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1、题目： 宠物定时喂食盒Title: Pet feeding box timer院系名称：物理与通信电子学院学生姓名： 胡冰 学生学号： 0708060025 专 业： 电子信息工程 指导老师： 王君 完成时间： 2011年4月 II摘 要本设计所研究的是实现一个宠物自动喂食器，即将宠物饲料放入其中，设定五个喂食点，当到达这一时间点后自动进行喂食。主要研究如何在设定时间点内将宠物饲料投放出来。宠物喂食器系统主要包括单片机控制、自动开关和音乐提示系统、倒计时间设定系统。喂食器的喂食过程，通过键盘设定五个倒计时间，当依次到达这五个时间时，定时器同时向继电器和音乐芯片发送信号，音乐芯片播放一段音乐将宠
2、物吸引过来，继电器开关闭合使发光二极管导通发出红光表示开关打开投送食物。本设计解决了工作时或节假日时由于主人不在不能对宠物进行喂食，避免了宠物由于饮食不正常所产生的问题。在整个系统中，利用单片机对各个系统进行控制。 倒计时系统时间通过六位七段数码管显示出来。利用键盘设定五个倒计时间，单片机不停的读取时间，并判断是否到达喂食时间。开关系统由继电器和发光二极管表示 ，继电器收到高电平时开关闭合发光二极管导通表示开关打开投放喂食。同时设有音乐提示系统，当到达喂食时间后音乐芯片播放一段音乐提示宠物进行喂食。关键词：自动喂养；智能；单片机控制 AbstractThe study design is to
3、 achieve an automatic pet feeder, pet feed into which will set the five fed point, when you reach this point in time, automatically feeding. The main point of how to set the time within the pet food put out. Pet feeder system includes MCU control, automatic switch and music alert system, the remaini
4、ng time setting system. Feeder feeding process, the five remaining time set by the keyboard, when the order reaches the five time, while the timer chip to send a signal relay and music, music playback chip, a piece of music attracted the pet, the relay switch is closed So that a red light emitting d
5、iode, said switch delivery of food. This design solves the holidays when work or not is not the owner of the pet to feed, to avoid the pet food is not normal because the problems arising. Throughout the system, the use of single chip control system of each. Countdown to the system time by six out of
6、 seven segment digital display. Using the keyboard to set the five remaining time, microcontroller reads the stop time and to determine whether the feeding time arrives. Switching system by the relay and the light-emitting diode, said switch is closed when the relay received high light-emitting diod
7、e, said switch is running feeding. Tip has a music system, when the arrival time after feeding a piece of music tips music playback chip to feed pets.Keywords: automatic feeding; intelligent; MCU显示对应的拉丁字符的拼音字典 - 查看字典详细内容15目 录摘 要IABSTRACTII1 引言12 设计要求13 方案论证13.1 自动开关模块23.2 按键控制模块23.3 显示模块34 设计原理34.1单
8、片机模块34.2 自动开关模块64.2.1 自动开关简介64.2.2 继电器64.3 音乐提示模块94.4 LED数码管显示模块104.4.1 数码管显示简介104.4.2 数码管编码表114.5 按键模块125 软件部分125.1 开发工具介绍135.2 程序框图:146 仿真结果数据分析147 结束语15参考文献16附录一：电路图16附录二：源程序171 引言 现在很多家庭都饲养有猫、狗等宠物，为了保证宠物的身体健康，喂食时需注意定时定量，但很多人由于工作等原因无法做到，宠物自动喂食盒可以定时定量的进食，且设计简单方便，有一定的实用价值。2 设计要求利用单片机的定时功能设计一个有38个格子
