51单片机课程设计 声控灯
基于单片机的声控彩灯设计
摘要本次课程设计主题是基于ATMEL公司生产的AT89S52单片机为核心设计一个声控彩灯系统。
系统由模拟电路部分与数字电路部分组成，模拟电路由驻极体麦克风、运算放大器、二极管峰值包络检波器，实现对音频信号进行转换、滤波、放大等处理。
数字电路由A/D转换器、AT89S52单片机及发光二级管组成，单片机将A/D转换后的信号对LED的亮灭进行控制，LED的亮灭情况由音频信号的强度进行控制，点亮的LED的数目随音频音量的增大而增加，随音频音量的减小而减少，实现了一个简单的音乐彩灯控制系统。
关键词：AT89S52单片机；发光二极管； A/D转换器；运算放大器；驻极体麦克风；目录引言 (4)1. 设计任务及要求 (4)2. 方案选择 (4)2.1 方案一：采用数字芯片构成的声控彩灯系统 (4)2.2 方案二：基于AT89S52为核心的单片机声控彩灯系统 (5)2.3 方案比较和选择 (5)2.4声控彩灯系统框图 (6)3. 硬件设计原理 (7)3.1模拟电路部分 (7)3.1.1 模拟电路原理说明 (7)3.1.2 电路仿真过程 (8)3.1.3模拟电路原理图 (11)3.2数字电路部分 (14)3.2.1 数字电路部分原理图 (14)3.2.2 A/D转换器 (15)3.2.3单片机AT89S52介绍 (18)3.2.4 时钟电路与复位电路 (21)3.2.5 LED发光显示电路 (23)3.2.6下载端口 (23)4. 软件设计原理 (24)5. 硬件电路制作和组装调试 (24)6. 软件调试过程及遇到的问题和解决方法 (25)7. 课设总结 (26)谢辞 (27)附录一 (29)附录二 (30)附录三 (31)附录四 (32)引言随着科学技术发展，彩灯艺术更是花样翻新，奇招频出，传统的制灯工艺和现代科学技术紧密结合，将电子、建筑、机械、遥控、声学等新技术、新工艺用于彩灯的设计制作，把形、色、光、声、动相结合，思想性、知识性、趣味性、艺术性相统一，音乐彩灯的出现使人们既得到了视觉与听觉上得享受，同时也给人们紧张的现代生活带来新鲜的色彩与活力。
声控灯程序C语言,基于51单片机的声控灯的设计.doc
声控灯程序C语⾔,基于51单⽚机的声控灯的设计.docPAGE ３基于51单⽚机的声控⼩灯电⼦信息⼯程技术信息⼯程系电⼦信息⼯程技术信息⼯程系年 10 ⽉ 20 ⽇诚 信 声 明本⼈郑重声明：所呈交的毕业设计⽂本和成果，是本⼈在指导⽼师的指导下，独⽴进⾏研究所取得的成果。
成果不存在知识产权争议，本毕业设计不含任何其他个⼈或集体已经发表过的作品和成果。
本⼈完全意识到本声明的法律结果由本⼈承担。
毕业设计者签名：年 ⽉ ⽇⽬ 录1.绪论 (4)1.1论⽂选题的⽬的和意义 (4)1.2国内外关于该论题的研究现状和发展趋势..................... (4)TOC \o "1-3" \h \z \u 2.课程设计的思路和设计说明 (5)2.1题⽬要求 (5)2.2设计思路及说明 (5)3.设计⽅案的⽐较和论证 (5)3.1软件设计⽅法 (5)3.2硬件设计⽅法 (6)4. 声控灯模块设计 (8)4.1光敏电阻.................................... (8)4.2驻极体话筒................................. (9)4.3电源电路设计 (9)4.4串⼝通信的实现 (10)4.5声控模块设计 (11)4. 6声控电路设计 (11)4.7时钟模块设计 (11)4.8系统程序编写 (11)4.9 51单⽚机系统及功能实现 (11)5.设计过程中遇到的问题及解决⽅法 (12)6.实验结果及结论 (12)6.1声控电路结果分析...... (12)致谢 (13)参考⽂献 (13)附页 (15)基于51单⽚机的声控⼩灯摘要：在⽣活中，我们⽆时⽆刻不在使⽤着灯，如台灯、路灯、⽇光灯、照明灯、彩灯等等，但不管什么⽅式的灯，他们的作⽤都是⼀致的——照明。
因此，设计⼀个既实⽤⽅便的照明灯则是我们共同的愿望。
设计⼀种极不浪费电⼒⼜⽅便实⽤的照明灯更是我们⼀直以来努⼒的⽬标。
基于51单片机的声控开关
设计题目：基于51单片机的声控延时开关院系：专业：年级：姓名：指导教师：西南交通大学2016 年月日课程设计任务书专业姓名学号开题日期：年月日完成日期：2016年12月10日题目基于单片机的声控延时开关一、设计的目的自爱迪生发明电灯以来，伴随人们数千年的黑暗孤寂逐渐离我们远去，电灯也变成人们日常生活中不可缺少的部分。
如今，电灯的发展日新月异，新的设计使电灯能更好的服务于我们的生活。
普通灯开关在使用时有些不方便，比如，漆黑的夜晚人们不容易找到电灯的开关，而且电灯一旦打开若不及时关闭，既浪费能源，又可造成城市的光污染。
声控延时开关主要用于小区和办公场所的楼道里，开关的功能是，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道时，发出脚步声或者其他声音，楼道灯自动点亮，提供照明。
当人们走出家门和公寓，楼道的灯延时30秒后自动熄灭，以达到节能的目的。
