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微電腦催眠器

時間:2016-8-29 12:08:38

  一、特點和用途
  1崩用單片機控製,體積小,功耗低;2庇玫緋毓┑紓使用方便。
  本報曾在1998年第33期和1999年第14期登載了兩種國外的生物反饋心態調節器,引起讀者的極大興趣。人的大腦在不同的精神狀態發射出不同的腦電波,根據生物反饋原理,利用人為製造的類似腦波的δ、θ、α、β波,通過聲、光或磁場對大腦進行刺激誘導,改變大腦的活動狀態,從而達到調節人們心態的目的。人在睡眠狀態時發射δ波,其範圍是05Hz~4Hz,微電腦催眠器能自動產生與其接近的磁場,誘導大腦進入睡眠狀態。
  通過本製作,熟練掌握AT89C2051的定時器的應用以及數據傳送指令、條件轉移指令等常用的實用編程方法。
  二、工作原理
  原理圖如圖1所示。D1為AT89C2051型單片機。C1和R1組成D1的上電複位電路,C4、C5為+5V電源濾波電容。D2是四異或門,與R2~R5等組成波形和頻率變換電路。該變換電路的原理如下:當D1的P1口輸出00H時,D2:A~D2:D的各輸出端為低電平,因此A點電壓為0V;當P1口輸出01H時,D2:A的1腳為高電平,2腳為低電平,因此3腳為高電平,R2~R5的等效電路如圖2(a)所示,R3~R5並聯電阻約為313kΩ,與R2分壓後A點電壓為037V,當P1口輸出02H時,D2:B的5腳為高電平,6腳為低電平,因此4腳為高電平,R2~R5的等效電路如圖2(b)所示,R2、R4、R5並聯電阻為3388kΩ,與R3分壓後A點電壓為072V。同理,當P1口輸出0FH時,D2:A~D2:D全輸出高電平,A點電壓為5V。P1口輸出數據與A點電壓的關係見附表。因此加在L1上的電壓波形為正弦波。改變D1在其P1口輸出信號的時間間隔,即可改變輸出正弦波的頻率。若時間設定為1小時,頻率逐漸從4Hz變到05Hz,由L1產生類似δ波的磁場。L1的製作可參考本報1998年合訂本下冊第90頁文章。當然本機還可再附加上電源延時關機電路,以便使用。
  三、軟件設計
  這裏以產生2Hz的頻率為例介紹軟件設計方法。P1口P3口均設置為輸出狀態,用P37口線驅動LED。用AT89C2051的內部定時器T0作時間基準,控製P1口輸出信號的時間間隔,當P1口輸出第16個數據和第32個數據時,將P37的狀態翻轉,從而使LED的閃亮頻率與正弦波頻率一致。若在A點產生2Hz的正弦波,則必須在P10口線輸出32Hz的方波(P11~P14口線輸出的方波的頻率依次減半)。因此,P1口輸出信號的時間間隔為3125ms,因圖1中晶振頻率為6MHz,計算出機器周期T=12/fc=2(μs),采用定時器T0,工作於方式2(常數自動裝入的8位定時器),產生025ms的定時。定時器初值為#82H,T0每中斷一次,21H加1,當21H加到#7DH時(十進製125),即到3125ms。然後更新P1口數據(加1)。
  程序清單如下:
  ORG 0000H
  AJMP MAIN
  ORG 000BH
  LJMP WTO
  ORG 30H
MAIN:MOV SP,#50H
  MOV 20H,#0;(向P1口送的數據)
  MOV P1,#0  ;(3125ms在WTO中加1)
  MOV P3,#0
  MOV TH0,#82H
  MOV TH0,#82H
  MOV TMOD,#02H
  SETB EA
  SETB ETO
  SETB TRO
M:MOV P1,20H
  AJMP M
WTO:PUSH ACC
  PUSH PSW
  INC 21H
  MOV A,21H
  CJNE A,#7DH,TORETI
  MOV 21H,#0
  INC 20H
  INC 22H
  MOV A,22H
  CJNE A,#16,TORETI
  CPL P37
  MOV 22H,#0
TORETI:POP PSW
  POP ACC
  RETI
  END
  四、係統調試
  軟件調試:1苯上麵源程序輸入PC機以後,以“L07盇SM”文件名存盤。2痹誦小癕CS51盓XE”調試軟件,待屏幕顯示調試窗口以後,按<F3>鍵,調入“L07盇SM”,按<F9>鍵進行匯編。3卑<ALT>+<F>鍵,將“L07盇SM”轉換成編程器需要的格式的文件。選擇“Save OBJ as…”項,按回車鍵待出現選擇窗口後,按<Esc>確定文件名和文件格式。文件格式選“盧OM”,然後存盤。4卑<Esc>鍵前退一步。5卑<Alt>+<X>鍵返回DOS係統。
  用本報第40期第九版介紹的方法將“L07盧OM”固化到AT89C2051中。
  硬件調試:1奔觳橄唄酚焊接無誤。2畢炔徊迦階T89C2051,接通電源後用短路線分別在D1插座的{12}腳~{16}腳加如附表所示的P1口電壓(“1”為+5V,“0”為接地。測量A點電壓,當{12}腳接+5V(其餘各腳接地)時,A點電壓應為04V左右,當{13}腳接+5V時,A點電壓應為07V左右,當{14}腳接+5V時,A點電壓應為13V左右,當{15}腳接+5V時,“A”點電壓應為26V左右,若符合要求則D2:A~D2:D工作正常,再按附表中“P1口數據”逐點試驗,A點電壓應基本符合附表要求。若相差較大,則檢查R2~R5的阻值。將寫入程序的AT89C2051插入電路中的IC插座上,接通電源後觀察LED應閃亮,用指針式萬用表測量N15腳電壓,指針擺動證明係統工作正常。
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