【正文】 扇可以具有180176。旋轉(zhuǎn)工作流程示意圖窗戶開閉狀態(tài)圖 拿下防護罩狀態(tài)圖齒輪與齒條離合狀態(tài)圖 旋轉(zhuǎn)后狀態(tài)圖河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院83 自動控制系統(tǒng)主要硬件的設(shè)計 單片機選型 單片機發(fā)展過程 單片機是一種集成電路芯片?！皠?chuàng)新模式”獲得成功，奠定了 SCM 與通用計算機完全不同的發(fā)展道路。從這一角度來看，Intel 逐漸淡出 MCU 的發(fā)展也有其客觀因素。隨著微電子技術(shù)、IC 設(shè)計、EDA 工具的發(fā)展，基于 SOC 的單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計會有較大的發(fā)展。因為單片機芯片多數(shù)是采用 CMOS（金屬柵氧化物）半導體工藝生產(chǎn)。CHMOS 和 HMOS 工藝的結(jié)合。采用精簡指令集（RISC）結(jié)構(gòu)和流水線技術(shù)，可以大幅度提高運行速度。（3）低噪聲與高可靠性 為提高單片機的抗電磁干擾能力，使產(chǎn)品能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，滿足電磁兼容性方面更高標準的要求，各單片廠家在單片機內(nèi)部電路中都采用了新的技術(shù)措施。為了適應(yīng)這種領(lǐng)域的河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院9要求，須運用新的工藝，使片內(nèi)存儲器大容量化。目前 供電的單片機已經(jīng)問世 [5]。80C51 系列單片機已成為單片機發(fā)展的主流。它集 Flash 程序存儲器，既可在線編程（ISP）也可用傳統(tǒng)方法進行編程及通用 8 位微處理器于單片芯片中,ATMEL 公司的功能強大，低價 AT89S51 單片機可為您提供許多高性價比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。 光度傳感器河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院10光敏傳感器是最常見的傳感器之一，它的種類繁多，主要有：光電管、光電倍增管、光 敏 電 阻 、光 敏 三 極 管 、太陽能電池、紅 外 線 傳 感 器 、紫外線傳感器、光纖式光電傳感器、色彩傳感器、CCD 和 CMOS 圖像傳感器等。+ 5 V1 M R R 1R 2光 敏 電 阻AP 2 . 1圖 31 光敏傳感器驅(qū)動電路圖 31 中，當外界環(huán)境光照強時，光敏電阻 R2 阻值較小，則 A 點電平較低；當外界環(huán)境光照弱時，光敏電阻 R2 阻值較大，則 A 點電平較高，將此電平送到單片機，由程序控制是否驅(qū)動電機開關(guān)窗。圖 32 YH12X 風速傳感器YH12X 風速傳感器工作原理：當風杯隨著氣流的運動而轉(zhuǎn)動時，風速軸帶動碼盤與風杯成正比地轉(zhuǎn)動，從而輸出電脈沖信號，將機械轉(zhuǎn)動信號轉(zhuǎn)換成電信號。 YH42X 風速顯示器工作原理：風速顯示器對接收到的風速信息進行處理,換算轉(zhuǎn)化成實際風速風級顯示到對應(yīng)的顯示器中,風速顯示器還可以針對預先設(shè)定的報警參數(shù),當風速超過其參數(shù)時觸發(fā)關(guān)窗信號，單片機接到信號處理后，通過驅(qū)動電路驅(qū)動電機，完成關(guān)窗動作。2％RH，極好的線形輸出（5）5VDC 恒壓供電， 放大線形電壓輸出（6）低功耗設(shè)計 200 微安驅(qū)動電流（7）激光修正互換性 （8）快速響應(yīng) 15 秒（9）穩(wěn)定性好，低溫漂，抗化學腐蝕性能其引腳如圖 32 所示：+ 5 VH I H 3 6 1 0V o u t圖 32 HIH3610 引腳圖有害氣體傳感器MY1000 系列電化學式一氧化碳氣體傳感器是由廣州市中敏儀器有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品,它是一種定電位電解式電流型傳感器。當一氧化碳接觸到工作電極時，即發(fā)生氧化反應(yīng)，生成二氧化碳和氫離子，并產(chǎn)生電子，氫離子發(fā)生離子遷移，在對電極上接受電子，并與氧氣發(fā)生還原發(fā)應(yīng)，生成水。