基于单片机的电子鞭炮设计.pdf

第 期(总第 期)年 月山西电子技术应用实践收稿日期:基金项目:年大学生创新创业训练计划项目()作者简介:张建荣()女山西阳泉人讲师硕士研究生研究方向为信号与信息处理电子技术文章编号:()基于单片机的电子鞭炮设计张建荣 王 磊 郭 鑫 李家廷(山西工程科技职业大学山西 晋中)摘 要:传统习俗里逢年过节等日子总少不了燃放鞭炮来烘托吉祥、喜庆的氛围但燃放鞭炮严重污染环境极易引发火灾事故造成伤亡和财产损失“禁炮令”消除了燃放鞭炮带来的副作用但让我们的节日缺少了喜庆的感觉 介绍一种电子鞭炮的设计当光感触发电路受到光照时单片机启动点火电路模拟普通鞭炮引线燃烧过程然后声效电路发出鞭炮燃放的声音同时闪光电路伴随着声效电路的声音节奏进行闪光 本设计电路简单、成本低、操作简单、易二次开发同样能烘托喜庆的氛围与传统的普通鞭炮相比无污染、安全性高、可重复利用应用前景广阔关键词:电子鞭炮声效电路闪光电路中图分类号:文献标识码:():.:引言鞭炮在很多情况下寓意着喜庆、吉祥无论是过年过节还是结婚嫁娶、进学升迁以至大厦落成、商店开张等等只要为了表示喜庆人们都习惯以放鞭炮来庆祝 每逢春节、佳节、婚嫁等这些欢乐喜庆的日子鞭炮声震耳欲聋给人以欢欣与鼓舞这种活动历史悠久 但是鞭炮虽然可以给节日增添欢乐的气氛但放鞭炮释放的烟尘溅出的火星容易造成环境污染甚至引起火灾而且一些烈性爆竹每年都会造成一些人员伤亡给人们的生命安全和财产安全带来了严重的损失 随着社会的进步人们的文明、环保意识增强这种逢年过节放鞭炮的习俗已引起各界的重视 现在我国许多城市都已经明令禁止燃放烟花爆竹为了解决燃放鞭炮引起的环境污染等问题同时考虑烘托节日的喜庆氛围电子鞭炮油然而生 电子鞭炮不仅能发出和普通鞭炮一样的声音而且可以伴随着鞭炮声发出光闪达到以假乱真的 年第 期张建荣等:基于单片机的电子鞭炮设计效果 同时与传统鞭炮相比电子鞭炮不会污染环境也不易发生火灾威胁人身安全和造成财产损失可以重复使用同样可以达到增加喜庆感既环保又经济 将来电子鞭炮必将是一个长远的发展趋势 总体设计本文介绍一种电子鞭炮的设计 鞭炮系统由单片机作为主控单元当光控触发电路中接收到光照时单片机控制点火电路工作用来模拟普通鞭炮引线燃烧的过程当模拟点火电路工作完成时单片机控制启动声效电路播放鞭炮声响同时启动闪光电路模拟普通鞭炮燃放时产生的火花 电子鞭炮总体原理框图如图 所示图 电子鞭炮总体原理框图 单元电路设计.控制单元本次设计使用的是 单片机是一款使用价值高、能量消耗少的微型控制器其中包含可编程的 字节闪存系统 单片机使用传统 系列的内核增添了一些新功能灵活性高且有效性强能够在内部擦写十万次看门狗(能保护芯片)只读存储器 向量 级中断双向串行口是目前单片机使用的首选之一.点火电路点火电路可采用若干个发光二极管排成引线形状模拟普通鞭炮点火时引线燃烧的过程 本设计中当单片机控制启动点火电路工作时 个发光二极管按照顺序依次点亮 点火电路图如图 所示图 点火电路.光控触发电路光控触发电路采用光敏电阻电路来实现 光敏电阻选用 光控触发电路图如图 所示 在无光照下光敏电阻的暗电阻阻值至少可以达到 以上电阻 选用定值电阻 此时光敏电阻暗电阻阻值至少为 阻值的 倍以上所以 的分压在.以内触发电路输出电压为低电平不触发单片机启动点火电路当点火时即有光照时光敏电阻的亮电阻值在 以下这时 的阻值超过光敏亮电阻值的 倍的分压值在 以上触发电路输出高电平触发单片机控制启动点火电路图 光控触发电路.