可以直接處理原先需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器來處理的數(shù)據(jù)。ULN2003 工作電壓高，工作電流大，灌電流可達(dá)500mA，并且能夠在關(guān)態(tài)時(shí)承受50V 的電壓，輸出還可以在高負(fù)載電流并行運(yùn)行。ULN2003 采用DIP16 塑料封裝。ULN2003方框圖如圖2-7所示。ULN2003和AT89C52構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電路如圖2-8所示。 圖2-7 ULN2003部方框圖圖2-8 ULN2003和AT89C52構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電路檢測(cè)模塊：光敏電阻的分布如圖2-9所示： 圖2-9 光敏電阻分布圖 比擬控制式太陽跟蹤裝置。設(shè)置一個(gè)直筒形外殼，在直筒外部，東、南、西、北四個(gè)方向上分別布置4只光電阻;其中一

17、對(duì)光電阻(PI，P3)東西對(duì)稱安裝在直筒的兩側(cè)，用來粗略的檢測(cè)太陽由東往西運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)角度即方位角;另一對(duì)光電阻(PZ，P4)南北對(duì)稱安裝在直筒的兩側(cè)，用來粗略檢測(cè)太陽的視高度即高度角;在直筒部，東、南、西、北四個(gè)方向上也分別布置4只光電阻;其中一對(duì)光電阻(PS，P7)東西對(duì)稱安裝在直筒的側(cè)，用來準(zhǔn)確檢測(cè)太陽由東往西運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)角度;另一對(duì)光電阻(P6，PS)南北對(duì)稱安裝在直筒的側(cè)，用來準(zhǔn)確檢測(cè)太陽的視高度。其電路圖如如2-10所示。圖2-10檢測(cè)電路單片機(jī)模塊1.AT89C52的部構(gòu)造和引腳 AT89C52是一個(gè)低功耗高性能單片機(jī)，40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出I/O端口，同時(shí)含2個(gè)外部中

18、斷口，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，2個(gè)全雙工串行通信口，AT89C52可以按照常規(guī)方法進(jìn)展編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開發(fā)本錢。管腳說明如下：VCC：電源。GND：地。P0 口：P0 口是一個(gè)8 位漏極開路的雙向I/O 口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8 個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P0 端口寫1時(shí)，引腳用做高阻抗輸入。當(dāng)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0 口也被作為低8 位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下，P0 具有部上拉電阻。在Flash編程時(shí)，P0 口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。在程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉

19、電阻。 P1 口：P1 口是一個(gè)具有部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TT邏輯電平。當(dāng)對(duì)P1 端口寫1時(shí)，部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。當(dāng)作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于部電阻的原因，將輸出電流IIL。此外，P1.0 和P1.2 分別作為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2 的外部計(jì)數(shù)輸入P1.0/T2和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入P1.1/T2E*，在Flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低8 位地址字節(jié)。 P2 口：P2 口是一個(gè)具有部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TT邏輯電平。對(duì)P2 端口寫1時(shí)，部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口

20、使用。當(dāng)作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于部電阻的原因，將輸出電流IIL。 P3 口：P3 口是一個(gè)具有部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TT邏輯電平。對(duì)P3 端口寫1時(shí)，部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。當(dāng)作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于部電阻的原因，將輸出電流IIL。P3口也可作為AT89C52的一些特殊功能口，如下所示： P3.0 R*D串行輸入口 P3.1 T*D串行輸出口 P3.2 /INT0外部中斷0 P3.3 /INT1外部中斷1 P3.4 T0記時(shí)器0外部輸入 P3.5 T1記時(shí)器1外部輸入 P3.6 /WR外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 P

21、3.7 /RD外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 RST: 復(fù)位輸入。在晶振工作時(shí)，RST腳持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位?？撮T狗計(jì)時(shí)完成后，RST腳輸出96個(gè)晶振周期的高電平。特殊存放器AU*R地址8EH上的DISRTO 位可以使此功能無效。在DISRTO 默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。 ALE/PROG：地址鎖存控制信號(hào)ALE在外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低8 位地址的輸出脈沖。在Flash編程時(shí)，此引腳PROG也用做編程輸入脈沖。 PSEN：外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)PSEN是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。當(dāng)AT89S52從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)，PSEN

22、在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，PSEN將不被激活。 EA/VPP：外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。為使能從0000H 到FFFFH 的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令，EA必須接GND。為了執(zhí)行部程序指令，EA應(yīng)該接VCC。在Flash編程期間，EA也接收12伏VPP電壓。 *TAL1：振蕩器反相放大器和部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。 *TAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 AT89S52單片機(jī)引腳功能介紹(如圖2-11)： 圖2-11 AT89S52 DIP封裝管腳分布圖2.單片機(jī)電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)1通過與ADC0809連接，接收ADC0809轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)并對(duì)其作出判斷與比擬，在P2口發(fā)出信號(hào)與單片

23、機(jī)2通信。其電路連接圖如圖2-12所示：圖2-12 單片機(jī)1電路圖 單片機(jī)2通過接收單片機(jī)1的P2口發(fā)出的信號(hào)作出判斷控制水平與豎直方向上的電機(jī)運(yùn)作以求太陽能板正對(duì)光線。其電路連接圖如圖2-13所示：圖2-13 單片機(jī)2電路圖兩片單片機(jī)的通信 單片機(jī)1主要負(fù)責(zé)接收ADC0809轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)，并通過比擬產(chǎn)生控制信號(hào)并將信號(hào)發(fā)送給單片機(jī)2，而單片機(jī)2主要負(fù)責(zé)接收信號(hào)然后通過信號(hào)控制兩臺(tái)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)作從而到達(dá)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。兩片單片機(jī)的通信接口協(xié)議如表2-5所示： 表2-5單片機(jī)通信接線1接線2接線3單片機(jī)1P26P25P24單片機(jī)2P32P33P342.3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)，程序采用C語言進(jìn)展設(shè)計(jì)。程

