一种pwm的泛光控制系统设计
摘 要在日益发展的现代社会，在人们日益提高的生活质量要求下，对照明的需求与要求也在增加，导致在照明方面消耗了越来越多的能源。本论文是基于PWM的泛光控制系统的设计，是通过控制PWM的占空比，来控制负载上实际得到的电压大小，达到泛光控制的目的。本文的软件设计包括了相关硬件进行定义，对变量进行定义等模块，以及对程序进行初始化设定的模块，对交流调压，延时触发和中断等一系列程序进行设定的模块。整体设计师通过利用单片机来发出不同占空比的有序的PWM波，由此来控制触发双向晶闸管，从而达到节能控制的目的。硬件电路则包括了取样、光耦隔离、过零检测、彩灯回路等多个环节。系统进行将软、硬件合理配合，在经过调试之后，从而实现相应的功能。ABSTRACTIn modern society, the growing, the quality of life of people in the increasing demands, the lighting needs and requirements are also increasing, resulting in lighting consumes more and more energy. This paper is designed for flood control PWM system based, by controlling the duty cycle of the PWM to control the load on the actual size of the resulting voltage to achieve the purpose of flood control. This article connected the definition ofsoftware design, contact hardware model, a variable definition model initialization model s, AC voltage gulator model, delay trigger model and interrupt model. The use of MCU three I / O port to issue three disparatebaded on PWM wave Ha
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rdware circuit by the take samplesdistricts, zero-crossing detection districts, opto isolated districts, Pan glory lamp circuit, thyristors, relays and other components. System software and hardware complex, debugging to achieve full functionality. Keywords: Analog Lantern Group; energy-saving control; PWM dimming; flood control; trigger circuit.摘 要 2ABSTRACT 2第一章 绪 论 11.1 课题研究的背景及意义 11.2国内外课题研究的发展概状 11.3 课题研究的未来发展趋势 21.4 课题研究的内容和工作 2第二章 系统设计原理 32.1 系统概述 32.2 PWM调光概述 32.2.1 PWM调光概念 32.2.2 PWM调光去闪烁 32.2.3 PWM调光原理 32.2.4开关稳压器在调光中的作用 42.2.5 调光频率与对比度成反比 52.2.6 PWM占空比的原理 5第三章 系统总体设计 63.1 总体设计目的 63.2 总体设计方案 6第四章 系统硬件设计 74.1LED灯组控制环节 74.2光耦驱动电路 74.3双向可控硅电路 84.4主回路控制电路设计及元件选择 94.5整体电路设计图 124.6整体的电路设计思路 124.7硬件电路实物 13第五章 系统软件设计 145.1主程序设计 145.2中断服务子程序设计 14结束语 16致 谢 17参考文献 18附 件 19第一章 绪 论1.1 课题研究的背景及意义 国内目前低效率、高能耗的照明系统越来越不能满足人们需求。就比如日常生活的照明系统，白天室内开灯过亮，而不开灯自然光照明无法满足工作或学习所需的光照需求。这种消耗浪费大量能源的照明方式,依旧不符合人们对照明诸多方面的基本需求。当代照明除了满足人们基本的日常生活需求之外，将更多的注意力摆在了能源的节约和使用者的便利上，以及满足人类工程学的个性方面的要求。为了达到一个合理、经济和节能的目标,首先应改采用先进、成熟的技术和产品,如灯光、照明、照明控制系统。是以,为了顺应不同的个人和工作要求,结合智能照明系统的自动调整和手动调整已成为不可或缺的了。1.2国内外课题研究的发展概状 城市智能照明控制系统第一阶段，控制方式主要包括手动控制、时钟控制方式，基于系统单体或有线网络只具有开关灯的功能。手动控制方式是由操作人员现场控制路灯开关。虽然这种方式投入较少，但难度大也不安全，并且工作量大，只能适用于装置较少的情况。时钟控制方式是指一般情况下通过时钟控制器实现对路灯开关的控制。这种方式虽然可以降低成本和劳动资源的投入，但是却不能有效而及时的随气象等状况而做出相应的改变。由于时差的原因，不同时钟控制器之间运行也存在时差，并不同步，所以反映照明的运行情况也存在延时。 照明控制系统的第二阶段以“遥控、遥测、遥讯”为特征的动态智能控制技术逐渐被广泛应用。为了满足监控都市照明的要求，该系统的监控终端分布在现场并且还通过一套计算机系统来控制。为了实现对城市照明设施监控，人们在照明控制箱内安装监控终端，用无线方式与监控中心的主机相连。系统通过采集电压电流功率亮灯率等信息,全方位的了解了照明系统的实时运行状况，同时系统还具有远程自动抄表、发现故障自动报警、发现故障自动隔离等多种使用方便的功能。由于具备了较高的智能化程度以及较强的反应能力，并有多种工作模式的选择，所以这种控制方式可用于检测设备故障，但却因为故障智能化判断能力较低，还不具备无法精确定位故障点的功能，所以并不适合精细化的管理。 照明系统的最新近况，随着快速普及的城市智能化，对照明的需求不断上升使得照明设施大量增多，于是，人们对照明的精细化管理的要求也日益增高。