基于51单片机的智能声控

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群号:245022761

一、学习目的

  1. 了解驻极体声音传感器工作原理
  2. 学会采用驻极体声音传感器检测声音信号
  3. 学会采用光敏传感器检测环境光强度
  4. 学会使用PCF8591数模转换模块将模拟电压信号转换为数字信号
  5. 学会用按键控制LED灯亮灭

二、学习要求

请设计一款声控LED智能灯,该灯含有8个灯珠,采用一个按键统一控制灯的开与关,也可以通过声音控制开灯,开灯后根据环境光亮度,点亮多个灯珠(最暗时点亮8个灯珠,最亮时点亮1个灯珠)。

三、系统连接图

20190119220732759.png

代码实现:

//数模转换代码
 
#include <pcf8591.h>
 
sbit scl=P2^0;       //I2C  时钟 
sbit sda=P2^1;       //I2C  数据 
bit ack;             //应答标志位
 
/*******************************************************************
                     起动总线函数               
函数原型: void  Start_I2c();  
功能:     启动I2C总线,即发送I2C起始条件.  
********************************************************************/
void Start_I2c()
{
  sda=1;         /*发送起始条件的数据信号*/
  _nop_();
  scl=1;
  _nop_();        /*起始条件建立时间大于4.7us,延时*/
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();    
  sda=0;         /*发送起始信号*/
  _nop_();        /* 起始条件锁定时间大于4μs*/
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();       
  scl=0;       /*钳住I2C总线,准备发送或接收数据 */
  _nop_();
  _nop_();
}
 
/*******************************************************************
                      结束总线函数               
函数原型: void  Stop_I2c();  
功能:     结束I2C总线,即发送I2C结束条件.  
********************************************************************/
void Stop_I2c()
{
  sda=0;      /*发送结束条件的数据信号*/
  _nop_();       /*发送结束条件的时钟信号*/
  scl=1;      /*结束条件建立时间大于4μs*/
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  sda=1;      /*发送I2C总线结束信号*/
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
}
 
/*******************************************************************
                 字节数据发送函数               
函数原型: void  I2C_SendByte(u8 c);
功能:     将数据c发送出去,可以是地址,也可以是数据,发完后等待应答,并对
          此状态位进行操作.(不应答或非应答都使ack=0)     
           发送数据正常,ack=1; ack=0表示被控器无应答或损坏。
********************************************************************/
void  I2C_SendByte(u8  c)
{
 u8  i;
 
 for(i=0;i<8;i++)  /*要传送的数据长度为8位*/
    {
     if((c<<i)&0x80)sda=1;   /*判断发送位*/
       else  sda=0;                
     _nop_();
     scl=1;               /*置时钟线为高,通知被控器开始接收数据位*/
      _nop_(); 
      _nop_();             /*保证时钟高电平周期大于4μs*/
      _nop_();
      _nop_();
      _nop_();         
     scl=0; 
    }
    
    _nop_();
    _nop_();
    sda=1;                /*8位发送完后释放数据线,准备接收应答位*/
    _nop_();
    _nop_();   
    scl=1;
    _nop_();
    _nop_();
    _nop_();
    if(sda==1)ack=0;     
       else ack=1;        /*判断是否接收到应答信号*/
    scl=0;
    _nop_();
    _nop_();
}
 
/*******************************************************************
                 字节数据接收函数               
函数原型: u8  I2C_RcvByte();
功能:        用来接收从器件传来的数据,并判断总线错误(不发应答信号),
          发完后请用应答函数应答从机。  
********************************************************************/    
u8   I2C_RcvByte()
{
  u8  retc=0,i; 
  sda=1;                     /*置数据线为输入方式*/
  for(i=0;i<8;i++)
      {
        _nop_();           
        scl=0;                  /*置时钟线为低,准备接收数据位*/
        _nop_();
        _nop_();                 /*时钟低电平周期大于4.7μs*/
        _nop_();
        _nop_();
        _nop_();
        scl=1;                  /*置时钟线为高使数据线上数据有效*/
        _nop_();
        _nop_();
        retc=retc<<1;
        if(sda==1)retc=retc+1;  /*读数据位,接收的数据位放入retc中 */
        _nop_();
        _nop_(); 
      }
  scl=0;    
  _nop_();
  _nop_();
  return(retc);
}
 
/********************************************************************
                     应答子函数
函数原型:  void Ack_I2c(bit a);
功能:      主控器进行应答信号(可以是应答或非应答信号,由位参数a决定)
********************************************************************/
void Ack_I2c(bit a)
{  
  if(a==0)sda=0;              /*在此发出应答或非应答信号 */
  else sda=1;                  /*0为发出应答,1为非应答信号 */
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();      
  scl=1;
  _nop_();
  _nop_();                    /*时钟低电平周期大于4μs*/
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();  
  scl=0;                     /*清时钟线,住I2C总线以便继续接收*/
  _nop_();
  _nop_();    
}
 
