基于单片机的宠物喂食器电路设计---大学毕业(论文)设计.doc

基于单片机的宠物喂食器电路设计摘要本设计所研究的是实现一个宠物自动喂食器，即先将宠物饲料放入其中，通过设定五个喂食时间点，当到达这一时间点后，系统发出喂食信号吸引宠物，自动进行喂食本设计主要研究如何设定五个时间点并发出喂食信号宠物喂食器系统主要包括单片机控制、自动开关和蜂鸣器提示、倒计时间设定系统喂食器的喂食过程，通过键盘设定五个倒计时间，当依次到达这五个时间时，发光二极管发光，蜂鸣器发出响声，吸引宠物过来进食并自动投放食物本设计解决了工作时或节假日时由于主人不在不能对宠物进行喂食，避免了宠物由于饮食不正常所产生的问题在整个系统中，利用单片机对各个系统进行控制 倒计时系统时间通过六位七段数码管显示出来利用键盘设定五个倒计时间，单片机不停的读取时间，并判断是否到达喂食时间开关系统电阻和发光二极管表示 ，发光二级管收到低电平时导通表示开关打开投放喂食同时接有蜂鸣器，当到达喂食时间后蜂鸣器发出响声吸引宠物进行喂食关键词：智能；定时喂养；单片机AT89S52；AbstractThe study design is to achieve an automatic pet feeder, pet feed into which will set the five fed point, when you reach this point in time, automatically feeding. The main point of how to set the time within the pet food put out. Pet feeder system includes MCU control, automatic switch and music alert system, the remaining time setting system. Feeder feeding process, the five remaining time set by the keyboard, when the order reaches the five time, while the timer chip to send a signal relay and music, music playback chip, a piece of music attracted the pet, the relay switch is closed So that a red light emitting diode, said switch delivery of food. This design solves the holidays when work or not is not the owner of the pet to feed, to avoid the pet food is not normal because the problems arising. Throughout the system, the use of single chip control system of each. Countdown to the system time by six out of seven segment digital display. Using the keyboard to set the five remaining time, microcontroller reads the stop time and to determine whether the feeding time arrives. Switching system by the relay and the light-emitting diode, said switch is closed when the relay received high light-emitting diode, said switch is running feeding. Tip has a music system, when the arrival time after feeding a piece of music tips music playback chip to feed pets.Key words: intelligent; automatic feeding; MCUII目 录中文摘要英文摘要1 绪论 11．1 设计意义 11．2 设计要求 12 设计方案 22．1 按键模块 22．2 自动开关模块 22．3 蜂鸣器模块 22．4 显示模块 33 硬件电路的设计 33．1 单片机 33．1．1 AT89S52单片机的简介 33．1．2 AT89S52的时钟介绍 53．1．3单片机中断的介绍 73．2 电源电路 83．3 时钟电路 83. 4 复位电路 93．5 LED数码管显示 103．5．1 数码管显示简介 103．5．2 数码管编码表 113．6 开关控制 113．7 单片机的去抖动 124 电路的软件部分 13参考文献 46附录1 47附录2 48附录3 49致谢 501 绪论1．1 设计意义单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比受到人们的重视和关注，应用广泛，发展快速。

单片机具有体积小、速度快、抗干扰能力强，环境要求不高，性能可靠和价格低廉等优点,通常在其外部配置外围电路就可构成一完整的控制系统由于具有以上优点，在我国，单片机已广泛应用与工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家电电器、电力电子、武器装备、机电一体化设备等各个方面单片机,亦称单片微电脑或单片微型计算机它是把中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出端口(I/0)等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机 现在越来越多的家庭都饲养有猫、狗等宠物，但是由于工作等原因，宠物的饮食规律得不到一定的保障，宠物喂食器可以解决这一问题，宠物自动喂食器可以定时定量的进食，且设计简单方便，有一定的实用价值1．2 设计要求 利用单片机的定时功能设计一个宠物自动喂食盒的电路，要求：可以通过键盘输入至少3个倒计时时间，每一个倒计时时间到后，发出宠物开始喂食信号；扩展功能： 按照 年/月/日/时/分 的格式输入宠物进食时间；2 设计方案分析本题，根据设计要求先确定了本系统的整体设计原理框图如图1：按键模块单片机自动开关模块蜂鸣器显示模块图1 系统整体设计原理框图2．1 按键模块采用7个触键开关， 可实现五个倒计时间依次键入，同时还有两个调时按键，再一个复位按键。

2．2 自动开关模块采用三极管和发光二极管近似表示 本系统是基于52单片机的宠物自动喂食的设计，用电阻和发光二极管代替比较容易，当发光二级管接收到一个低电平时开关闭合，发光二极管导通发出绿光表示自动投食2．3 蜂鸣器模块采用一个三极管和一个蜂鸣器，由蜂鸣器发出响声吸引宠物过来进食当发光二极管亮灯时，蜂鸣器接收到一个低电平，蜂鸣器器发出响声吸引宠物过来进食2．4 显示模块选用数码管显示，用普通的数码管显示简单的数字、符号、字母只需一次显示5个倒计时间，而且每个时间只需显示6个数字，即年/月/日3 硬件电路的设计3．1 单片机3．1．1 AT89S52单片机的简介AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工80C51 产品指令和引脚完全兼容片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。

另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止 3．1．1．1 主要性能与MCS-51单片机产品兼容8K字节在系统可编程Flash存储器1000次擦写周期全静态操作：0Hz～33Hz三级加密程序存储器32个可编程I/O口线三个16位定时器/计数器八个中断源全双工UART串行通道低功耗空闲和掉电模式掉电后中断可唤醒看门狗定时器双数据指针掉电标识符3．1．1．2 AT89S52双列直插式引脚图图2.1 AT89S52双列直插式引脚图3．1．1．3 端口介绍P0口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用在这种模式下，P0具有内部上拉电阻在flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节程序校验时，需要外部上拉电阻P1口：P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，p1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。

对P1端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）此外，P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX）在flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节P2口：P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平对P2端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX @DPTR）时，P2口送出高八位地址在这种应用中，P2口使用很强的内部上拉发送1在使用8位地址（如MOVX @RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号 P3口：P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O 口，p2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平对P3端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。

作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）P3口亦作为AT89S52特殊功能（第二功能）使用在flash编程和校验时，P3口也接收一些控制信号3．1．2 AT89S52的时钟介绍单片机的工作过程是：取一条指令、译码、进行操作，再取一条指令、译码、进行微操作，这样自动的一步一步的由微操作依序完成相应指令规定的功能各指令的微操作在时间上由严格的次序，各种微操作的时间次序称作为时序3．1．2．1 AT89S52的时钟信号产生方式AT89S52单片机的时钟信号通常有两种产生方式：一是内部时钟方式，二是外部时钟方式内部时钟方式如图2.2所示。