基于單片機(jī)的智能臺(tái)燈設(shè)計(jì)(共27頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 摘要89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱(chēng)單片機(jī)。89C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的89C51是一種高效微控制器，89C2051是它的一種精簡(jiǎn)版本。89C單片機(jī)為

2、很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。現(xiàn)代人類(lèi)生活中所用的幾乎每件電子和機(jī)械產(chǎn)品中都會(huì)集成有單片機(jī)。手機(jī)、電話(huà)、計(jì)算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標(biāo)等電腦配件中都配有1-2部單片機(jī)。而個(gè)人電腦中也會(huì)有為數(shù)不少的單片機(jī)在工作。汽車(chē)上一般配備40多部單片機(jī)，復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)上甚至可能有數(shù)百臺(tái)單片機(jī)在同時(shí)工作！單片機(jī)的數(shù)量不僅遠(yuǎn)超過(guò)PC機(jī)和其他計(jì)算的綜合，甚至比人類(lèi)的數(shù)量還要多?，F(xiàn)在可以說(shuō)單片機(jī)是百花齊放，百家爭(zhēng)鳴的時(shí)期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的單片機(jī)，從8位、16位到32位，數(shù)不勝數(shù)，應(yīng)有盡有，有與主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它們各具特色，互成互補(bǔ)，為單

3、片機(jī)的應(yīng)用提供廣闊的天地。臺(tái)燈是最普遍的家用照明器，隨著節(jié)能計(jì)劃的提出，許多電子產(chǎn)品走上節(jié)能化。臺(tái)燈傳統(tǒng)對(duì)于人們傷害很大，市面上所謂的護(hù)眼燈，實(shí)際上是用高頻電子鎮(zhèn)流器將原本50赫茲提高到5萬(wàn)赫茲，肉眼分辨不出來(lái)頻閃。實(shí)際上是高頻閃的，危害更大。本文設(shè)計(jì)了一種基于89C2051的節(jié)能臺(tái)燈，并且作出了零件圖和設(shè)計(jì)圖.關(guān)鍵詞：89C51 單片機(jī) 臺(tái)燈 節(jié)能 目錄. .1 緒論. .2 緒論隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，生產(chǎn)與自動(dòng)化的觀念逐漸深入人心。生產(chǎn)與加工過(guò)程離不開(kāi)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)，在生產(chǎn)自動(dòng)化大幅度提升生產(chǎn)效率的同時(shí)，設(shè)計(jì)自動(dòng)化也正迎頭趕上。單片機(jī)是嵌入式系統(tǒng)的獨(dú)立發(fā)展之路，向MCU階段發(fā)展的

4、重要因素，就是尋求應(yīng)用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決；因此，專(zhuān)用單片機(jī)的發(fā)展自然形成了SoC化趨勢(shì)。隨著微電子技術(shù)、IC設(shè)計(jì)、EDA工具的發(fā)展，基于SoC的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)有較大的發(fā)展。因此，對(duì)單片機(jī)的理解可以從單片微型計(jì)算機(jī)、單片微控制器延伸到單片應(yīng)用系統(tǒng)。1971年intel公司研制出世界上第一個(gè)4位的；Intel公司的霍夫研制成功世界上第一塊4位微處理器芯片Intel 4004，標(biāo)志著第一代微處理器問(wèn)世，微處理器和微機(jī)時(shí)代從此開(kāi)始。因發(fā)明微處理器，霍夫被英國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家雜志列為“二戰(zhàn)以來(lái)最有影響力的7位科學(xué)家”之一 。1976年intel公司研制出MCS-48系列8位的單片機(jī)，這也是單片機(jī)的問(wèn)