/************************************************************
* 函数名        : Pcf8591_DaConversion
* 函数功能      : PCF8591的输出端输出模拟量
* 输入          : addr(器件地址),channel(转换通道),value(转换的数值)
* 输出             : 无
******************* *****************************************/
bit Pcf8591_DaConversion(u8 addr,u8 channel,u8 Val)
{
   Start_I2c();              //启动总线
   I2C_SendByte(addr);            //发送器件地址
   if(ack==0)return(0);
   I2C_SendByte(0x40|channel);              //发送控制字节
   if(ack==0)return(0);
   I2C_SendByte(Val);            //发送DAC的数值  
   if(ack==0)return(0);
   Stop_I2c();               //结束总线
   return(1);
}
 
/************************************************************
* 函数名        : Pcf8591_SendByte
* 函数功能        : 写入一个控制命令
* 输入          : addr(器件地址),channel(转换通道)
* 输出             : 无
************************************************************/
bit PCF8591_SendByte(u8 addr,u8 channel)
{
   Start_I2c();              //启动总线
   I2C_SendByte(addr);            //发送器件地址
   if(ack==0)return(0);
   I2C_SendByte(0x40|channel);              //发送控制字节
   if(ack==0)return(0);
   Stop_I2c();               //结束总线
   return(1);
}
 
/************************************************************
* 函数名           : PCF8591_RcvByte
* 函数功能       : 读取一个转换值
* 输入          :
* 输出          : dat
************************************************************/
u8 PCF8591_RcvByte(u8 addr)
{  
   u8 dat;
 
   Start_I2c();          //启动总线
   I2C_SendByte(addr+1);      //发送器件地址
   if(ack==0)return(0);
   dat=I2C_RcvByte();          //读取数据0
 
   Ack_I2c(1);           //发送非应答信号
   Stop_I2c();           //结束总线
   return(dat);
}
 

 

//main函数 功能实现
 
#include<config.h>
//#include<uart.h>
#include <pcf8591.h>
#include <1602.h>
sbit beep=P2^3;    //蜂鸣器引脚
sbit RL=P2^4;
sbit button=P3^7;
sbit LED1=P1^0;
sbit LED2=P1^1;
sbit LED3=P1^2;
sbit LED4=P1^3;
sbit LED5=P1^4;
sbit LED6=P1^5;
sbit LED7=P1^6;
sbit LED8=P1^7;
int flag=0;
u8 print[20];
u8 *l={"light:"};
u8 *on={"switch on:"};
u8 *off={"switch off:"};
u8 m[]={'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9'};
void delay_ms(u16 x)//毫秒延时函数
{u16 i;
 u8 j;
 for(i=0;i<x;i++)
    for(j=0;j<115;j++);
}
 
void delay_us(u8 t) //10倍微秒延时函数,延时10*t微秒
{u8 i;
 for(i=0;i<=t;i++);
}
 
void Alarm(u8 t) //蜂鸣器报警,持续t秒
{
 u8 i,j,k;     
 for(j=0;j<t;j++)
 { for(i=0;i<200;i++)
      {beep=0;delay_us(50);beep=1;delay_us(50);}
   for(k=0;k<100;k++)
      {beep=0;delay_us(110);beep=1;delay_us(110);}
 }
}
 
void main()
{
    
    u8 vibrate;
    u8 i;
    int temp1,temp2,temp3,temp4;
    EA=1;
    IT1=1;
    
    
    
   //  Init_COM();   //初始化
    LCD1602_Init();//1602初始化函数
 // if(RL==1)
 //{ 
         //if(button==0)
        //{
           while(1)
            {
                if(button==0||RL==1)             
                {
                    delay_ms(20);
                    if(button==0||RL==1)
                    {flag=!flag;delay_ms(80);}
                }
                sprintf(print,"%d",flag);
                 LCD1602_disstr(print,0,0);
                if(flag==1)
                {
                    
                PCF8591_SendByte(AddWr,0);//启动AIN0通道模数转换
                vibrate=255-PCF8591_RcvByte(AddWr);//读出转换数字值/光照越暗vibrate越小,当vibrate<100时灯亮
              
            
               //if(RL==1) flag++;
               // temp4=flag%2;
               //if(flag==1)
              
            //if(RL==1)
            //{
                         //  P1=0X01;
                   
                        if(vibrate>100) {P1=0X00;  }
                         
                        if(vibrate<100&&vibrate>90) {P1=0X01;}
                         
                        if(vibrate<90&&vibrate>80) {P1=0X03;}
                         
                        if(vibrate<80&&vibrate>70) {P1=0X07; }
                        
                        if(vibrate<70&&vibrate>60) {P1=0X0f;}
                        
                        if(vibrate<60&&vibrate>50) {P1=0X1f;}
                         
                        if(vibrate<50&&vibrate>40) {P1=0X3f;}
                        
                        if(vibrate<40&&vibrate>30) {P1=0X7f;}
                         
                        if(vibrate<30) {P1=0Xff;delay_ms(10);}
                        //P1=0x00;
                        //delay_ms(50);
                         
                     
             }
             else{
                P1=0xff;
                delay_ms(20);
                }
 
 
        
           //  }
    }
 }
void intr() interrupt 2
{
 
  flag=!flag;
    //EX1=0;
}

附上本人在大学学习期间所有学习实现的demo,这些项目的实现都通过本人亲自测试运行,也是自己学习中知识的一点一点积累,整理不易,希望能帮到大家,不足之处大家多多交流。

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