发布时间 : 星期一 文章基于单片机节能路灯毕业设计 - 图文更新完毕开始阅读
五邑大学本科毕业设计
第4章 软件设计
4.1 概述
本设计中采用的处理器是AT89S52单片机，由此可采用面向MCS-51的程序设计语言，包括ASM51汇编语言和C51高级语言，这两种语言各有特点。汇编语言更接近机器语言，常用来编制与系统硬件相关的程序，如访问I/O端口、中断处理程序、实时控制程序、实时通信程序等；而数学运算程序则适合用C51高级语言编写，因为用高级语言编写运算程序可提高编程效率和应用程序的可靠性。
考虑到C51高级语言的特点，在本设计基本功能软件开发中，全部程序均采用C51高级语言编写
4.2 程序设计步骤
根据设计任务的要求，采用C51高级语言编制程序的过程称为程序设计。C51语言程序设计的步骤：
（1）明确设计的任务要求，提出注意的问题，确定解决问题的办法； （2）根据设计的思路，编制程序流程图；
（3）编制源程序：进一步合理分配存器单元和了解I/O口地址，按功能设计程序，明
确各程序之间的相互关系，用注释行说明程序，便于阅读和修改调试程序； （4）在计算机上用仿真软件调试；
（5）程序优化，根据各程序关系进一步优化源程序
4.3 软件开发环境
单片机的应用系统的开发的传统方法都是借助于开发系统——仿真机或开发机，系统备有软件开发平台与之配套。Keil Software 公司的Keil编译器是MCS-51单片机开发中应用非常广泛的一种编译和调试软件，采用该编译器可以编译C源程序、汇编源程序、连接和重定位目标文件和库文件、创建HEX文件，以及调试目标程序。如图4-1所示
图4-1 Keil4界面图
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Keil编译器包括以下几个组成部分。
（1）Windows应用程序uVision4：这是一个集成开发环境，它把项目管理、源代码编译和程序调试灯集成到一个功能强大的环境中。
（2）C51交叉编译器：编译C源代码并产生可重定位的目标文件。 （3）A51宏汇编器：汇编MCS-51汇编源代码并产生可重定位的目标文件。 （4）BL51连接/重定位器：组合由C51和A51产生的可重定位的目标文件，生成绝对目标文件。
（5）LIB51库管理器：组合目标文件，生成可以被连接器使用的库文件。
（6）OH51目标文件到HEX格式的转换器：从绝对目标文件创建Intel HEX格式的文件。 （7）RXT-51实时操作系统（Real-Time Operating System,RTOS）：简化了复杂和对时间要求敏感的软件项目
4.4 软件总体设计框架
在主程序里，需要完成对单片机输入输出端口的初始化、时钟芯片的初始化、显示芯片的初始化等。完成初始化后，主程序就不断的扫描按键和当初时间。
(1) 如果Key1没有被按下，并且时间在19点到第二天凌晨6点，那么路灯开始打开，其 中在19点到24点时，路灯亮度最亮；而在0点到6点时如果有行人，路灯亮度会变亮一段时间，然后会自动调为中度亮度;
(2) 如果Key1没有被按下且时间不在19点到第二天凌晨6点之间，但如果是阴天且有行人，那么路灯也会打开，否则关闭路灯。在打开路灯时，如果出现故障，蜂鸣器和发光二极管会报警，否则返回;
(3) 如果有按键Key1被按下，每次按下Key1会产生一个值，不同值对应不同选项，分别有手动调光和设置时间选项,其中设置时间有当时时间设置，开灯时间设置，关灯时间设置。 (4)如果为手动调光时，判断是否有Key2或Key3被按下，如果Key2按下，那么路灯亮度会增加，如果如果Key3按下，那么路灯亮度会减暗，否则返回;
(4)如果为当时时间设置时，判断是否有Key2或Key3被按下，如果Key2按下，那么相对应的时、分、秒会增加，如果如果Key3按下，那么相对应的时、分、秒会减少，否则返回;
(5) 如果为开灯时间设置时，判断是否有Key2或Key3被按下，如果Key2按下，那么相对应的时、分、秒会增加，如果如果Key3按下，那么相对应的时、分、秒会减少，否则返回;
(6) 如果为关灯时间设置时，判断是否有Key2或Key3被按下，如果Key2按下，那么相对应的时、分、秒会增加，如果如果Key3按下，那么相对应的时、分、秒会减少，否则返回;
具体如图4-2所示[6][7] 。
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开始Y程序初始化YYKey1按下N手动调光NNN设置时间NKey3按下19点-6点YNKey2按下YKey3按下YKey2按下YN19点-24点Y阴天YN关闭路灯Y亮度增加亮度减少时间增加时间减小路灯最亮Y有行人NN有故障Y路灯调暗返回报警 图4-2 主程序流程图
4.5 本章小结
本章主要是在充分理解了各元器件的特性和硬件功能后，根据自己的设计思路，画出各部分的程序流程图，再根据各部分相关的关系，画出整体的流程图，并用C51高级语言写出系统的主要控制程，实现系统设计要求的功能。
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第5章 系统安装调试
5.1 概述
本章主要分为系统安装、硬件电路调试和软硬件联调等三大部分。首先要完成单元功能模块的检测，然后进行系统调试。在制作硬件电路的同时，调试也在穿插进行，有利于及时发现问题，从而节约大量的调试时间
5.2 系统的安装
印制电路板的成功，不仅应保证元器件准确无误的连接，工作中无自身干扰；而且还要尽量做到焊接方便、整齐美观、牢固可靠，以求达到最佳效果
5.2.1 电路板制作
制作电路板之前，参照实际的元器件，在Protel99SE中设置合适的元件封装图，着眼整体布局，力求美观。打印时，要设置好需要打印的电路层，如焊盘层（MultiLayer）、底层（BottomLayer）等。电路板采用热转印技术来制作，在制作的时候关键要注意以下几点：
（1）印板预处理，将无锈蚀的敷铜板用沙纸或去污粉等去油污、打光，清洗干净，为后期腐蚀打下良好基础；
（2）不要使电熨斗过热或者过凉，最佳温度在140～170之间，在这个温度范围内，塑料碳粉的转移特性最佳；
（3）热转印时间不宜过长，否则过犹不及。视需要转印的面积大小而定，一般约五分钟。转印时，应稍加用力压住电熨斗在铜板上缓慢地来回移动；
（4）要等温度低一些以后再将转印纸慢慢揭下，切不可过急。如转印质量较差再盖上再次加温加压进行热转印。
（5）腐蚀铜板时要定时检查是否有断线，出现断线情况的需要用油性笔进行修补。 （6）腐蚀完成后，先钻孔，再整形，接着就清洗，最后涂上松香。
5.2.2 元器件焊接技术
焊接的工艺水平直接影响电子产品的质量。要有可靠的电连接、足够机械强度和光洁整齐的外观。元器件的焊接要讲究一些技巧和工夫，才可以达到无虚焊和美观。
移开电烙铁有讲究，移开的时间、方向和速度直接影响焊接点的质量和外形美观。烙铁从45度角进入，在焊接点上的焊锡接近饱满，焊锡充分浸润焊盘和焊件时，焊锡最光亮，流动性最强时，电烙铁回带一下，然后再迅速离开焊接点。完成焊接的全过程所需时间约3～6秒。焊接时间过长易损坏焊接部位及元件性能，过短则易出现虚焊。
另外，元器件安装高度尽可能矮。过高则稳定性变差，易倒伏或与相邻元件碰接。焊接元件时应遵守由低到高，由小到大的原则。先焊接一些比较矮且小的元器件，如电阻、
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