【正文】 較強(qiáng)的光照射在光敏電阻上時，光敏電阻的阻值變低，輸出高電平，這個是模擬信號，它經(jīng)過 ADC0832 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號然后經(jīng) 過反向器傳給89C52，傳過去的信號是低電平，說明光線輸出正常時輸出的信號為低電平；當(dāng)光較弱時光敏電阻阻值無窮大，此時是低電平，相同的經(jīng)過反向器作用輸出電壓為高電平。此時，超聲波接收探頭 將會 很難接收到回波信號 [10]。 4）衰減 超聲波在 空氣 在空氣中傳播隨著距離變長而減弱 。這些因素決定了理想的超聲檢測環(huán)境是在開放的地方，測試對象必須是反射 超聲 波 [9]。 2）反射 為了檢測一個對象是否存在，超聲波可以在對象上 得到反射。電磁波的傳播速度為 3 108米 /秒，但 在空氣中的聲波傳播速度 卻 很慢，約 344m／ s（ 20176。當(dāng)距 離小于設(shè)定距離時，報警電路被觸發(fā)工作，并且聲音提醒學(xué)生坐直， 達(dá)到保護(hù)學(xué)生視力的目的。 如圖 所示， 只需要提供一個脈寬 10us 以上的觸發(fā)信 號，該模塊將發(fā)出 8 個 40kHz的 周期電平 和回波檢測。 P 1 . 0P 1 . 1P 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7R E S E TP 3 . 0 / R X DP 3 . 1 / T X DP 3 . 2 / I N T 0P 3 . 3 / I N T 1P 3 . 4 / T 0P 3 . 5 / T 1P 3 . 6 / W RP 3 . 7 / R DG N DV C CP 0 . 0P 0 . 1P 0 . 2P 0 . 3P 0 . 4P 0 . 5P 0 . 6P 0 . 7E AA L EP S E NP 2 . 7P 2 . 6P 2 . 5P 2 . 4P 2 . 3P 2 . 2P 2 . 1P 2 . 0X T A L 2X T A L 1G N DC 23 0 PC 33 0 PX 1G N DG N D14 0V C CV c cC 1 1 0 u fR 4 1 0 kv c c123456789 圖 單片機(jī)最小系統(tǒng) 超聲波測距報警電路 超聲波的工作原理 超聲波模塊使用 的 HCRS04 超聲波，此模塊可以提供非接觸式距離傳感功能范圍是2cm400cm， 測距 的 精度可達(dá) 3mm。 由于 STC89C52 的 P0 口是漏極 開路輸出，因此在 P0口接了一個 10K 的排阻 R1，使得P0 口可以作為普通的 I/O 口使用，本設(shè)計用 P0 口來做液晶的數(shù)據(jù)口。利用電容電壓不能突變的性質(zhì)，可以知道，當(dāng)系統(tǒng)一上電， RESET 腳將會出現(xiàn)高電平，并且這個高電平持續(xù)的時間由電路的 RC 值來決定。電容的作用在這里是陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 6 頁共 39 頁 起振作用，能夠幫助晶振更好的起振，取值范圍是 1533PF。 （ 2）主要功能特性 1)兼容 MCS51 指令系統(tǒng) ； 2)8k 可反復(fù)擦寫 (1000 次） Flash ROM； 3)32 個雙向 I/O 口 ； 4)256*8bit 內(nèi)部 RAM； 5)3 個 16 位可編程定時 /計數(shù)器 ； 6)時鐘頻率 0～ 24MHz； 7)2 個串行中斷 ； 8)可編程 UART 串行通道 ； 9)2 個外部中斷源 ； 10)共 8 個中斷源 ； 11)2 個讀寫中斷口線 ； 12)3 級加密位 ； 13)低功耗空閑和掉電模式 ； 14)軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 [7]。雙功能口，作為第一功能使用時，與 P1口一樣；作為第二功能使用時，每一位都有特定用途，其特殊用途如表 所示。用作輸入線時，鎖存器必須由單片機(jī)先寫入“ 1”，每一位都可編程為輸入或輸出線。 EA 為高電平時，訪問內(nèi)部存儲器；低電平時，訪問外部存儲器。 ALE（ 30 腳），地址鎖存允許 /編程脈沖輸入，用 ALE 鎖存從 P0 口輸出的低 8 位地址。 XTAL2（ 18 腳），接外部晶振的另一個引腳。 GND（ 20 腳），接＋ 5V 電源地 端。圖 是系統(tǒng)設(shè)計的基本框圖。 綜上 我們選擇 方案 二 。數(shù)碼管顯示 的 速度快，使用 不但 簡單， 而且 顯示的效果簡潔明了，但 顯示 較 單一， 而且 不能表達(dá)出很好的人機(jī)界面，因此我們放棄 了 用數(shù)碼管 來 顯示。超聲 波體積小，重量輕，使用方便。經(jīng)過綜合考慮，我們放棄了 此方案 [5]。能更好的滿足系統(tǒng)的要 求，所以我們選擇了這個方案 。雖然使用語音提醒有很多優(yōu)勢，但語音芯片編程需要專業(yè)的程序員， 復(fù)雜程序，不適用于視力保護(hù)器 的普及。靈敏度和半導(dǎo)體材料，低價格。但價格昂貴， 而且 不容易買。從使用的角度來看，我們選擇了 方案二 。其結(jié)果是，單片機(jī)可以充分發(fā)揮其能力，具有更強(qiáng)大的控制功能和可尋址的操作功能，價格低廉等優(yōu)點(diǎn) 。 CPLD 可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯功能， 而且還有許多其他優(yōu)點(diǎn)，如體積很小、密度很高、穩(wěn)定性良好、功能擴(kuò)展很方便 。 方案二： 使用 USB 做為單片機(jī)，傳感器 的 電源。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 2 頁共 39 頁 1 硬件設(shè)計 系統(tǒng)硬件設(shè)計 電源穩(wěn)壓電路設(shè)計 方案一： 采用 12V 蓄電池穩(wěn)壓后為系統(tǒng)供電。 2)當(dāng) 用戶在 讀寫環(huán)境光線照度不足時 ， 電路將發(fā)出聲 音 提示 。 其中單片機(jī)芯片選用 性價比較高 的 89C52 型 ， 光線報警選用光敏電阻，報警發(fā)聲系統(tǒng)選用 蜂鳴器 。 對于 單片機(jī)的智能處理功能 來說 ， 這次設(shè)計 ,使 用理論計算和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 相結(jié)合 的方法 ，單片機(jī)芯片為主要部分 的主體電路 。 在設(shè)計中如何有效的 提高視力保護(hù)以及對硬件電路準(zhǔn)確調(diào)試是本次設(shè)計的難點(diǎn)。他們認(rèn)為，通過適當(dāng)?shù)娘嬍澈蜖I養(yǎng)搭配 和正確的學(xué)習(xí)習(xí)慣，對視力的保護(hù)能起到事半功倍的效果，但 現(xiàn)實(shí)是 事與愿違。國內(nèi) 在 這方面的研究現(xiàn)狀 是 ：國內(nèi)生產(chǎn)的視力保護(hù)器，被稱為坐視寶 ，它能有效地在不當(dāng)?shù)?坐姿情況下 聲音提示用戶矯正坐姿，可以正確的閱讀、書寫。