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基于单片机的智能调光系统设计-嵌入式文档类资源-CSDN下载内容包括详细设计文档word版，附带开题报告和相关PPT等文档，供大家参考学习。也可在本博客主页找到更多下载资源、学习资料请访问CSDN下载频道.https://download.csdn.net/download/u013253075/43759727?spm=1001.2014.3001.5503

摘要-------------------------------------------------------------- I

ABSTRACT--------------------------------------------------------- II

1 绪论----------------------------------------------------------- 1

1.1 研究背景----------------------------------------------- 1

1.2 发展趋势------------------------------------------------ 1

1.3 设计思路与功能------------------------------------------ 2

1.4 本文章节介绍-------------------------------------------- 2

2 相关芯片介绍--------------------------------------------------- 3

2.1 NE5532放大器------------------------------------------- 3

2.2 AT89S52单片机------------------------------------------ 4

2.3 ADC0809模数转换器-------------------------------------- 7

2.4 L297控制器--------------------------------------------- 9

2.5 L298控制器-------------------------------------------- 11

3 系统硬件设计-------------------------------------------------- 14

3.1 电路工作原理------------------------------------------- 14

3.2 NE5532 放大电路---------------------------------------- 14

3.3 ADC0809模数转换电路----------------------------------- 16

3.4 复位电路----------------------------------------------- 17

3.5 晶振--------------------------------------------------- 17

3.6 按键电路----------------------------------------------- 18

3.7 灯光控制电路------------------------------------------- 18

3.8 电机控制电路------------------------------------------- 18

4 系统软件设计-------------------------------------------------- 20

4.1 KEIL介绍---------------------------------------------- 20

4.2 程序总体设计------------------------------------------- 20

4.3 旋转灯程序设计----------------------------------------- 21

4.3 照明灯程序设计----------------------------------------- 22

5 仿真与调试---------------------------------------------------- 23

6 总结与展望---------------------------------------------------- 27

6.1 总结--------------------------------------------------- 27

6.2 展望--------------------------------------------------- 27

参考文献--------------------------------------------------------- 28

致谢------------------------------------------------------------- 30

附录------------------------------------------------------------- 31

摘要

随着经济是时代的变化，我们的生活压力也随之大大的变大了，而KTV就是可以给人们放松之一的场所。市面上普遍的KTV里面的灯光都是固定模式的。本系统设计的是灯光与声音联动的声光控制器，在我们这重压力的时代为我们带来了视觉与听觉的双重体验，伴随着音乐的旋律斑斓的光影与生活的回忆让我们更加享受那一刻的舒适与惬意。

本文将通过AT89S52单片机进行实时控制频闪灯的亮灭情况与旋转灯的转速快慢情况。从而达到一个声音通过麦克风来控制KTV内灯光亮与暗的现象。而照明灯我将采用渐变开灯方式通过按钮进行亮度调节。

本次设计将使用智能灯光调节的理念，通过单片机来实现KTV的音乐声光控制系统，其实现结果是灯光是随着声音大小的变化从而进行的实时变化。音乐氛围感极好，提升了空间代入感，适用于聚会、KTV、酒吧等场合。KTV的音乐声光控制系统的出现使人们得到了听觉和视觉上的双重体验，同时也给人们紧张且有压力的生活带来乐趣与放松。

关键词：单片机调光声控

ABSTRACT

As the economy changes with the times, the pressure of our life is greatly increased, and KTV is one of the places where people can relax. The lights in KTV, which is popular in the market, are all fixed. This system is designed as an acousto-optic controller with light and sound linkage, which brings us double experience of vision and hearing in our time of heavy pressure. With the melody of music, colorful light and shadow and memories of life, we can enjoy the comfort and coziness of that moment more.

In this paper, AT89S52 single chip microcomputer will be used to control the turning on and off of strongpoint and the speed of rotating lamp in real time. Thereby achieving the phenomenon that a sound controls the brightness and darkness of the lights in KTV through a microphone. And I will use the gradient lighting mode to make brightness level through buttons.

This design will use the concept of intelligent lighting adjustment, and realize the sound and light control system of KTV through single chip microcomputer. As a result, the lights will change in real time with the change of sound size. The music atmosphere is excellent, which enhances the sense of space substitution and is suitable for parties, KTV, bars and other occasions. The appearance of KTV's music sound and light control system gives people both auditory and visual experience, and also brings fun and relaxation to people's tense and stressful life.

