【正文】 相兼容。硬件部分是前提，是整個系統(tǒng)執(zhí)行的基礎(chǔ)，它主要為軟件提供程序運行的平臺。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) 119 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(fù)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 P2 0 8C6 8 0 p fV CCp 3 .3圖 25 人體存在信號采集電路HP208NL 功能特點：R2510k Q12NPND6PHOTOR26470k+5vp27全自動感應(yīng)：人進(jìn)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： 至 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(jìn)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。 。繼電器的輸出端并聯(lián) 100 歐的電阻和 6800 皮法電容，目的是避免繼電器吸合與釋放期間產(chǎn)生火花。當(dāng) 端口為低電平，即基極為低電平時，三極管導(dǎo)通，驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出聲音，以示教室燈工作超時。按鍵的輸入信號分別接到，用二極管和與門電路將按鍵信號引到外中斷 0 的引腳。鍵盤工作方式采用中斷掃描方式，4 個二極管和 10K 電阻組成與門電路，當(dāng)任一鍵按下時，與門輸出 引腳的電平都會由高為低。由于系統(tǒng)同時需要看門狗和 EEPROM，所以本設(shè)計中使用芯片 X5045。如表 狀態(tài)寄存器所示，X5045 狀態(tài)寄存器共有 6 位。X5045 硬件部分連接如圖 212。如果在 秒內(nèi)未檢測到其工作，出現(xiàn)故障，內(nèi)部定時器將使看門狗 WD1 處于低電平狀態(tài)，為系統(tǒng)提供保護，避免死機、程序跑飛或進(jìn)入死循環(huán)等意外的發(fā)生。在應(yīng)用軟件的設(shè)計中，盡可能各個功能模塊寫成子程序的形式，并通過主程序調(diào)用。本系統(tǒng)監(jiān)控主程序模塊主要包括對系統(tǒng)外圍器件輸入、輸出參數(shù)的初始化自檢，看門狗的激活，多任務(wù)操作模塊的調(diào)用(系統(tǒng)中的信號采集處理、時鐘管理、按鍵接收處理、驅(qū)動顯示模塊)，實時中斷處理等。各接口芯片的檢測主要檢測各芯片是否已處于準(zhǔn)備工作的就緒狀態(tài)，有無硬件故障等，如檢測各位 LED 是否正常顯示系統(tǒng)設(shè)置開機時的界面，檢測硬件時鐘 DS1302 是處于更換芯片后初次使用為起振狀態(tài)，還是處于備用電源供電振蕩保持狀態(tài)，即檢測系統(tǒng)中控制時間表的有效性，檢測熱釋紅外傳感器輸出信號是否正常體現(xiàn)人體存在的信息，檢測光采集電路輸出的信號等。 定時中斷處理設(shè)計定時中斷是利用單片機內(nèi)部的定時器定時，時間到或計數(shù)值已滿引起的中斷，內(nèi)部定時器的計數(shù)器可以對內(nèi)部時鐘或從外部引線 T0 和 T1 輸入的外部脈沖進(jìn)行計數(shù)。該定時中斷處理程序框圖如圖 31 所示： 圖 31 定時中斷處理程序框圖本系統(tǒng)還采用了外部中斷，此外部中斷主要用來判斷是否有外來信號輸入，若有，就采集下來并加以處理；若無，則返回到主循環(huán)。由于紅外穿透力差，因此人體的紅外輻射容易被遮擋，不易被探頭接收；易受射頻輻射的干擾；當(dāng)環(huán)境溫度和人體溫度接近時，探測和靈敏度就會明顯下降，甚至造成短時失靈。本系統(tǒng)邏輯定義為：環(huán)境光亮?xí)r為邏輯“0( 符合光采集電路輸出信號狀態(tài))，暗時為“1，人體存在為“1，人體不存在為“0，開燈為“1” ，關(guān)燈為“ 0，那么環(huán)境光與人體存在可以用以下的邏輯關(guān)系表來表示，如表所示 ：表 環(huán)境光與人體存在邏輯關(guān)系環(huán)境光參數(shù) 人體存在參數(shù) 教室燈狀態(tài)0 0 01 0 00 1 01 1 1上表數(shù)據(jù)表明可將環(huán)境光參數(shù)與人體存在參數(shù)進(jìn)行與操作，又由于繼電器是低電平驅(qū)動，所以要將采集處理后的信號進(jìn)行非操作，才可以驅(qū)動繼電器工作，即可得到教室燈的狀態(tài)。在數(shù)據(jù)讀/寫完后，RST 端應(yīng)置成低電平，以防止外部干擾對 DS1302 內(nèi)部時鐘的影響。