【正文】 向鑒幅器可有效抑制干擾。在 Ti 時間內(nèi)，任何 V2的變化都不能使 Vo 跳變?yōu)橛行顟B(tài)（高電平），可有效抑制負載切換過程中產(chǎn)生的各種干擾。 1．不可重觸發(fā)工作方式各點工作波形： 圖 215 不可重觸發(fā)工作方式各點工作波形 首先，根椐實際需要，利用運算放大器 OP1 組成傳感信號預處理電路，將信號放大。具有獨立的高輸入阻抗運算放大器，可與多種傳感器匹配，進行信號與處理。 如圖 213 為芯片的實物 圖和外觀引腳圖。 菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光學原理，在探測器前方產(chǎn)生一個交替變化的“盲區(qū)”和“高靈敏區(qū)”， 以提高它的探測接收靈敏度。 增強抗干擾的方法。鏡片還可以結(jié)合產(chǎn)品外觀注色，使產(chǎn)品整體更美觀。 如圖 210 是常用 圓形 鏡片外觀示意圖 。紅外光線越是靠進同心環(huán)光線越集中而且越強。簡178。 熱釋電紅外傳感器不要直對窗口，否則窗外的熱氣流擾動和人員走動會引起誤報，有條件的最好把窗簾拉上。 抗電磁干擾。 1mm 的探測元件。每個透鏡單元都只有一個不大的視場，相鄰兩個單元透鏡的視場即不連續(xù)也不重疊，都相隔一個盲區(qū)。 17 圓環(huán)線多而密感應(yīng)角度大，焦距遠；圓環(huán)線刻錄的深感應(yīng)距離遠，焦距近。輸出信號 VO接單片機，供其讀取。在傳感器頂端開設(shè)了一個裝有濾光鏡片的窗口，這個濾光片可通過光的波長范圍為 7～ 10μ m，正好適合于人體紅外輻射的探測，而對其它波長的紅外線由濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專門用作探測人體輻射的紅外線傳感器。 除了上電復位外，有時還需要按鍵手動復位。 NPO 是一種最常用的具有溫度補償特性的單片陶瓷電容器。內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式。 表 24 AT89C51 的極限參數(shù)： 極限參數(shù)名稱 參數(shù)值 工作溫度 55℃～ +125℃ 儲藏溫度 65℃～ +150℃ 任一引腳對地電壓 ～ + 最高工作電壓 直流輸出電壓 二、 AT89C51 單片機最小系統(tǒng) AT89C51 是片內(nèi)有 ROM/ FPEROM 的單片機，因此，這種芯片構(gòu)成的最小系統(tǒng)簡單﹑可靠。 讀片內(nèi)簽名字節(jié)及編 程接口 13 AT89C51 單片機內(nèi)有 3 個簽名字節(jié)，地址為 030H、 031H 和 032H。退出掉電模式的唯一方法是硬件復位，復位后將重新定義全部特殊功能寄存器但不改變 RAM 中的內(nèi)容，在 VCC 恢復到正常電平前，復位應(yīng)無效，且必須保持一定時間以使振蕩器重啟動并穩(wěn)定工作。此時，片內(nèi) RAM 和所有特殊功能寄存器的內(nèi)容保持不變。 XTAL2：振蕩器 3 放大器的輸出端。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能， P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。對端口寫 “ 1” ，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時， 因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ IIL）。 引腳功能說明 9 Vcc：電源電壓 GND：地 P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O，也即地址 /數(shù)據(jù)總線復用口。這次設(shè)計我就以第一種方案來設(shè)計該照明系統(tǒng)。如果探測到有人，就接著判斷當前照度是否滿足設(shè)定要求。 就目前來看，由于大功率 LED 燈的蓬勃發(fā)展，未來使用單片機， PWM，和 LED組成的智能照明系統(tǒng)必 將成為主流。按鍵判斷與有沒有人的判斷與方案一相同，可見光照度判斷與方案一不同，其工作方式為：設(shè)照度 X2X10,當環(huán)境照度 EX2時，不需要人工照明：當 X1EX2 時，開一半的燈，即可滿足照明需求；當 EX1時，燈全部打開。如果探測到有人，就接著判斷當前照度是否滿足設(shè)定要求。除此之外還需要電源電路把 220V 交流變成單片機及各功能電路的元件所需的電壓。首先根據(jù)設(shè)計任務(wù)來確定所需的功能模塊；然后按照一定的作用順序把各個功能模塊連接起來。 第二，系統(tǒng)設(shè)計自然光檢測電路，對照明現(xiàn)場的亮度進行自動檢測。廉價實用的單片機就是為此而生的。自我認為有很多可以改進的地方。 本文通過熱釋型紅外傳感技術(shù)，利用人體的溫度作為檢測目標。 