5％壓力范圍 86106 Kappa先好衰減 %2/月溫度系數(shù) %相對濕度 %30 至 95%響應(yīng)時間 ≤10s零點漂移 5ppm（3）原理電路圖： [2]+5VLM324LM324 CEWE REOUT78+78+78+2 2Sensor LM324圖 33 氣敏傳感器放大電路人體熱釋紅外傳感器（1）熱釋電紅外傳感裝置工作原理河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院１３人體具有約 37℃的恒定體溫，所以會發(fā)出波長約 10μm 左右的紅外線。為了對某一波長范圍的紅外輻射有較高的敏感度，該傳感器在窗口上加裝了一塊干涉濾波片。它可以產(chǎn)生交替變化的紅外輻射高靈敏區(qū)和盲區(qū)，以適應(yīng)熱釋電探測元件要求信號不斷變化的特性。由于本系統(tǒng)的控制時間允許，可選 8 位逐次比較式 A/D 轉(zhuǎn)換器。用它可直接將 8 個單端模擬信號輸入，分時進行 A/D 轉(zhuǎn)換，在多點巡回監(jiān)測、過程控制等領(lǐng)域中使用非常廣泛,所以本設(shè)計中選用該芯片作為 A/D 轉(zhuǎn)換電路的核心。實際中采樣保持是做成一個電路。8 路轉(zhuǎn)換開關(guān)能直接連通 8 個單端模擬信號中的任何一個。典型時鐘頻率為 640kHz，引腳排列如圖 37 所示。A、B、C：通道選擇端。START：啟動轉(zhuǎn)換信號輸入端。啟動 A/D 轉(zhuǎn)換時它自動變?yōu)榈碗娖健EF()、REF(+)：參考電壓輸入端。當 ALE 為高電平時，通道地址輸入到地址鎖存器中，下降沿將地址鎖存，并譯碼。 A/D 轉(zhuǎn)換器與單片機接口電路的設(shè)計 ADC0809 與 8051 單片機的硬件接口有3 種形式，分別是查詢方式、中斷方式和延時等待方式，本設(shè)計中選用中斷接口方式。由于 ADC0809 內(nèi)部設(shè)通道基本地址為0000H～0007H。由于 ALE 和 START 連在一起，因此 ADC0809 在鎖存通道地址的同時也啟動轉(zhuǎn)換。電路內(nèi)部由振蕩器、語音存儲單元、前置放大器、自動增益控制電路、抗干擾濾波器、輸出放大器組成。在設(shè)計電路時 ISD1420 的所有地址端、控制端必須可靠接高電平或低電平而不能懸空，否則可能出現(xiàn)停止播放的情況。P 1 . 0 1P 3 . 0 A 01A 23A 12A 34A 45A 56N C8A 69A 71 0N C1 1V S S D1 2V S S A1 3S P +1 4N C7V C C DR E CX C L K A G CM I CV C C AS P 2 8 2 6 2 7 2 4 2 3 2 2 2 1 2 0 1 9 1 8 1 7 1 6 1 5 2 5R E C L E DP L A Y EP L A Y LA N A O U T A N A I N M I C R E F N CP 1 . 1P 1 . 2P 1 . 3 2 3 4 5P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7P 3 . 1P 3 . 2P 3 . 3P 3 . 4 6 7 8R S T 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4P 3 . 5P 3 . 6P 3 . 7 G N D 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 X T A L 2 X T A L 1P 0 . 03 9V C C4 0P 0 . 13 8P 0 . 23 7P 0 . 33 6P 0 . 43 5P 0 . 53 4P 0 . 63 3P 0 . 73 2E A / V P P3 1A L E / P R O G3 0P E S N2 9P 2 . 72 8P 2 . 62 7P 2 . 52 6P 2 . 42 5P 2 . 32 4P 2 . 22 3P 2 . 12 2P 2 . 02 1+ 5 V+ 5 V4 5 0 K1 K3 0 P F1 2 M H Z3 0 P FI S D 1 4 2 010UF10UF10UF13K13K100K120K3 6 K 1 0 U F56K56K1 U F1 0 U F1 0 U FM K 1+ 5 VVCC接 功 放 電 路A T 8 9 S 5 12 2 U F圖 39 語音錄放電路河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院１８ 揚聲器驅(qū)動電路的設(shè)計 通常 ISD1420 的驅(qū)動能力有限（） ，直接接到揚聲器上效果不太理想，若接 1W 以上的揚聲器將發(fā)生失真。選用 TDA2022 作為揚聲器驅(qū)動芯片的電路如圖311 所示。河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院１９4 紅外線遙控開關(guān)的設(shè)計 紅外線簡介紅外遙控技術(shù)是一種利用紅外線進行點對點通信的技術(shù)。