基于单片机的电子节能灯控制系统设计报告

基于单片机的电子节能灯控制系统设计报告内容摘要：

刻度校准。 6　 工作温度范围为40~+85摄氏度。 7　 低功耗，约15mW。 (2)内部结构 ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器，内部结构如图所示，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型D/A转换器、逐次逼近。 ADC0809内部结构图(3)外部特性(引脚功能) ADC0809各脚功能如下：D7D0：8位数字量输出引脚。 IN0IN7：8位模拟量输入引脚。 VCC：+5V工作电压。 GND：地。 REF(+)：参考电压正端。 REF()：参考电压负端。 START：A/D转换启动信号输入端。 ALE：地址锁存允许信号输入端。 (以上两种信号用于启动A/D转换).EOC：转换结束信号输出引脚，开始转换时为低电平，当转换结束时为高电平。 OE：输出允许控制端，用以打开三态数据输出锁存器。 CLK：时钟信号输入端(一般为500KHz)。 A、B、C：地址输入线。 ADC0809外部引脚图(4)工作过程 首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。 此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。 START上升沿将逐次逼近寄存器复位。 下降沿启动 A/D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。 直到A/D转换完成，EOC变为高电平，指示A/D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。 当OE输入高电平 时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。 ADC0809对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是05V，若信号太小，必须进行放大。 输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。 地址输入和控制线：4条ALE为地址锁存允许输入线，高电平有效。 当ALE线为高电平时，地址锁存与译码器将A，B，C三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。 A，B和C为地址输入线，用于选通IN0IN7上的一路模拟量输入。 通道选择表如下表所示。 表31 通道选择表CBA选择的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7数字量输出及控制线：11条 ST为转换启动信号。 当ST上跳沿时，所有内部寄存器清零。 下跳沿时，开始进行A/D转换。 在转换期间，ST应保持低电平。 EOC为转换结束信号。 当EOC为高电平时，表明转换结束。 否则，表明正在进行A/D转换。 OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。 OE=1，输出转换得到的数据。 OE=0，输出数据线呈高阻状态。 D7D0为数字量输出线。 CLK为时钟输入信号线。 因ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，通常使用频率为500KHZ，VREF(+)，VREF()为参考电压输入。 (5)ADC0809应用说明1　 ADC0809内部带有输出锁存器，可以与AT89S51单片机直接相连。 2　 初始化时，使ST和OE信号全为低电平。 3　 送要转换的哪一通道的地址到A，B，C端口上。 4　 在ST端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号。 5　 是否转换完毕，我们根据EOC信号来判断。 6　 当EOC变为高电平时，这时给OE为高电平，转换的数据就输出给单片机了。 A/D转换电路设计图ADC0809参考电压5V，分辨率为8位，IN1口从光强检测电路读取电压信号。 ，满足系统要求。 ADC0809将电压信号转换成8路数字量后传给单片机。 CD4013做脉冲4分频电路，将单片机晶振频率分频后为ADC0809提供工作信号。 A/D转换电路设计图 时钟电路 系统欲对电路进行节能控制，需要在正确的时间段作出正确的判定，这点需要设计出精确的时钟电路作保证。 在此系统选用了一款高精度的时钟芯片DS12CR887，其内部带有掉电保护、夏令时、闰年补偿以及闹钟功能，可保证本系统设计的时钟电路其误差每月只有一秒钟，并且在掉电的状态下最少也能准时间工作10年，它不但具有走时准确的功能，而且还能够准确的显示年，月，日，星期。 该模块可保证系统定时关灯以及分时段控制的准时性。 本时钟在上电工作时首先显示当前时间时、分、秒，然后延时一段时间后显示当前年、月、日，并在设定的闹铃时间闹钟响应。 当用户需要调整年、月、日、时、分、秒闹铃时可以按轻触按钮进行调节。 