【正文】 效應(yīng)管、紅外感應(yīng)源 (熱釋電元件 )、偏置電阻、 EMI 電容等元器件組成。 圖 : 組合電路 圖 ： HCSR501 實(shí)物圖 .： PCF8591 的介紹 ： PCF8591 簡介 PCF8591 是一個單片集成、單獨(dú)供電、低功耗、 8bit CMOS數(shù)據(jù)獲取器件。 ：功能 PCF8591 的功能包括多路模擬輸入、內(nèi)置跟蹤保持、 8bit 模數(shù)轉(zhuǎn)換和 8bit 數(shù)模轉(zhuǎn)換。 A0～ A2：引腳地址端。 EXT：內(nèi)部、外部時鐘選擇線，使用內(nèi)部時鐘時 EXT 接地。 該芯片的引腳圖如圖 圖 ： PCF8591 ：總線收發(fā)器 74HC245 介紹 ： 74HC245 簡介 74HC245 是方向可控的八路緩沖器，主要用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)總線的雙向異步通信。本次設(shè)計(jì)中運(yùn)用這個芯片做驅(qū)動電路。 第 11~18 腳“ B”信號輸入輸出端，功能與“ A”端一樣，不再描述。 引腳圖如圖 ：紅外接收探頭 HS0038 的介紹 紅外接收探頭，接收紅外信號頻率為 38kHz，周期約 26μ s，在本次設(shè)計(jì)中作為紅外遙控的接收裝置，實(shí)物圖見圖 圖 ： 74HC245 圖 ： HS0038 第 3 章：設(shè)計(jì)思想及硬件電路設(shè)計(jì) ：設(shè)計(jì)思想 本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī) STC89C52RC 的紅外感光智能 LED 臺燈，人體感應(yīng)部分的核心模塊是 HCSR501，當(dāng)人體靠近時該模塊輸出高電平，沒人時則輸出低電平，當(dāng)單片機(jī)檢測到人體信號時啟動自動調(diào)光功能，無人時則關(guān)閉自動調(diào)光環(huán)節(jié)。 ：單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ：單片機(jī)最小系統(tǒng)組成 單片機(jī)最小系統(tǒng)由單片機(jī)，電源電路，晶振電路 ，復(fù)位電路四部分組成。 ：復(fù)位電路 復(fù)位電路有上電復(fù)位和按鍵手動復(fù)位兩種。其持續(xù)時間取決于 RC 電路的時間常數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)手動復(fù)位。由于 HCSR501 輸出端直接接單片機(jī) I/O 口會有干擾，因此在此搭建一個三極管電路，從而消除干擾。若在延時時間內(nèi)檢測到人體動作，則重新進(jìn)入延時。數(shù)據(jù)寫入和數(shù)據(jù)讀取過程都是通過SCL（時鐘總線）和 SDA(數(shù)據(jù)總線）實(shí)現(xiàn)的。 （ 1）起始信號 :在時鐘線保持高電平期間，數(shù)據(jù)線出現(xiàn)由高電平向低電平變化時啟動 IIC 總線。 起始信號，終止信號時序圖如圖 所示，數(shù)據(jù)傳輸時序圖如圖 所示。 圖 ：起始信號，終止信號時序圖 圖 ：數(shù)據(jù)傳輸時序圖 圖 ： 紅外發(fā)射電路 圖 ： 紅外遙控電路 ：發(fā)光電路的設(shè)計(jì) 發(fā)光電路圖如圖 （ a),(b),(c)所示。常見于同并口液晶屏、 并口打印機(jī) 、并口 傳感器或通訊模塊等設(shè)備的界面上。 ： PCF8591 的 A/D 轉(zhuǎn)化的實(shí)現(xiàn) ： PCF8591 程序介紹 PCF8591 程序是基于 IIC 協(xié)議的通信程序，它分為讀與寫兩個部分。 圖 ： iicstop 時序圖 ： iicsendbyte 程序 SDA 上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)必須在 SCL 為高電平期間保持穩(wěn)定，只有當(dāng) SCL=0 時 SDA 允許變化，由 IIC 協(xié)議知，寫數(shù)據(jù)總是先寫入高位，最后寫入低位。其時序圖如圖 所示。 