【正文】 36 頁 有些 專用 單片機(jī)設(shè)計用 來 實(shí)現(xiàn)特定功能，從而在各種電路中進(jìn)行模塊化 的 應(yīng)用，而不 是 要求使用人員了解 芯片的 內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 單片機(jī)的應(yīng)用 （ 1）單片機(jī) 在 智能儀器 儀表上的應(yīng)用 單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表 當(dāng) 中，結(jié)合不同類型的 傳感器 ，可 以對 電壓、 功率 、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚 度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量 進(jìn)行 測量。我國海爾集團(tuán)的電冰箱控制器、 TCL 的通信產(chǎn)品就采用這種單片機(jī) 。有人推測 8051 可能最終形成世界上的標(biāo)準(zhǔn) MCU 芯片。 Flash 是閃速存儲器，簡稱閃存，是一種可擦寫、可編 程的 ROM。例如8051 單片機(jī)就是 HMOS 型，而 80C51 則是 CHMOS 型。 CISC 單片機(jī)的指令豐富，功能較強(qiáng)。 顯然，上述分類并不是 唯一的標(biāo)準(zhǔn) 。 單片機(jī)的分類 （ 1） 單片機(jī)作為計算機(jī)發(fā)展的一個重要 組成部分 ， 需要一個 較科學(xué)的分類方法。 在單片機(jī)的編程中，目前占統(tǒng)治地位的軟件還是最低的匯編語言，它是除了二進(jìn)制機(jī)器碼以上最低級的語言了，選擇這種低級語言的原因就是因?yàn)閱纹瑱C(jī) 沒有家里用的計算機(jī)那樣的 CPU，也沒有像硬盤那樣的具有海量存儲設(shè)備。單片機(jī)可以通過操作人員編寫的程序可以實(shí)現(xiàn)高智能，高效率，以及高可靠性。這一階段的主要特性是一方面發(fā)展 16 位單片機(jī)及單片機(jī)；另一方面同時不斷完善高檔 8 位單片機(jī)，改善其結(jié)構(gòu)，以滿足不同的用戶需要。 INTEL 的 Z80 是最早按照這種思想設(shè)計出的處理器，從 那 以后，單片機(jī)和專用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣 單片機(jī)出現(xiàn)的歷史不是很長，如果將 8位單片機(jī)的推出作為分類的起點(diǎn)，可以發(fā)現(xiàn)單片機(jī)的發(fā)展歷史大致可以分為三個階段： 第一個階段（ 1974 年 1978 年）：初級單片機(jī)階段。單片機(jī)接收到開燈信號后，發(fā)出控制信息將臺燈點(diǎn)亮，同時通過計時提醒電路開始計時，當(dāng)計時達(dá)到整點(diǎn)是通過揚(yáng)聲器發(fā)出鳴響，提醒使用者起身活動。 淮海工學(xué)院二 〇一二 屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 4 頁 共 36 頁 臺燈已是千家萬戶的必需生活用品，經(jīng)常由于忘記關(guān)燈而造成巨大的能源浪費(fèi)。 臺燈 照明技術(shù)革新后，一旦安全、經(jīng)濟(jì)、高效能的 智能臺燈 照明產(chǎn)品投入市場，一批新公司將立即參與市場競爭，該行業(yè)的競技場將重新被定義 。有時人學(xué)習(xí)累了，趴在桌子上睡覺，而忘了關(guān)燈 ,這時系統(tǒng)就會檢測到，從而啟動延時程序，一段時間過后，臺燈就會自動熄滅。當(dāng)人離開時則自動關(guān)燈， 節(jié)約電能，達(dá)到節(jié)能的目的。這樣通過調(diào)節(jié)可以使輸出電壓在 8～ 10V 之間變化，實(shí)現(xiàn)對發(fā)光管的亮度調(diào)節(jié)。 觸控式臺燈的原理是內(nèi)部安裝電子觸摸式 IC 與臺燈觸摸處之 電極片 形成一控制回路 。 （論文）中引用他人的觀點(diǎn)和參考資料均加以注釋和說明。 硬件部分主要是由熱釋電傳感器檢測一定范圍內(nèi)是否有人在，當(dāng)臺燈周圍沒有人時，熱釋電傳感器的端口不會產(chǎn)生信號，信號處理電路和單片機(jī)都不會工作。結(jié)合了單片機(jī)的智能家用電器和普通家用電器相比，功能上更強(qiáng)，使用更方便，安全可靠性也更高，最重要的是更節(jié)省電能，提高了家用電器的品質(zhì)。 畢業(yè)設(shè)計（ 論文）作者簽名： 年 月 日 目 錄 1 緒論 .............................................................. 1 引言 ......................................................... 1 可行性分析 ................................................... 1 2設(shè)計思路 .......................................................... 3 設(shè)計內(nèi)容及總體要求 ........................................... 