5、世。公司于1976年開(kāi)發(fā)的Z80微處理器，廣泛用于微型計(jì)算機(jī)和工業(yè)自動(dòng)控制設(shè)備。當(dāng)時(shí)，Zilog、和Intel在微處理器領(lǐng)域三足鼎立。20世紀(jì)80年代初，Intel公司在MCS-48系列單片機(jī)的基礎(chǔ)上，推出了MCS-51系列8位高檔單片機(jī)。MCS-51系列單片機(jī)無(wú)論是片內(nèi)RAM容量，I/O口功能，系統(tǒng)擴(kuò)展方面都有了很大的提高。 第一章 設(shè)計(jì)思路1、1 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求一、設(shè)計(jì)內(nèi)容 設(shè)計(jì)一智能臺(tái)燈控制器，實(shí)現(xiàn)照明控制系統(tǒng)的人性化，其功能如下：1、亮度足夠時(shí)燈光關(guān)閉，在亮度不足時(shí)，有人走近自動(dòng)點(diǎn)亮，并根據(jù)周?chē)h(huán)境的亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)燈泡的功率；2、點(diǎn)亮?xí)r開(kāi)始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)達(dá)到一小時(shí)時(shí)發(fā)出燈光閃爍信號(hào)，提醒使用

6、者起立活動(dòng)；3、具有溫度測(cè)量及顯示功能。該系統(tǒng)由光感元件、人體感知器、時(shí)間計(jì)數(shù)器以及亮度控制器及單片機(jī)等構(gòu)成。二、總體要求1、給出設(shè)計(jì)原理及整體設(shè)計(jì)思路，畫(huà)出整機(jī)原理圖；2、給出具體單元設(shè)計(jì)，畫(huà)出單元電路，并進(jìn)行電路設(shè)計(jì)中相關(guān)元件值的計(jì)算；1、2設(shè)計(jì)構(gòu)思臺(tái)燈已是千家萬(wàn)戶(hù)的必需生活用品，經(jīng)常由于忘記關(guān)燈而造成巨大的能源浪費(fèi)。當(dāng)夜晚來(lái)臨時(shí)，人們又摸黑去開(kāi)燈，非常不方便。在這里設(shè)計(jì)了以人體紅外輻射（波長(zhǎng)為10um）傳感控制電路。當(dāng)人體在臺(tái)燈的范圍內(nèi)且環(huán)境光強(qiáng)較弱時(shí)，自動(dòng)感應(yīng)開(kāi)燈；用一個(gè)時(shí)間計(jì)數(shù)器顯示，當(dāng)人在臺(tái)燈下工作學(xué)習(xí)一個(gè)小時(shí)后，臺(tái)燈發(fā)出警告，讓人起身活動(dòng)。1、3系統(tǒng)組成及電路設(shè)計(jì)： 圖1 系統(tǒng)機(jī)

7、構(gòu)圖本系統(tǒng)組成如圖一所示，主要由三部分組成：1) 傳感器及信號(hào)處理電路:檢測(cè)人體輻射紅外信號(hào)及光強(qiáng)信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后變成可處理的數(shù)字信號(hào)。2) 以89C51組成的中央處理單元：處理信號(hào)并發(fā)出控制命令。3) 計(jì)時(shí)提醒電路和燈光控制電路 ：給出提醒信號(hào)并根據(jù)89C51給出的命令控制燈光。1、4 總體電路圖 整個(gè)系統(tǒng)是以80C51控制下工作的。其工作過(guò)程為：由熱釋電傳感器檢測(cè)一定范圍內(nèi)是否有人在，當(dāng)沒(méi)有人時(shí)熱釋電傳感器的2端口不會(huì)產(chǎn)生信號(hào)，信號(hào)處理電路和單片機(jī)都不工作。當(dāng)有人靠近時(shí)，端口2發(fā)出變化緩慢、幅值?。ㄐ∮?mv）的信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)處理電路把不規(guī)則的波形轉(zhuǎn)化成適合單片機(jī)處理的數(shù)字信號(hào)并通過(guò)I

