【正文】 .................................... 15 AD 轉(zhuǎn)換程序 ................................................... 16 總程序 ....................................................... 16 4 系統(tǒng)檢測與仿真 ............................................ 16 光信號檢測 ................................................... 16 聲音信號檢測 ................................................. 17 硬件仿真圖 ................................................... 18 5 結(jié)論 ..................................................... 18 附 錄 ..................................................... 20 參 考 文 獻(xiàn) ................................................ 28 致 謝 ..................................................... 29 1 1 引言 隨著新技術(shù)的不斷 開發(fā)與應(yīng)用 ,單片機(jī)發(fā)展迅速 ,一個(gè)以微機(jī)應(yīng)用為主的新技術(shù)革命浪潮正在蓬勃興起 ,單片機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到電力、冶金、化工、建材、機(jī)械、食品、石油等各個(gè)行業(yè) ,它所給人帶來的方便也是不可否定的并且?guī)恿藬?shù)字電路技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展 ,在這樣的背景下 ,聲光控智能燈應(yīng)運(yùn)而生 ,它既滿足了人們對單片機(jī)及數(shù)字電路技術(shù)研究的的需求 ,也符合了照明燈在人類生活環(huán)境中扮演重要角色的條件 . 用數(shù)字電路技術(shù)及單片機(jī)實(shí)現(xiàn)燈的自動發(fā)亮、節(jié)能節(jié)電、延長壽命變得越來越重要 ,而且貼近我們的現(xiàn)實(shí)生活 .聲光控電路已融入人們?nèi)粘Ｉ钪性S多必不可少的必需品中 ,它 不需要靠手動控制開關(guān) ,只有人經(jīng)過發(fā)出聲音時(shí)會自動點(diǎn)亮 ,廣泛應(yīng)用于走廊、樓道等公共場所 ,給人們的生活帶來了極大的方便 .因此 ,得到了廣泛的應(yīng)用 .聲光控電路是靠聲音和光來控制電路工作的電子開關(guān) .該電路由電源電路、聲控電路、光控電路和延時(shí)控制開關(guān)電路等組成 ,它廣泛適用于樓梯間、過道、庫房等場合 ,具有節(jié)能省電、使用方便等特點(diǎn) . 聲光控智能開關(guān)是國家建設(shè)部、國家科技部在建筑節(jié)能產(chǎn)品中定義的延時(shí)自熄開關(guān)的一種 ,其在使用中的節(jié)能作用是非常明顯的 .以 40W 燈具使用普通開關(guān)傍晚連續(xù)點(diǎn)亮 6小時(shí)為例 ,耗電應(yīng)為 ,如果仍以 40W燈具使用聲光控延時(shí)開關(guān) ,按照傍晚點(diǎn)亮 100 次 ,每次 30 秒鐘計(jì)算 ,耗電量為 即 度電 ,二者的耗電量相比差距為 7倍之多 .由此可見 ,聲光控開關(guān)最大的節(jié)能之處在于它很大的開 /停時(shí)間比 ,仍以上面的例子作比 ,普通手動開關(guān)一天24 小時(shí)內(nèi)如打開 6 小時(shí) ,則一天的開停比為 6:24=。光控 。聲控 。 Lightoperated。入射光強(qiáng) ,電阻減小 ,入射光弱 ,電阻增大 .其實(shí)物圖及工作原理圖如圖 3 所示 . 圖 3 光敏電阻實(shí)物圖及原理圖 本實(shí)驗(yàn)選用 MG45 型光敏電阻 .在黑暗條件下 ,光敏電阻的可達(dá) 1～ 10M 歐 ,在強(qiáng)光條件 (100LX)下 ,阻值僅有幾百至數(shù)千歐姆 .參數(shù)表 1 如下所示 : 6 表 1 MG45 型光敏電阻參數(shù) 聲光控制電路在光照強(qiáng)時(shí)電路不工作 ,所以單片機(jī)首先對光照進(jìn)行檢測 ,此處使用到光敏電阻、電壓比較器、反相器等元件進(jìn)行檢測 .設(shè)計(jì)圖如圖 4所示 : 圖 4 光信號檢測電路 在圖 4中 LDR1為光敏電阻 ,光敏電阻器實(shí)現(xiàn)的功能是 :當(dāng)有光照時(shí) ,光敏電阻的阻值下降 ,這時(shí)的阻值僅有幾百至數(shù)千歐姆 ,所以 LM393 反相輸入端為高電平 .當(dāng)光線不足或沒有光線時(shí) ,其阻值可以達(dá)到兆歐級以上 ,此時(shí)相當(dāng)于電路處于斷路狀態(tài) ,所以 LM393 反相輸入端為低電平 . 其中 LM393 為電壓比較器 [6],當(dāng)反相輸入端的電位高于同相輸入端時(shí) ,LM393則輸出一低電平 .