3 設(shè)計構(gòu)思 ..................................................... 3 整體設(shè)計思路 ................................................ 4 系統(tǒng)的構(gòu)成 ................................................... 4 3系統(tǒng)的硬件設(shè)計 .................................................... 5 單片機(jī) ...................................................... 5 單片機(jī) AT89C51 芯片 ......................................... 14 傳感器及信號處理電路 ........................................ 17 光敏電阻 .................................................... 23 計時電路 ................................................... 24 顯示部分的設(shè)計 .............................................. 26 燈光控制電路 ................................................ 27 整體設(shè)計電路圖 .............................................. 27 4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 ................................................... 28 程序附錄 .................................................... 28 結(jié) 論 ............................................................. 33 致謝 ............................................................... 34 參考文獻(xiàn) ........................................................... 35 淮海工學(xué)院二 〇一二 屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 1 頁 共 36 頁 1 緒論 臺燈是人們生活中用來照明的一種家用電器。 臺燈的工作原理是由 220V電源電壓經(jīng)變壓器 T降壓后輸出 12V的交流電壓，經(jīng)二極管 VD1～ VD4 整流、電容 C1 濾波后，由可調(diào)穩(wěn)壓集成塊 LM317 穩(wěn)壓，輸出穩(wěn)定的可調(diào)電壓供白色發(fā)光管 LED1~LEDl5 使用。 淮海工學(xué)院二 〇一二 屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 2 頁 共 36 頁 智能臺燈在國內(nèi)的發(fā)展趨勢 臺燈 已經(jīng)是 千家萬戶的必 要的 生活用品， 但是人們 經(jīng)常由于忘記關(guān)燈而造成巨大的能源浪費(fèi)。另一個是作為一個必需品，當(dāng)然要使生活變得更方便，省去了黑暗中開燈的麻煩，并且可以糾正坐姿。 進(jìn)入 2020 年 以來， 我國臺燈行業(yè)面臨 全 新的發(fā)展 趨 勢，由于新 興產(chǎn) 業(yè) 的 不斷增多，上游原材料 的 價格持續(xù) 暴 漲，導(dǎo)致行業(yè) 的 利潤 下降 ，因此我國臺燈行業(yè)的 市場競爭也日趨激烈。 臺燈點(diǎn)亮?xí)r開始計時，計時達(dá)到一小時時發(fā)出燈光閃爍信號，提醒使用者起立活動。當(dāng)人體在臺燈的范圍內(nèi)且環(huán)境光強(qiáng)較弱時，自動感應(yīng)開燈；用一個時間計數(shù)器顯示，當(dāng) 人在臺燈下工作學(xué)習(xí)滿一小時后，臺燈會發(fā)出蜂鳴聲，讓人起身活動，以便提高工作效率。 3) 計時提醒電路和燈光控制電路 ：給出提醒信號并根據(jù) AT89C51 給出的命令控制燈光。 第二個階段（ 1978 年 1983 年）：高性能單片機(jī)階段。概括的描述：一塊芯片就可以當(dāng)做一臺計算機(jī) [5]。不過初學(xué)者可 以不了解單片機(jī)的匯編語言，但一淮海工學(xué)院二 〇一二 屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 7 頁 共 36 頁 定要了解單片機(jī)具體性能和特點(diǎn)，不然在單片機(jī)領(lǐng)域是比較致命的。同樣的道理，如果把巨型計算機(jī)上的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件放到家用 PC 上來運(yùn)行，家用 PC 的也是無法實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的。