基于51单片机光强度控制系统设计参考.doc

光强度控制系统设计 摘 要 鸡舍控制系统是基于单片机的智能控制系统。控制系统以2单片机为核心TSL2561检测光照度 关键词 ；1 绪论2 系统方案与论证2．1 系统以STC89C52单片机为核心，光强传感器采用TSL2561检测光照强度。所需采集的数据将随被测各项数据变化的电压或电流采集过来，进行数据的处理，在显示电路上，将被测各项数据显示出来。单片机将采集到数值在液晶1602上显示出来。所采集的数据经过单片机的比较发出调整指令，通过调整灯的亮度和调节光照强度。系统的总体结构框图，如图2.1所示 图2.1 系统框图 方案二：控制系统的核心采用AT89C51单片机，温度采集采用SHT10数字式温湿度传感器。光照度传感器采用GZD-01型光照度感应探头，A/D转换模块采用逐次渐近型8路A/D转换器ADC0809，利用AT89C51单片机的串行I/O口。单片机将采集到数值在液晶nokia5110上显示出来。独立键盘控制音乐播放，经过1min后由单片机控制停止播放音乐。系统的总体结构框图，如图2.2所示。 图2.2 系统框图 方案三：控制系统以STC89C52单片机为核心，温度传感器采用改进型智能传感器DS18B20，采用加热炉调整温度。光照控制不再经过单片机控制而直接利用光敏电阻阻值与光照强度之间的关系来控制鸡舍内灯光的光照强度。数据采集部分使用STC89C52单片机，将随被测各项数据变化的电压或电流采集过来，进行数据的处理，在显示电路上，将被测各项数据显示出来。单片机将采集到数值在液晶1602上显示出来。独立键盘控制音乐播放，经过1min后由单片机控制停止播放音乐。系统的总体结构框图，如图2.3所示。 图2.3 系统框图 2.2 方案 方案一使用的控制器为STC89C52单片机STC89C52单片机TSL2561光强传感器相比于方案二使用GZD-01型光照度感应探头和方案三的光敏电阻，TSL2561光强传感器采用先进的电路模块技术开发变送器，体积小、安装方便、线性度好、传输距离长、抗干扰能力强，来采集鸡舍内的光照强度。 方案一和方案三选择温度传感器DS18B20采集鸡舍内的温度，与方案二的温度传感器相比SHT10数字式温湿度传感器不需外围元件，直接输出温度的数字信号，无需经过AD转换，连接简单，可以有效地解决传统温度传感器的不足。 方案一和方案二使用的显示设备是液晶nokia5110相对于方案二的LCD1602有以下优点。性价比高，LCD1602可以显示32个字符，而Nokia5110可以显示15个汉字，30个字符，Nokia5110裸屏仅8.8元，LCD1602一般15元左右。接口简单，仅四根I/O线即可驱动，LCD1602需11根I/O线。速度快，是LCD1602的40倍。Nokia5110工作电压3.3V，正常显示时工作电流200uA以下，具有掉电模式，适合电池供电的便携式移动设备。 综上所述，根据对三种方案的比较以及对设计的鸡舍控制系统性价比，精确度较高，连接简单的要求，选择方案一来设计本鸡舍控制系统。 3 系统硬件设计3.1 控制模块控制模块选用STC89C52，它是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atme公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。 (1) 标准功能：8字节Flash256字节RAM32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口中断继续工作。掉电保护方式下RAM内容被保存振荡器被冻结单片机一切工作停止直到下一个中断或硬件复位为止。 (2) 在外部结构上STC89C52单片机和MCS-51系列单片机的结构相同，有三种封装形式，分别是PDIP形式，为40针脚； PLCC形式，为44针脚；TAFP形式，也为44针脚。其中，常用的为PDIP形式STC89C52单片机如图31所示。 图31 STC89C52的引脚图1)GND为电源地2)DQ为数字信号输入/输出端3)VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。 图3.2 温度检测电路图 3.3 光照强度检测电路模块 TSL2561光强传感器检测鸡舍内的光照强度。 各引脚的功能如下： 脚1和脚3分别是电源引脚和信号地。其工作电压工作范围是是2.7V-