因此在原有“三遥”系统基础上不断的加强和完善其智能化、信息化等, 不断提高管理的效率。这种新型系统不仅具有能够对设施的精确监督控制的功能，而且对于人员的而且实现了对人员、设施等的更加准确细致的管理。我们需要对原有的“三遥”系统进行整体的升级改造，以适应日益发展的城市照明管理需求，实现更加科学化、现代化的智能照明管理。1.3 课题研究的未来发展趋势由于智能化的照明技术切实的促进了数字化家居的发展，因而智能照明市场在近几年逐步开始发展起来。而消费者对于智能化家居的认知度的提高，使智能照明逐步买进了产业化发展的阶段。鉴于智能照明技术的发展趋势，现阶段在不就得将来将得到进一步的应用和推广，并充分融入人们的日常生活。智能照明控制系统现状已经不是想象中的那么难的事情，已经在发展中有了极大的突破，或许现在的智能照明控制系统不太好，但是因为他的发展前景及其有开拓性，所以智能照明技术将会融入我们每个人的学习生活中。1.4 课题研究的内容和工作本课题的研究内容主要是基于PWM的泛光控制系统的设计。通过学习该系统的工作原理和、并设计将其实现。主要具体研究一下几个内容：(1)首先，通过各种渠道收集整理对与课题相关的资料，通过资料对泛光控制系统、PWM调光系统有一个大致的了解。对单片机的系统设计进行详细的了解和学习，并且学会使用单片机的内外设计，由此实现程序的下载，数据的传输；(2)对收集到的资料进行深入学习，要对泛光控制系统历代以来的发展情况和和现在的应用情况进行一定的了解。然后，在认真理解背景资料的情况下，完成给系统总体的方案设计；(3)在经过学习研究并确定了总体的设计方案系统硬件的设计之后，我们开始对系统所需要的硬件进行删选。首先我们选定主控芯片，随后我们对所需的晶闸管，交流调压模块以及各硬件进行选择。然后在对各个模块的工作原理了解学习后，开始设计模块和微处理器之间连接电路； (4)系统软件的设计,画出流程图，以此来介绍主程序、中断服务子程序、延时服务子程序等主要模块的应用软件的编写，然后对系统的软件部分进行设计； (5)调试系统则主要是解释是怎样通过PWM的调光对灯的亮度和开关进行智能的控制和调节。 (6)最后对本课题做综述性的总结。第二章 系统设计原理2.1 系统概述 本课题的设计任务是完成基于PWM的泛光控制系统的设计。随着社会经济的持续发展，泛光控制系统的应用范围越来越广而智能化也越来越高，科技含量同时也高。先进的泛光控制系统正集中体现了当代科学技术发展的最新发展成果。当代大多数的泛光控制系统都是直接设定好开关系统的，但是这种方式能耗很高十分不节能，另外这种方式也不符合智能节能的特点。本课题所设计的系统采用的是PWM调控，这种模式和过去所采用的模式不同，主要是通过PWM来调节LED的光波频率和开关。从而实现泛光节能的智能控制。2.2 PWM调光概述2.2.1 PWM调光概念 脉宽调制(PWM)是通过微处理器的数字输出来有效的控制模拟电路,在测量、通信及LED照明等许多领域中都有着广泛的应用。 通过数字控制的模拟电路,可以显著降低系统的成本和功率消耗。此外,许多包含PWM控制器芯片的微控制器和DSP,使未来可以更容易的实现数字控制。 也就是过,PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过用具有高分辨率的计数器调制方波的占空比对某个具体模拟信号的电平进行编码。由于在任意时刻,满幅值的直流供电只有ON和OFF两种状态，所以，PWM信号仍然是数字的。 负载加直流供电的时候为通的状态,供电被断开的时候为断的状态。任意模拟值在有足够的带宽的情况下都可以使用PWM进行编码。LED调节灯光主要是在电压一定的情况下，改变电阻值改变灯的亮度，实现了灯光的多极化变化。目前很多对于调光的要求都是连续不间断的调光，根据所需要的亮度进行调节。而许多模拟调光都是利用连续电流的优势来调节，但往往由于硬件对电流调整范围的限制屡屡碰壁。而数字调光则是利用PWM来怪变开关LED的电流导通时间，从而实现光线的调节。2.2.2 PWM调光去闪烁在现在这个处处追求效率，最求节能的社会，人们对一切可以改变的失误进行升级更新。而在生活中几乎无处不在的照明则是首当其冲迫切需要做出改变的。越来愈多的高效LED开始广泛普及，但是，这样往往就失去了操作简单的优势。所以，在很多情况下就需要用一些效率低的稳压器来确保LED的均匀亮度的产生。现阶段的调光技术无非是数字和模拟两种形式，LED电流在模拟调光时电流范围受到了局限，而数字调光可以通过高速让人眼无法察觉。2.2.3 PWM调光原理图2-1 采用PWM调光的LED驱动器及波形 LED制造商指定的其产品的驱动电流的大小，这将在这些条件为特定的电流主波长或CCT产品下提供保证。 PWM调光的优势是完全不考虑光的强度，同时也保证了设计师所需的LED发射的色彩。这种精确控制是用于红，绿和蓝（RGB）的应用中特别重要，因为这些应用混合光混合的不同颜色，以产生白光。从驱动IC来看，模拟调光面临严峻的挑战，主要由于输出电流的精度问题。所以在某种形式的串联电阻的输出中加入LED驱动器，用以检测电流和所选电流检测电压VSNS将具有协调作用，使得电路能够保持高信噪比（SNR），同时保持低功率消耗，驱动器容量限制，偏移量所造成的相对保持固定错误和延迟。为了减少在闭环系统中的输出电流，有必要调降VSNS，但这样一来，输出电流将变得没有之前的准确，直到它的绝对值等于误差电压为止，最后，输出电流将变得不再受控制，目标输出电流不能确定。一般来说，PWM调光除了可以提高精度以外，线性控制低阶光输出也比模拟调光更加强烈。2.2.4开关稳压器在调光中的作用 对于一个标准的电源设计稳压器来说，一般情况下会设计包含一个开始或关断的引脚，以用于使用PWM的逻辑信号，由于硅片需要在响应时间内将电流维持在关断电流左右，所以这就导致了相应的延迟时间变得非常长。可是，专门适用于驱动LED的开关稳压器则与上述情况恰恰相反，它可以在开始的引脚上所加逻辑为低时，并且保持其内部的正常运行的条件下，还可以尽量的减少TD，并且当LED被关闭时，他们将面临更大的工作电流的问题。 当要把PWM调光控制功能发挥到最好的时候，那么转上(Slew-up)和转下(Slew-down)之间的延迟就需要保持在最低值，这不仅仅是为了得到最好的对比度，而且还由LED0目标所需的时间减少开支。 （在这种情况下，它并不能保证相同的主波长或CCT目标）在其控制那里的标准开关调节器具有一个软启动和一个软关闭。