高效led照明系统设计(附件)【字数:8341】

摘 要本课题以STC89C51单片机作为主控,设计了一款高效LED照明控制系统,具有声控LED显示、高效电源供电、过流保护以及PWM波调节灯光亮度的功能。本论文在设计方案上查阅了多种相关优秀研发方案,将一些性能较高的硬件驱动电路进行跨平台移动,通过STC89C51单片机的驱动控制,使得LCD1602液晶屏、DS1302时钟芯片和声音传感器等能够展现出自身功能,在程序软件的驱动控制下灵活工作。本课题研发的这款高效LED照明控制系统划分为软件和硬件两个部分,软件结构以代码为主导,完成了对STC89C51单片机的操控,分成主程序、液晶驱动子程序、北京时间计量子程序和声音传感器驱动子程序等部分,实现了对各个功能子电路的操控。在测试过程中这个系统能够正常工作,灵活响应用户的指令,经过了多次优化和改进,最终表现出了非常高的工作性能,满足预期功能指标需求。
目录
一、 引言 1
(一) 高效LED照明系统的发展背景 1
(二) 高效LED照明系统的国内外发展现状 1
(三) 本文主要研究内容 1
二、 方案设计及元器件选择 3
(一) 高效LED照明系统的方案设计 3
(二) STC89C51单片机简介 3
(三) LCD1602显示器简介 4
(四) DS1302时钟芯片简介 4
(五) 声音传感器简介 5
三、 系统硬件设计 6
(一) 最小系统电路设计 6
(二) 液晶显示电路设计 7
(三) RTC计时电路设计 7
(四) 声音检测电路设计 8
(五) 灯光驱动电路设计 9
(六) 按键电路设计 9
四、 系统软件设计 11
(一) 高效LED照明系统的主程序流程设计 11
(二) LCD1602液晶屏显示子程序设计 12
(三) DS1302驱动子程序流程设计 12
(四) 声音传感器驱动子程序设计 13
五、 实物制作与调试 15
总结 18
参考文献 19
致 谢 20
附录一 原 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@ 
理图 21
附录二 PCB图 22
附录三 元件列表 23
附录四 程序 24
引言
高效LED照明系统的发展背景
本次毕业设计将要研发的是一款能够实现点阵显示、北京时间计时和声音检测等指标的高效LED照明控制系统,通过对互联网和图书馆中大量的资料进行调阅后我们可以知道,所说的高效LED照明系统实际上是一种内部以微处理器作为控制核心,而且在片外搭配大量的模块电路而形成的一种电子控制系统,这款器件的工作过程受到程序语言的严格控制,现在市面上的高效LED照明控制系统内部主控器件已普遍的在使用三十二位微型控制器了,这是当前科学技术发展的方向,同时也是为了满足用户日益提升的使用需求,高效LED照明系统在近几年的迅速发展和电子技术有着紧密的联系,随着人工智能、大规模集成技术、传感器研发技术的快速发展,这些相关的学科在最近几年中被普遍的应用在高效LED照明系统等系统中,外形体积不断缩小与此同时性能更加精确的智能传感器被大量推向市面,使得高效LED照明系统研发人员在研发过程中可以有较多的选择,依照产品的不同使用场合和应用要求,来挑选更加合适的集成芯片或传感器件等模块,这样使高效LED照明系统在工作过程中就能够发挥出更佳的表现。随着科学技术的快速发展,半导体技术取得了革命性的进步,批量生产十六位和三十二位微处理器的价格被维持在很低,就以STM32等型号的微型控制器来说,其内部几乎集成了电子系统中所有常用的外围模块,如模数转换器、数模转换器以及中断捕捉等,如此丰富的模块电路被集成在单片微型控制器芯片中,成本没有增加很多,反而逐年逼近传统八位机,从而使用这些具备高端水准的微型控制器来作为核心芯片,在增加产品性能的同时,亦在持续降低研发成本,使产品具备更高的竞争能力。
高效LED照明系统的国内外发展现状
当今国内外对于高效LED照明系统的研发重点任务有些差异,受到贸易战等一系列事件的影响,国内对于自主研发知识产权越来越关注,当前内地研发的多数高效LED照明控制系统里面核心芯片都还需要依赖国外提供,这一些核心器件确定了全部高效LED照明控制系统的工作性能以及实现与否的关键所在,而问题一旦出现这些核心芯片上,要是海外不再提供或者产能不足,那么将决定整个高效LED照明控制系统的研发失败,国外的一些研发机构,尤其是已经上手了重要技术的西方国家,虽然也会或多或少的遇到这些难题,但是这不是海外对设计高效LED照明系统的主要问题,多数国外机构将重点放在了怎样提升高效LED照明系统运行效果上,在目前的电路基础上,对软件算法流程的升级和优化是他们的关注点。
本文主要研究内容
本次毕业设计成功设计了一款高效LED照明控制系统,使用了宏晶公司设计的STC89C51单片机来担任主控核心,实现了对参数的高清晰显示、计时和声音检测等功能,本论文是基于STC89C51单片机平台而实现的,通过了硬件电路和软件程序代码的设计,最终将每一线初期指标功能进行了完成,为了确立下文的设计任务,这里须要对本论文的各项设计内容进行确立,下列为各项设计指标:
1、实现STC89C51单片机对LCD1602液晶屏的驱动控制,能够准确无误地将字符显示在液晶屏幕上;
2、设计DS1302时钟芯片驱动电路,能够自动完成对北京时间日期的计时,并且通过备用电池的供电,在高效LED照明控制系统掉电情况下依然能够继续计时;
3、配置声音检测电路,以高性能声音传感器作为核心部分,通过STC89C51单片机的信号采集,能够实现高效LED照明控制系统对声音信号采集的要求;
4、设计LM2596降压文雅电路,实现对系统的供电。
方案设计及元器件选择
高效LED照明系统的方案设计
为了能够更简洁明了的对该款高效LED照明控制系统的设计方案进行阐述,构建了图中的架构图,能够看到整个高效LED照明控制系统被正确的分割成了多个功能电路模块,涵盖了STC89C51单片机最小系统、LCD1602显示电路、RTC计时电路和声音传感器电路等部分,这其中STC89C51单片机当作主控核心微型控制器,实现了对各个功能电路的驱动控制,从而使得各个电路正常启动,如图21所示。

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好棒文