毕业设计(论文)-带单片机时钟的小夜灯设计25303.doc

贵 州 大 学课程设计报告设计题目： 带单片机时钟的小夜灯 学科专业： 电子信息科学与技术 指导教师： 学生姓名： 学生学号： 中国贵州贵阳2012年 12 月 3 日摘 要根据现今各个场所对灯光的需要，我产生了一个小夜灯时钟的想法，通过本次的设计制作，此小夜灯可以广泛应用于宾馆、酒店、走廊、医院等在晚上需要微亮照明的场所，尤其适用于中老年人起夜后查看时间。这种小夜灯具有时尚精美，光线柔和、光控全自动操作，耗电少且白天自动关闭，夜晚自动点亮；同时，该小夜灯带有单片机控制的高清晰数字时钟，方便在白天或夜晚的黑暗环境中掌握时间，是一种无污染、绿色、环保的现代科技产品。关键词：数字时钟、单片机控制、时钟、小夜灯一、 设计功能实现方案1） 软件设计此次设计为了降低系统功耗，主程序在初始化之后就进行休眠状态，因此功耗很低，而程序的功能执行在两个定时器中断子函数中进行。定时器T0 100ms中断子函数用于实现走时，定时器T1 2ms中断服务子函数除用于扫描数码管外，还用于扫描按键并实现时间调整，也可编程实现单片机控制小夜灯发光/熄灭。2） 制作使用此次制作由于元器件不多，整机可装很小的印制电路板上。所有电子均为1/4W金属膜，数码管为4位共阴高亮度型KD3641AU，小夜灯使用的发光二级管可使用直径5mm的白光LED。光敏电阻需购买亮阻小于10K、暗阻大于1M的。二、 电路使用方法1） 初次上电后，数字时钟会闪烁，当按一下任意键是，显示00:00，代表走时。2） 按一下S1键，显示HT00；按住S2键可以加加法调整“时”。3） 按一下S1键，显示HL00；按住S2键可以减法调整“时”。4） 按一下S1键，显示FT00；按住S2键可以加法调“分”。5） 按一下S1键，显示FL00；按住S2键可以加法调“分”。6） 按一下S1键，显示当前XX:XX；开始走时。其中，以上按键如果按下某一键后，未按其它键时，则5秒后自动返回到走时状态，而且照明的灯光有光控电路自动控制，无需人为操作。三、 电路原理介绍此电路通过稳压电路来提供稳定的电压控制，并以单片机为核心来实现电路的整体功能，当单片机T0输出一个低电平时，可以控制LED1、LED2熄灭，并由单片机完成走时及高度数码管的驱动。在电路中，按键S1、S2用作实践调整，共阴4位数码管模块IC2作为时间显示，其中个位、十位作分显示，百位、千位作时显示，排阻RP为限流电阻。具体功能电路如下所示：1、 整流、稳压电路市电经过降压后有D3-D6整流，在C6、C7上得到降压，D7、D10为简易稳压电源，稳压值约为6V。其原理图如下所示:2、 光控发光电路电路中R17、Q1、Q3及LED1、LED2组成光控发光电路。白天环境光的照射使得R17为低阻抗，Q1、Q3导通，LED1、LED2被Q1的c、e 极短路而不发光；夜晚，R17为高阻抗，Q3、Q1截止，LED1、LED2发光。为了防止夜间偶尔市电掉电造成走时不准，因此，专为此设计了3.6V的后备电池，一般市电掉电几十分钟不会造成走时误差。其电路原理图如下：四、 结语通过此次设计的制作让我了解到了用protel99se设计一个电路原理图并不是一件容易的事儿，在设计原理图中有很多元件是protel中本身没有的，只有通过自己新建原理图库和PCB封装库才能够完成电路的绘制，而本次设计中光敏电阻、4位数码管在原理图中都没有涉及到，他需要自己去建立一个自己的库文件才能够解决这个问题。综合本次设计来看，此次设计电路原理图并不复杂，只涉及到一些简单的硬件电路设计和一些软件编程的相关知识；尽管如此，在设计中任然遇到诸多麻烦，比如：网表不能正确导入PCB中、元件库找不到等问题，因此再有了此次实践后，相信在以后的protel设计电路图时会更加顺利。五、 参考文献1 郭兵.电子设计自动化(EDA)技术及应用.北京：机械工业出版社，2006.2 潘永雄.电子线路CAD实用教程.西安：西安电子科技大学出版社,20O1.3 胡汉才.单片机原理及其接口技术.北京：清华大学出版社，1996.4 杨振江等.智能仪器与数据采集系统中的新器件及应用.西安电子科技大学出版社,2001.8.附录一元器件清单Part TypeDesignatorFootprintDescription0.1uFC4RAD0.1Capacitor1K*8RP1DIP161MR1AXIAL0.44位LED_MODD26LED-MOD5V1ZD1DIODE0.4Schottky Diode10KR3AXIAL0.410KR4AXIAL0.410KR7AXIAL0.410KR5AXIAL0.410KR6AXIAL0.410uFC9RB.2/.4Electrolytic Capacitor100R8AXIAL0.4100uFC7RB.2/.4Electrolytic Capacitor100uFC8RB.2/.4Electrolytic Capacitor100uFC6RB.2/.4Electrolytic Capacitor150R2AXIAL0.44007D9DIODE0.4Diode4007D4DIODE0.4Diode4007D6DIODE0.4Diode4007D3DIODE0.4Diode4007D5DIODE0.4Diode4148D10DIODE0.4Diode4148D8DIODE0.4Diode4148D11DIODE0.4Diode4148D7DIODE0.4Diode8051U1DIP409012Q2TO-5PNP Transistor9012Q1TO-5PNP Transistor9013Q3TO-5NPN TransistorCAPC2RAD0.1CapacitorCAPC5RAD0.1CapacitorCAPC3RAD0.1CapacitorCRYSTALY1RAD0.3CrystalSW-PBS2RB.2/.4SW-PBS1RB.2/.4光敏电阻R17AXIAL0.4附录二带单片机时钟的小夜灯原理图附录三带单片机时钟的小夜灯PCB图顶层底层