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1、华中农业大学学士学位论文（设计）Equation Chapter 1 Section 1(1.1)本科毕业设计说明书 题 目悬挂式旋耕耙的设计姓 名学 号专 业机械设计制造及其自动化指导教师职 称教授 中国武汉二 七 年 五 月I华中农业大学学士学位论文（设计）目 录摘 要I关键词IAbstractIKey WordsI1绪论12开发环境简介121PROTELDXP简介122使用PROTEL画图原理223仿真开发环境简介43单片机基础531单片机的体系结构532AT89C2051单片机的原理5321AT89C2051特性5322AT89C2051的结构框图6323AT89C2051的引脚说明及
2、引脚功能6323专用功能寄存器（SFR）8324指令约束条件8325CPU工作方式9326对Flash闪速存储器的编程9327内部地址计数器1033AT89C2051软硬件的开发1034性能价格比1035应用104系统硬件设计104.1总体方案设计10411设计原理11412系统总体性能要求114121成本因素114122环境适应性114123节能性114124可靠性114125方便性11413装置总体结构原理图1142系统硬件设计12421单片机型号的选择12422环境照度检测电路12423分时切换控制电路12424路灯点亮按钮位13425看门狗电路13426系统供电电源设计144271主系
3、统电源电路144272分时切换控制电路工作电源14428系统时钟电路设计15429长期运行的安全性设计154291功耗与散热问题154292装置过流问题155软件设计1551AT89C2051的程序编制15511编程算法15512数据查询16513RDY/BSY16514程序校验16517片擦除16518读特征字节16519编程接口1652MCS-51汇编语言简介16521直接寻址16522寄存器寻址16523寄存器间接寻址17524立即寻址17535变址寻址17546位寻址17547相对寻址1753系统软件设计17531主程序结构17532中断服务程序186结束语19参考文献19致谢20附录
4、1：系统程序代码21附录2：设计原理图24附录3：仿真界面图25住宅公用路灯用电量分配装置的设计摘 要提出一款基于单片机的居民住宅公用楼道路灯用电分摊装置的设计方案。充分利用单片机的内部资源,借助单片机的数据运算处理能力和控制能力,采用按用电时间“均摊”原理,各用户轮流为住宅公用楼道路灯供电,较好地解决了楼道路灯电费收缴的难题,有较好的实用价值。关键词单片机；公用路灯；电量分配器；硬件；软件Design of Coulomb Distributer for Residential Public Road LampAbstractPut forward a design project of p
5、ublic stairway lampps electricity cost assigned device in residential building based onsingle chip computer. The project takes full advantage of the internal resources of the single chip computer ,especially its data processingand controlling ability. In terms of the principle of even distribution b
6、ased on the time of using electricity ,every user supplies power to the public stairway lamps in turn. Thus the problem of collecting stairway lamp electricity cost will be settled well.Key WordsSingle Chip Computer；public road lamp；coulomb distributer；hardware ；software华中农业大学学士学位论文（设计）1绪论当前我国经济快速增长
7、，房地产市场持续升温，各种档次的商品房层出不穷。伴随着住房制度改革的深入，越来越多的居民买了商品房。住进了商品住宅楼。这种改变促进了国民经济的发展，同时也提高了广大人民生活的文明程度。随之而来的问题就产生了，原来的单位住宅楼是由单位安装路灯并由单位负责缴费的，楼内居住的单位职工不用担心没路灯和收缴费用的问题；而商品住宅楼内的居民来自不同的单位，这就产生了路灯问题。不安装路灯不便利；安装路灯后，对于商品住宅楼的路灯电费，如果由各小区的物业管理人员或社区管理员统一挨家挨户定期收取，住户分担，十分不方便，因为城市已普及了一户一表。楼道路灯问题日益成为住房商品化后的一个难题（杨本文,郑旭东，2006）