例如， 80C51是通用型單片機(jī)，它不是為某種 特定 專用途設(shè)計的；專用型單片機(jī)是針對一類產(chǎn)品甚至某一個 特定 產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)的，例 如為了 達(dá)到 電子體溫計的要求，在片內(nèi)集成 ADC 接口等功能的溫度測量控制電路。通常可按照指令集、制造工藝、片內(nèi)存儲器與所能處理的數(shù)據(jù)寬度等幾個方面的差異來對單片機(jī)進(jìn)行分類。這 種結(jié)構(gòu)的單片機(jī)內(nèi)部，指令總線與數(shù)據(jù)總線分離，使得指令與數(shù)據(jù)的傳輸可以同時進(jìn)行，從而提高了單片機(jī)的運(yùn)行速度。下面對該分類中所出現(xiàn)的技術(shù)名詞進(jìn)行解釋。 d按所能處理的數(shù)據(jù)寬度分類 按照 CPU 一次可處理的數(shù)據(jù)寬度（數(shù)據(jù)的二進(jìn)制位數(shù)），單片機(jī)可分為 4 位機(jī)、 8位機(jī)、 16位機(jī)、 32位機(jī)和 64位機(jī)。 （ 3） Motorola 單片機(jī) Motorola 是世界上最大的單片機(jī)廠商。 SX 系列單片機(jī)采用雙時鐘設(shè)置，其指令運(yùn)行速度可達(dá) 50/75/100MIPS(MIPS 指每秒執(zhí)行百萬條指令 )。 （ 2）單片機(jī) 在工業(yè)控制中的應(yīng)用 用單片機(jī)可以 組 成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集 的 系統(tǒng)。在大型 的 電路中，這 類 模塊化應(yīng)用極大地縮小了 單片機(jī)的 體積，簡化了 實(shí)際的 電路，降低了損壞 度 、錯誤率，也方便 來 更換 舊的芯片 。 AT89C 系列的 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng) 提供了一種靈活性高且價廉的 產(chǎn)品 。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1時， 則 被定義為 高阻 輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 RST：復(fù)位輸入。此時， ALE只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。在 FLASH 編程期間，此引腳也 適用于施加 12V 的 編程電源（ VPP）。 SW1 是工作方式選擇開關(guān)，當(dāng) SW1與 1端連 通時，芯片處于可重復(fù)觸發(fā)工作方式；當(dāng) SW1 與 2端連通時，芯片則處于不可重復(fù)觸發(fā)工作方式。當(dāng)有人 靠近 透鏡時，人體 內(nèi) 發(fā)出的紅外線就不斷地交替從 “ 盲區(qū) ” 進(jìn)入 到 “ 高靈敏區(qū) ” ，這樣 就會發(fā)現(xiàn) 接收到的紅外信號以淮海工學(xué)院二 〇一二 屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 19 頁 共 36 頁 忽強(qiáng)忽弱的脈沖形式輸入，從而強(qiáng) 化它的 能量幅度。由于 VH≈ 、 VL≈ ，所以，當(dāng) VDD=5V 時，可有效抑制 177。 可重復(fù)觸發(fā)工作方式下的波形在 Vc=“0” 、 A=“0” 期間，信號 Vs不能觸發(fā) Vo 為有效 狀態(tài)。光敏電阻器 一般用于 對 光的測量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。光照愈強(qiáng)，淮海工學(xué)院二 〇一二 屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 24 頁 共 36 頁 阻值愈低。 光敏電阻器通常由光敏層、玻璃基片（或樹脂防潮膜）和電極等組成。該模塊的硬件部分主要由 89C51 單片機(jī)， LED 數(shù)碼管顯示器組成。 b)計時功能的設(shè)計 單片機(jī)實(shí)現(xiàn) 計時功能使用了兩個子程序：定時器子程序 INIT_TIMER 和中斷服務(wù)子程序 TO_INT。 顯示部分的子程序有：轉(zhuǎn)換時、分子程序 CONV 和掃描顯示子程序 DISP。 淮海工學(xué)院二 〇一二 屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 27 頁 共 36 頁 掃描顯示子程序 DISP 掃描顯示子程序 DISP 的作用是動態(tài)顯示送入 4 位 LED數(shù)碼管的時間數(shù)據(jù)。存放小時變量 MIN EQU 35H 。定時器 T0 中斷地址設(shè)置 JMP T0_SRV ； 主程序 MIAN： ACALL BZ 。跳轉(zhuǎn)到 LOOP 出執(zhí)行 。是否 1S 到了 MOV DEDA, 0 。 時輸出 INC HOUR 。查表轉(zhuǎn)換 MOVC A, A+DPTR MOV