圖 ： 應(yīng)答信號時序圖 圖 ：非 應(yīng)答信號時序圖 ： iicreadbyte 程序 iicresadbyte 和 iicwritebyte 一樣，也是從高位先讀取數(shù)據(jù)，最后讀低位。 IIC 總線協(xié)議中地址必須是起始條 件 后作為第一個位元組發(fā)送。 控制寄存器的高半字 節(jié)用于允許模擬輸出，和將模擬輸入編程為單端或差分輸入。 這要求內(nèi)部振蕩器持續(xù)運(yùn)行， 因此要防止振蕩器啟動延時的轉(zhuǎn)換錯誤結(jié)果。兩個半字節(jié)的最高有效位（即 bit 7 和 bit 3）是留給未來 的功能，必須設(shè)置為邏輯 0。 其控制字的各個位如圖 所示，其中 D0， D1 是通道選擇位，本設(shè)計(jì)選擇 01， D2 為增量允許位，為1 時，每對一個通道轉(zhuǎn)換后自動切換到下一個通道進(jìn)行轉(zhuǎn)換，為 0是不進(jìn)行自動轉(zhuǎn)換。 NEC 編碼的一幀由引導(dǎo)碼，地址碼，地址反碼，數(shù)據(jù)碼，數(shù)據(jù)反碼組成，如圖 所示，把地址碼和數(shù)據(jù)碼取反的作用是加強(qiáng)數(shù)據(jù)的正確性。實(shí)際上人手的動作是很慢的，即使你快速的按下按鍵，可能對于芯片來說還是超過 108ms，所以如何處理連發(fā)碼是很關(guān)鍵的 。 ：地址碼和數(shù)據(jù)碼 地址碼的作用是識別不同的遙控器，而數(shù)據(jù)碼則是指按鍵的鍵碼，值得注意的是，在 HS0038 接收端所有的碼都是以反碼形式接收到，例如引導(dǎo)碼在 HS0038 接收端為 9ms 低電平 + 高電平，如圖 所示。 各個位的定義與置位如下： GATE=1 時 ，與 門的輸出信號 K 由 INTx 輸入電平和 TRx 位的狀態(tài)一起決定 (即此時 K=)，當(dāng)且僅當(dāng)TRx=1,INTx=1(高電平 )時，計(jì)數(shù)啟動；否則，計(jì)數(shù)停止 。 當(dāng) TR1=1,啟動定時器 T1。 M1， M0：方式選擇，當(dāng) M1=M0=0 時為 13 位定時器 /計(jì)數(shù)器，此時為方式 0。在這里選擇方式 1。在中斷回應(yīng)完成后轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)時，再由硬件自動清 0。計(jì)數(shù)溢出的標(biāo)志位的使用有兩種情況：采用中斷方式時，作中 斷請求標(biāo)志位來使用；采用查詢方式時，作查詢狀態(tài)位來使用。 ：按鍵掃描程序 ：按鍵介紹 除了遙控器的控制意外，本設(shè)計(jì)還配備按鍵控制。 ：按鍵掃描的去抖動 通常的按鍵所用開關(guān)為機(jī)械彈性開關(guān)，當(dāng)機(jī)械觸點(diǎn)斷開、閉合時，由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，一個按鍵開關(guān)在閉合時不會馬上穩(wěn)定地接通，在斷開時也不會一下子斷開。為確保 CPU 對鍵的一次閉合僅作一次處理，必須去除鍵抖動。以 key0 為例，設(shè)計(jì)程序思想如下： if(key0==0)。/檢測按鍵是否彈起，即排除后延抖動。 sbit SDA=P3^6。 sbit key0=P1^4。 sbit zhishi1=P1^1。 uint8 D[4]。 void iicstart()。 uint8 iicreadbyte()。 uint16 high()。 if((mode==0)amp。 aa=readIIC(0x90)。 writeIIC(0x90,0x41)。 delay()。 while(hw) { sweep()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 SCL=1。 _nop_()。 _nop_()。 mask=0x80。 _nop_()。 else SDA=1。 _nop_()。 SCL=0。 SDA=1。 _nop_()。 else ack=1。 uint8 byte=0。n++) { SCL=0。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 } void Ack_I2c(uint8 a) /*判斷是否非 應(yīng)答信號 */ { if(a==0) SDA=0。