在近紅外區(qū)，它和可見光相鄰，因此具有可見光的某些特性，如直線傳播、反射、折射、衍射、可被某些物體吸收以及可以通過透鏡將其聚焦等。紅外線攝像、紅外線夜視、熱釋電紅外探測以及某些導彈的瞄準等就是利用紅外線的這一特性工作的。(2)紅外線為不可見光，具有很強的隱蔽性和保密性，因此在防盜，警戒等安全保衛(wèi)裝置中也得到了廣泛的應(yīng)用。它在技術(shù)上的主要優(yōu)點是：(1)無需專門申請?zhí)囟l率的使用執(zhí)照；(2)具有移動通信設(shè)備所必需的體積小、功率低的特點；(3)傳輸速率適合于家庭和辦公室使用的網(wǎng)絡(luò)；(4)信號無干擾，傳輸準確度高；(5)編解碼容易，可進行多路遙控。河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院２０按 鍵 控 制 編 碼 調(diào) 制紅 外 接 收 解 碼(a)紅 外 遙 控 發(fā) 射 器 紅 外 發(fā) 射受 控 電 源 開 關(guān)（ b） 紅 外 遙 控 接 收 器圖 41 紅外線發(fā)射、接受系統(tǒng)組成框圖 成品紅外接收頭由于紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率一般都較小（100mW 左右） ，所以紅外接收二極管接收到的信號比較微弱，PH30PH303 的最大接收距離一般在 5m。成品紅外接收頭的封裝大致有兩種：一種采用鐵皮屏蔽，一種是塑料封裝。但使用時需注意成品紅外接收頭的載波頻率。該接收器可以直接和紅外線發(fā)射管配合組合成各種遙控系統(tǒng) FPS4091 主要光電參數(shù)見表 41 所示表 41 FPS4901 主要光電參數(shù) 類別參數(shù)名稱最小值 典型值 最大值工作電壓 至 遙控距離 10高電平脈沖寬度 290 540 790低電平脈沖寬度 410 660 910工作環(huán)境溫度 10 至+60 10 至+60 10 至+60圖 42 是 FPS4901 接收器的內(nèi)部電路圖。CX20226 可用KA2184 直接代換，功能完全一樣。C X 2 0 1 0 6 ( K A 2 8 1 4 )1 2 3 4 5 6 7 84 . 71 U F++3 . 3 U F 2 0 0 K330UF22K1 輸 入2 輸 出P H 2 0 1紅 外 線 接受 管3圖 42 FPS4901 接收器的內(nèi)部電路圖波形說 明前置放大器輸入波形5 V0 . 2 V第七腳輸出波形把 接 收 的 紅 外 信 號 變 成 電 信 號并 放 大 整 形 。TE 為編碼、輸出啟動，低電平時 17 腳送出編碼數(shù)據(jù)。A 01A 12A 23A 34A 45A 56A 6 / D 57A 7 / D 48V s s91 81 71 61 51 41 31 21 11 0 V c c D o u t O S C 1 O S C 2 T E A 1 1 / D 0 A 1 0 / D 1 A 9 / D 2 A 8 / D 3P T 2 2 6 2圖 44 PT2262 引腳圖表 42 PT2262 的極限參數(shù)PT2272 是與 PT2262 配對的譯碼電路，PT2272 外形圖如圖 45 所示。PT2272 一旦解碼成功，VT 端就會輸出一個“解碼有效”的正脈沖作為標志，同時 D0D5端送出與 PT2262 的 D0D5端相同的數(shù)據(jù)。在通常使用中，我們一般采用 8 位地址碼和 4 位數(shù)據(jù)碼，這時編碼電路 PT2262 和解碼 PT2272 的第 1～8 腳為地址設(shè)定腳，有三種狀態(tài)可供選擇：懸空、接正電源、接地三種狀態(tài)，3 的 8 次方為 6561，所以地址編碼不重復度為 6561 組，只有發(fā)射端PT2262 和接收端 PT2272 的地址編碼完全相同，才能配對使用，遙控模塊的生產(chǎn)廠家為了便于生產(chǎn)管理，出廠時遙控模塊的 PT2262 和 PT2272 的八位地址編碼端全部懸空，這樣用戶可以很方便選擇各種編碼狀態(tài)，用戶如果想改變地址編碼，只要將 PT2262 和PT2272 的 1～8 腳設(shè)置相同即可，例如將發(fā)射機的 PT2262 的第 1 腳接地第 5 腳接正電源，其它引腳懸空，那么接收機的 PT2272 只要也第 1 腳接地第 5 腳接正電源，其它引 類別參數(shù)符號 參數(shù)范圍 單位電源電壓 Vcc 至 15 V輸入電壓 Vi 至 Vcc+ V輸出電壓 Vo 至 Vcc+ V最大功耗 Pa 300 mW工作溫度 Topr 20 至+70 ℃儲存溫度 Tstg 40 至+125 ℃河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院２３腳懸空就能實現(xiàn)配