而當(dāng)同相輸入端的電位高 于反相輸入端的電位時(shí) ,LM393 將會輸出一高電平 .此時(shí)信號會經(jīng)過具有施密特功能的 74LS14 反向器 ,變?yōu)榈碗娖胶笏偷絾纹瑱C(jī)中 ,經(jīng)過單片機(jī)檢測是否有足夠的光照 ,當(dāng)光照不足時(shí)則進(jìn)行聲音檢測 . 在此電路中可以通過改變滑動變阻器的阻值來改變同相輸入端的電壓 ,從而改變對光照強(qiáng)度檢測的靈敏度 ,以滿足不同場所或人群的需要 . 7 聲音信號檢測電路 聲控電路主要用到 話筒和 A/D轉(zhuǎn)換器 . 駐極體話筒 [11]具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、電聲性能好、價(jià)格低的特點(diǎn) ,廣泛用于盒式錄音機(jī)、無線話筒及聲控等電路中 ,屬于最常用的電容話筒 .話筒的基本結(jié)構(gòu)由一片單面涂有金屬的駐極體薄膜與一個(gè)上面有若干小孔的金屬電極 (背稱為背電極 )構(gòu)成 .駐極體面與背電極相對 ,中間有一個(gè)極小的空氣隙 ,形成一個(gè)以空氣隙和駐極體作絕緣介質(zhì) ,以背電極和駐極體上的金屬層作為兩個(gè)電極構(gòu)成一個(gè)平板電容器 .電容的兩極之間有輸出電極 .由于駐極體薄膜上分布有自由電荷 ,當(dāng)聲波引起駐極體薄膜振動而產(chǎn)生位移時(shí) ,改變了電容兩極版之間的距離 ,從而引起電容的容量發(fā)生變化 ,由于駐極體上的電荷數(shù)始終保持恒定 ,根據(jù)公式 : Q =CU 所以當(dāng) C變化時(shí)必然引起電容器兩端電壓 U的變化 ,從而輸出電信號 ,實(shí)現(xiàn)聲 — 電的變 換 . 由于單片機(jī)無法對模擬信號進(jìn)行識別 ,因此在對聲音信號進(jìn)行檢測時(shí)首先要將聲音信號對應(yīng)的電壓值轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號 ,所以此系統(tǒng)需要使用到 A/D轉(zhuǎn)換器 . AD0832[2]被用于本系統(tǒng) ,AD0832 是 8 位逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ,支持兩個(gè)單端輸入通道和一個(gè)差分輸入通道 ,它的通道選擇和配置都是通過軟件設(shè)置 .AD0832的主要特點(diǎn)如下 : ● 易于和微處理器接口或獨(dú)立使用 。 ● 輸入和輸出與ＴＴＬ、ＣＭＯＳ電平兼容 。如果 口按下則為 20s 倒計(jì)時(shí) 。x0。 } 按鍵掃描子程序 由于在 P1 口接入了三個(gè)按鍵 ,通過按鍵掃描來確定定時(shí)的時(shí)間長度 ,所以先 15 寫入一個(gè)按鍵掃描子程序 ,可在主程序中直接調(diào)用 .程序代碼如下 : //鍵盤掃描函數(shù) 。 { temp=10。 if(key2==0) //按下 key2 燈亮?xí)r間為 20s。 if(key3==0) //按下 key3 燈亮?xí)r間為 30s。 16 P0=table[shi]。 delay(1)。 uint dat1=0。 adDI=1。//拉低 CS 端 。//拉高 CLK 端 。//拉低 CLK 端 ,形成下降沿 1 。//拉高 CLK 端 。 _nop_()。 _nop_()。0x1。//拉低 CLK 端 ,形成下降沿 3 。 21 _nop_()。i++) { dat1|=adDO。 _nop_()。 _nop_()。i8。 adCLK=1。//形成一次時(shí)鐘脈沖 。 dat2=dat2|j。 adCLK=0。 dat1=8。 uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}。 sbit open=P3^7。 sbit light=P3^2。 sbit adDI =P3^3。 sbit adCLK =P3^0。 void display(uchar shi,uchar ge)。 uchar adc0832(unsigned char channel)。 keyscan()。 23 display(temp/10,temp%10)。 //取出十位數(shù)字 。 //顯示數(shù)字 。 //開啟照明燈 。 if(temp==1) { temp=0。 void delay(uint z) { uint x,y。y0。 P0=table[shi]。 delay(1)。 //給定時(shí)器 T0 的高 8位賦初值 。 //開 cpu 總中斷 。 //關(guān)閉定時(shí) 器 0。 //下降沿觸發(fā) 。 } //T0 中斷函數(shù) 。 aa++。 void keyscan() { if(key1==0) { delay(5)。 //10s 延時(shí) 。 { temp=20。 { temp=30。 uint dat1=0。 adDI=1。//拉低 CS 端 。//拉高 CLK 端 。//拉低 CLK 端 ,形成下降沿 1 。//拉高 CLK 端 。 _nop_()。 _nop_()。0x1。//拉低 CLK 端 ,形成下降沿 3 。 _nop_()。i++) { dat1|=adDO。 _nop_()。 _nop_()。i8。 adCLK=1。//形成一次時(shí)鐘脈沖 。 dat2=dat2|j。 adCLK=0。 dat