【正文】 需要設(shè)計被照 射物的明暗，明暗對比是營造氣氛的一種有效手段。住宅小區(qū)的環(huán)境照明只宜在主入口或公共區(qū)域設(shè)置，防止光污染的產(chǎn)生。 燈具及光源的選擇 燈具及光源的選擇是室外照明的關(guān)鍵庭院燈外觀妒而且形式多樣，能很好地與小區(qū)建筑風(fēng)格統(tǒng)一，所 以小區(qū)道路照明燈具一般采用庭 院燈，燈高控 制在 5～ 4 m 之間 。由于小區(qū) ( 主干道、主人口、公共生活 區(qū)除外 ) 要求環(huán)境幽靜而冷色光源更易給人靜的感覺，所以住宅小區(qū)中室外照明中普遍采用高壓鈉燈及金屬鹵化物燈。 人體存在傳感器模塊采用 HP208 是基于紅外線技術(shù)的智能產(chǎn)品，實現(xiàn)對人體存在的檢測。 系統(tǒng)控制的主要硬件電路 考慮到本系統(tǒng)安裝時受環(huán)境影響因素比較多，且教室控制設(shè)備中的人體存在傳感器、光敏三極管等經(jīng)常會因環(huán)境情形變化而不穩(wěn)定，所以在設(shè)計過程中，電子元器件的選用、線路布置和設(shè)備的安放要充分考慮到抗干擾問題。 (2) 1 19腳分別與 20 腳間有 ― 電壓 (3) 9（ RST）腳與 GND間電壓基本為 0 。系統(tǒng)接通 220V交流電源后，將 220V交流電變壓到 9V，經(jīng)過二極管全波整流、電 解電容 C1， C2 濾波，再經(jīng)正輸出穩(wěn)壓器 LM7805，為了緩沖負載突變，改善瞬態(tài)響應(yīng)，輸出端還采用了電容 C3， C4，最后得到 +5V 的直流電壓，用于給控制系統(tǒng)中單片機系統(tǒng)及其它外圍電路的 Vcc 端供電。 一、環(huán)境光強度采集電路 光電傳感器是一種能夠?qū)⒐廪D(zhuǎn)化為電量的傳感器。 環(huán)境光采集電路原理如圖為 24 所示。 圖 24環(huán)境光電路 R 2510 k Q 12N P ND6P H O T OR 2647 0 k+ 5vp27第二章 系統(tǒng)控制模塊的硬件設(shè)計 7 二、人體存在信號采集電路 人體存在傳感器采用 HP208NL 人體感應(yīng)模塊 (低電平輸出 )。 1 2 3H P 2 0 8C6 8 0 p fV C Cp 3 .3 圖 25 人體存在信號采集電路 HP208NL 功能特點： 全自動感應(yīng)：人進入其感應(yīng)范圍則輸出低電平，人離開感應(yīng)范圍則自動延時關(guān)閉低電平，輸出待機時的高電平。 微功耗：靜態(tài)電流 50 微安，特別適合干電池供電的電器產(chǎn)品； 輸出高電平信號：可方便與各類電路實現(xiàn)對接； 技術(shù)參數(shù)：工作電壓： DC24V均可； 輸出低電平： 0V，待機時的高電平為 ； 延時時間：可制作范圍零點幾秒 — 十幾分鐘； 封鎖時間：可制作范圍零點幾秒 — 幾十秒 ； 觸發(fā)方式： L 不可重復(fù)； H 可重復(fù)； 感應(yīng)范圍： 140 度錐角， 7 米以內(nèi)； 工作溫度： 20— +70 度。該芯片對年、月、日、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，工作電壓為 — 。 SCLK：串行時鐘，輸入，控制數(shù)據(jù)的輸入與輸出； I/O：三線接口時的雙向數(shù)據(jù)線； CE：輸入信號，在讀、寫數(shù)據(jù)期間，必須為高。系統(tǒng)正常運行時， Vcc1大于 Vcc2，因此由 Vcc1 給 DS1302 供電，在主電源關(guān)閉的情況下，則由 Vcc2給 DS1302 供電，保持時鐘的連續(xù)運行。第二章 系統(tǒng)控制模塊的硬件設(shè)計 9 圖 27 時鐘電路 繼電器驅(qū)動電路 繼電器驅(qū)動接口電路如圖 28 所示，這里繼電器由相應(yīng)的 PNP 型號的 9012三極管來驅(qū)動。繼電器線圈兩端反相并聯(lián)的二極管是起到吸收反向電動勢的功能，保護相應(yīng)的驅(qū)動三極管，這種繼電器驅(qū)動方式硬件結(jié)構(gòu)比較簡單。若 端口為高電平，即基極為高電平時，三極管截止，蜂鳴器不工作，教室燈工作正常。按鍵控制電路采用單片機 P2 口的低 4 個口作 按鍵的輸入信號端，信號取自電阻的分壓。 