8、NT1端口輸入到單片，在此過(guò)程中同時(shí)還要通過(guò)光敏電阻進(jìn)行光照強(qiáng)度檢測(cè)，當(dāng)環(huán)境光比較強(qiáng)時(shí)，光敏電阻阻值比較小，端口P3.3電平較低，省去了80C51處理過(guò)程。當(dāng)環(huán)境光比較弱時(shí)，光敏電阻阻值變大，端口P3.3電平較高，將此電平送到單片機(jī)。單片機(jī)接收到開(kāi)燈信號(hào)后，發(fā)出控制信息將臺(tái)燈點(diǎn)亮，同時(shí)通過(guò)計(jì)時(shí)提醒電路開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)達(dá)到整點(diǎn)是通過(guò)揚(yáng)聲器發(fā)出鳴響，提醒使用者起身活動(dòng)。電路圖如圖2所示： 圖2 智能臺(tái)燈電路原理圖 第二章 單元電路的設(shè)計(jì)及仿真2、1 89C51單片機(jī)89C51單片機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，它接受信號(hào)并處理后發(fā)出控制信息。 2、1、1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)8位CPU； 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路； 32

9、根I/O線(xiàn)； 外部存貯器尋址范圍ROM、RAM64K； 2個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器； 5個(gè)中斷源，兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)； 全雙工串行口； 布爾處理器； 2、1、2 89C51單片機(jī)的主要特性 |1）.與MCS-51 兼容 2）.·4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 3）.壽命：1000寫(xiě)/擦循環(huán) 4）.數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年 5）·全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz 6）·三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 7）·128*8位內(nèi)部RAM 8）·32可編程I/O線(xiàn) 9）·兩個(gè)16位/計(jì)數(shù)器 10）·5個(gè)中斷源 11）·可編程串行通道 12）·低

10、功耗的閑置和掉電模式 13）·片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路2、1、3 AT89C51單片機(jī)的管腳說(shuō)明 AT89C51單片機(jī)的管腳圖3所示： 圖3 AT89C51管腳圖 VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門(mén)電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫(xiě)1時(shí)，被定義為輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。 P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門(mén)電流。P1口管腳寫(xiě)

11、入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。 P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門(mén)電流，當(dāng)P2口被寫(xiě)“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLA

12、SH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門(mén)電流。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。 P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下面所示： 管腳 備選功能 P3.0 RXD（串行輸入口） P3.1 TXD（串行輸出口） P3.2 /INT0（外部中斷0） P3.3 /INT1（外部中斷1） P3.4 T0（記時(shí)器0外部輸入） P3.5 T1（記時(shí)器1外部輸入） P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通） P3.

13、7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG：當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該

14、引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。2、

15、1 傳感器及信號(hào)處理電路 電路原理圖如圖4所示： 圖4 熱釋電傳感器信號(hào)處理電路本設(shè)計(jì)采用BISS0001來(lái)完成熱釋電紅外傳感器輸出信號(hào)的處理，由于熱釋電傳感器輸出的信號(hào)變化緩慢、幅值小，不能直接作為燈泡的控制信號(hào)，因此傳感器的輸出信號(hào)必須經(jīng)過(guò)一個(gè)專(zhuān)門(mén)的信號(hào)處理電路，使得傳感器輸出信號(hào)的不規(guī)則波形轉(zhuǎn)變成適合于單片機(jī)處理的數(shù)字信號(hào)。圖4中，熱釋電傳感器的輸出信號(hào)送入BISS0001的14腳，經(jīng)內(nèi)部第一級(jí)運(yùn)算放大器后，由C3耦合從12腳輸入至內(nèi)部第二級(jí)運(yùn)算放大器放大，再經(jīng)電壓比較器構(gòu)成的鑒幅器處理后，最后從12腳輸出信號(hào)（V0）送入單片機(jī)進(jìn)行照明控制。BISS0001的1腳接高電平，使芯片處于可重

16、復(fù)觸發(fā)工作方式，輸出V0的延遲時(shí)間T1由外部R8和C7的大小調(diào)整；觸發(fā)封鎖時(shí)間T2由R9和C6的大小調(diào)整。2、1、1 熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)組成及工作原理熱釋電紅外傳感器主要是由一種高熱電系數(shù)的材料，如鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等制成尺寸為2*1mm的探測(cè)元件。在每個(gè)探測(cè)器內(nèi)裝入一個(gè)或兩個(gè)探測(cè)元件，并將兩個(gè)探測(cè)元件以反極性串聯(lián)，以抑制由于自身溫度升高而產(chǎn)生的干擾。由探測(cè)元件將探測(cè)并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號(hào)，經(jīng)裝在探頭內(nèi)的場(chǎng)效應(yīng)管放大后向外輸出。為了提高探測(cè)器的探測(cè)靈敏度以增大探測(cè)距離，一般在探測(cè)器的前方裝設(shè)一個(gè)菲涅爾透鏡，該透鏡用透明塑料制成，將透鏡的上、下兩部分各分成若干