Keywords： single-chip computer aiming sound-controlled

1 绪论

1.1 研究背景

随着经济是时代的变化，我们的生活压力也随之大大的变大了，本系统设计的是灯光与声音联动的声光控制器，在我们这重压力的时代为我们带来了视觉与听觉的双重体验，......

五彩缤纷的灯有着高质量、低成本、寿命长、灯光绚烂且柔和的优势，.......

音乐声光控制系统适用于所有音乐风格，既适用于欢快劲爆的歌曲也适用于伤感柔情的歌曲。专业的彩灯设备有着设备操作复杂，价格方面比较昂贵与编程需要提前等复杂问题。......

2 相关芯片介绍

2.1 NE5532放大器

（1）芯片介绍

NE5532的电压比例比较宽，其电压适应范围是从±3V到±20V。即使是到了现在也是人们公认的性价比最高实用性能最强的一种的运算放大器。NE5532具有高倍性能超低噪声、.......

2.2 AT89S52单片机

（1）芯片介绍

AT89S52单片机是一个拥有着高倍性能且低功耗的互补金属氧化物半导 8位单片机......

AT89S52单片机是具有以下几个标准功能：

下表2-1为AT89S52的P0与P3端口的介绍。

表2-1 AT89S52端口介绍

P0-P3	引脚介绍
P0口：P0.0-P0.7 39-32脚	双向输入输出口，寻址外部程序存储器时分别作为双向8位数据口和输出低8位地址复用口；不接外部程序存储器时可作为8位准双向输入输出口使用。P0口内部设计了上拉场效应管。
P1口：P1.0-P1.7 1-8脚	准双向输入输出口，输出时一切照常，如果用作输入口用时要在其外部给一个高电平。P1口其内部设计了上拉电阻。
P2口：P2.0-P2.7 21-28脚	双向输入输出口，寻址外部程序存储器时输出高8位地址；不接外部程序存储器时可作为8位准双向输入输出口使用。P2口其内部也设计了上拉电阻。
P3口：P3.0-P3.7 10-17脚	双功能的双向输入输出口，可接收输出4个TTL门电流。当给P3口一个高电平后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。P3口其内部设计了上拉电阻，P3口还有第二功能

表2-2 AT89S52的P1端口第二功能介绍

P1口引脚号	第二功能
P1.0 T2	（定时器/计数器T2的外部计数输入），时钟输出
P1.1 T2EX	（定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制）
P1.5 MOSI	在系统编程用
P1.6 MISO	在系统编程用
P1.7 SCK	在系统编程用

P1端口与P3端口都有其第二功能，以下是P3端口的第二功能，如表2-3所示。

表2-3 AT89S52的P3端口第二功能介绍

P3口	第二功能
P3.0	RXD(串行输入口)
P3.1	TXD(串行输出口)
P3.2	INTO(外中断0)
P3.3	INT1(外中断1)
P3.4	TO(定时/计数器0)
P3.5	T1(定时/计数器1)
P3.6	WR(外部数据存储器写选通)
P3.7	RD(外部数据存储器读选通)

2.3 ADC0809模数转换器

（1）芯片介绍

ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型A/D转换器、逐次逼近寄存器、.....