二、设计的容及要求本文主要是用51单片机来实现声控开关目的，使其具备判断声音大小和延时功能，驻极体话筒接收到一定强度的声音信号后，声音信号转换为电压信号，幅度很小，经放大、整形后，由单片机接收电压信号，程序通过判断电压的大小来判断声音大小，当声音超过一定分贝后，电灯通电点亮。
当单片机接收不到连续的声音阀值后，启动延时程序，电灯大约在30秒后熄灭。
三、指导教师评语四、成绩指导教师(签章)年月日一声控延时开关系统组成框图及工作原理本电路运用驻极体话筒将声音信号转化为电压信号的方式，通过C51单片机中逻辑语句的判断功能和计时功能，设计声控延时开关，电路控制原理如下：图 1 系统总原理图该系统以单片机为核心，控制电路主要是完成电灯的启动、停止以及对声音大小的判断，声音经过驻极话筒转化为电信号，再经过整形电路完成模数转换，数字信号传递给51单片机，由逻辑判断函数完成对声音信号大小的判断，避免生活噪音点亮电灯，浪费能源，计时电路完成对电灯的延时关断，当系统未接收到持续的声音信号时，延时30秒后电灯自动关断。
基于51单片机声光控灯课程设计
基于51单片机声光控灯课程设计引言：51单片机声光控灯是一种能够根据声音的大小和频率来控制灯光亮度和颜色的装置。
本文将介绍基于51单片机的声光控灯的设计原理、硬件电路、软件编程以及实际应用。
一、设计原理声光控灯的设计原理是通过声音传感器检测环境中的声音信号，并将其转换为电信号输入到51单片机中。
通过单片机的模拟转换功能，将声音信号转换为数字信号进行处理。
根据处理后的信号，控制LED灯的亮度和颜色。
二、硬件电路声光控灯的硬件电路主要包括声音传感器、ADC模块、51单片机、三色LED灯等组成。
声音传感器用于检测环境中的声音信号，将其转换为电信号输入到ADC模块中。
ADC模块将模拟信号转换为数字信号，并输入到51单片机中进行处理。
51单片机通过PWM波控制LED灯的亮度和颜色。
三、软件编程声光控灯的软件编程主要包括采集声音信号、信号处理以及LED灯控制等功能。
首先，通过ADC模块采集声音传感器输入的模拟信号，并进行模数转换。
然后，根据转换后的数字信号，进行信号处理，比如判断声音的大小和频率。
最后，根据处理后的信号，通过PWM波控制LED灯的亮度和颜色。
四、实际应用基于51单片机的声光控灯具有广泛的应用前景。
首先，在家庭环境中，可以将其应用于智能家居系统中，实现声控照明功能。
通过声音传感器感知用户的声音指令，控制灯光的亮度和颜色，提高用户的生活体验。
其次，在娱乐场所中，可以将其应用于舞台灯光控制系统中。
根据演出音乐的节奏和声音效果，自动调整舞台灯光的变化，增添演出的氛围和效果。
此外，声光控灯还可以应用于安防领域，通过声音检测来判断是否有异常情况，并通过灯光警示，提醒用户注意安全。
总结：基于51单片机的声光控灯是一种利用声音信号控制灯光亮度和颜色的装置。
通过声音传感器、ADC模块、51单片机和LED灯等组成的硬件电路，以及采集声音、信号处理和LED灯控制等软件编程，实现了声光控灯的功能。
同时，声光控灯在智能家居、娱乐场所和安防领域等方面具有广泛的应用前景。
基于单片机的声控灯控制系统设计
基于单片机的声控灯控制系统设计声控灯是一种利用声音来控制灯光亮与灭的照明装置,它是由可控硅电路、音频放大电路和延时电路等组成，它的原理是当暮色降临后,有人经过声控灯附近并发出声响时,声控灯会自动点亮为行人提供照明,当行人离开一段时间后声控灯会自动熄灭。
但在白天即使有人经过声控灯附近并发出声响声控灯也不会点亮，这样便达到了用时即亮，不用即灭的效果，从而达到节约能源的目的，并有访误触而带有的延时关闭功能，设有手动开关，使其使用更急方便。
本课题是以STC89C51单片机为主，采用引脚功能和指令系统与MCS相兼容的单片机为核心来研究声光控开关的设计，设计中采用驻极体来完成对声音信号的采集，并且可以通过电位器来调节对声音的灵敏度，此外还设有光明控制电路，同样可以通过对电位器的调节来控制对光线强弱的敏感性，再通过单片机内部软件加以判断使开关在白天时即使有声音也不工作并且在声控灯工作一段时间后可以自行熄灭，这种声光双控的系统大大降低了能源的消耗，节约了人力物力，提交本设计的可行性与可靠性。
重要的是声控灯不仅仅适用于居民区的楼道口，而且还适用于工厂，写字楼，教学楼等公共场所，具有小体积、美观、制作及操作方便等优点，在今后的发展中将会使声控灯普及各个大街小巷，暂且不论其节能价值，其在环保方面也颇为建树，没有热辐射，也没有汞等重金属及其污染物的的处理问题，因此还被成为“绿色照明光源”的明日之星。
更何况在我国大部分城市都采用全夜灯的方式用于街道照明，此方法存在两个问题：其一，后半夜行人稀少，采用全夜灯的方式未免也太浪费资源，此外，全夜灯的照明方式会影响街道旁边居民的睡眠，影响到居民的生活质量，由此可见其发展的前途将不容小歔。
关键词：声光控，智能，节能，可靠性。