17、等份，制成一種具有特殊的透鏡，它和放大電路相配合，可將信號(hào)放大70分貝以上，這樣就可以測(cè)出1020米范圍內(nèi)人的行動(dòng)。菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光學(xué)原理，在探測(cè)器前方產(chǎn)生一個(gè)交替變化的“盲區(qū)”和“高靈敏區(qū)”，以提高它的探測(cè)接收靈敏度。當(dāng)有人從透鏡前走過(guò)時(shí)，人體發(fā)出的紅外線(xiàn)就不斷地交替從“盲區(qū)”進(jìn)入“高靈敏區(qū)”，這樣就使接收到的紅外信號(hào)以忽強(qiáng)忽弱的脈沖形式輸入，從而強(qiáng)其能量幅度。人體輻射的紅外線(xiàn)中心波長(zhǎng)為910-um，而探測(cè)元件的波長(zhǎng)靈敏度在0.220-um范圍內(nèi)幾乎穩(wěn)定不變。在傳感器頂端開(kāi)設(shè)了一個(gè)裝有濾光鏡片的窗口，這個(gè)濾光片可通過(guò)光的波長(zhǎng)范圍為710-um，正好適合于人體紅外輻射（10um左右）

18、的探測(cè)，而對(duì)其它波長(zhǎng)的紅外線(xiàn)由濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專(zhuān)門(mén)用作探測(cè)人體輻射的紅外線(xiàn)傳感器。 2、1、2 BISS0001芯片BISS0001是一款具有較高性能的傳感信號(hào)處理集成電路。它配以熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件即可構(gòu)成被動(dòng)式熱釋電紅外開(kāi)關(guān)，故能自動(dòng)快速開(kāi)啟各類(lèi)白炙燈、熒光燈、蜂鳴器、自動(dòng)門(mén)、電風(fēng)扇、烘干機(jī)和自動(dòng)洗手池等裝置，特別適用于企業(yè)、賓館、商場(chǎng)、庫(kù)房及家庭的過(guò)道等敏感區(qū)域，或用于區(qū)域的自動(dòng)燈光、照明和報(bào)警系統(tǒng)。BISS001的主要功能如下：為CMOS數(shù)?；旌蠈?zhuān)用集成電路；具有獨(dú)立的高輸入阻抗運(yùn)算放大器，可與多種傳感器匹配進(jìn)行信號(hào)處理；帶有雙向鑒幅器，可有效抑制干擾；內(nèi)設(shè)

19、延遲時(shí)間定時(shí)器和封鎖時(shí)間定時(shí)器；結(jié)構(gòu)新穎，穩(wěn)定可靠，調(diào)解范圍寬；內(nèi)置參考電壓，工作電壓范圍為26V。管腳功能說(shuō)明BISS0001芯片的管腳分布如圖5所示。 圖5 BISS0001的管腳分布 2、1、3 光敏電阻 簡(jiǎn)介光敏電阻器是利用的制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器；入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測(cè)量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由制成的。光敏電阻器的阻值隨入射光線(xiàn)（可見(jiàn)光）的強(qiáng)弱變化而變化，在黑暗條件下，它的阻值（暗阻）可達(dá)110M歐,在強(qiáng)光條件（100LX）下，它阻值（亮阻）僅有幾百至數(shù)千