第二功能是外部中斷 0 的輸入引腳，我們利用其電平的變化產(chǎn)生中斷，在中斷服務(wù)程序中讀入 P2 口低 4 位信號，確定哪個鍵按下，執(zhí)行相應(yīng)的按鍵功能， 電容和 10K 電阻組成 濾波電路，消除按鍵的抖動。 第二章 系統(tǒng)控制模塊的硬件設(shè)計 11 X5045 具有三種常用的功能：看門狗定時器、復(fù)位控制和 EEPROM。其中 和看門狗電路有關(guān)，其余位和 EEPROM 的工作設(shè)置有關(guān)。 圖 212 系統(tǒng)看門狗電路 系統(tǒng)看門狗電路由系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲及故障保護部分組成， X5045 是一種串行通信 512 字節(jié)的 EEPROM，同時兼有看門狗和電源監(jiān)控功能， X5045 有三種可編程看門狗周期，上電和 VCC 低于檢測門限時，輸出復(fù)位信號， X5045 輸 出復(fù)位高第四章 系統(tǒng)調(diào)試運行及問題分析 12 電平有效，為了復(fù)位更加可靠，其復(fù)位輸出端外接一個 10K 的上拉電阻，并與AT89S51 的復(fù)位端相連。 第四章 系統(tǒng)調(diào)試運行及問題分析 13 三 光和聲控電路 用聲光控延時開關(guān)代替住宅小區(qū)的樓道上的開關(guān)，只有在天黑以后，當有人走過樓梯通道，發(fā)出腳步聲或其它聲音時，樓道燈會自動點亮，提供照明 ，當人們進入家門或走出公寓，樓道燈延時幾分鐘后會自動熄滅。電路中的主要元器件是使用了數(shù)字集成電路 cd4011，其內(nèi)部含有 4 個獨立的與非門 vd 1～ vd4，使電路結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠性高。 結(jié)合圖 2來分析圖 1。當 c3充電到一定電平時，信號經(jīng)與非門 vd vd4后輸出為高電平，使單向可控硅導(dǎo)通，電子開關(guān)閉合； c3 充滿電后只向 r8 放電，當放電到一定電平時，經(jīng)與非門vd vd4 輸出為低電平，使單向可控硅截止，電子開關(guān)斷開，完成一次完整的電子開關(guān)由開到關(guān)的過程?？煽毓?t 選用 1 a／ 400v的進口單向可控硅 1 006型，如負載電流大可選用 3a、 6a、 10a 等規(guī)格的單向可控硅，單向可控硅的外形如圖 4所示，它的測量方法是：用 r1 檔，將紅表筆接可控硅的負極，黑表筆接正極 (如印制板圖所示 )，這時表針無讀數(shù)，然后用黑表筆觸一下控制極 k，這時表針有讀數(shù)，黑表筆馬上離開控制極 k這時表針仍有讀數(shù) (注意觸控制極時正負表筆是始終連接說明 該可控硅是完好的。其它元件按圖 1 所示的標注即可。 調(diào)試前，先將焊好的電路板對照印刷電路圖認真核對一遍，不要有錯焊、漏焊、短路、元件相碰等現(xiàn)象發(fā)生 。若不成功請仔細檢查有無虛假錯焊和拖錫短路現(xiàn)象。此外，插入芯片必須在斷電的情況下進行，特別注意芯片的方向不要插反。整個單片機系統(tǒng)進行在線調(diào)試時，需借助仿真開發(fā)工具來對用戶軟件及硬件電路進行診斷、調(diào)試。 各模塊電路調(diào)試流程圖如下示： 第四章 系統(tǒng)調(diào)試運行及問題分析 17 圖 41 電源調(diào)試 圖 42 單片機最小系統(tǒng)調(diào)試 圖 43 按鍵電路調(diào)試 圖 44 顯示電路調(diào)試 第四章 系統(tǒng)調(diào)試運行及問題分析 18 圖 45 采 集電路調(diào)試 主要問題分析 在本系統(tǒng)的調(diào)試過程中遇到的主要問題的分析與解決方案。 2．人體存在傳感器有人存在時輸出高電平的電壓偏低 分析解決：人體存在傳感器輸出高電平的電壓偏低，單片機會產(chǎn)生誤判，或采集不到正確的信號，于是在人體存在傳感器的輸出端加一個 100KΩ 的 上拉電阻。 分析解決：單片機輸出控制信號，在控制繼電器時，必須加三極管來驅(qū)動，否則信號電流過小將不能使繼電器產(chǎn)生吸合動作，而且必須采用三極管的集電極來驅(qū)動繼電器，最后再帶動負載。 解決辦法：一方面是充電電池沒有充電功能；另一方面是應(yīng)對硬件時鐘進行第四章