我们需要从硅芯片的设计理念和以及开关稳压器的结构着手以减少tSU和TSD。2.2.5 调光频率与对比度成反比 在PWM调光中，每个LED的响应时间都有固定的值，图2-2演示了三种不同的延迟形式，延迟越多的所能达到的对应的对比度就越低。（光强度控制的量度）。图2-2 调光延迟 在图2-2，从逻辑信号VDIM上升至输出电流开始增加之间的延迟表示为TD，而从0输出电流切换到为目标电流所需的时间表示为TSD，如在大部分的情况下调光频率fDIM与对应的对比度成反比的，它是因为这些固定的延迟只会占据调光周期TDIM的一小部分。如果小于120Hz，即调光频率fDIM的下限，人眼就无法看见。对比度一般表示为导通时间的最小值的倒数。 通常较高的PWM调光频率被应用到机器视觉和工业检验等，其主要原因是高速摄像头和传感器反应速度，比人眼更快。在这样的应用中，高速开启和关闭LED灯不旨在降低平均光输出量，还在于将传感器或摄像机的捕获时间与光输出达成同步。2.2.6 PWM占空比的原理 占空比也就是相当于在一组脉冲波形中，高电平所占的时间占整个周期时间的比值。而PWM调压就是利用开关时间的不同使得该时间与其两端的电压的幅值构成了一块一块的间隔的小方块。而其宽度还可通过PWM的作用去改变。使其在单位时间内所占据的面积发生改变。由此，通过与外部电路相配合改变两端的电压。而电路中晶闸管的导通时间也就相当于PWM输出高电平的时间。第三章 系统总体设计3.1 总体设计目的 此次设计主要是通过充分利用单片机对灯泡进行交流调压，从而实现节能控制的目的。其中，灯泡相当于模拟调压的负载。我们通过对加在负载上的电压进行改变从而改变灯泡的亮度。这相当于模拟的小型智能照明系统。 其中对三组灯的控制要求是： 将第一组灯的亮度由最亮调至最暗，再进行反方向调节，每次变化时间控制在5S之内 。 将第二组灯的亮度由70%的亮度调至10%，再进行反方向调节，每次变化时间控制在5S之内。 将第三组灯的亮度由60%的亮度调至20%，再进行反方向调节，每次变化时间控制在5S之内。3.2 总体设计方案本设计我们通过单片机给晶闸管一个触发信号，晶闸管导通后，双向可控硅的栅极得到信号，两极之间加上一个电压，双向可控硅导通。通过改变导通时间，改变输出PWM的输出波的占空比，改变加在灯组上的电压，实现灯组亮度的连续变化。具体操作为一下几点： （1）首先搭出过零触发环节电路，然后在50Hz电压下，每隔10ms进行一次过零触发，使其保证信号与单片机的同步。 （2）将过零检测信号作为用于中断的触发信号接到单片机的P1口。在进入中断后，对灯组进行控制调节。 （3）进入中断后，第一步需要进行断点保护，接着实行延时触发。 由之前的设定，我们需要将三组灯的亮度分别由最亮到最暗，70%到10%，60%到20%，随后反方向变化。时间均控制在5s内。所以我们需要在程序中对晶闸管的导通角进行改变，使其进行延时触发。第四章 系统硬件设计 系统的硬件设计主要包含了LED灯组的控制回路和继电器控制部分以及脉冲控制回路等多个环节。4.1LED灯组控制环节LED灯组控制环节的设计如下图4-1所示。图4-1 控制系统的执行环节设计LED灯组控制环节最重要的元件就是双向可控硅，而设计整个电路的关键就在于如何设计它的驱动电路。双向可控硅的通断与否与灯的亮与否直接挂钩。而本设计中，我们选择用光耦MOC3063来实现驱动。当给光耦加高电平时，光耦导通，双向可控硅也导通。通过控制双向可控硅的导通时间，来改变输出PWM的占空比，导通时间越长，占空比就越高。R19和C5组成的RC网络起到吸收的作用。R13起到限流的作用。R14起到分流的作用，防止在晶闸管截止的情况下，仍有小电流使双向可控硅继续导通则无法对灯组进行调光。4.2光耦驱动电路由于双向可控硅直接约220V交流电相连接，很容易导致一些安全问题。为了预防这些问题的出现，我们需要将其和控制电路隔离开来。除了从安全方面考虑外，晶闸管通断的瞬间都可能出现干扰电路的尖峰电压出现，所以为了防止干扰，也必须将其隔离。而光电耦合器除了外在的体积小的特点外，它的抗干扰能力也十分强大，并且相较于其他元件更容易得到触发脉冲。所以，在此设计中，我们选择采用带有过零检测的MOC3063来隔离电路以及驱动双向可控硅。MOC3063的内部结构简言之就是一个过零检测器加上一个双向可控硅。图示4-2为其内部结构图。表4-1 MOC3061规格图4-2 MOC3063内部结构在图4-1中，当PA口接高电平，也就是说MOC3063的4、6引脚间的电压稍微过零，那么光耦立刻导通；反之，接低电平，则光耦截止，与此同时，双向可控硅也将一直处在截止状态中。4.3双向可控硅电路 1）双向可控硅 双向可控硅即两个反并联的单向可控硅合并在一起。具有双向导通的可控硅,能实现在交流电的正半周期和负半周期都可以触发导通。其英文名TRIAC即三极交流开关，双向可控硅（TRIAC）从形式上看就是两个单向可控硅反并联在一起，使其可以双向导通。让它可以再交流电的任意半个周期内都可以触发导通。通常情况下，用MT1和MT2分别表示它的两极。双向可控硅的控制极的信号有无决定了双向可控硅的通断。它的两极之间若是加了一个大于门槛电压的电压时，我们就可以通过改变栅极电压来改变可控硅的通断。反之，当两极之间的电压很小，相当于高阻状态时，管子截止。 2）触发方式利用双向可控硅使得高低阻态之间相互转换可以用不同的方式实现。相应的分为以下四种方式：表4-2 双向可控硅的转换通常情况下，为了获得较高的灵敏度和触发电流，我们让双向可控硅工作在前两种的控制方式之下。而在本设计中，我们选用第一种进行控制。双向可控硅的控制极一经触发便会失效。以维持电流IH为界限，一旦双向可控硅的电流低于该值是，它的状态就会从低阻态变成了高阻态。由此特性我们可以发现，在交流电的条件下，一旦电源电压过零，双向可控硅就会截止，这就导致没到半个周期是都要重新触发双向可控硅。 3）P02，P03，P04的脉冲输出时间控制为了模拟小型PWM调光，我们一共采用三组灯来进行控制。每一组由三盏灯并联组成，在本设计中，我们采用的是交流LED灯来实现。三组灯分别接到单片机的P02，P03，P04口。为了更明显的看出效果，我们需要同时给三组灯加不同的电压，使他们表现出不同的亮度变化。4.4主回路控制电路设计及元件选择为了保护电路的安全，我们采取了双重开关来控制灯的亮灭。一种是通过软件的设计给继电器发出对应的信号，使其通断，以此来改变灯的明灭。