微电脑催眠器 - 湖南省阳光电子技术学校

微电脑催眠器

　　　一、特点和用途
　　1利用单片机控制，体积小，功耗低；2用电池供电，使用方便。
　　本报曾在1998年第33期和1999年第14期登载了两种国外的生物反馈心态调节器，引起读者的极大兴趣。人的大脑在不同的精神状态发射出不同的脑电波，根据生物反馈原理，利用人为制造的类似脑波的δ、θ、α、β波，通过声、光或磁场对大脑进行刺激诱导，改变大脑的活动状态，从而达到调节人们心态的目的。人在睡眠状态时发射δ波，其范围是05Hz～4Hz，微电脑催眠器能自动产生与其接近的磁场，诱导大脑进入睡眠状态。
　　通过本制作，熟练掌握AT89C2051的定时器的应用以及数据传送指令、条件转移指令等常用的实用编程方法。
　　二、工作原理
　　原理图如图1所示。D1为AT89C2051型单片机。C1和R1组成D1的上电复位电路，C4、C5为＋5V电源滤波电容。D2是四异或门，与R2～R5等组成波形和频率变换电路。该变换电路的原理如下：当D1的P1口输出00H时，D2：A～D2：D的各输出端为低电平，因此A点电压为0V；当P1口输出01H时，D2：A的1脚为高电平，2脚为低电平，因此3脚为高电平，R2～R5的等效电路如图2（a）所示，R3～R5并联电阻约为313kΩ，与R2分压后A点电压为037V，当P1口输出02H时，D2：B的5脚为高电平，6脚为低电平，因此4脚为高电平，R2～R5的等效电路如图2（b)所示，R2、R4、R5并联电阻为3388kΩ，与R3分压后A点电压为072V。同理，当P1口输出0FH时，D2：A～D2：D全输出高电平，A点电压为5V。P1口输出数据与A点电压的关系见附表。因此加在L1上的电压波形为正弦波。改变D1在其P1口输出信号的时间间隔，即可改变输出正弦波的频率。若时间设定为1小时，频率逐渐从4Hz变到05Hz，由L1产生类似δ波的磁场。L1的制作可参考本报1998年合订本下册第90页文章。当然本机还可再附加上电源延时关机电路，以便使用。
　　三、软件设计
　　这里以产生2Hz的频率为例介绍软件设计方法。P1口P3口均设置为输出状态，用P37口线驱动LED。用AT89C2051的内部定时器T0作时间基准，控制P1口输出信号的时间间隔，当P1口输出第16个数据和第32个数据时，将P37的状态翻转，从而使LED的闪亮频率与正弦波频率一致。若在A点产生2Hz的正弦波，则必须在P10口线输出32Hz的方波（P11～P14口线输出的方波的频率依次减半）。因此，P1口输出信号的时间间隔为3125ms，因图1中晶振频率为6MHz，计算出机器周期T=12/fc=2(μs），采用定时器T0，工作于方式2（常数自动装入的8位定时器），产生025ms的定时。定时器初值为＃82H，T0每中断一次，21H加1，当21H加到＃7DH时（十进制125），即到3125ms。然后更新P1口数据（加1）。
　　程序清单如下：
　　ORG 0000H
　　AJMP MAIN
　　ORG 000BH
　　LJMP WTO
　　ORG 30H
MAIN：MOV SP，＃50H
　　MOV 20H，＃0；（向P1口送的数据）
　　MOV P1，＃0 ；（3125ms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 P37
　　MOV 22H，＃0
TORETI：POP PSW
　　POP ACC
　　RETI
　　END
　　四、系统调试
　　软件调试：1将上面源程序输入PC机以后，以“L07ASM”文件名存盘。2运行“MCS51EXE”调试软件，待屏幕显示调试窗口以后，按<F3>键，调入“L07ASM”，按<F9>键进行汇编。3按<ALT>＋<F>键，将“L07ASM”转换成编程器需要的格式的文件。选择“Save OBJ as…”项，按回车键待出现选择窗口后，按<Esc>确定文件名和文件格式。文件格式选“ROM”，然后存盘。4按<Esc>键前退一步。5按<Alt>＋<X>键返回DOS系统。
　　用本报第40期第九版介绍的方法将“L07ROM”固化到AT89C2051中。
　　硬件调试：1检查线路应焊接无误。2先不插入AT89C2051，接通电源后用短路线分别在D1插座的{12}脚～{16}脚加如附表所示的P1口电压（“1”为＋5V，“0”为接地。测量A点电压，当{12}脚接＋5V（其余各脚接地）时，A点电压应为04V左右，当{13}脚接＋5V时，A点电压应为07V左右，当{14}脚接＋5V时，A点电压应为13V左右，当{15}脚接＋5V时，“A”点电压应为26V左右，若符合要求则D2：A～D2：D工作正常，再按附表中“P1口数据”逐点试验，A点电压应基本符合附表要求。若相差较大，则检查R2～R5的阻值。将写入程序的AT89C2051插入电路中的IC插座上，接通电源后观察LED应闪亮，用指针式万用表测量N15脚电压，指针摆动证明系统工作正常。
成都　夕阳　

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作者：佚名来源：不详发布时间：2009-6-17 0:53:10 发布人：cswok

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