I目录1. 绪论 ................................................................................................................................... - 0 -1.1 课题背景.................................................................................. - 0 -1.2 课题现状.................................................................................. - 0 -1.3 课题意义.................................................................................. - 1 -1.4 本章小结.................................................................................... - 1 -2.设计方案及工作原理 .............................................................................................. - 1 -2.1 课题的研究内容...................................................................... - 2 -2.2技术方案的选择............................................ 错误!未定义书签。
单片机声控灯课程设计
单片机声控灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本原理和功能，理解声控灯的工作原理；2. 使学生了解并掌握C语言编程基础，能够编写简单的单片机程序；3. 帮助学生理解声控灯电路的组成，掌握相关电子元件的使用。
技能目标：1. 培养学生动手实践能力，能够独立完成声控灯电路的搭建和程序编写；2. 提高学生的故障排查能力，能够分析并解决声控灯制作过程中遇到的问题；3. 培养学生的团队协作能力，能够在小组合作中发挥个人优势，共同完成项目任务。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术的兴趣，培养其创新意识和探索精神；2. 培养学生严谨的科学态度，注重细节，追求卓越；3. 引导学生关注环境保护，培养节能环保意识。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与实践操作，培养学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点：六年级学生具有一定的逻辑思维能力和动手操作能力，对新鲜事物充满好奇心，但注意力容易分散。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生主动探究，关注学生个体差异，提供有针对性的指导。
在教学过程中，关注学生的情感态度，激发学生的学习兴趣，培养其团队合作精神。
通过课程学习，使学生能够达到预定的学习成果，为后续学习奠定基础。
二、教学内容1. 理论知识：- 单片机原理：介绍单片机的组成、工作原理及功能；- C语言编程基础：数据类型、运算符、控制语句等；- 声控灯原理：声音信号处理、电路组成及功能。
2. 实践操作：- 声控灯电路搭建：指导学生使用相关电子元件，搭建声控灯电路；- 程序编写：引导学生使用C语言编写单片机程序，实现声控灯功能；- 故障排查与调试：教授学生如何分析并解决声控灯制作过程中遇到的问题。
3. 教学大纲：- 第一周：单片机原理学习，了解声控灯工作原理；- 第二周：C语言编程基础，学习相关编程知识；- 第三周：声控灯电路搭建，动手实践；- 第四周：程序编写与调试，完成声控灯制作。
基于51单片机的智能声光控开关毕业设计
基于51单片机的智能声光控开关毕业设计智能声光控开关是一种集声音和光线传感技术于一体的自动控制装置，能够通过声音和光线变化来实现开关的控制。
本文将围绕基于51单片机的智能声光控开关进行介绍，总结设计思路、实现方法和功能特点等方面内容。
首先，针对智能声光控开关的设计思路，我们需要考虑以下几个方面：1.声音传感器：通过选择合适的声音传感器来感知外界的声音变化。
可以选择一个高灵敏度的麦克风模块，能够准确地捕捉到声音的频率和强度。
2.光线传感器：用来感知环境光线的变化，可以选择一个光敏电阻模块，通过测量光敏电阻的电阻值来判断光线的亮度。
3.51单片机：作为控制中心，通过编程实现智能声光控开关的控制逻辑。
通过与传感器的通信和数据处理，实现根据声音和光线变化进行开关控制。
接下来，我们来介绍智能声光控开关的实现方法：1.硬件连接：将声音传感器和光线传感器与51单片机进行连接。
声音传感器通常需要一个模拟输入接口，而光线传感器可以选择模拟输入接口或数字输入接口。
2.传感器数据采集：通过编程配置51单片机的模拟输入口，并实现对声音传感器和光线传感器的数据采集。
可以通过ADC（模数转换器）将模拟信号转换为数字信号进行处理。
3.数据处理与控制逻辑：根据采集到的声音和光线数据，编写控制逻辑，实现智能声光控开关的功能。
例如，当声音强度超过一定阈值或光线强度低于一定阈值时，开关自动打开或关闭。
4.开关控制：通过编程配置51单片机的IO口，实现对开关的控制。
当满足开关条件时，将IO口拉高或拉低，来控制开关的状态。