9、的宠物自动喂食盒，要求：可以通过键盘输入至少3个倒计时时间，每一个倒计时时间到后，打开对应的宠物食物储存格； 打开食物储存格时，自动播放一段音乐召唤宠物进食。扩展功能： 按照 年/月/日/时/分 的格式输入宠物进食时间； 可录制主人的话语在喂食时自动播放吸引宠物进食。3 方案论证 分析本题，根据设计要求先确定了本系统的整体设计原理框图如图1： 图1 原理框图3.1 自动开关模块方案一：采用电磁阀开关控制食物投送。当到达倒计时点时，定时器向电磁阀开关发出信号，电磁阀中线圈有了电流产生磁场，将开关拉起投送食物，断电后失去磁性阀门关闭，由单片机控制其开启和闭合。方案二：采用继电器和发光二极管近似表示
10、。 本系统是基于51单片机的宠物自动喂食的设计，由于采用电磁阀开关在硬件制作过程比较复杂，而近似用继电器和发光二极管代替比较容易，当继电器接收到一个高电平时开关闭合，发光二极管导通发出红光表示自动投食，所以我采用方案二 。3.2 按键控制模块方案一：采用7个触键开关， 可实现五个倒计时间依次键入。方案二：采用的4*4的矩阵键盘，用于控制计时器的启停，倒计时时设定，其中有些键是复合键功能键，即一个键有多个功能，另外还有些键单纯的数字键。由于本宠物自动喂食实验采用 7个触键开关在硬件焊接上较容易，价格也较后者实惠，所以采用方案一。 3.3 显示模块方案一：选用数码管显示，用普通的数码管显示简单的数
11、字、符号、字母。方案二：选用液晶显示,显示的内容更加的丰富。此系统 需依次显示5个倒计时间 ，每个时间需显示出六个数字，由于数码管更加的实惠，故我选择了方案一。4 设计原理 本系统选用的模块包括：单片机系统，倒计时设定模块，按键模块，自动开关模块，音乐提示模块，具体的电路图参照附录二。4.1 单片机模块单片机的选择采用易购的AT89S52系列，这种单片机具有足够的空余硬件资源，以实现其它的扩展功能，由于计时器要求计时精确，所以采用24MHZ的晶振，提高计时的精确性。AT89S52是低功耗、高性能的CMOS 8位单片机。片内带有8KB的Flash存储器，且允许在系统内改写或用编程器编程。另外，A
12、T89S52的指令系统和引脚与80C52完全兼容，所以近几年AT89S52单片机应用极为广泛。它与8051单片机的不同之处：1) 有CHMOS工艺的节能运行方式；2) 增加了一个16位的定时器T2，共有3个16位定时/计数器；3) 6个中断源；4) 片内RAM由128 B增加为256 B；5) ROM类型属于Flash存储器；6) 工作主时钟频率在0 HZ 24MHZ之间；7) 一个全双工串行口；8) 有低功耗空闲状态和低功耗停机状态。AT89S52的定时/计数器AT89S52单片机有3个16位的定时/计数器，与8051相比多一个定时/计数器T2。定时/计数器T0和T1与8051的T0、T1完
13、全相同，T2与8052的T2完全相同。定时/计数器T2是一个功能较强的16位定时/计数器，它具有自动重装载与捕获能力。在特殊功能寄存器组中有5个与T2有关的寄存器：控制寄存器T2CON、捕获寄存器RCAP2H和RCAP2L、定时寄存器高低字节TH2和TL2。由于增加了定时/计数器T2,从而使中断源从5个增加到6个，增加的T2中断源由T2溢出标志TF2和T2外部中断标志EXF2逻辑产生。CPU响应中断请求后，需要由软件判别是TF2还是EXF2产生的中断，并由软件将引起该中断的标志清零，而TF0和TF1是由硬件清零的，这是它们的不同之处。单片机的复位电路1) 上电复位电路上电复位电路的复位是利用电
14、容器充电实现的，当加电时，电容C充电，电路有电流流过，构成回路，在电阻R上产生压降，RESET引脚为高电平；当电容C充满电后，电路相当于断开，RESET的电位与地相同，复位结束。复位的时间与充电的时间有关，充电时间越长复位时间越长，增大电容或增大电阻都可以增加复位时间。2) 开关复位电路这种复位电路具有上电复位又具有外部开关复位的功能。它的上电复位功能与跟上面的一样，但它还可以通过按键实现复位，按下键后，通过R1和R2形成回路，使RESET端产生高电平。按键的时间决定了复位的时间。无论是哪一种复位电路都要保证在RESET引脚上提供10ms以上的稳定的高电平。CR+5VRSTRST+5VCR1R
15、2 图2（a）上电复位电路 图2（b）开关复位电路单片机的时钟电路单片机时钟信号可以由两种方式产生：内部时钟方式和外部时钟方式。外部时钟方式适合于多块芯片同时工作，便于同步，本设计只有一片单片机，所以选用内部时针方式。晶振选用24MHZ的晶振，是为了提高计时的精确性。为了减少寄生电容，更好地保证振荡器稳定可靠的工作，晶振和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近。两个电容可以帮助起振，典型值为30pF，调节它们可以达到微调时钟频率的作用。晶振起振后，单片机内部的振荡电路便自激振荡，此时在XTAL2线上输出一个3V左右的正弦波，我们可以用示波器观察。计时器T2工作在定时模式时，计数脉冲选用内部时钟脉冲，每个机器周期使计数器的值增1，每个机器周期等于12个振荡周期，