其次就是在回路上串联了一个继电器，使我们可以手动认为的控制电路的通断，灯的明灭。这样也可以使整个回路更加的便利和收放自如。继电器应用的示意图如图4-3所示。图4-3 继电器电路如图4-3中，K1表示开关，KA表示继电器的线圈，K2表示常开触点。因此，K1合，KA得电，K2闭合，回路导通，灯亮。反之K1断开，KA失电，K2断开，回路截止，灯灭。 1）51单片机的脉冲输出首先，设置P3.5为输出口，并且赋予它高电平。然后，要使其组成一个安全的发脉冲电路，由P3.5依次接上起到隔离作用的光电耦合器，再次需要注意区分输入输出端，其次，接三极管后，接入起到开关作用的继电器。其中，线圈的正极对应接电源，负极对应接三极管，常开触点接需要接受脉冲的彩灯回路。其硬件连接图如下图4-4所示。图4-4 脉冲控制电路硬件连接图上图4-4中利用发光二极管D5的明灭来对应显示脉冲是否到达。一旦P3.5口接高电平后，电流通过光电耦合器和三极管到达二极管，所以二极管发光，则代表脉冲到来，与此同时，继电器的KA得电，常开触点闭合，则相当于开关电路导通。当然，为了使电路更为灵活方便，继电器也可以通过手动的方式实现电路的通断。双重开关使得整个电路的通断更加灵活自如。2）灯组造型本设计中的三组灯排列如图4-5所示。图4-5 三组灯排列示意图其中LED1，LED2，LED3并联为第一组灯LED4，LED5，LED6并联为第二组灯；LED7，LED8，LED9并联为第三组灯；三组灯分别接到单片机的P04,P03，P02口，通过给三个口发出不同触发脉冲，使其亮度实现一系列的变化。由200V到65V；0V到65V，200V到100V；200V到100V，150V到65V。在这里，我们选用的是40W，220V的白炽灯，从而可以很显著的表现出灯光亮度的变化。魅族正常工作电流为（/220V)×3=0.545A。同时鉴于电压的稳定性选择了4A，400V的双向可控硅BT136。4.5整体电路设计图图4-6 整体电路图4.6整体的电路设计思路 由于本设计是用的220V的交流电，为了给单片机提供电压。所以首先，我们使用220~10的变压器，将电压降至22V，然后架设整流桥，将交流电压转变成直流电压。接着，在通过一个降压芯片7805将电压降至5V，加到单片机上，给单片机提供工作电压。 单片机的三个输出端口分别接三个泛光彩灯回路。当端口输出高电平时，光电耦合器的输入端导通，使得双向晶闸管导通，通过控制晶闸管导通时间的不同，输出不同占空比的PWM波。三个泛光彩灯回路分别接三组白炽灯。通过输出不同的占空比的PWM波，改变加在白炽灯上的电压大小，从而达到了改变灯组不同亮度变化的目的。而在继电器回路中，当光耦的输入端加上高电平时，光耦导通，发光二极管发光，与此同时，继电器的线圈得电，常开触点闭合，整个电路导通。除此之外，还可以利用手动开关控制电路的通断，使整个电路具有双重开关保障。4.7硬件电路实物图4-7电路实物图 由于时间的问题，本次的硬件的搭建，首先，按模块一一焊接好，然后用飞线的方式将几个模块连接起来。最后将程序下载进去，然后通电进行调试。第五章 系统软件设计5.1主程序设计图5-1 主程序流程图 首先，设置第一组灯的PWM占空比的初始值为80%，延时200ms后，再将PWM的占空比依次减少10%，知道完成第一组灯亮度要求的最小设定值为止。第一组灯结束后，再转换至第二组灯按上述方式改变。5.2中断服务子程序设计程序在进入中断程序后便通过发出一系列的脉冲触发晶闸管来实现每组灯的不同亮度的变化。中断程序流程图5-2如图所示。图5-2 中断程序流程图结束语 基于现在众多关于智能照明的研究设计上，我设计了一种基于PWM的泛光控制系统，这个设计是利用改变晶闸管的导通角，输出不同频率的PWM波，来控制负载上实际得到的电压大小，以此达到智能照明，泛光控制的目的。经过了五个多月的学习和努力，我从一开始的懵懵懂懂，似懂非懂的状态，到慢慢的学习，摸索，终于完成了整个系统的硬件的搭建和软件的设计。从一开始对课题的茫然和一头雾水的状态，再到一点点请教老师和同学，最后自己动手完成了整个毕业设计，中途有失败，有失望，也曾被种种困难打退回去。但是我并没有放弃，时刻保持着要完成毕业设计的信念，最后是我成功的完成了毕业设计，也使我的设计基本实现了相应的功能。 在完成毕业设计的过程中，除了对所遇到了种种困难印象深刻外，一个又一个知识上的难点疑点也都拉着我一步步的去探索去发现。在原有的设计上做出一些改变。使得现在的毕业设计可以更好地发挥出相应的功能。 最后，通过对这次课题的深刻研究和反复探索，我不仅深刻的了解了关于PWM调光的一系列问题之外，同时还对各种编程语言有了更深的理解，对各种元件在不同的电路的不同的功能都有了更加全面的了解，也通过动手完成硬件的搭建，更加熟练了动手能力，画图能力，包括对流程图的设计都有了更加深刻和全面的认识。最重要的是激发了我对接下来学习的热情，希望在之后的研究生学习生活中，可以更全面更深入的学习单片机等一系列的知识，并且对于自己动手设计和调试有了更多的热情。在这之前，由于我的知识不到位，技术水平的欠缺，使得我的这个设计还存在着很多欠缺和不足之处，希望各位老师可以谅解并且批评指正，非常感谢。致 谢 经过了五个多月的学习和探索研究，我大学生活唯一也是最后一次的本科生毕业设计就要告一段落了。作为一个知识不全面，技术不精的学生，由于我的经验匮乏，很多设计和思想都很不成熟，许多地方考虑不周，之所以最后能很好地完成了我的毕业设计，除了自己的努力外更多的是老师和同学们的帮助。所以首先，我要特别感谢我的指导老师孙承志老师，如果没有他对我的督促，对我的谆谆教诲，对我的耐心指导和讲解，我想我是没有办法完成我的毕业设计的。 其次，我要感谢的是我们班的同学们，在我茫然无助的时候向我伸出援手。在我不懂得问题上，给我很详细的分析，并给出他们的建议。无论多小的问题都尽可能的给出最详细的解答，他们让我感受到了团队的温暖，给了我无限的支持和鼓励，带着我一步步前行。 然后，我要感谢我的舍友，这几个月以来，我们一起早出晚归，一起为毕业设计而奋斗，苦恼的时候一起伤神，开心的时候一起庆祝。彻夜努力的时候总有一盏陪伴的灯，无时无刻不在身边给我鼓励和支持，让我能一直坚持下去。 最后，我还要谢谢电气与自动化工程学院的每一位老师，感谢他们在大学四年的时间里，教会了我无数宝贵的知识，教我认真做事的信念，并且教会了我很多做人做事的宝贵的经验，让我不仅在知道如何解决书本上难题的同时，也知道了该如何在人生的道路上处理复杂的人际关系，为我今后的学习生活铺垫了道路。