最后，我们总结一下智能声光控开关的功能特点：1.自动感知：基于声音和光线传感技术，实现对外界环境的自动感知和控制。
不需要手动操作，提高了使用的便利性。
2.节能环保：根据光线的亮度自动调节开关的状态，合理利用自然光，降低能耗。
3.安全可靠：通过声音的监听，当有异常声音时，可以自动报警或进行其他安全措施，增加安全性。
4.可扩展性：基于51单片机的设计，可以根据需要进行功能扩展和升级，增加其他传感器模块或实现与其他设备的联动。
基于单片机的声控灯控制系统设计
基于单片机的声控灯控制系统设计声控灯是一种利用声音来控制灯光亮与灭的照明装置,它是由可控硅电路、音频放大电路和延时电路等组成，它的原理是当暮色降临后,有人经过声控灯附近并发出声响时,声控灯会自动点亮为行人提供照明,当行人离开一段时间后声控灯会自动熄灭。
但在白天即使有人经过声控灯附近并发出声响声控灯也不会点亮，这样便达到了用时即亮，不用即灭的效果，从而达到节约能源的目的，并有访误触而带有的延时关闭功能，设有手动开关，使其使用更急方便。
本课题是以STC89C51单片机为主，采用引脚功能和指令系统与MCS相兼容的单片机为核心来研究声光控开关的设计，设计中采用驻极体来完成对声音信号的采集，并且可以通过电位器来调节对声音的灵敏度，此外还设有光明控制电路，同样可以通过对电位器的调节来控制对光线强弱的敏感性，再通过单片机内部软件加以判断使开关在白天时即使有声音也不工作并且在声控灯工作一段时间后可以自行熄灭，这种声光双控的系统大大降低了能源的消耗，节约了人力物力，提交本设计的可行性与可靠性。
重要的是声控灯不仅仅适用于居民区的楼道口，而且还适用于工厂，写字楼，教学楼等公共场所，具有小体积、美观、制作及操作方便等优点，在今后的发展中将会使声控灯普及各个大街小巷，暂且不论其节能价值，其在环保方面也颇为建树，没有热辐射，也没有汞等重金属及其污染物的的处理问题，因此还被成为“绿色照明光源”的明日之星。
更何况在我国大部分城市都采用全夜灯的方式用于街道照明，此方法存在两个问题：其一，后半夜行人稀少，采用全夜灯的方式未免也太浪费资源，此外，全夜灯的照明方式会影响街道旁边居民的睡眠，影响到居民的生活质量，由此可见其发展的前途将不容小歔。
关键词：声光控，智能，节能，可靠性。
I目录1. 绪论 ................................................................................................................................... - 0 -1.1 课题背景.................................................................................. - 0 -1.2 课题现状.................................................................................. - 0 -1.3 课题意义.................................................................................. - 1 -1.4 本章小结.................................................................................... - 1 -2.设计方案及工作原理 .............................................................................................. - 1 -2.1 课题的研究内容...................................................................... - 2 -2.2技术方案的选择............................................ 错误!未定义书签。
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课程设计报告
华中师范大学武汉传媒学院
传媒技术学院
电子信息工程2011
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单片机课程设计
一、设计题目、要求
题目：声控灯设计
要求：A.使用单片机实现声控灯 B.当说话声音大于一定程度时，发光二极管显示，延时大于1秒
二、设计框图
1、硬件框图
三、方案设计
如果要让接在P1.0口的LED1亮起来，那么只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要接在P1.0口的LED1熄灭，就要把P1.0口的电平变为高电平；同理，接在P1.1～P1.7口的其他7个LED 的点亮和熄灭的方法同LED1。
因此，要实现流水灯功能，我们只要将发光二极管LED1～LED8依次点亮、熄灭，8只LED 灯便会一亮一暗的做流水灯了。