声效电路声效电路采用基于三极管的音频功放电路 系统可提前将普通鞭炮燃放的声效音频储存到单片机程序中 当单片机输出低电平时三极管导通扬声器发声单片机输出高电平时三极管截止扬声器不发声 乐曲的播放是通过单片机定时器产生不同频率的脉冲信号发出不同的音调同时控制音调持续时间的长短来控制节奏而完成的 声效电路图如图 所示图 声效电路.闪光电路闪光电路采用三极管驱动的 电路实现当声效电路工作时单片机同时控制闪光电路中 工作并根据扬声器发出每个音调的节奏相应闪烁 闪光电路图如图 所示图 闪光电路(下转第 页)企业的 系统或 系统中以相应的工业互联网标准进行存储及其他监测 采集企业的 系统或 系统的数据需借助数据网关完成相应的数据转换及初步清洗工作之后才能方便上传至高危企业安全生产数据采集系统中 数据采集流程如图 所示图 数据采集流程 是依据 的开放协议设计的实现了软件平台及操作系统进行松耦合很大程度上解决了原有集成技术在 远程通信方面的问题这就使得不同平台与操作系统上的 可以完全互联互通 同时 是一种动态的集成方案所有的服务都可以依据 的相关标准动态地被发现、绑定及使用更容易适应相关系统的变动提高系统的灵活性和伸缩性 的 文档技术其先进之处在于在进行相关设计时无需考虑不同应用之间和不同模块之间复杂的业务需求只需关注其消息及数据传递的需求可根据场景特定需求对相关接口及其特性进行快速设置针对不同应用平台选择相应的 组件进行相应设置实现不同应用的接口实现系统模块之间的消息和数据传递基于 的 文档进行服务的相关描述实现服务请求及结果的反馈可以在 上通过 协议进行高危企业数据的传递同时可快速响应相关企业上传数据网关实现高危企业安全生产数据的采集功能高危企业安全生产数据借助 技术实现采集该采集系统可以以:企业的模式或者:企业模式进行相关部署配套采用多个数据网关按照约定数据格式完成对应企业及点位的数据实时采集上传频率基本在 /条 系统测试在完成高危企业安全生产数据采集系统的设计与实现后还需对高危企业安全生产数据采集系统进行功能和性能测试 结合高危企业数据标准、报警数据、数据上传频率实际情况对系统的功能进行快速验证及时发现并处理系统中存在的一些问题性能测试主要是检测系统的相应能力、交互能力、稳定性测试等相关的测试可进一步验证高危企业安全生产数据采集系统各方面的性能需求为后续系统的优化提供依据 结合系统的测试结果高危企业安全生产数据采集系统功能及性能基本可以满足日常生产监测需求可在相关行业进行有序使用 结语利用 技术实现了高危企业安全生产数据采集系统在相关领域对系统的设计在实现后进行了验证此模式不仅提升了系统的可拓展性及兼容性提高环境适用能力相比较 窗体应用程序具有系统的稳定性 但随着相关政策及要求需更新系统设计理念如实现数据采集相关功能的组件化、服务化等以便更好的满足工业级生产及相关部门的监测需求在高危企业安全生产数据采集及监测领域取得新的突破参考文献 钱春霞.智慧酒店系统设计研究.电子技术与软件工程():.张春艳刘俊宇陈辉等.基于 的烟气数据采集与可视化系统.盐科学与化工():.(上接第 页)结语电子鞭炮相比传统的鞭炮具有无污染、危险系数低、可重复利用、节约成本等优良性能具有非常广阔的发展前景 本文设计的一款电子鞭炮系统具有原理简单易懂、成本低廉、使用便捷、易于维修等优点 而且本设计还可以进行二次开发增添烟花、节日彩灯的功能以达到更好的观赏效果非常具有实用性参考文献 梁建华.一种基于 软件的电子鞭炮的设计.太原学院学报(自然科学版)():.王继成何志苠蔡静怡等.新型环保电子鞭炮.现代计算机():.张扬张妍.基于单片机的心形流水灯设计.现代工业经济和信息化():.山 西 电 子 技 术 年第 期