我相信，无论过了多少年，每当我回想起大学四年的时光时，一定会因为这些经历而会心一笑。参考文献[1]陈雪丽.单片机原理及接口技术.化学工业出版社，2005[2]张友德，赵志英，涂时亮.单片机微机原理应用与实验，复旦大学出版，2003[3]李国宾. 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J. Circ. Theor. Appl., 2015, Vol.43 (3)附 件/*Intel 8052*/#includetypedef unsigned int U16;#define FOSC 12000000L#define PERIOD 50000 // 50ms #define T0CounterStart() TR0 = 1#define T0CounterStop() TR0 = 0#define T1CounterStart() TR1 = 1#define T1CounterStop() TR1 = 0sbit PWMIO = P1^0;void T0Init(void);void T1Init(void);void PortInit(void);U16 DUTY = 5000*2;void main(void){PortInit();T0Init();T1Init();T0CounterStart();T1CounterStart();while(1);}void PortInit(void){PWMIO = 1;}void T0Init(void){TMOD |= 0x01;TH0 = (65536-PERIOD)/256;TL0 = (65536-PERIOD)%256;EA = 1;ET0 = 1;TR0 = 0;}void T1Init(void){TMOD |= 0x10;TH1 = (65536-DUTY)/256;TL1 = (65536-DUTY)%256;EA = 1;ET1 = 1;TR1 = 0;}void T0_Handler(void) interrupt 1{TH0 = (65536-PERIOD)/256;TL0 = (65536-PERIOD)%256;PWMIO = 1;T1CounterStart();}void T1_Handler(void) interrupt 3{T1CounterStop();TH1 = (65536-DUTY)/256;TL1 = (65536-DUTY)%256;PWMIO = 0;}
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Keywords: Analog Lantern Group; energy-saving control; PWM dimming; flood control; trigger circuit.摘 要 2ABSTRACT 2第一章 绪 论 11.1 课题研究的背景及意义 11.2国内外课题研究的发展概状 11.3 课题研究的未来发展趋势 21.4 课题研究的内容和工作 2第二章 系统设计原理 32.1 系统概述 32.2 PWM调光概述 32.2.1 PWM调光概念 32.2.2 PWM调光去闪烁 32.2.3 PWM调光原理 32.2.4开关稳压器在调光中的作用 42.2.5 调光频率与对比度成反比 52.2.6 PWM占空比的原理 5第三章 系统总体设计 63.1 总体设计目的 63.2 总体设计方案 6第四章 系统硬件设计 74.1LED灯组控制环节 74.2光耦驱动电路 74.3双向可控硅电路 84.4主回路控制电路设计及元件选择 94.5整体电路设计图 124.6整体的电路设计思路 124.7硬件电路实物 13第五章 系统软件设计 145.1主程序设计 145.2中断服务子程序设计 14结束语 16致 谢 17参考文献 18附 件 19第一章 绪 论1.1 课题研究的背景及意义 国内目前低效率、高能耗的照明系统越来越不能满足人们需求。就比如日常生活的照明系统，白天室内开灯过亮，而不开灯自然光照明无法满足工作或学习所需的光照需求。这种消耗浪费大量能源的照明方式,依旧不符合人们对照明诸多方面的基本需求。当代照明除了满足人们基本的日常生活需求之外，将更多的注意力摆在了能源的节约和使用者的便利上，以及满足人类工程学的个性方面的要求。为了达到一个合理、经济和节能的目标,首先应改采用先进、成熟的技术和产品,如灯光、照明、照明控制系统。是以,为了顺应不同的个人和工作要求,结合智能照明系统的自动调整和手动调整已成为不可或缺的了。1.2国内外课题研究的发展概状 城市智能照明控制系统第一阶段，控制方式主要包括手动控制、时钟控制方式，基于系统单体或有线网络只具有开关灯的功能。手动控制方式是由操作人员现场控制路灯开关。虽然这种方式投入较少，但难度大也不安全，并且工作量大，只能适用于装置较少的情况。时钟控制方式是指一般情况下通过时钟控制器实现对路灯开关的控制。这种方式虽然可以降低成本和劳动资源的投入，但是却不能有效而及时的随气象等状况而做出相应的改变。由于时差的原因，不同时钟控制器之间运行也存在时差，并不同步，所以反映照明的运行情况也存在延时。 照明控制系统的第二阶段以“遥控、遥测、遥讯”为特征的动态智能控制技术逐渐被广泛应用。为了满足监控都市照明的要求，该系统的监控终端分布在现场并且还通过一套计算机系统来控制。为了实现对城市照明设施监控，人们在照明控制箱内安装监控终端，用无线方式与监控中心的主机相连。系统通过采集电压电流功率亮灯率等信息,全方位的了解了照明系统的实时运行状况，同时系统还具有远程自动抄表、发现故障自动报警、发现故障自动隔离等多种使用方便的功能。由于具备了较高的智能化程度以及较强的反应能力，并有多种工作模式的选择，所以这种控制方式可用于检测设备故障，但却因为故障智能化判断能力较低，还不具备无法精确定位故障点的功能，所以并不适合精细化的管理。 照明系统的最新近况，随着快速普及的城市智能化，对照明的需求不断上升使得照明设施大量增多，于是，人们对照明的精细化管理的要求也日益增高。因此在原有“三遥”系统基础上不断的加强和完善其智能化、信息化等, 不断提高管理的效率。这种新型系统不仅具有能够对设施的精确监督控制的功能，而且对于人员的而且实现了对人员、设施等的更加准确细致的管理。我们需要对原有的“三遥”系统进行整体的升级改造，以适应日益发展的城市照明管理需求，实现更加科学化、现代化的智能照明管理。