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单片机实验设计:温湿计、信号分析仪与交通灯实现
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更新于2024-07-02
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该文档是关于单片机原理实验综合设计的一份详细指南,包含了多个实际应用项目。实验涉及三个关键领域:室内温湿度仪、信号分析仪和电子交通灯的设计。所有项目都强调了单片机AT89S51在其中的作用,包括实时显示时间和日期、数据存储与查询、外中断和定时中断处理,以及通过串行通讯上传数据的功能。 在室内温湿度仪的设计中,学生需实现温度和湿度的实时监测,能够接收用户输入初始日期和时间,并通过功能键执行数据存储、查询和上传操作。同样,信号分析仪要求测量0-5V电压并生成正弦波信号,且具备类似的功能。 电子交通灯设计则涉及8*8点阵显示交通指示,包括时间和日期的显示,以及无线遥控控制和中断处理。此外,每个项目都需要编写完整的系统设计报告,包括绪论部分对单片机技术的介绍、主要器件的选择和依据、硬件和软件设计的具体步骤,以及对系统功能、应用和改进的总结。 另一个实验项目是无线遥控运水小车,它利用AT89S51单片机控制小车的运动,包括运水、倒水和注水功能,以及利用nRF401芯片进行无线遥控,TCRT5000红外光电传感器进行循迹导航,步进电机进行动作控制。人机交互界面由JM12864液晶显示模块和键盘构成,确保操作的便捷性。 整个文档详尽地阐述了如何通过单片机技术实现这些功能,包括硬件电路设计、程序模块开发以及遇到的问题解决。关键词聚焦于无线遥控、单片机及其在智能化设计中的应用。文档结构清晰,包括了从理论到实践的完整流程,有助于学习者深入理解单片机原理及其在实际项目中的应用。
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1.2.1
系统总体方案设计
根据上述设计要求该系统的硬件设计应充分考虑性价比用最少的器件设计出满足要
求的硬件电路。系统的总体设计框图如! 所示。主要包括:控制电路、无线遥控模块、
液晶显示模块、倒水注水模块及自动循迹等部分组成。如图!为系统的框架图。
电源模块
路程测量模块
寻迹测量模块
水位测量模块
A-B注水模块
控
制
器
模
块
无线控制模块
电机驱动模块
显示模块
计时模块
B-C排水模块
图
1-1
系统整体图
系统初始化后,可以选择主系统无线控制运水小车完成各种动作,如前进,
后退,转动,倒水等。也可以主系统通过无线控制发送自动循迹命令,使运水小车处于自
动循迹状态下。
当反射式红外光电传感器检测到黑色印记,将信号传送给单片机,单片机
根据发射式光电传感器的信号发送指令,使运水小车根据黑色印记实现进行自动循迹运
行,当到达注水指定位置,光电传感器检测到达并将信号传给单片机,单片机控制步进电
机带动容器进行倒水动作;当倒水结束时,单片机控制步进电机反转带动容器,使容器回
到原始位置。单片机控制运水小车返回注水指定位置,当到达注水指定位置,光电传感器
检测到达注水区并将信号传送给单片机,单片机控制运水小车停止运动;在注水区对射式
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