在掉电的情况下，显示屏上面没有显示，但在时钟芯片DS12CR887内部已经集成了可充电锂离子电池，其内部任然在不间断的工作中，即时在掉电的情况下DS12CR887至少也能工作十年，所以当给单片机再次供电时，单片机对DS12CR887进行读数据，然后通过显示屏显示准确无误的时间。 (1)时钟芯片DS12CR887，其引脚分布图如下所示 DS12CR887引脚分布图 MOT (1脚) ：总线时序模式选择脚。 接高电平，选择MOTOROLA总线时。 序。 接低电平或悬空，择选择INTEL总线时序。 NC (2，3，16，20，21，22脚)：悬空脚。 AD0~AD7(4~11脚)：地址/地址数据复用总线引脚。 CS(13脚)：片选脚，低电平有效。 AS(14脚)：地址锁存输入脚。 下降沿时，地址被锁存，紧接着的上升沿来时地址被清除。 R/W(15脚)：读/写输入脚。 在选择MOTOROLA总线时序模式时，此引脚用于指示当前的读写周期，高电平指示当前为读周期，低电平指示当前为写周期。 选择INTEL中线时序模式时，此引脚为低电平有效的输入脚，相当于通用RAM的写使能信号(/WE) DS(17脚)：选择MOTOROLA总线时序模式时，此引脚为数据锁存脚。 选择INTEL总线时序模式时，此引脚为读输入脚，低电平有效，相当于典型的内存的输出使能信号(/OE) RESET(18脚)：复位脚，低电平有效，复位不会影响到时钟、日历和RAM。 IRQ(19脚)：中断申请输出脚，低电平有效，可作为微处理器的中断输入。 SQW(23脚)：方波信号输出脚。 可通过设置寄存器位SQWE关断此信号输出，此信号的输出频率也可通过对芯片内部的寄存器编程予以改变。 VCC(24脚)：+5v电源端。 (2)时钟芯片DS12CR887，其内存空间如下所示14字节00 0D 0E 3132337F0 秒1 秒闹钟2 分钟3 分闹钟 4 时钟5 时闹钟6 星期7 日8 月9 年10 寄存器A11 寄存器B12 寄存器C13 寄存器D50 世纪 01314495051 127 地址0X00~0X09共十个寄存器，分别存放秒、秒闹钟、分、分闹钟、时、时闹钟、小时、时闹钟、星期、日、月、年和年信息，地址0X32为世纪信息寄存器(解决了千年问题)。 地址0X0A~0X0Dh共4个寄存器，分别为寄存器A、B、C、D，它们用于控制和寄存某些状态信息。 其余的113字节地址空间是留给用户使用的普通地址空间。 在所有的128字节中，寄存器C和D为只读寄存器，寄存器A的第7位属于只读位，秒字节的高阶位也是只读的，其余字节均为可直接读写字节。 时钟，日历信息可以通过读取合适的内存字节获得：时钟、日历和闹钟可以写合适的内存字节设置和初始化。 对应时钟、日历和闹钟的10个寄存器字节可以是二进制形式或者BCD码形式，在写这些寄存器时，寄存器B的SET位必须置1。 寄存器A字节的内容如下。 MSB LSB UIP DV2 DV1 DV0 RS3 RS2 RS1 RS0 UIP： 更新标志位。 为只读位且不受复位操作的影响，为1时，表示即将发生的数据更新。 为0时，表示至少244US不会更新数据。 当UIP为0时，可以获得所有时钟、日历、闹钟信息。 将寄存器B中的SET位置1可以限制任何数据更新操作，并且清除UIP位。 DVDVDV0：此3位为010时将打开晶振，并开始计时。 RESRESRESRES0：用于设置周期性中断产生的时间周期和输出方波的频率。 寄存器B字节的内容如下。 MSB LSB SET PIE AIE UIE SQWE DM24/12 DSE SET：设置位，可读写，不受复位操作影响。 为0时，不处于设置状态，芯片进行正常时间数据更新。 为1时，抑制数据更新，可以通过程序设定时间和日历信息。 PIE：周期性中断使能位，可读写，复位时清除此位。 为1时，允许寄存器C中的周期中断标志位PF，驱动/IRQ引脚为低产生中断信号输出，中断信号产生的周期由RS3~RE0决定。 AIE：闹钟中断使能位，可读写。 为1时，允许寄存器C中的闹钟中断标志位AF、闹钟发生时就会通过/IRQ引脚产生中断输出。 UIE：数据更新结束中断使能位，可读写。 复位或者SET位为1时清除此位。 为1时允许寄存器C中的更新结束标志UF，更新结束时就会通过/IRQ引脚产生中断输出。 SQWE：方波使能位，可读写，复位时清除此位。 为0时，SQW引脚保持低电平。 为1时，SQW引脚输出方波信号，其频率由RS3~RS0决定。 DM：数据模式位，可读写，不受复位操作影响。 为0时，设置时间、日历信息为二进制数据。 为1时，设置为BCD码数据。 24/12：时间模式设置为，可读写，不受复位操作影响。 为0时，设置为12小时模式。 为1时，设置为24小时模式。 DSE：为1时，会引起两次特殊的时间更新。 4月的第一个星期日凌晨1：59：59会直接更新到3：00：00，10月的最后一个星期日凌晨1：59：59会直接更新到1：00：00。 为0时，时间信息正常更新，此位可读写，不受复位操作影响。 寄存器C字节内容如下。 MSB LSB IRQF PF AF UF 0 0 0 0 IQRF：中断申请标志位。 为1时，/IRQ引脚为低，产生中断申请。 当PF、PIE为1时或者AF、ATE为1或者UF、UIE为1时，此位为1，否则置0. PF：中期中断标志位。 为1时，它是只读位，和PIE位状态无关，由复位操作或者寄存器C操作清除。 AF：闹钟中断标志位。 为1时，表示当前时间和闹钟设定时间一至，由复位操作或。