1.3 课题研究的未来发展趋势由于智能化的照明技术切实的促进了数字化家居的发展，因而智能照明市场在近几年逐步开始发展起来。而消费者对于智能化家居的认知度的提高，使智能照明逐步买进了产业化发展的阶段。鉴于智能照明技术的发展趋势，现阶段在不就得将来将得到进一步的应用和推广，并充分融入人们的日常生活。智能照明控制系统现状已经不是想象中的那么难的事情，已经在发展中有了极大的突破，或许现在的智能照明控制系统不太好，但是因为他的发展前景及其有开拓性，所以智能照明技术将会融入我们每个人的学习生活中。1.4 课题研究的内容和工作本课题的研究内容主要是基于PWM的泛光控制系统的设计。通过学习该系统的工作原理和、并设计将其实现。主要具体研究一下几个内容：(1)首先，通过各种渠道收集整理对与课题相关的资料，通过资料对泛光控制系统、PWM调光系统有一个大致的了解。对单片机的系统设计进行详细的了解和学习，并且学会使用单片机的内外设计，由此实现程序的下载，数据的传输；(2)对收集到的资料进行深入学习，要对泛光控制系统历代以来的发展情况和和现在的应用情况进行一定的了解。然后，在认真理解背景资料的情况下，完成给系统总体的方案设计；(3)在经过学习研究并确定了总体的设计方案系统硬件的设计之后，我们开始对系统所需要的硬件进行删选。首先我们选定主控芯片，随后我们对所需的晶闸管，交流调压模块以及各硬件进行选择。然后在对各个模块的工作原理了解学习后，开始设计模块和微处理器之间连接电路； (4)系统软件的设计,画出流程图，以此来介绍主程序、中断服务子程序、延时服务子程序等主要模块的应用软件的编写，然后对系统的软件部分进行设计； (5)调试系统则主要是解释是怎样通过PWM的调光对灯的亮度和开关进行智能的控制和调节。 (6)最后对本课题做综述性的总结。第二章 系统设计原理2.1 系统概述 本课题的设计任务是完成基于PWM的泛光控制系统的设计。随着社会经济的持续发展，泛光控制系统的应用范围越来越广而智能化也越来越高，科技含量同时也高。先进的泛光控制系统正集中体现了当代科学技术发展的最新发展成果。当代大多数的泛光控制系统都是直接设定好开关系统的，但是这种方式能耗很高十分不节能，另外这种方式也不符合智能节能的特点。本课题所设计的系统采用的是PWM调控，这种模式和过去所采用的模式不同，主要是通过PWM来调节LED的光波频率和开关。从而实现泛光节能的智能控制。2.2 PWM调光概述2.2.1 PWM调光概念 脉宽调制(PWM)是通过微处理器的数字输出来有效的控制模拟电路,在测量、通信及LED照明等许多领域中都有着广泛的应用。 通过数字控制的模拟电路,可以显著降低系统的成本和功率消耗。此外,许多包含PWM控制器芯片的微控制器和DSP,使未来可以更容易的实现数字控制。 也就是过,PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过用具有高分辨率的计数器调制方波的占空比对某个具体模拟信号的电平进行编码。由于在任意时刻,满幅值的直流供电只有ON和OFF两种状态，所以，PWM信号仍然是数字的。 负载加直流供电的时候为通的状态,供电被断开的时候为断的状态。任意模拟值在有足够的带宽的情况下都可以使用PWM进行编码。LED调节灯光主要是在电压一定的情况下，改变电阻值改变灯的亮度，实现了灯光的多极化变化。目前很多对于调光的要求都是连续不间断的调光，根据所需要的亮度进行调节。而许多模拟调光都是利用连续电流的优势来调节，但往往由于硬件对电流调整范围的限制屡屡碰壁。而数字调光则是利用PWM来怪变开关LED的电流导通时间，从而实现光线的调节。2.2.2 PWM调光去闪烁在现在这个处处追求效率，最求节能的社会，人们对一切可以改变的失误进行升级更新。而在生活中几乎无处不在的照明则是首当其冲迫切需要做出改变的。越来愈多的高效LED开始广泛普及，但是，这样往往就失去了操作简单的优势。所以，在很多情况下就需要用一些效率低的稳压器来确保LED的均匀亮度的产生。现阶段的调光技术无非是数字和模拟两种形式，LED电流在模拟调光时电流范围受到了局限，而数字调光可以通过高速让人眼无法察觉。2.2.3 PWM调光原理图2-1 采用PWM调光的LED驱动器及波形 LED制造商指定的其产品的驱动电流的大小，这将在这些条件为特定的电流主波长或CCT产品下提供保证。 PWM调光的优势是完全不考虑光的强度，同时也保证了设计师所需的LED发射的色彩。这种精确控制是用于红，绿和蓝（RGB）的应用中特别重要，因为这些应用混合光混合的不同颜色，以产生白光。从驱动IC来看，模拟调光面临严峻的挑战，主要由于输出电流的精度问题。所以在某种形式的串联电阻的输出中加入LED驱动器，用以检测电流和所选电流检测电压VSNS将具有协调作用，使得电路能够保持高信噪比（SNR），同时保持低功率消耗，驱动器容量限制，偏移量所造成的相对保持固定错误和延迟。为了减少在闭环系统中的输出电流，有必要调降VSNS，但这样一来，输出电流将变得没有之前的准确，直到它的绝对值等于误差电压为止，最后，输出电流将变得不再受控制，目标输出电流不能确定。一般来说，PWM调光除了可以提高精度以外，线性控制低阶光输出也比模拟调光更加强烈。2.2.4开关稳压器在调光中的作用 对于一个标准的电源设计稳压器来说，一般情况下会设计包含一个开始或关断的引脚，以用于使用PWM的逻辑信号，由于硅片需要在响应时间内将电流维持在关断电流左右，所以这就导致了相应的延迟时间变得非常长。可是，专门适用于驱动LED的开关稳压器则与上述情况恰恰相反，它可以在开始的引脚上所加逻辑为低时，并且保持其内部的正常运行的条件下，还可以尽量的减少TD，并且当LED被关闭时，他们将面临更大的工作电流的问题。 当要把PWM调光控制功能发挥到最好的时候，那么转上(Slew-up)和转下(Slew-down)之间的延迟就需要保持在最低值，这不仅仅是为了得到最好的对比度，而且还由LED0目标所需的时间减少开支。 （在这种情况下，它并不能保证相同的主波长或CCT目标）在其控制那里的标准开关调节器具有一个软启动和一个软关闭。我们需要从硅芯片的设计理念和以及开关稳压器的结构着手以减少tSU和TSD。2.2.5 调光频率与对比度成反比 在PWM调光中，每个LED的响应时间都有固定的值，图2-2演示了三种不同的延迟形式，延迟越多的所能达到的对应的对比度就越低。（光强度控制的量度）。