關(guān)鍵字：單片機，熱釋紅外傳感器，光傳感器，照明控制，節(jié)能 ii Abstract The w aste of electricity in daily life is serious, take the interior lighting as an example, because the use of personnel is not fixed, and the w eak staff aw areness of energy saving, during the day under the high intensity of light, people still keeping lights on work。這樣下來，無形中所浪費的電能是非常 驚人的。單片機應(yīng)用所受到的主要限制不是技術(shù)問題，而是創(chuàng)造力和 技巧上的問題。如有需要人為開燈或滅燈，可按相應(yīng)鍵。輸出是LED 指示電路以及繼電器執(zhí)行電路。 照明電路 繼電器執(zhí)行電路 LED 指示電路 人體紅外檢測電路 AT89C51單片機 按 鍵 電 路 自然光檢測電路 晶振電路 復位電路 3 第二節(jié) 系統(tǒng)簡單流程圖 有了上節(jié)設(shè)計的系統(tǒng)總體框圖，我們就可以進行系統(tǒng)流程圖 的設(shè)計，這里的流程圖是方案流程圖，是提出來的思路流程圖。如果沒有人，開關(guān)燈就無意義，所以應(yīng)先判斷是否有人，而不是先判斷光照情況。 開始 初始化 有無按鍵 ? 按鍵處理程序 ? 滅燈 開一半 全開 Y N Y Y N N N 有人否？ 照度 X2? 照度 X1? 5 三、方案三 圖 14 流程圖三 方案三流程圖如圖 14 所示。 LED燈具有節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)勢，在燈具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已成為主要趨勢。這樣在傍晚，陰天的時候，就可以比方案一節(jié)約不少電能。掉電方式保存RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直 到下一個硬件復位。 P1 口： P1 口 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。 在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX Ri， A 指令）時， P2 口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)總 R2 寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不改變。 ALE/ PROG ：當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。 EA /VPP：外部訪問允許，欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為 0000H～FFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。對外接電容 C C2 雖然沒有十分嚴格的要求，但電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低，振蕩器工作的穩(wěn)定性，起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，則推薦電容使用 30pF ，而如使用陶瓷振蕩器建議選擇 40pF。程序會首先響應(yīng)中斷，進入中斷服務(wù)程序，執(zhí)行完中斷服務(wù)程序并緊隨 RETI（中斷返回）指令后，下一條要執(zhí)行的指令就是使單片機進入空閑模式那條指令后面的一條指令。編程接口可接收高電壓（ +12V）或低電壓（ Vcc）的允許編程信號。 （ 031H） =51H 聲明為 AT89C51 單片機。其應(yīng)用特點： 有可供用戶使用的大量 I/O 口線。振蕩晶體可在 到 12MHz 之間選擇。復位引腳 RST 通過一個斯密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，在每個機器周期的 S5P2,斯密特觸發(fā)器的輸出電平由復位電路采樣一次，然后才能得到內(nèi)部復位操作所需要的信號。其中電平復位是通過 RST 端經(jīng)電阻與電源Vcc 接通而實現(xiàn)的。最終有人時， PIR 輸出為高電平；無人時 PIR 輸出為低電平。 實際使用中，熱釋電傳感器前面必須安裝菲涅爾透鏡。垂直感應(yīng)區(qū)越多垂直感應(yīng)角度越大；鏡片越長感應(yīng)段越多水平感應(yīng)角度就越大。它能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線能量的變化，并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出 。