3.1 主程序的设计
主程序流程图
主程序如图,一给单片机上电,单片机就初始化。然后扫描各个按键、开关的状态,检测开关是否打开、屋内是否有人,若同时满足则给台灯电路上电。同时向数码管输出时间初值,随后时间计时子函数运行,时钟正常工作。然后检测时间调整按键是否按下,判断修改哪个数据,扫描调整按键,增加或减少数值。单片机接收并处理来自 DS18B20 传过来的数据在数码管上显示当时的室内温度,最后进入循环。
3.2 按键模块程序设计
按键用来调整时间和日期,各键功能在介绍硬件部分已描述。
因为有年月日,时分秒几个参数要调,所以设置这几个参数的计数。当按模式
键时,单片机进行相应的操作。
3.3 台灯模块程序设计
该模块只需给 P3.6 到送高电平即可,再通过手动旋钮\环境光强调整灯光亮度。
3.4 时钟模块程序设计
分别出写时间、日期的函数,再写出时间、日期的显示函数。设计时、分、
秒,年、月、日几个变量分别表示时分秒,年月日。
3.5 报时模块程序设计
对蜂鸣器,在其所接的 I/O 口P3.3写 1 即可实现它的蜂鸣,当分钟数增加到60时响铃,写程序时给它加了个1s延时,实现整点报时。
3.6 温度模块程序设计
设计初始化函数,设计读 DS18B20 数据和对 DS118B20 写数据的函数,再写出
从 DS18B20 读温度并转换为十进制的函数,最后逐位显示温度的函数。
3.7 红外传感器模块程序设计
编写一个读端口P3.4的函数,即FC-51模块OUT端口状态,检测有人与否,若有人,传感器发给单片机一个低电平,单片机同时判断灯开关是否打开,使得单片机P3.6口为高电平,控制台灯电路上电;若人离开桌前,则P3.4为高电平,台灯断电。这就实现了检测屋内有人与否并自动开启或关闭的智能节能的台灯。
4 总结
该设计实现了日期、时间及温度检测和显示电路,具备整点报时功能,以提醒用户久坐时长,避免长期久坐导致的一系列健康问题。同时自动检测桌前是否有人并自动开启/关闭功能;台灯具有光亮度自动\手动调节功能;但在细节
方面还有不足之处。灯光亮度达不到很亮的程度,只能在一个很小的范围变化,
以致于光亮度不够。关闭的功能。该传感器检测距离通过调节FC-1模块上变阻器可在1m-20m间调节。蜂鸣器在仿真过程中不响,多次排查后仍没有找到原因,在设计答辩完成后,我们会继续寻找问题的源头,争取解决。在实际的实物制作过程中,因材料的限制,触发台灯所用的三极管使用了双向可控硅代替,这带来了一系列问题:1可控硅的参数不明,导致了变阻器在调节过程中无法精确到具体值,只能不断尝试2可控硅的负载能力小,使得灯在长时间运行后出现过载现象,自动熄灭。
原本的设计是只有台灯电路,毕竟节能台灯的节能应考虑设计简化,但为提升本次设计作业的复杂性,加入了更多其他模块,虽有些本末倒置的意味,但锻炼了我们的动手能力、单片机编程能力,更提升了我们对MC-51系列单片机、数码管及DS18B20 的了解与认识,为以后的毕业设计及往后的工作打下经验基础。
以上的程序见附录
实物图
仿真及实物演示视频见设计文件
系统连接图
附录