图2-2 调光延迟 在图2-2，从逻辑信号VDIM上升至输出电流开始增加之间的延迟表示为TD，而从0输出电流切换到为目标电流所需的时间表示为TSD，如在大部分的情况下调光频率fDIM与对应的对比度成反比的，它是因为这些固定的延迟只会占据调光周期TDIM的一小部分。如果小于120Hz，即调光频率fDIM的下限，人眼就无法看见。对比度一般表示为导通时间的最小值的倒数。 通常较高的PWM调光频率被应用到机器视觉和工业检验等，其主要原因是高速摄像头和传感器反应速度，比人眼更快。在这样的应用中，高速开启和关闭LED灯不旨在降低平均光输出量，还在于将传感器或摄像机的捕获时间与光输出达成同步。2.2.6 PWM占空比的原理 占空比也就是相当于在一组脉冲波形中，高电平所占的时间占整个周期时间的比值。而PWM调压就是利用开关时间的不同使得该时间与其两端的电压的幅值构成了一块一块的间隔的小方块。而其宽度还可通过PWM的作用去改变。使其在单位时间内所占据的面积发生改变。由此，通过与外部电路相配合改变两端的电压。而电路中晶闸管的导通时间也就相当于PWM输出高电平的时间。第三章 系统总体设计3.1 总体设计目的 此次设计主要是通过充分利用单片机对灯泡进行交流调压，从而实现节能控制的目的。其中，灯泡相当于模拟调压的负载。我们通过对加在负载上的电压进行改变从而改变灯泡的亮度。这相当于模拟的小型智能照明系统。 其中对三组灯的控制要求是： 将第一组灯的亮度由最亮调至最暗，再进行反方向调节，每次变化时间控制在5S之内 。 将第二组灯的亮度由70%的亮度调至10%，再进行反方向调节，每次变化时间控制在5S之内。 将第三组灯的亮度由60%的亮度调至20%，再进行反方向调节，每次变化时间控制在5S之内。3.2 总体设计方案本设计我们通过单片机给晶闸管一个触发信号，晶闸管导通后，双向可控硅的栅极得到信号，两极之间加上一个电压，双向可控硅导通。通过改变导通时间，改变输出PWM的输出波的占空比，改变加在灯组上的电压，实现灯组亮度的连续变化。具体操作为一下几点： （1）首先搭出过零触发环节电路，然后在50Hz电压下，每隔10ms进行一次过零触发，使其保证信号与单片机的同步。 （2）将过零检测信号作为用于中断的触发信号接到单片机的P1口。在进入中断后，对灯组进行控制调节。 （3）进入中断后，第一步需要进行断点保护，接着实行延时触发。 由之前的设定，我们需要将三组灯的亮度分别由最亮到最暗，70%到10%，60%到20%，随后反方向变化。时间均控制在5s内。所以我们需要在程序中对晶闸管的导通角进行改变，使其进行延时触发。第四章 系统硬件设计 系统的硬件设计主要包含了LED灯组的控制回路和继电器控制部分以及脉冲控制回路等多个环节。4.1LED灯组控制环节LED灯组控制环节的设计如下图4-1所示。图4-1 控制系统的执行环节设计LED灯组控制环节最重要的元件就是双向可控硅，而设计整个电路的关键就在于如何设计它的驱动电路。双向可控硅的通断与否与灯的亮与否直接挂钩。而本设计中，我们选择用光耦MOC3063来实现驱动。当给光耦加高电平时，光耦导通，双向可控硅也导通。通过控制双向可控硅的导通时间，来改变输出PWM的占空比，导通时间越长，占空比就越高。R19和C5组成的RC网络起到吸收的作用。R13起到限流的作用。R14起到分流的作用，防止在晶闸管截止的情况下，仍有小电流使双向可控硅继续导通则无法对灯组进行调光。4.2光耦驱动电路由于双向可控硅直接约220V交流电相连接，很容易导致一些安全问题。为了预防这些问题的出现，我们需要将其和控制电路隔离开来。除了从安全方面考虑外，晶闸管通断的瞬间都可能出现干扰电路的尖峰电压出现，所以为了防止干扰，也必须将其隔离。而光电耦合器除了外在的体积小的特点外，它的抗干扰能力也十分强大，并且相较于其他元件更容易得到触发脉冲。所以，在此设计中，我们选择采用带有过零检测的MOC3063来隔离电路以及驱动双向可控硅。MOC3063的内部结构简言之就是一个过零检测器加上一个双向可控硅。图示4-2为其内部结构图。表4-1 MOC3061规格图4-2 MOC3063内部结构在图4-1中，当PA口接高电平，也就是说MOC3063的4、6引脚间的电压稍微过零，那么光耦立刻导通；反之，接低电平，则光耦截止，与此同时，双向可控硅也将一直处在截止状态中。4.3双向可控硅电路 1）双向可控硅 双向可控硅即两个反并联的单向可控硅合并在一起。具有双向导通的可控硅,能实现在交流电的正半周期和负半周期都可以触发导通。其英文名TRIAC即三极交流开关，双向可控硅（TRIAC）从形式上看就是两个单向可控硅反并联在一起，使其可以双向导通。让它可以再交流电的任意半个周期内都可以触发导通。通常情况下，用MT1和MT2分别表示它的两极。双向可控硅的控制极的信号有无决定了双向可控硅的通断。它的两极之间若是加了一个大于门槛电压的电压时，我们就可以通过改变栅极电压来改变可控硅的通断。反之，当两极之间的电压很小，相当于高阻状态时，管子截止。 2）触发方式利用双向可控硅使得高低阻态之间相互转换可以用不同的方式实现。相应的分为以下四种方式：表4-2 双向可控硅的转换通常情况下，为了获得较高的灵敏度和触发电流，我们让双向可控硅工作在前两种的控制方式之下。而在本设计中，我们选用第一种进行控制。双向可控硅的控制极一经触发便会失效。以维持电流IH为界限，一旦双向可控硅的电流低于该值是，它的状态就会从低阻态变成了高阻态。由此特性我们可以发现，在交流电的条件下，一旦电源电压过零，双向可控硅就会截止，这就导致没到半个周期是都要重新触发双向可控硅。 3）P02，P03，P04的脉冲输出时间控制为了模拟小型PWM调光，我们一共采用三组灯来进行控制。每一组由三盏灯并联组成，在本设计中，我们采用的是交流LED灯来实现。三组灯分别接到单片机的P02，P03，P04口。为了更明显的看出效果，我们需要同时给三组灯加不同的电压，使他们表现出不同的亮度变化。4.4主回路控制电路设计及元件选择为了保护电路的安全，我们采取了双重开关来控制灯的亮灭。一种是通过软件的设计给继电器发出对应的信号，使其通断，以此来改变灯的明灭。其次就是在回路上串联了一个继电器，使我们可以手动认为的控制电路的通断，灯的明灭。这样也可以使整个回路更加的便利和收放自如。继电器应用的示意图如图4-3所示。图4-3 继电器电路如图4-3中，K1表示开关，KA表示继电器的线圈，K2表示常开触点。因此，K1合，KA得电，K2闭合，回路导通，灯亮。反之K1断开，KA失电，K2断开，回路截止，灯灭。 1）51单片机的脉冲输出首先，设置P3.5为输出口，并且赋予它高电平。