20、。光敏電阻器對(duì)光的敏感性（即光譜特性）與人眼對(duì)（0.40.76）m的響應(yīng)很接近，只要人眼可感受的光，都會(huì)引起它的阻值變化。設(shè)計(jì)光控電路時(shí)，都用泡（小電珠）光線(xiàn)或線(xiàn)作控制光源，使設(shè)計(jì)大為簡(jiǎn)化。工作原理光敏電阻的工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)。在半導(dǎo)體光敏材料兩端裝上電極引線(xiàn)，將其封裝在帶有透明窗的管殼里就構(gòu)成光敏電阻，為了增加靈敏度，兩電極常做成梳狀。用于制造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導(dǎo)體。通常采用涂敷、噴涂、燒結(jié)等方法在絕緣襯底上制作很薄的光敏電阻體及梳狀歐姆電極，接出引線(xiàn)，封裝在具有透光鏡的密封殼體內(nèi)，以免受潮影響其。在黑暗環(huán)境里，它的電阻值很高，當(dāng)受到光照時(shí)，只要能量大

21、于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，則價(jià)帶中的吸收一個(gè)光子的能量后可躍遷到導(dǎo)帶，并在價(jià)帶中產(chǎn)生一個(gè)帶的空穴，這種由光照產(chǎn)生的電子空穴對(duì)了半導(dǎo)體材料中載流子的數(shù)目，使其電阻率變小，從而造成光敏電阻阻值下降。光照愈強(qiáng)，阻值愈低。入射光消失后，由光子激發(fā)產(chǎn)生的電子空穴對(duì)將復(fù)合，光敏電阻的阻值也就恢復(fù)原值。在光敏電阻兩端的加上電壓，其中便有電流通過(guò)，受到波長(zhǎng)的光線(xiàn)照射時(shí)，電流就會(huì)隨光強(qiáng)的而變大，從而實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。光敏電阻沒(méi)有極性，純粹是一個(gè)電阻器件，使用時(shí)既可加，也加。半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于半導(dǎo)體導(dǎo)帶內(nèi)載流子數(shù)目的多少。2、2 計(jì)時(shí)提醒電路臺(tái)燈點(diǎn)亮?xí)r開(kāi)始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)達(dá)到一小時(shí)時(shí)通過(guò)蜂鳴器發(fā)出鳴響，提醒使用者起立活動(dòng)

22、。該模塊的硬件部分主要由89C51單片機(jī)，LED數(shù)碼管顯示器組成。單片機(jī)的P0端口接有4位共陽(yáng)極LED數(shù)碼管顯示器。數(shù)碼管的8個(gè)引腳依照a、b、c、d、e、f、g、dp順序依次與P0端口的8個(gè)引腳P0.1，P0.2，P0.3，P0.4，P0.5,P0.6,P0.7相連，R是限流電阻。 4位LED數(shù)碼管的共陰極引腳分別與V1V4三極管的集電極相連，三極管的基極通過(guò)限流電阻分別接在單片機(jī)P2端口的P2.0P2.3引腳上。4位數(shù)碼管顯示器分別由三極管控制，例如P2.0輸出為低電平時(shí)，V4三極管導(dǎo)通，與其相連的共陽(yáng)極數(shù)碼管顯示器開(kāi)始工作；P2.0輸出為高電平時(shí)，V4三極管截止，與其相連的數(shù)碼管顯示器停

23、止工作。電路圖如圖6所示： 圖6計(jì)時(shí)提醒電路原理圖 2、2、1 基本原理 計(jì)時(shí)利用單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器產(chǎn)生的中斷，設(shè)置定時(shí)器T0工作在模式0的狀態(tài)下，設(shè)置每隔5ms中斷一次，中斷20次正好1S。中斷服務(wù)程序里記載著中斷的次數(shù)，中斷200次為1秒，60秒為分，60分為一小時(shí)，24小時(shí)為一天。時(shí)鐘的顯示是使用4位LED數(shù)碼管，其軟件設(shè)計(jì)原理是：由中斷產(chǎn)生的秒、分、小時(shí)數(shù)據(jù)， 并通過(guò)單片機(jī)的輸出功能輸入到數(shù)碼管顯示器，再通過(guò)顯示器掃描程序，顯示出時(shí)鐘的計(jì)時(shí)時(shí)間。 2、2、2 計(jì)時(shí)功能的設(shè)計(jì)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能使用了兩個(gè)子程序：定時(shí)器子程序INIT_TIMER和中斷服務(wù)子程序TO_INT。 其中，定時(shí)器