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 if(ack==0) return。 } uint8 readIIC(uint8 z) /*讀取模數(shù)轉(zhuǎn)化信號 */ { uint8 bb。 bb=iicreadbyte()。 } void delay() /*延時函數(shù) */ { uint16 dd。ee++) for(dd=0。 aa=readIIC(0x90)。 if(key0==0) ii=1ii。 zhishi=1。 case 1: if(ii==0) { if(key1==0) delay1(1000)。 } jj++。 if(key2==0) delay1(2020)。 } if(dc%4==2) { P0=0X00。 } if(dc%4==0) { P0=0Xff。 } jj++。(temp19216)) { temp2=high()。i14。 temp2=high()。amp。 if(temp21100) D[i1]|=0X80。 } if((D[0]==0x00)amp。(ii==0)) { mode=1mode。amp。 } } } jj=0。 TH1 = 0。 return (TH1 * 256 + TL1)。 TR1 = 1。 } void select() /*LED 亮度控制函數(shù) */ { if((aa=0xf0)amp。 } if((aa=0xe0)amp。 } if((aa=0xd0)amp。 } if((aa=0xc0)amp。 } if((aa=0xb0)amp。 } if((aa=0xa0)amp。 } if((aa=0x90)amp。 } if((aa=0x80)amp。 } if((aa=0x70)amp。 } if((aa=0x60)amp。 } if((aa=0x50)amp。 } if((aa=0x40)amp。 } if((aa=0x00)amp。 } } 參考文獻(xiàn) 1：秦曾煌 主編 .《電工學(xué)》 (第七版）；高等教育出版社， 2： 沙占友 孟志永 王彥朋《單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)》（第 2 版）；電子工業(yè)出版社， 2020. 3： 劉娟 梁衛(wèi)文 程莉 等 《 單片機(jī) C 語言與 PROTUES 仿 真技能實(shí) 訓(xùn)》； 中國電力出版社 4： 董吉虹 白明 郎培 解峰 梁為《熱釋電紅外報(bào)警器的設(shè)計(jì)》；長春大學(xué)學(xué)報(bào)， 5:李曉林 牛昱光 閻高偉 主編 .《單片機(jī)原理與界面技術(shù)》（第二版）；電子工業(yè)出版社 6： Sangani, work for domestic . 05 (9):31~45 7:Ono, of an Intelligent Lighting System Using LED Ceiling Lights into an Actual (9) 致 謝 隨著畢業(yè)設(shè)計(jì)的緊張進(jìn)行，我們的大學(xué)生活也就隨之而結(jié)束，大學(xué)四年的奔跑轉(zhuǎn)眼間就到 了終點(diǎn)，這四年我們學(xué)到了什么，學(xué)到了多少，都可以在畢業(yè)設(shè)計(jì)中體現(xiàn)出來。 感謝我的指導(dǎo)老師， 于濤 老師 和范云霄 。 在此，感謝各位曾經(jīng)給予我?guī)椭母魑焕蠋熀屯瑢W(xué)，感謝我的論文指導(dǎo)老師，謝謝 你 們！ 附錄：元件清單 序號 元件名稱 元件規(guī)格 元件數(shù)量 1 電阻 1K 22 2 電阻 560Ω 12 3 電阻 18Ω 1 4 電阻 150Ω 1 5 電 阻 10K 1 6 電容 3 7 電容 30pF 2 8 電容 10uF 1 9 電容 100uF 1 10 電容 470uF 1 11 晶振 1 12 自恢復(fù)保險(xiǎn) 絲 5A 1 13 LED 16 14 按鈕開關(guān) MTS103 1 15 三極管 NPN 1 16 按鍵 30V/1A 3 17 HCSR501 1 18 HS0038 1 19 PCF8591 1 20 74HC245 2 21 光敏電阻 5516 1 22 單片機(jī) STC89C52 1 23 遙控器 1