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学号:
312107030234
指导教师:
吕琛
2016年1月日
一、选题的目的和意义
1.中国经济持续多年的高速发展让能源问题日益突出。
虽然我国能源总储量不低,但由于我国人口众多,所以人均储量少,单位产值的能耗是发达国家的3-10倍。
能源问题已成为制约我国国民经济发展的关键问题。
从环境和自然资源角度出发,能源问题也是我国长期可持续发展战略中一个关键因素。
此外,能源问题不仅关系经济发展和环境生态,在特定情况下还会对社会稳定有很大影响。
单片机具有体积小、功能强、应用面广等优点,目前正以前所未见的速度取代着传统电子线路构成的经典系统,蚕食着传统数字电路与模拟电路固有的领域。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和研发提供了便利条件。
同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高,各种方便生活的自动控制系统进入了人们的生活,以单片机为核心的自动门控制系统就是其中之一,也标志自动控制领域成为了数字化时代的一员。
本文介绍了一种利用单片机设计的秒倒计时器,具体介绍了硬件的电路设计、接口技术和软件的设计方法。
该方案具有一定的实用性和使用上的方便性。
其优点是硬件电路简单,软件功能完善,控制系统可靠,性价比较高等,具有一定的使用和参考价值。
本论文讨论了简单的倒计时器的设计与制作,利用芯片AT89C51的功能实现学生公寓熄灯。
2.随着国民经济的快速发展,高等教育越来越被政府关注和重视,校园规模也随着高等教育规模的扩大而扩大,学生公寓的数量也大幅度增加。
为使师生有舒适的教学和学习的环境,在公寓的面积、设施方面,学校在力所能及的范围内予以最大的改善。
但由于大学开放型的管理模式,以及部分大学生的节能意识的淡薄,走廊在晚上没人的情况下,仍然普遍存在开灯,室外照明设施全部开启;
为了建设绿色环保的社会,本文设计了种熄灯定时装置,可以合理有效地利用照明灯光,从而大大地减少高校照明能源浪费的现象
二、国内外研究现状及存在的问题
目前,国内外研究开发的公寓熄灯系统,按照网络的拓扑结构可以分为集中式或分布式。
集中式智能照明控制系统主要为星形拓扑,即以中央控制节点为中心,把若干外围节点连接起来的辐射式互连结构。
各照明控制器、控制面板等设备均连接到中央控制器(CPU)上,由中央控制器向照明控制器等末端执行单元传送数据包;
分布式照明控制系统以中央监控为中心,组建控制主干网和多个控制子网,各照明控制器,控制面板等设备均具有中央处理器CPU单元,每个控制器和面板都可以直接连接在子网上。
倒计时器应用十分广泛,在制作倒计时器时多采用纯数字电路和模拟电路,电路复杂功能单一。
如今微控技术应用十分广泛,采用单片机控制器制作倒计时器电路十分简单,功能齐全并且可以扩展其他功能。
成本低、功能灵活、使用方便等优势,更加巩固了单片机技术在电子产品制作中的不可替代的作用。
单片机在家用电器、生产以及比赛等各项领域中,只要是有智能控制的地方就会出现单片机控制器,不论是简单的还是复杂,或是陆海空三栖,单片机都会不断地发挥出它出色的控制能力。
虽然单片机现在应用已经很普遍了,但是还有很多项目可以开发和制作,帮助我们实现更美好的生活。
近年来随着计算机在社会领域的渗透,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。
现在,在许多领域中,定时器得到了广泛的应用,比如在体育比赛中的计时器;
安全措施中的定时报警器;
游戏中的倒计时;
维持秩序的交通信号灯;
红路灯,交通控制器,闹钟等等。
可见倒计时器在社会中的重要性。
现代计算机技术的产业革命,将世界经济从资本经济带入到知识经济时代。
在电子世界领域,从20世纪中的无线电时代也进入到21世纪以计算机技术为中心的智能化现代电子系统时代。
现代电子系统的基本核心是嵌入式计算机系统(简称嵌入式系统),而单片机是最典型、最广泛、最普及的嵌入式系统。
