杭电 自动化 短学期 单片机 课程设计 实验报告

综合课程设计
（2010级）
题目综合课程设计学院自动化学院
专业自动化专业
班级100628XX
学号1006XXXX
学生姓名XXX
指导教师XXX/XXX
完成日期20XX年X月XX日
一．实验目的
1.通过1、2、3三个按键实现LED灯的1~20级亮度调节，分别对应变亮、变暗、复位的功能；同时光的亮度值通过数码管显示；
2.通过第四个按键，唤出SOS的灯光和音频求救信号；
3.唤出SOS信号结束后返回亮度调节；
二．实验器材
1.斯迈特89S51F型号单片机实验板套装；
2.RS232转USB串口通讯线；
3.装有Keil软件的PC电脑；
三．实验初衷
1.用以模拟野外生活中使用的可调光源，在不同情况实现不同需求的亮度，在某些情况下节省部分电能；
2.针对野外生存的困境，加入SOS求救机制，以灯光和声音两种方式，采用国际通用海难求救信号的形式发送求救信号；
四．核心电路
图1 数码管和按键部分电路
1.P0和P2对应两个数码管，数码管为共阳极接法，因此输出低电平点亮数码管；此外S0-S3与P3.0-03.3口一一对应，S0-S3按下时接地，低电平是为按下状态；
图2 LED灯部分电路
2.P1对应LED灯LED灯也是共阳极接法，同数码管，输出低电平点亮；五．操作步骤
1.构思实验目的及实现思路；
2.选定单片机实验板的型号和串口线；
图3 斯迈特89S51F型号单片机实验板
3.在Keil中选定相应型号，并且设定合适的配置；
图4 Keil中单片机选型
图5 Keil相应配置
六．设计流程图
1.主程序流程图
（见附录）
3.SOS模块流程图
（见附录）
七．程序代码
#include <reg52.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uchar code shiwei[]={0xc0,0xf9,0xa4};
uchar code gewei[]={0x03,0x9f,0x25,0x0d,0x99,0x49,0x41,0x1f,0x01,0x09};
int sosdone=0;
int i,level,test; // level为亮度值，test作调试使用；int sosnum=0,sosnum0=0; //分别标记中断次数和SOS模式阶段sbit reset=P3^2;
sbit up=P3^0;
sbit down=P3^1;
sbit sosbutton=P3^3; //按下SOS按钮，开机SOS模式；
sbit bee=P2^0;
void relay(int i) //延时函数；
{
i--;
return;
}
void time() interrupt 1 //SOS模式定时器中断；
{
sosnum++;
sosnum0=sosnum/5; //更新sosnum和sosnum0；
TH0=(65536-50000)/256;
TL0=(65536-50000)%256; //设定初始值，时间为50毫秒；
if(sosnum0<6||sosnum0>27)
{
if(sosnum0%2==1)
{ P1=0x00;P2=0x00;P0=0x00;}
else
{ P1=0xff;P2=0xff;P0=0xff;}
}
else
{
if((sosnum0-6)/3%2==1)
{ P1=0x00;P2=0x00;P0=0x00;}
else
{ P1=0xff;P2=0xff;P0=0xff;}
}
if(sosnum0>=32)
{
sosdone=1;
}
}
void sos()
{
sosnum=0;
sosnum0=0;
TMOD=0x01; //定时器模式01,16位定时器； TH0=(65536-50000)/256;
TL0=(65536-50000)%256; //设定周期为50毫秒；
EA=1;
ET0=1;
TR0=1; //开中断，启动定时器；
while(!sosdone);
sosdone=0;
return;
}
void main()
{
int n;
n=0,level=10;
while(1) //让程序持续运行；
{
if(n>=1000) //延时以避免一加到顶；
{ //1000次循环才扫描一次键盘；
if(up==0)
level++;
if(down==0)
level--;
n=0;
}
if(reset==0)
level=10; //按键按下则为低电平；
for(i=0;i<level;i++) //LED为共阳极，低电平有效；
{
P1=0x00;
relay(5000);
}
for(i=0;i<20-level;i++)
{
P1=0xff;
relay(5000);
}
if(level>=20) level=20;
if(level<=1) level=1; //限制level取值范围
n++;
P0=shiwei[level/10];
P2=gewei[level%10];
if(sosbutton==0)
{
relay(100000);
sos();
}
}
}
八．效果展示
1.通过按键调节LED的亮度，并且通过数码管显示亮度的数值，亮度分成1-20级；
图6 亮度值为11时的效果
图7 亮度值为13时的效果
2.按下按键4，实现SOS求救模式，同时通过灯光和蜂鸣器来发送信号；
图8 SOS模式演示效果
九．实验心得
之前有过不少创意，但是因为实践的难度和外设的限制没能实现，包括复杂功能的计算机、二进制转十进制的小游戏、简单的密码锁等。

最后我做的这款调级光源是一个比较基础的东西，其中主要用到了高低电平的占空比来调整LED灯的亮度，通过按键的输入来进行交互，功能包括调亮、调暗、复位。

按下按键4，实现SOS模式。

SOS求救的部分使用了定时器，按照国际通用海难求救信号的形式发出灯光和声音。

总而言之，这个简单的系统可以集成到一个成熟的野外生存套装中。

在这次的实验中，我对按键的扫描、LED灯的控制、定时器的使用都有了全新的认识，同时我对蜂鸣器的音调控制、温度检测等方面也有少许了解。

在程序的编写过程中，在算法方面、硬件电路的结合过程中，困难还是挺多，经过一次次计算、尝试、试探后，才初步拟定一些参数，最典型的是在你解决按键的毛刺上，用来避免亮度一加到顶、一减到底的情况，其中的按键延时通过多次测试才获得一个相对合适的参数。

作为本科期间最后一次短学期，这次的工作更接近于之后的就业，并且由于自由决定开发的内容，给予我们充足的创造力，并且如果想做一些自己独有的东西，就必须自己解决大部分的难题，这对于我们是一个很大的突破。

无论以后是否有机会从事相关行业，这次实践都带我很大的帮助。

十．参考文献
1.谭浩强.C语言程序设计[M].清华大学出版社,2000.
2.张洪润,张亚凡.单片机原理及应用[M].清华大学出版社有限公司,2005.。