在此我们还应注意一点，由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短，我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间，否则我们就看不到“流水”效果了。
四、硬件原图设计
STC 89C51
复位 电路
键 盘
震荡 电路 流水灯 电路
五、程序流程图
六、仿真图
仿真结果如下：当S2关闭
开始
根据键盘指令执行流水灯显示效果
检查是否有键按下
读取键值
执行结束
当S3关闭七、制作
八、调试
流水灯制作完成后，我们对它进行了调试，一开始灯不停地闪，无法接受到声音信号。
后来，我们对PCB进行了检查，发现有放大电路的集电极连接线断路了，导致声音信号没法被芯片接收到。
我们迅速的电路进行了修复。
修复后，电路能够顺利的进行工作了。
九、心得体会
回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功。
在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。
比如在调试的时候，程序老是不稳定中断服务程序有时执行一次，有时又执行两次，开始我以为是板子受环境影响。
后来在网上百度才知道是软件问题，是我忘了在执行中断服务程序时候把相应的中断关了，导致在执行中断服务程序时易受影响执行两次或两次以上。
在这个发现问题之后，我在中断服务程序中关了相应的外中断之后。
问题就解决了，下载程序到板子之后，运行就正常了。
此次课程设计让我明白了，想要把所学的东西应用于实践一定要有扎实的基本功，理论和实践是有很大的差别的。
十、源程序
#include<reg51.h>
typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned int uint;
#define led P1 //流水灯控制
sbit voice=P2^4;//声音输入1101 1011
uchar code tab1[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//上到下
uchar code tab2[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe};//下到上
uchar code tab3[]={0xe7,0xdb,0xbd,0x7e};//中间到两边
uchar code tab4[]={0x7e,0xbd,0xdb,0xe7};//两边到中间
uchar he[4]={0,0,0,0};
uchar num=0;
uchar counter=0;//定时计数
uchar counter1=0;//定时计数
bit flag=0;//切换闪烁
bit flag1=0;
void delay1m(uint x)
{
uint i,j;
for(i=0;i<x;i++) //连数x次，约x ms
for(j=0;j<120;j++); //数120 次，约1 ms
}
void time0_time1_init()
{
TMOD=0x11;
TH1=(65535-50000)/256;TL1=(65535-50000)%256;
TH0=(65535-50000)/256;TL0=(65535-50000)%256;
TR0=0;ET1=ET0=TR1=EA=1;
}
void main()
{
time0_time1_init();delay1m(2000);
while(1)
{
if(!flag1)
{
if(!voice)
{
num++;flag1=1;
he[0]=he[1]=he[2]=he[3]=0;
if(num>=5){num=0;}
TR0=1;
}
}
}
}
void time1_interrupt()interrupt 3
{
TH1=(65535-50000)/256;TL1=(65535-50000)%256;
counter++;
if(counter>=6)
{
counter=0;
switch(num)
{
case 0:if(flag==0){led=0x00;flag=1;}else {led=0xff;flag=0;}break;//闪烁
case 1:led=tab1[he[0]];he[0]++;if(he[0]>=8)he[0]=0;break;//上到下
case 2:led=tab2[he[1]];he[1]++;if(he[1]>=8)he[1]=0;break;//下到上
case 3:led=tab3[he[2]];he[2]++;if(he[2]>=4)he[2]=0;break;//中间到两边
case 4:led=tab4[he[3]];he[3]++;if(he[3]>=4)he[3]=0;break;//两边到中间
default:break;
}
}
}
void time0_interrupt()interrupt 1
{
TH0=(65535-50000)/256;TL0=(65535-50000)%256;
counter1++;
if(counter1>=20)//1s后再检测
{
counter1=0;
flag1=0;
TR0=0;
}
}。