為了提高探測器的探測靈敏度以增大探測距離，一般在探測器的前方裝設(shè)一個菲涅爾透鏡，該透鏡用透明塑料制成，將透鏡的上、下兩部分各分成若干等份，制成一種具有特殊光學系統(tǒng)的透鏡，它和放大電路相配合，可將信號放大70 分貝以上，這樣就可以測出 10～ 20m 范圍內(nèi)人的行動。探測器在正常靈敏度的范圍內(nèi)，受 3 米外 H4 鹵素燈透過玻璃照射，不產(chǎn)生報警。熱釋電傳感器具有成本低、不需要用紅外線或電磁波等發(fā)射源、靈敏度高、可流動安裝等特點。和早期的透鏡相比，菲涅耳透鏡更薄，因此可以傳遞更多的光，使得燈塔即使距離相當遠仍可看見。區(qū)段數(shù)量多被感應(yīng)人體移動幅度就小，區(qū)段數(shù)量少被感應(yīng)人體移動幅度就要大。整個接 21 收人體紅外光的方式也被稱為被動式紅外活動目標探測器。 探測范圍 ——指鏡片能探測的有效距離（米）和角度。這部分選擇主要是看透鏡窄帶的設(shè)計及透鏡材質(zhì)。在傳感器頂端開設(shè)了一個裝有濾光鏡片的窗口，這個濾光片可通過光的波長范圍為 7～ 10μ m，正好適合于人體紅外輻射的探測，而對其它波長的紅外線由濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專門用作探測人體輻射的紅外線傳感器。由 VS的上跳變沿觸發(fā)，使 Vo 輸出從 低電平跳變到高電平時視為有效觸發(fā)。 表 26 電氣參數(shù)（ 表中無特殊說明時 VDD=5V） 符號 參數(shù) 測試條件 參數(shù)值 單位 最小 最大 VDD 工作電壓范圍 ―― 3 6 V IDD 工作電流 輸出 空載 VDD =3V ―― 50 μA ―― 100 VOS 輸入失調(diào)電壓 ―― 50 mV IOS 輸入失調(diào)電流 ―― 50 nA AVO 開環(huán)電壓增益 RL= 60 ―― dB CMRR 共模抑制比 RL= 60 ―― dB VYH 運放輸出高電平 RL =500K 接 ―― V VYL 運放輸出低電平 ―― V VRH VC 端輸出高電平 VRF=5V ―― V VRL VC 端輸出低電平 ―― V VOH VO 端輸出高電平 IOH= 4 ―― V VOL VO 端輸出低電平 IOL= ―― V VAH A 端輸出高電平 ―― V VAL A 端輸出低電平 ―― V 工作原理： 如圖 214 為 BISS0001 紅外感應(yīng)信號處理器的內(nèi)部框圖。 1V 的噪聲干擾，提高系統(tǒng)的可靠性。在 Tx 時間內(nèi)，只要 VS發(fā)生上跳變，則 VO 將從 VS上跳變時刻起繼續(xù)延長一個 Tx 周期；若 VS保持為“ 1”狀態(tài) ，則 VO一直保持有效狀態(tài)；若 VS保持為“ 0”狀態(tài)，則在 TX 周期結(jié)束后 Vo 恢復為無效狀態(tài)，并且，同樣在封鎖時間 Ti 時間內(nèi)，任何 VS的變化都不能觸發(fā) VO為有效狀態(tài)。 本系統(tǒng)選擇可重復觸發(fā)方式。它配以熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件構(gòu)成被動式的熱釋電紅外開關(guān)。集電極輸出經(jīng)非門整形后直接與單片機 I/O 口連接。 光敏電阻的主要參數(shù)是： （ 1）光電流、亮電阻。光譜響應(yīng)又稱光譜靈敏度，是指光敏電阻在不同波長的單色光照射下的靈敏度。伏安特性曲線用來描述光敏電阻的外加電壓與光電流的關(guān)系，對于光敏器件來說，其光電流隨外加電壓的增大而增大。通常 30 采用涂敷、噴涂、燒結(jié)等方法在絕緣襯底上制作很薄的光敏電阻體光敏電阻原理圖及梳狀歐姆電極，接出引線，封裝在具有透光鏡的密封殼體內(nèi)，以免受潮影響其靈敏度。 圖 219 方案二電路圖 使用一個光敏二極管 D2，電壓比較器 U3 為電壓比較器集成芯片 LM339 的一個單元， 電壓比較器可以看作是放大倍數(shù)接近“無窮大”的運算放大器。 ID 越小，管子性能越穩(wěn)定，對光的敏感度就越高。電壓比較器輸入是線性量，而輸出是開關(guān)（高低電平）量。 2）當“ ”端電壓高于“ +”端時，輸出管飽和，相當于輸出端接低電位。 輸入信號 Uin，即待 比較電壓，它加到同相輸入端，在反相輸入端接一個參考電壓（門限電平） Ur。而且具有一種心理暗示，能夠讓人覺得踏實愉悅。 三、方案比較與確定 方案一使用了一個三極管來控制繼電器電路，方案二則使用一個光電耦合器，使用光電耦合可以提高系統(tǒng)的抗干擾能力。 經(jīng)過比較，方案二優(yōu)于方 案一，所以本系統(tǒng)采用第二種方案。 穩(wěn)壓電路的功能是使輸出直流電壓基本不受電網(wǎng)電壓波動和負載電阻變化的影響，從而獲得穩(wěn)定性足夠高的直流電壓。 37 220V 交流市電通過電源變壓器變換成交流低壓，再經(jīng)過橋式整流電路和濾波電容 C13 的整流和濾波，在固定式三端穩(wěn)壓器 LM7805 的 Vin 和 GND 兩端形成一個并不十分穩(wěn)定的直流電壓 (該電壓常常會因為市電電壓的波動或負載的變化等原因而