8、。而且目前我国作为一个能源短缺的国家，电力供应十分地紧张，缺电现象非常严重，应该推广应用节能型高效路灯设备，节约照明用电，实现资源的充分合理应用，保障市民的出行安全（陈宇勤，2006）。因此，提出一款基于单片机的居民住宅公用楼道路灯用电分摊装置的全自动控制设计方案。充分利用单片机的内部资源，借助单片机的数据运算处理能力和控制能力，采用按用电时间“均摊”原理（王振明，002）。各用户轮流为住宅公用楼道路灯供电，较好地解决了楼道路灯电费收缴的难题，有较好的实用价值。2开发环境简介21PROTELDXP简介Protel2004DXP是Altium公司（原名Protel公司）推出的新一代优秀桌面电路设
9、计软件，它不但继承了Protel 99 SE的所有功能，而且扩展了许多新功能，用户界面更加友好，更加符合人性化设计，它是大多数电路设计人员使用最多的EDA设计软件之一（王鹏，2006）。Protel2004DXP能实现的主要功能如下：设计组件包括电路原理图设计组件、PCB设计组件、自动布局布线组件、可编程逻辑器件组件和电路仿真软件；采用整合式的零件和零件库，提供强大的零件库支持和用户自己设计库功能；支持层次化原理图设计；强大的纠错功能，能保障设计完整无错；采用新一代的Situs拓扑式逻辑自动布线器，使PCB布线更科学合理；可以直接在PCB编辑器中进行信号分析；集成SPICE3f5数模混合信号仿
10、真；能生成3DPCB立体图，形象直观；图21PROTEL界面本设计主要使用Protel 2004DXP进行电路原理图的设计。图21是PROTELDXP打开后的界面，共分为六块：系统菜单：file 菜单用于文件的打开、关闭等操作；view 用于和视图有关的操作，比如放大、缩小等；project 菜单，用于和工程有关的操作，比如加入新的工程文件；window 菜单用于和窗口有关的操作，比如水平排列窗口；help 菜单，帮助菜单。左工作区面板：包括文件项目和帮助的面板。工作区：用于快速启动任务，比如最近打开打开的原理图。右工作区面板：点击可以出现更多的面板。面板控制：编辑特定的和通用的面板可以在这里
11、选择。帮助建议：使用语言快捷找到问题的答案。22使用PROTEL画图原理图22画原理图状态界面画图原理分为以下几步：第一步，依次打开file 菜单，选择新建命令，选择schematic，界面如图22所示。第二步，放入元件。打开library面板（如图），选择需要的元件；如果我们需要的元件在library未包括，我们还需要添加元件库，单击libraries 选项来完成元件库的添加；如果元件库没有我们需要的元件，则自己动手建元件库，方法是在新建时选择schematiclibrary。第三步，连接元件。单击工具栏wire 按钮，光标变成“+”型，这是处于连线编辑状态，当出现红色的十字时表示和元件已经
12、电器连接，我们可以把鼠标指向任意方向来指向要连接的元件，单击左键完成这次连接，单击右键则取消编辑状态。第四步，画总线，放置总线入口。各元件要通过总线连在一起，总线和连线要通过总线入口连在一起，如图所示。Z80ASIO 的D0D7通过导线总线入口和总线连接，图中D0是标号，它起实际的电器连接作用。图2导线通过总线入口与总线连接图24打开library面板第五步，保存文件到工程中23仿真开发环境简介Proteus是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。它运行于Windows操作系统上，可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路，该软件的特点是：（1）实现了单片机仿真和SP
13、ICE电路仿真相结合。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。（2）支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有：ARM7(LPC21xx)、8051/52系列、AVR系列、PIC10/12/16/18系列、HC11系列以及多种外围芯片。（3）提供软件调试功能。在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态，因此在该软件仿真系统中，也必须具有这些功能；同时支持第三方的软件编译和调试环境，如Keil C51 uVision2、MPLAB等软件。（4）具有强大的原理图绘制功能。总之，该软件是一款集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件，功能极其强大。3单片机基础单片机是微电子技术与计算机技术的结晶，现已成为集成电路大家族中的重要成员。单片机是微型计算机的简称，是在一块芯片集成了CPU、RAM、ROM(或EPROM)、时钟定时计数器和多种功能的串行和并行I/O接口。单片机共同的特点是他们在一块芯片上集成了一台微机最基本的部分，只