24、子程序INIT_TIMER的作用是每隔5ms產(chǎn)生一次中斷信號(hào)；中斷服務(wù)子程序TO_INT的主要作用是記載中斷的次數(shù)。 1、 定時(shí)器子程序INIT_TIMER定時(shí)器子程序INIT_TIMER的作用是每隔5ms產(chǎn)生一次中斷信號(hào)，它是時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的來(lái)源和保證。定時(shí)器T0設(shè)置為工作模式0狀態(tài)，定時(shí)器每隔5ms中斷一次，在晶振頻率為12MHz時(shí)，此5ms的初值為。該子程序見(jiàn)附錄。2、 中斷服務(wù)程序TO_INT 中斷服務(wù)程序TO_INT的作用是重置定時(shí)器T0初始值，記錄中斷次數(shù)，并輸出秒、分和小時(shí)。其中，DEDA存放5ms，SEC存放秒鐘變量，MIN存放分鐘變量，HOUR存放小時(shí)變量。該子程序見(jiàn)附錄。 2

25、、2、3 顯示部分的設(shè)計(jì) 顯示部分的子程序有：轉(zhuǎn)換時(shí)、分子程序CONV和掃描顯示子程序DISP。先通過(guò)CONV把由中斷服務(wù)程序中產(chǎn)生的分、小時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適應(yīng)LED數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)。即進(jìn)行十進(jìn)制計(jì)時(shí)處理，并存入數(shù)碼管顯示內(nèi)存中（事先設(shè)置的存放顯示器數(shù)據(jù)單元）。再經(jīng)掃描顯示子程序DISP，便能在LED數(shù)碼管上顯示出時(shí)間。 1、 轉(zhuǎn)換時(shí)、分子程序CONV CONV的作用是將中斷服務(wù)程序中產(chǎn)生的分、小時(shí)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成適應(yīng)LED數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)。通過(guò)執(zhí)行DIV指令進(jìn)行十進(jìn)制計(jì)時(shí)處理，并將處理后的數(shù)據(jù)分別存入數(shù)碼管顯示內(nèi)存BUF、BUF+1、BUF+2、BUF+3內(nèi)。其中BUF、BUF+1存放小時(shí)，BUF+

26、2、BUF+3存放分鐘，與數(shù)碼管顯示器U1、U2和U3、U4想對(duì)應(yīng)。該子程序見(jiàn)附錄。2、 掃描顯示子程序DISP 掃描顯示子程序DISP的作用是動(dòng)態(tài)顯示送入4位LED數(shù)碼管的時(shí)間數(shù)據(jù)。所謂動(dòng)態(tài)掃描是指一位一位輪流點(diǎn)亮LED數(shù)碼管，每一位停留4ms左右，利用人的視覺(jué)暫留消除閃爍現(xiàn)象。該子程序見(jiàn)附錄。2、2、4 計(jì)時(shí)提醒電路的仿真結(jié)果2、3 燈光控制電路 單片機(jī)對(duì)光照檢測(cè)電路和傳感器處理電路輸出的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，輸出控制信號(hào)由單片機(jī)的P2.4輸出。在室內(nèi)環(huán)境光較強(qiáng)或光線(xiàn)弱但室內(nèi)又無(wú)人時(shí)，P2.4輸出高電平，此時(shí)三極管Q1截止，繼電器J1不工作，則接在220V上的燈不亮，在室內(nèi)光照較弱且傳感器檢測(cè)到室

27、內(nèi)有人時(shí)，則P2.4輸出低電平，此時(shí)三極管Q1導(dǎo)通，繼電器J1工作，則220V交流電通過(guò)繼電器加到燈上，燈泡正常點(diǎn)亮。電路原理圖如圖6所示： 圖6 燈光控制電路原理圖附錄；-程序初始化-；定義存放計(jì)時(shí)單元地址 BUF EQU 30H ;30H33H連續(xù)四個(gè)字節(jié)存放顯示器數(shù)據(jù) HOUR EQU 34H ;存放小時(shí)變量 MIN EQU 35H ;存放分鐘變量 SEC EQU 36H ;存放秒鐘變量 DEDA EQU 37H ;存放5ms計(jì)數(shù)值 ;蜂鳴器和指示燈引腳定義 SPK EQU P3.4 ;蜂鳴器控制信號(hào) WLED EQU P1.0 ;工作指示燈引腳定義 ；程序開(kāi)始執(zhí)行地址 ORG 0H ;