超過 50%的學(xué)生和家長缺乏視力保健的最基本的科學(xué) 知識，不了解“近視 與盲 的 距離只 差 一步”， %的視力不好的 學(xué)生沒有采取任何糾正措施并 缺乏專業(yè)治療。STC89C52 目 錄 引言 ...................................................................................................................... 1 1 硬件設(shè)計 ........................................................................................................ 2 系統(tǒng)硬件設(shè)計 ...............................................................................................................2 電源穩(wěn)壓電路設(shè)計 ..........................................................................................2 主控制器模塊 .....................................................................................................2 光照強(qiáng)度檢測模塊 ..........................................................................................2 報警提示模塊 .....................................................................................................2 坐姿檢測模塊 .....................................................................................................3 顯示模塊 .................................................................................................................3 最終方案 ...........................................................................................................................3 89C52 單片機(jī) ...............................................................................................................3 單片機(jī)管腳及功能 ..........................................................................................4 單片機(jī)最小系統(tǒng) ...............................................................................................5 超聲波測距報 警電路 ..............................................................................................6 超聲波的工作原理 ..........................................................................................6 超聲波的基本特性 ..........................................................................................7 光線報警電路 ...............................................................................................................7 定時報警電路 ...............................................................................................................8 單片機(jī)對 ADC0832 的控制原理 .......................................................................9 液晶顯示電路 ............................................................................................................. 10 1602.......................................................................................................................... 10 液晶顯示模塊電路 ....................................................................................... 10 1602 引腳 ............................................................................................................ 11 2 軟件設(shè)計 ...................................................................................................... 12 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ............................................................................................................ 12 系統(tǒng)主程序流程圖 ................................................................................................. 12 定時器程序流程圖 ......................................................