數(shù)據(jù)在SCLK 的上升沿串行輸入，在開始的 8 個時鐘周期把命令字裝入移位寄存器之后，若跟隨的是寫命令字節(jié)，則在下 8 個 SCLK 周期的上升沿輸入數(shù)據(jù)字節(jié)，若跟隨在讀命令字節(jié)的 8 個 SCLK 周期之后，在下 8 個 SCLK 周期的下降沿輸出數(shù)據(jù)字節(jié)。0x01)； //每次傳輸?shù)妥止?jié) addr = 1； //右移一位 SCLK = 1； } //讀取數(shù)據(jù) for ( i=8； i0； i ) { ACC_7=DIO； SCLK = 1； ACC=1； SCLK = 0； } CE=0； dat1=ACC； dat2=dat1/16； //數(shù)據(jù)進(jìn)制轉(zhuǎn)換 dat1=dat1%16； //十六進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制 dat1=dat1+dat2*10； return (dat1)； } //初始化 DS1302 void Initial(void) { Write1302 (WRITE_PROTECT，0X00)； //禁止寫保護 Write1302 (WRITE_SECOND，0x56)； //秒位初始化 Write1302 (WRITE_MINUTE，0x34)； //分鐘初始化 Write1302 (WRITE_HOUR，0x12)； //小時初始化 Write1302 (WRITE_PROTECT，0x80)； //允許寫保護 } 顯示驅(qū)動模塊系統(tǒng)運行過程中的數(shù)據(jù)顯示是人機交互對話的一個重要通道。此芯片是八組 NPN 型達(dá)林頓功放三極管集成芯片，典型的輸入電壓是 5V，集電極輸出功率可達(dá) 50V。然后將數(shù)據(jù)送到 ULN2803 輸入端相連接單片機的 P0 端口即可。第四章 系統(tǒng)調(diào)試運行及問題分析 單片機系統(tǒng)調(diào)試方法及步驟單片機系統(tǒng)的調(diào)試應(yīng)包括硬件及軟件兩部分，主要是通過調(diào)試發(fā)現(xiàn)硬件及軟件中存在的問題，查看其運行結(jié)果是否符合設(shè)計要求。(2)軟件調(diào)試：在軟件調(diào)試時采用在計算機上利用模擬軟件實現(xiàn)對單片機的硬件模擬、指令模擬及運行狀態(tài)模擬，從而完成應(yīng)用軟件開發(fā)的全過程。在應(yīng)用系統(tǒng)各模塊電路調(diào)試成功后，將程序加載到在線仿真器上，這時就能單步或連續(xù)地執(zhí)行目標(biāo)程序，同時也可以根據(jù)需要分段設(shè)置斷點執(zhí)行程序。1．電源供電電路中集成穩(wěn)壓器溫度過高。3．人存在的教室中，若人體超過十秒沒有活動，人體傳感器是不會有信號輸出的，那么如何判定教室此時有人的問題。繼電器驅(qū)動電路中還需注意的是要與繼電器線圈并聯(lián)一個續(xù)流二極管，增加對驅(qū)動三極管的保護。第五章 總結(jié)與展望 總結(jié)該教室燈光系統(tǒng)的控制是以 AT89S51 單片機芯片為核心，通過相關(guān)電路的驅(qū)動，完成對系統(tǒng)設(shè)備(電燈)的控制，采用一個二極管閃爍顯示整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)，實現(xiàn)了對教室燈光的自動開燈、關(guān)燈控制。軟件設(shè)計上采用多任務(wù)形式對信號的采集、處理，達(dá)到最終控制燈光的目的。為防止這種現(xiàn)象發(fā)生，使系統(tǒng)更加可靠，最好采用多個人體傳感器。初步試驗證明，本系統(tǒng)適用性較好，可以應(yīng)用于教室、樓道和辦公室中。為此，我向熱心幫助過我的所有老師和同學(xué)表示由衷的感謝!特別感謝我的師兄以及師姐對我的學(xué)習(xí)和生活所提供的大力支持和關(guān)心!還要感謝一直關(guān)心幫助我成長的室友！在我即將完成學(xué)業(yè)之際，我深深地感謝我的家人給予我的全力支持！最后，衷心地感謝在百忙之中評閱論文和參加答辯的各位專家、教授!參考文獻(xiàn)1．，譚曉鈞， 單片機應(yīng)用設(shè)計，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社2．，王福源，無觸點開關(guān)在控制中的應(yīng)用，3．，馮浩，熱釋電紅外傳感器及其應(yīng)用，電子照明技術(shù) 4．趙海蘭.， DS1302 ，20225．胡又農(nóng)等，可編程看門狗監(jiān)控EEPROMX5045及其在8051系統(tǒng)中的應(yīng)用，電子， ，18196．，家庭電子愛好者，7．樊貴卿，李慶武，靳建華，串行實時時鐘芯片DS 1302程序設(shè)計中的問題與對策，8．，電子技術(shù)，19989．，199