3、主要研究内容
本课题利用单片机设计一种电子定时熄灯开关装置,在现有开关空腔内增加电子控制装置改接点为瞬时触点并在开关盒上装有发光管。
用于控制照明回路,使用时串联于被控制的照明电路中,由拉线开关控制一对触点,拉线时,触点瞬时接通,同时接通照明电路,发亮到定时时间后自动熄灭。
将此开关安装在学生公寓,可以避免长明灯浪费电能现象,达到节能目的。
4、研究方法、步骤和措施等
1.此套系统由主控模块,电源模块,时钟模块,键盘模块,显示模块,报警模块和控制模块组成,硬件框图
主控模块
显示模块
控制模块
电源模块
报警模块
时钟模块
2.各模块作用简述
1.电源模块:
该模块将220v交流电经过变压器、全桥整流、稳压、7805稳压之后、输出5v直流电、以达到给本设计所用的单片机、传感器以及其他元器件供电的目的。
2.主控模块:
采用AT89S52,片内ROM全都采用FlashROM;
能以3V的超底压工作;
同时也与MCS-51系列单片机完全该芯片内部存储器为8KBROM存储空间,同样具有89C51的功能,且具有在线编程可擦除技术,当在对电路进行调试时,由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时,不需要对芯片多次拔插,所以不会对芯片造成损坏。
所以选择采用AT89S52作为主控制系统.
3.时钟模块:
采用DS1302时钟芯片实现时钟,DS1302芯片是一种高性能的时钟芯片,可自动对秒、分、时、日、周、月、年以及闰年补偿的年进行计数,而且精度高,位的RAM做为数据暂存区,工作电压2.5V~5.5V范围内,2.5V时耗电小于300mA。
4.控制模块:
控制模块由继电器和驱动电路组成,在系统倒计时熄灯后,控制器控制继电器驱动电路,驱动继电器工作,断开寝室照明灯与电源的连接,防止因学生忘记熄灯,造成电的浪费。
5显示与报警模块:
单片机的P0口及P2.4-P2.7用于控制数码管的显示模块,在正常工作模式下,显示模块显示当前时间,学生可以方便的获取当前时间。
当离寝室熄灯还有十分钟时,报警模块发出报警信号,显示模块进入倒计时模式,提醒学生寝室熄灯剩余时间,学生可以根据倒计时时间做出熄灯前准备。
五、毕业设计进度安排
1-3周:
课题准备阶段,调研查找资料
4-10周:
电路设计、调试、仿真
11-13周:
论文撰写
14-15周:
教师审阅,学生准备答辩
16周:
答辩总结
六、参考文献
[1]戴仙金.51单片机及其C语言程序开发实例[M].北京:
清华大学出版社.2008.
[2]郑锋等.51单片机应用系统典型模块开发大全[M].北京:
中国铁道出版社.2010.6.
[3]张元良等.单片机开发技术实例[M].北京:
机械工业出版社.2010.8.
[4]肖婧.单片机系统设计与仿真--基于proteus[M].北京:
北京航空航天大学出版社,2010.
[5]贺哲荣等.AT89S51单片机与编程实例[M].北京:
中国电力出版社.2012.4.
[6]MiaoWang.Designandimplementationofagainschedulingcontrollerfor
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21–32.
[7]电子制作工作室电子制作[J].电子制作杂志社,2005,2(3):
23-24.
[8]张达敏.教室照明智能控制器[J].贵州工业大学学报(自然科学版),2003.32
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75—78.
[9]杨健;
喻晓莉;
李亚利;
对工科大学生单片机应用能力构建的思考[J];
重庆科技学院学报(社会科学版);
2011年14期
[10]陈跃;
电力路灯控制开关装置[J];
天津电力技术;
1996年04期
七、指导教师意见:
指导教师签字:
年月日
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