24、序中主要有以下幾個(gè)主要子程序：主程序，ADC0809初始化、采集、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)程序，電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制程序。程序源代碼見附錄?？傮w調(diào)試3.1 軟硬件調(diào)試硬件焊接及程序編寫完成后，在對(duì)整個(gè)系統(tǒng)調(diào)試的過程中，出現(xiàn)了電機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)等問題。主要通過單獨(dú)調(diào)試各個(gè)模塊及檢查相關(guān)硬件電路的焊接，找出問題所在，然后針對(duì)問題逐個(gè)擊破，最后成功完本錢設(shè)計(jì)。3.2 主要問題及解決方案 通道比擬閥值的設(shè)置由于采用ADC0809進(jìn)展數(shù)模轉(zhuǎn)換，而在轉(zhuǎn)換過程中光敏電阻的采光是時(shí)時(shí)變化的，所以8個(gè)通道的數(shù)據(jù)比擬過程會(huì)有一定波動(dòng)，如不加閥值比擬則會(huì)致使電機(jī)不停工作，最后太陽能板無法準(zhǔn)確對(duì)光。 在閥值的選定上，通過實(shí)物測(cè)試，最后選定在+5-5

25、。這個(gè)閥值既能數(shù)據(jù)比擬的準(zhǔn)確性又能保證電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。電機(jī)的防抖在最初程序編寫過程，由于沒考慮到檢測(cè)時(shí)候的延時(shí)及數(shù)據(jù)的波動(dòng)，導(dǎo)致最初的太陽能板在最后對(duì)光時(shí)不停波動(dòng)。后來通過程序延時(shí)的參加、數(shù)據(jù)比擬時(shí)閥值的引入及實(shí)物測(cè)試終于使此問題得到改善，成功完成太陽能板的對(duì)光。設(shè)計(jì)總結(jié) 本次課程設(shè)計(jì)使我對(duì)設(shè)計(jì)一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有了更全面的體會(huì)，通過繪制電路原理圖，溫故了PROTEL軟件，提高了我的動(dòng)手設(shè)計(jì)能力。電路焊接過程中，通過每個(gè)對(duì)模塊的焊接和測(cè)試，極提高了我動(dòng)手分析解決問題的能力。 本設(shè)計(jì)通過兩片AT89C52分別控制數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片ADC0809與電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制芯片構(gòu)成數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換電路與電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制

26、電路實(shí)現(xiàn)光源的自適應(yīng)控制。同時(shí)又利用單片機(jī)AT89C52部計(jì)時(shí)器，節(jié)約了大量資源。但是，由于存在步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)角度數(shù)精度不高、手工制作的實(shí)驗(yàn)裝置的不規(guī)整等非線性、ADC0809數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換不夠準(zhǔn)確等問題，所以存在誤差，所以本設(shè)計(jì)還有待繼續(xù)研究和改良。 在本次課程設(shè)計(jì)中，通過和隊(duì)員之間的合作，使得我們能順利完成設(shè)計(jì)任務(wù)，體會(huì)到了合作的力量，增強(qiáng)了我團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，在方案選擇和電路原理圖的設(shè)計(jì)過程中，感教師的悉心指導(dǎo)，才能順利地完成設(shè)計(jì)，節(jié)省了很多時(shí)間來應(yīng)付更大的障礙。特在此忠心感我的指導(dǎo)教師建春教師！參考文獻(xiàn)1 毅剛.單片機(jī)原理及應(yīng)用M.：高等教育，2021.5.2 ADC0809中文資料.wenku.b

27、aidu./view/b9d2bb4ffe4733687e21aac8.html3 AT89C52 中文資料.wenku.baidu./view/cf03e18da0116c175f0e48dc.html4 ULN2003中文資料.wenku.baidu./view/c72ffd2e7375a417866f8f19.html附錄1.系統(tǒng)整體電路圖優(yōu)酷視頻地址：v.youku./v_show/id_*NDc0NzEzMjUy.html2.源程序1數(shù)據(jù)采集*include *define uint unsigned int*define uchar unsigned charuchar code

28、LEDData=0*3f,0*06,0*5b,0*4f,0*66,0*6d,0*7d,0*07,0*7f,0*6f;uchar code pip8 = 0*0f,0*1f,0*2f,0*3f,0*4f,0*5f,0*6f,0*7f; /通道選擇uint buffer8=0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00; /數(shù)據(jù)存放char charset10 = 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9;sbit P25=P25;sbit P26=P26;sbit P24=P24;sbit OE = P10;sbit EOC = P11;sbit ST = P12;sbit CLK = P33;uchar i=0;uchar s6 = |, ,=, , , ;void long_char(uchar l,char *s) *(s+3) = charsetl/100;*(s+4) = charsetl%100/10;*(s+5) = charsetl%10;void DelayMS(uint i) /延時(shí)iMSuchar *,j;for(j=0;ji;j+)for(*=0;*=8)0:i; OE = 0; if(buffer2buffer3+10) /通道比擬 P26=1; P25=1; P24=1; else if(buffer2b