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基于单片机的催眠电路控制系统

article 2024/9/30 21:21:41

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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

💗博主介绍：✌全网粉丝10W+,CSDN特邀作者、博客专家、CSDN新星计划导师，一名热衷于单片机技术探索与分享的博主、专注于精通51/STM32/MSP430/AVR等单片机设计主要对象是咱们电子相关专业的大学生，希望您们都共创辉煌！✌💗
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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

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。
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。
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。
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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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