基于单片机的催眠电路控制系统

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文章目录

  • 前言
  • 一 概要
  • 功能设计
    • 设计思路
  • 软件设计
    • 效果图
  • 程序
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前言

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一 概要

  基于单片机的催眠电路控制系统设计是一个综合性的项目,旨在通过单片机控制特定的声音、光信号或其他刺激,帮助用户实现快速入眠。以下是对该设计的一个清晰概要:

一、系统概述
本系统以单片机为核心,结合声音模块、光信号模块等硬件组件,通过预设的控制逻辑,产生具有催眠效果的声音和光信号,以达到辅助用户入眠的目的。

二、系统组成

  1. 单片机
    选型:根据项目需求和性能要求,选用合适的单片机型号,如AT89C51、STM32等。单片机应具备足够的IO端口、处理速度和内存空间,以满足催眠电路控制系统的需求。
    功能:作为控制核心,负责接收输入信号、处理数据并输出控制信号,以驱动声音模块和光信号模块。
  2. 声音模块
    组成:包括音频信号发生器和功率放大器等部分。
    功能:音频信号发生器负责产生催眠所需的音频信号,功率放大器则将音频信号放大到足够的功率,以驱动扬声器发声。
  3. 光信号模块
    组成:设计LED闪烁电路。
    功能:通过单片机控制LED的闪烁频率和亮度,以产生催眠所需的光信号。
  4. 电源模块
    功能:为整个系统提供稳定的工作电压,确保单片机、声音模块和光信号模块等各个部分的正常工作。
    三、控制逻辑与功能实现
    初始化设置:在系统启动时,对单片机进行初始化设置,包括IO端口配置、定时器设置等。
    控制逻辑编写:根据催眠原理和用户需求,编写控制逻辑程序。程序应能够根据预设的参数或实时输入信号,调整音频信号和光信号的输出。
    中断处理:设计中断服务程序,以处理可能出现的异常情况或用户输入。例如,当用户按下急停按钮时,系统应立即停止所有输出。
    四、系统特点与优势
    高效性:通过单片机精确控制音频信号和光信号的输出,实现快速催眠效果。
    灵活性:可以根据不同用户的需求和喜好,调整音频信号和光信号的参数,以达到最佳的催眠效果。
    安全性:系统具备中断处理功能,能够在异常情况下及时停止输出,确保用户的安全。
    便携性:基于单片机的设计使得整个系统体积小、重量轻,便于携带和使用。
    五、设计工具与软件
    原理图设计软件:如Altium Designer,用于设计硬件电路的原理图和PCB图。
    仿真软件:如Protues,用于实现电路仿真设计,验证电路设计的正确性。
    程序设计软件:如KEIL,用于编写和调试C语言程序,生成烧录文件。
    六、结论
    基于单片机的催眠电路控制系统设计是一种安全、高效、便捷的催眠方式,通过精确控制声音和光信号的输出,帮助用户改善睡眠质量,提高生活质量。该系统可广泛应用于需要改善睡眠质量的人群,如失眠患者、压力大的上班族等。

功能设计

基于单片机的催眠电路控制系统设计,通过LED指示灯模拟催眠效果,包含了protues仿真和汇编程序。

在这里插入图片描述

设计思路

设计思路
文献研究法:搜集整理相关单片机系统相关研究资料,认真阅读文献,为研究做准备;

调查研究法:通过调查、分析、具体试用等方法,发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法;

比较分析法:比较不同系统的具体原理,以及同一类传感器性能的区别,分析系统的研究现状与发展前景;

软硬件设计法:通过软硬件设计实现具体硬件实物,最后测试各项功能是否满足要求。

软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19,具体如图。在本科单片机设计中,设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus,由于Altium Designer功能强大,可以设计硬件电路的原理图、PCB图,且界面简单,易操作,上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境,用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术,能够很好的满足本次设计需求。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一,通过设计出硬件电路图,及写入驱动程序,就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外,protues还能实现PCB的设计,在仿真中也可以与KEIL实现联调,便于程序的调试,且支持多种平台,使用简单便捷。
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效果图

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程序

#include <reg52.h>	         //调用单片机头文件
#define uchar unsigned char  //无符号字符型 宏定义	变量范围0~255
#define uint  unsigned int	 //无符号整型 宏定义	变量范围0~65535
#include <intrins.h>sbit K1=P1^0;
sbit K2=P1^1;sbit K3=P1^2;
sbit K4=P1^3;sbit beep = P1^7;   
sbit SH = P3^5;
sbit ST = P3^6;
sbit DS = P3^7;uchar num_jin;
uchar num_chu;
uchar num_car;#include "lcd1602.h"/***********************1ms延时函数*****************************/
void delay_1ms(uint q)
{uint i,j;for(i=0;i<q;i++)for(j=0;j<120;j++);
}void write_74hc595(unsigned int num)
{int i;	ST = 0;for(i=0; i<16; i++){SH = 0;if (num & 0x0001){DS = 1;}else{DS = 0;}SH = 1;num >>= 1;}ST = 1;
}unsigned int num_2_led(unsigned int num)
{int i;unsigned int ret=0;if (num > 16) return 0xFFFF;for(i=0;i<num;i++){ret |= 1<<i;}return ret;
}/***************主函数*****************/
void main()
{init_1602();write_string(1,0,"Jin:    Chu:");write_string(2,0,"Car:      P:");write_sfm2(1,4,num_jin); write_sfm2(1,12,num_chu);  write_sfm2(2,4,num_car); write_sfm2(2,12,16-num_car);  write_74hc595(0);while(1){key();					}
}

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目 录

摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25

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