基于单片机催眠器设计.docVIP

目 录 1 绪论 1 2 硬件电路设计 2 2.1 总体设计 2 2.2 单元电路设计 2 2.2.1 单片机最小系统设计 2 2.2.2 稳压电路设计 3 2.2.3 变压器电路设计 5 2.2.4 控制电路设计 7 2.2.5 复位电路 9 3 软件设计 11 3.1 程序流程 11 4 催眠电路绘图 12 4.1 Protel软件简介 12 4.2 原理图绘制 13 5 电路仿真 14 5.1 仿真设置 14 5.1.1 原理图绘制过程 14 5.2 程序编译 16 5.3 仿真 18 5.4 仿真结果 19 6 硬件电路制作与调试 21 6.1 电路焊接 21 6.1.1 电路板的制作 21 6.1.2 焊接 22 6.2 实验板设计及程序写入 22 6.3 电路调试 24 6.3.1 检查硬件连接 24 6.3.2 检查软件系统 24 6.4 调试结果 25 7 结论 26 参考文献 27 附录 28 源程序： 28 1 绪 论 睡眠是每个人在生命中都必须满足的一种绝对需要，就像食物和水一样。科学证明：人只要缺乏睡眠，失眠或是睡眠质量不高，就会变得坐立不安，情绪波动，记忆力减退，判断能力下降，甚至出现一些错觉和幻觉，以致难以坚持日常生活和活动。人的一生当中大约有三分之一的时间用于睡眠，所以，睡眠对每个人来讲，都是不可或缺的生命需要。 基于上述原因设计了一款简易催眠器，此催眠器能产生的轻微的声音和微弱的灯光闪烁，让你的心情因柔和的声音和光线产生一种莫名的安宁，从而让自己的心理进入一种轻松缥缈的境地。这种心理对有以上症状的人非常有益，可以让人的精神彻底放松，享受清净。从而在这种状态中静静入睡，睡眠质量将得到很大改善。 要求设计一催眠器，该催眠器以单片机为核心设计一款催眠电路，产生一定频率的音频信号和光信号，该音频信号驱动铃发出相应的声音，光信号驱动LED灯不断闪烁。这样人通过不断变化的音频信号和闪烁不断的光信号，会产生一种困倦感，从而能够达到快速入眠的目的。 2 硬件电路设计 2.1 总体设计 按照系统设计功能的要求，初步确定设计系统由单片机控制模块、电源模块、光耦合器模块等模块组成。电路系统构成框图如图2-1所示。单片机使用51系列AT89C2051单片机，电源模块使用7805稳压电路，控制、升压电路主要有变压器，光耦合器组成。 图2-1 系统设计框图 2.2 单元电路设计 2.2.1 单片机最小系统设计 AT89C2051单片机是51系列单片机的一个成员，是8051单片机的简化版。内部自带2K字节可编程FLASH存储器的低电压、高性能COMS八位微处理器，与Intel MCS-51系列单片机的指令和输出管脚相兼容。由于将多功能八位CPU和闪速存储器结合在单个芯片中，因此，AT89C2051构成的单片机系统是具有结构最简单、造价最低廉、效率最高的微控制系统，省去了外部的RAM、ROM和接口器件，减少了硬件开销，节省了成本，提高了系统的性价比。 AT89C2051是一个有20个引脚的芯片，引脚配置如图所示。与8051相比，AT89C2051减少了两个对外端口（即P0、P2口），使它最大可能地减少了对外引脚下，因而芯片尺寸有所减小。AT89C2051 图2-2 单片机引脚图 AT89C2051芯片的20个引脚功能为： VCC 电源电压。 GND 接地。 RST 复位输入。当RST变为高电平并保持2个机器周期时，所有I/O引脚复位至“1”。 XTAL1 反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2 来自反向振荡放大器的输出。 P1口 8位双向I/O口。引脚P1.2～P1.7提供内部上拉，当作为输入并被外部下拉为低电平时，它们将输出电流，这是因内部上拉的缘故。P1.0和P1.1需要外部上拉，可用作片内精确模拟比较器的正向输入（AIN0）和反向输入（AIN1），P1口输出缓冲器能接收20mA电流，并能直接驱动LED显示器；P1口引脚写入“1” 后，可用作输入。在闪速编程与编程校验期间，P1口也可接收编码数据。 P3口 引脚P3.0～P3.5与P3.7为7个带内部上拉的双向I/0引脚。P3.6在内部已与片内比较器输出相连，不能作为通用I/O引脚访问。P3口的输出缓冲器能接收20mA的灌电流；P3口写入“1”后，内部上拉，可用输入。P3口也可用作特殊功能口，其功能见表1。P3口同时也可为闪速存储器编程和编程校验接收控制。 稳压器是一种能自动调整输出电压的供电电路或供电设备，其作用是将波动较大和不电器设备要求的电源电压稳定在它的设定值范围内，使各种电路或电器设备能在额定工作电压下正常工作将直流电压进行降压处理并稳定为某一固定的值后输出。如