28、程序由地址0開(kāi)始執(zhí)行 JMP MAIN ORG 0BH ;定時(shí)器T0中斷地址設(shè)置 JMP T0_SRV；-主程序- MIAN： ACALL BZ ;蜂鳴器連續(xù)兩次鳴響一聲 ACALL LED_BL ;LED閃動(dòng)，表示程序開(kāi)始執(zhí)行 ACALL INIT ;初始變量化 ACALL INIT_TIMER ;設(shè)置定時(shí)器；加載顯示器初始值數(shù)據(jù) MOV A, #0C0H MOV PO, A; 無(wú)窮循環(huán) LOOP: ;無(wú)窮循環(huán) ACALL CONV ACALL DISP ;掃描顯示 JMP LOOP ;跳轉(zhuǎn)到LOOP出執(zhí)行 ;.實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能的子程序. ;使用定時(shí)器T0模式0計(jì)時(shí) INIT_TIMER: ；初

29、始化定時(shí)器 MOV TMOD, #B ；設(shè)置定時(shí)器T0工作模式為0 MOV IE, #B ；啟用定時(shí)器T0中斷產(chǎn)生 MOV TL0， #(8192-5000) MOD 32 ;加載初始值 MOV TH0， #(8192-5000)/ 32 SETB TR0 ；啟動(dòng)定時(shí)器T0開(kāi)始計(jì)時(shí) RET ;. ;中斷服務(wù)程序 TO_SRV: PUSH ACC ；A值壓入堆棧 MOV TL0，#(8192-5000)MOD/32 ;重加載初始值 MOV TH0, #(8192-5000)/32 INC DEDA ;加1 ；秒輸出 MOV A, DEDA CJNE A,#200，TT1 ;是否1S到了 MOV

30、DEDA, #0 ; 計(jì)時(shí)值清0 CPL WLED ; LED燈亮滅變換 INC SEC ;秒計(jì)數(shù)加1 MOV A,SEC CJNE A,#60，TT1 ;是否1min到了 ；分輸出 INC MIN ;分計(jì)數(shù)加1 MOV SEC,#0 ;秒計(jì)數(shù)清0 MOV A, MIN CJNE A, #60,TT1 ;是否1h到了 ; 時(shí)輸出 INC HOUR ; 小時(shí)計(jì)數(shù)加1 MOV MIN,#0 ; 分計(jì)數(shù)清0 MOV A, HOUR CJNE A,#24，TT1 ;是否24h到了 MOV SEC, #0 ；秒鐘變量清0 MOV MIN,#0 ; 分鐘變量清0 MOV HOUR,#0 ;小時(shí)變量清0 T

31、T1： POP ACC ；將A值由堆棧取出 RETI ;.實(shí)現(xiàn)顯示功能的子程序.CONV:;轉(zhuǎn)換小時(shí)數(shù)據(jù) MOV A, HOUR MOV B, #10 DIV AB MOV DPTR,#TABLE ;查表轉(zhuǎn)換 MOVC A, A+DPTR MOV BUF, A MOV A, B MOVC A, A+DPTR MOV BUF+1，A ;轉(zhuǎn)換分鐘數(shù)據(jù) MOV A, MIN MOV B, #10 DIV AB MOV DPTR,#TABLE ;查表轉(zhuǎn)換 MOVC A, A+DPTR MOV BUF+2, A MOV A, B MOVC A, A+DPTR MOV BUF+3，A RET;字型數(shù)據(jù)編碼表TABLE: DB 0C0H, 0F9H ,0A4H , 0B0H DB 99H, 92H, 82H, 0F8H DB 80H, 90H, 88H, 83H DB 0C6H, 0A1H, 86H, 8EH;-;掃描顯示