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基于单片机的家用红外按摩仪设计正文大学学位论文.doc
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基于单片机的家用红外按摩仪设计正文大学学位论文.doc
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2015
届 毕 业 生
论 文
题 目: 基于单片机的家用红外按摩仪设计
院系名称: 学院
专业班级: 电信工程 班
学生姓名: 学 号: 2
指导教师: 教师职称: 讲 师
2012 年 6 月 3 日
摘 要
本课题主要是家用远红外按摩器控制系统设计。在设计开始之前必须先了解远
红外按摩器设计要求、实现功能。由此设计硬件电路,并按照要求选择合适的器件。
硬件电路主要是利用单片机作为最小系统,外扩展一系列其他模块电路来实现功能。
主要包括设计霍尔传感器电路,实现位置控制;设计继电器电路,控制按摩、震动
和远红外加热;设计时针电路,实现实时时间显示及定时控制;设计电源电路,具
有+12 伏、+5 伏和+6 伏输出等。软件设计则应根据现有的硬件电路,和制定的工作
流程编写。
远红外按摩器系统的工作原理主要是通过用单片机作为主控部件,霍尔传感器
作为位置采样部件,固态继电器及小型双路继电器作为开关部件,时钟芯片作为实
时时钟及定时部件,蜂鸣器作为状态提示部件,外扩按摩电机,震动电机,远红外
加热板,实现按摩器定位按摩,选择震动,选择远红外加热及实时时间显示和定时
等功能。除此之外,还可以通过按键电路的按键进行数据的复位,确定和选择等操
作,以达到能根据用户的实际需求灵活的修改工作参数,让用户可以很方便的寻找
到合适的按摩方式。
关键词:最小系统;硬件电路;工作流程;软件设计
I
ABSTRACT
The main topic is the far infrared massage bed control system design .At
the beginning of the design before the Jie Yuan infrared massage bed design
requirements ,to achieve functional.The design of the hardware circuit,and
in accordance with the requirements to choose the right device.the hardware
circuit is mainly the use of single-chip microcomputer as a minimum
system,and a series of other expansion module circuit to realize the function
of.Mainly includes the design of Holzer sensor circuit,to realize the
position control;design of relay circuit,the control massage,vibration and
far infrared heating;clock circuit design,to achieve real time display and
timing control;design of power supply circuit,with the +12V,+5 volts and the
+6 volt output,Software design should be based on existing hardware
circuit,and make the work process to prepare.
Far infrared massage bed control system principle of work mainly by
using the single chip as the main control unit,Holzer sensor as the position
sampling part,solid state relay and small dual relay as part of the switch,the
clock chip as a real time clock and timing components,buzzer as the state
prompting part,spread the massage motor,vibration motor,far infrared
heating plate realization of positioning massage,massage bed,selsction of
vibration,selection of far infrared heating and real time display and timing
functions.In addition,but also through button circuit keys for data
reduction,identification and selection of operation,in order to achieve
according to the user’s actual demand for flexible modify operating
parameters,so that users can easily find the suitable way of massage.
Key words:minimum system;hardware circuit;work flow;software design
II
目 录
第一章 绪 论 ...........................................................1
1.1 引言 ............................................................1
1.2 选题背景及现状 ...............................................1
第二章 总体方案设计 ....................................................2
第三章 具体方案设计 ...................................................3
3.1 单片机的选择...... ...............................................3
3.1.1 选择 AT89C52 的理由 .........................................3
3.1.2 管脚信息的介绍 .............................................4
3.2 实时时间电路 .....................................................5
3.2.1 计时模式的选择 .............................................5
3.2.2 时钟芯片的选择 .............................................5
3.2.3 各管脚的信息介绍 ...........................................5
3.3 数码显示电路的设计 ...............................................6
3.4 温度检测模块的设计 ...............................................7
3.4.1 温度传感器的选择 ...........................................7
3.4.2 各管脚的信息介绍 ...........................................8
3.5 霍尔电路模块的设计 ...............................................8
3.6 电机及加热模块的设计 .............................................9
第四章 主要硬件器件简介 ...............................................11
4.1 AT89C52 单片机 .................................................11
4.1.1 AT89C52 系列单片机的优点 .................................11
4.1.2 AT89C52 单片机的内部结构 .................................11
4.1.3 AT89C52 单片机的引脚功能说明 .............................12
4.1.4 AT89C52 单片机的时钟电路 .................................12
4.1.5 AT89C52 单片机的复位电路 .................................13
4.2 时钟芯片(DS1302) ..............................................14
4.2.1 引脚功能及结构 ...........................................14
4.2.2 注意事项 .................................................15
III
4.3 温度传感器(DS18B20) ...........................................15
4.3.1 特点 .....................................................15
4.3.2 DS18B20 使用中注意事项 ...................................15
4.4 AT24C16 EEPROM 简介 .............................................16
4.4.1 特点 .....................................................16
4.4.2 引脚说明 .................................................16
4.5 反相器 ULN2003 器件 ..............................................16
4.5.1 作用 .....................................................17
4.5.2 接线介绍 .................................................17
4.6 固态继电器 ......................................................17
4.6.1 固态继电器的优缺点 .......................................17
4.6.2 固态继电器的使用注意事项 .................................18
第五章 功能分析及参数计算 .............................................19
5.1 功能分析 ........................................................19
5.1.1 时钟功能 .................................................19
5.1.2 温度检测功能 .............................................19
5.1.3 局部按摩功能 .............................................19
5.1.4 按摩机热疗功能 ...........................................19
5.1.5 提示报警功能 .............................................19
5.2 参数计算 ........................................................19
5.2.1 复位电路 .................................................19
5.2.2 数码管电路的计算 .........................................20
5.2.3 DS1302 时钟芯片晶振的计算 ................................20
第六章 硬件开发工具简介 ...............................................21
6.1 原理图的绘制 ....................................................21
6.2 画原理图元件库 ..................................................22
6.3 电路板设计 ......................................................22
6.4 绘制 PCB 图 ......................................................23
6.5 绘图总结 ........................................................24
第七章 软件系统设计 ...................................................26
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