然后，要使其组成一个安全的发脉冲电路，由P3.5依次接上起到隔离作用的光电耦合器，再次需要注意区分输入输出端，其次，接三极管后，接入起到开关作用的继电器。其中，线圈的正极对应接电源，负极对应接三极管，常开触点接需要接受脉冲的彩灯回路。其硬件连接图如下图4-4所示。图4-4 脉冲控制电路硬件连接图上图4-4中利用发光二极管D5的明灭来对应显示脉冲是否到达。一旦P3.5口接高电平后，电流通过光电耦合器和三极管到达二极管，所以二极管发光，则代表脉冲到来，与此同时，继电器的KA得电，常开触点闭合，则相当于开关电路导通。当然，为了使电路更为灵活方便，继电器也可以通过手动的方式实现电路的通断。双重开关使得整个电路的通断更加灵活自如。2）灯组造型本设计中的三组灯排列如图4-5所示。图4-5 三组灯排列示意图其中LED1，LED2，LED3并联为第一组灯LED4，LED5，LED6并联为第二组灯；LED7，LED8，LED9并联为第三组灯；三组灯分别接到单片机的P04,P03，P02口，通过给三个口发出不同触发脉冲，使其亮度实现一系列的变化。由200V到65V；0V到65V，200V到100V；200V到100V，150V到65V。在这里，我们选用的是40W，220V的白炽灯，从而可以很显著的表现出灯光亮度的变化。魅族正常工作电流为（/220V)×3=0.545A。同时鉴于电压的稳定性选择了4A，400V的双向可控硅BT136。4.5整体电路设计图图4-6 整体电路图4.6整体的电路设计思路 由于本设计是用的220V的交流电，为了给单片机提供电压。所以首先，我们使用220~10的变压器，将电压降至22V，然后架设整流桥，将交流电压转变成直流电压。接着，在通过一个降压芯片7805将电压降至5V，加到单片机上，给单片机提供工作电压。 单片机的三个输出端口分别接三个泛光彩灯回路。当端口输出高电平时，光电耦合器的输入端导通，使得双向晶闸管导通，通过控制晶闸管导通时间的不同，输出不同占空比的PWM波。三个泛光彩灯回路分别接三组白炽灯。通过输出不同的占空比的PWM波，改变加在白炽灯上的电压大小，从而达到了改变灯组不同亮度变化的目的。而在继电器回路中，当光耦的输入端加上高电平时，光耦导通，发光二极管发光，与此同时，继电器的线圈得电，常开触点闭合，整个电路导通。除此之外，还可以利用手动开关控制电路的通断，使整个电路具有双重开关保障。4.7硬件电路实物图4-7电路实物图 由于时间的问题，本次的硬件的搭建，首先，按模块一一焊接好，然后用飞线的方式将几个模块连接起来。最后将程序下载进去，然后通电进行调试。第五章 系统软件设计5.1主程序设计图5-1 主程序流程图 首先，设置第一组灯的PWM占空比的初始值为80%，延时200ms后，再将PWM的占空比依次减少10%，知道完成第一组灯亮度要求的最小设定值为止。第一组灯结束后，再转换至第二组灯按上述方式改变。5.2中断服务子程序设计程序在进入中断程序后便通过发出一系列的脉冲触发晶闸管来实现每组灯的不同亮度的变化。中断程序流程图5-2如图所示。图5-2 中断程序流程图结束语 基于现在众多关于智能照明的研究设计上，我设计了一种基于PWM的泛光控制系统，这个设计是利用改变晶闸管的导通角，输出不同频率的PWM波，来控制负载上实际得到的电压大小，以此达到智能照明，泛光控制的目的。经过了五个多月的学习和努力，我从一开始的懵懵懂懂，似懂非懂的状态，到慢慢的学习，摸索，终于完成了整个系统的硬件的搭建和软件的设计。从一开始对课题的茫然和一头雾水的状态，再到一点点请教老师和同学，最后自己动手完成了整个毕业设计，中途有失败，有失望，也曾被种种困难打退回去。但是我并没有放弃，时刻保持着要完成毕业设计的信念，最后是我成功的完成了毕业设计，也使我的设计基本实现了相应的功能。 在完成毕业设计的过程中，除了对所遇到了种种困难印象深刻外，一个又一个知识上的难点疑点也都拉着我一步步的去探索去发现。在原有的设计上做出一些改变。使得现在的毕业设计可以更好地发挥出相应的功能。 最后，通过对这次课题的深刻研究和反复探索，我不仅深刻的了解了关于PWM调光的一系列问题之外，同时还对各种编程语言有了更深的理解，对各种元件在不同的电路的不同的功能都有了更加全面的了解，也通过动手完成硬件的搭建，更加熟练了动手能力，画图能力，包括对流程图的设计都有了更加深刻和全面的认识。最重要的是激发了我对接下来学习的热情，希望在之后的研究生学习生活中，可以更全面更深入的学习单片机等一系列的知识，并且对于自己动手设计和调试有了更多的热情。在这之前，由于我的知识不到位，技术水平的欠缺，使得我的这个设计还存在着很多欠缺和不足之处，希望各位老师可以谅解并且批评指正，非常感谢。致 谢 经过了五个多月的学习和探索研究，我大学生活唯一也是最后一次的本科生毕业设计就要告一段落了。作为一个知识不全面，技术不精的学生，由于我的经验匮乏，很多设计和思想都很不成熟，许多地方考虑不周，之所以最后能很好地完成了我的毕业设计，除了自己的努力外更多的是老师和同学们的帮助。所以首先，我要特别感谢我的指导老师孙承志老师，如果没有他对我的督促，对我的谆谆教诲，对我的耐心指导和讲解，我想我是没有办法完成我的毕业设计的。 其次，我要感谢的是我们班的同学们，在我茫然无助的时候向我伸出援手。在我不懂得问题上，给我很详细的分析，并给出他们的建议。无论多小的问题都尽可能的给出最详细的解答，他们让我感受到了团队的温暖，给了我无限的支持和鼓励，带着我一步步前行。 然后，我要感谢我的舍友，这几个月以来，我们一起早出晚归，一起为毕业设计而奋斗，苦恼的时候一起伤神，开心的时候一起庆祝。彻夜努力的时候总有一盏陪伴的灯，无时无刻不在身边给我鼓励和支持，让我能一直坚持下去。 最后，我还要谢谢电气与自动化工程学院的每一位老师，感谢他们在大学四年的时间里，教会了我无数宝贵的知识，教我认真做事的信念，并且教会了我很多做人做事的宝贵的经验，让我不仅在知道如何解决书本上难题的同时，也知道了该如何在人生的道路上处理复杂的人际关系，为我今后的学习生活铺垫了道路。我相信，无论过了多少年，每当我回想起大学四年的时光时，一定会因为这些经历而会心一笑。参考文献[1]陈雪丽.单片机原理及接口技术.化学工业出版社，2005[2]张友德，赵志英，涂时亮.单片机微机原理应用与实验，复旦大学出版，2003[3]李国宾. 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