以下是ADC0809引脚图，如图2-3所示。

图2-3 ADC0809引脚图

以下是ADC0809各个引脚的详细介绍，如表2-4所示。

表2-4 ADC0809引脚介绍

ADC0809引脚	引脚介绍说明
(1)IN0~IN7	8路模拟输入，通过3根地址译码线ADDA、ADDB、ADDC来选通路。
(2)D7~D0一A/D	转换后的数据输出端，为三态可控输出，故可直接和微处理器数据线连接。8位排列顺序是D7为最高位，DO为最低位。
(3)ADD.AADDB.ADDC	模拟通道选择地址信号，ADDA为低位，ADDC高位。
ADC0809引脚	引脚介绍说明
(4)VR(+).VR(-)	正、负参考电压输入端，用于提供片内DAC电阻网络的基准电压。在单极性输入时，VR(+)=5V， VR(-)=0V; 双极性输入时，VR(+)、 VR(-)分别接正、负极性的参考电压。
(5) ALE	地址锁存允许信号，高电平有效。当此信号有效时，A、B、C三位地址信号被锁存，译码选通对应模拟通道。在使用时，该信号常和START信号连在一-起，以便同时锁存通道地址和启动A/D转换。
(6) START—A/D	转换启动信号，正脉冲有效。加于该端的脉冲的上升沿使逐次逼近寄存器清零，下降沿开始A/D转换。如正在进行转换时又接到新的启动脉冲，则原来的转换进程被中止，重新从头开始转换。
(7) E0C	转换结束信号，高电平有效。该信号在A/D转换过程中为低电平，其余时间为高电平。该信号可作为被CPU查询的状态信号，也可作为对CPU的中断请求信号。在需要对某个模拟量不断采样、转换的情况下，EOC也可作为启动信号反馈接到START端，但在刚加电时需由外电路第一次启动。
(8) 0E	输出允许信号，高电平有效。当微处理器送出该信号时，ADC0808/0809的输出三态门被打开，使转换结果通过数据总线被读走。在中断工作方式下，该信号往往是CPU发出的中断请求响应信号。

2.4 L297控制器

1、芯片介绍

L297是步进电机专用控制器，它能产生4相控制信号，可用于计算机控制的两相双极和四相单相步进电机，能够用单四拍、双四拍、四相八拍方式控制步进电......

2、主要特性

L297的特性是只需要时钟、方向和模式输入信号。相位是由内部产生的，因此可减轻单片机和程序设计的负担。

1脚（SYNC）——斩波器输出端。如多个297同步控制，所有的SYNC端都要连在一起，共用一套振荡元件。如果使用外部时钟源，则时钟信号接到此引脚上。

2脚（GND）——接地端。

3脚.......

2.5 L298控制器

1、芯片介绍

L298是采用15引线Multiwatt和PowerSO20封装的集成单片电路。它是一种高电压，大电流的双全桥驱动器，旨在接受标准的TTL逻辑电平并驱动电感性负载，例如继电器，螺线管，DC和步进电动机。不但提供了两个启用输入......

1脚电流感应A 在该引脚和地之间连接了检测电阻，以控制负载电流。

2脚输出1，3脚输出2 H桥A的输出。流过这两个引脚之间的负载的电流在引脚1处进行监控。

.......

3 系统硬件设计

3.1电路工作原理

本次设计首先是由采用驻极体电容式麦克风对外部的音频信号进行拾取。然后由拾取的接收外部微弱模拟信号经过滤波放大之后再通过A/D模数转换器转换成数字信号，......

图3-1 系统总体框架图

3.2 NE5532 放大电路

首先从一个麦克风前端传输微弱交流模拟信号，经过一个二极管的峰值检波器即可使杂乱中的交流模拟信号全部经过整流之后变成平滑的直流模拟信号，.....

图3-2 NE5532放大电路

NE5532是高性能低噪声双运算放大器集成电路。与很多标准运放相似，但它具有更好的噪声性能，优良的输出驱动能力及相当高的小信号带宽，电源电压范围大等特点。.......

表3-1 NE5532极限额定值

参数	符号	NE5532	单位.
电源电压	Vcc	±22	V
差分输入电压	Vdif	±0.5	V
输入电压	Vi	提供电压	V
功耗，Tamb=25C	PD	1100	mW
工作温度	TOPR	0~70	℃

以下是NE5532的基本电气特性，如表2-3所示。

表3-2 NE5532电气特性

参数	符号	测试条件	最小值	标准	最大值	单位
输入失调电压	Vos			0.5	4	mV
输入失调电流	Ios			10	150	nA
输入偏置电流	IB			200	800	nA
供电电流	Icc			6	16	mA
参数	符号	测试条件	最小值	标准	最大值	单位
共模输入范围	Vcm		±12	±13		V
共模抑制比	CMRR	TA=25℃	70	100		dB
电源抑制比	PSRR	TA=25℃		10		uV/V
输出电压范围	VO(P-P)	RL≥600Ω	±12	±13
输入电阻	RI	TA=25℃	30	300		kΩ
短路电流	ISC			38		mA
过调	OS	RL=600Ω CL=100PF		10	20	%
电压增益	GV	f=10kHz	2	2.2		V/mv
增益带宽	GBW	CL=100PF RL=600Ω	8	10		MHZ