文档介绍：湖南人文科技学院
课程设计报告
课程名称:单片机原理及应用课程设计
设计题目: 工业节能时控器
系别: 通信与控制工程系
专业: 电子信息工程
班级:
学生姓名:
学号:
起止日期: 2010年6月8日~2010年6月19日
指导教师:
教研室主任:
指导教师评语:
指导教师签名: 年月日
成绩评定
项目
权重
成绩
1、设计过程中出勤、学习态度等方面
2、课程设计质量与答辩
3、设计报告书写及图纸规范程度
总成绩
教研室审核意见:
教研室主任签字: 年月日
教学系审核意见:
主任签字: 年月日
摘要
随着现代工业的飞速发展,整个世界对能源的需求越来越大,而我们知道世界能源的总量是一定的,针对能源的日益匮乏,节能产品的开发成功迅速成为人们的首选。此次本组做的工业节能控制器就是基于节能、节支的理念,利用芯片STC89C52和8255设计的一种节能装置。其核心实际是一台基于单片机的数字电子钟,设有四位LED数码管显示,具有两个时间控制点,可通过按键来实现电器的工作时间的可调性。同时其体积小、成本低,不仅适合嵌入到各种能耗大的工控设备中进行控制,也适合居民的家用电器节能控制。体现了实用价值高、应用前景广泛等特点。
关键词:节能节支;芯片STC89C51;8255;可调性;应用前景。
目录
设计要求 1
1 方案论证与对比 1
方案一 1
方案二 2
方案对比与选择 2
2 各模块电路的设计 3
继电器电路的设计 3
4位LED动态显示模块电路的设计 3
键盘扫描模块电路的设计 5
系统复位电路设计 5
系统晶振电路设计 6
STC89C52芯片与8255芯片的介绍 6
节能时控器总的电路图 8
3 系统设计的流程图 9
4 系统软件的初始化设计 10
8255芯片的初始化 10
定时器T0的初始化 10
1S中断程序 11
数码管显示数值程序 11
延时函数程序 13
键盘扫描函数程序 13
5 系统功能测试与整体调试 15
继电器工作与数码管同步显示 15
数码管上的数值可调 15
整个系统的调试 15
6详细仪器清单 16
7总结及致谢 17
参考文献 18
附录1: 19
19
工业节能时控器
设计要求
,由4位LED数码管显示;
;
;
。
方案论证与对比
方案一
该方案的系统由单片机、数码管、键盘扫描和继电器4部分组成。单片机是整个系统的核心,其定时器的设置是实现所有功能的关键。整个系统的运行方式如:产生精确时钟及定时,LED数码管显示器输出扫描显示,同时控制继电器的工作与停止。一旦有中断响应就立刻进行键盘扫描,通过按键重置继电器的工作时段。中断返回后即按照设定的模式进入工作状态。框图如图1所示:
继
电
器
STC89C52
8255
2位LED显示
键盘扫描
图 1 方案一系统方框图
方案二
此方案的设计思路与方案一有着大同小异的区别,在方案一的基础上添加了一个串行口控制模块。该模块也由单片机STC89C52来控制,通过PC机来实现单片机与PC机的串行口通信,在键盘上扫描,由4位LED动态显示出来。具体运行模式为:由单片机产生精确的时钟和定时,驱动继电器的工作,按键按下后,由PC机通过串行口通信实现数据的写入,再通过键盘扫描输出动态的LED显示。从而也能使得继电器的工作时段可调,达到节能的效果。
继电器
STC89C52
8255
2位LED显示
键盘扫描
串行口通信
图2 方案二系统方框图
方案对比与选择
以上两个方案均可实现节能时控器要求的功能,所做出成品的体积小,控制都计较精确。但是相比之下,方案二在实现所要求的功能的前提下所用的硬件资源更多,这会导致CPU的运行速度相对慢点,同时所需要的元器件也将增多;除此之外,通过PC机与单片机进行串行口通信来实现数据的写入和键盘扫描该步控制比较复杂,不易操作。
显然,在可以实现所有功能的条件下,方案一的设计思路比较简单,操作容易。故本组采用方案一来进行工业节能时控器的设计。
各模块电路的设计
继电器电路的设计
继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统和被控制系统,通常应用于自动控制电路,它实际上用较小的电流去控制较大电