【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 是它的一種精簡(jiǎn)版本。 AT89C51 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(jià)廉的方案。 9 外形及引腳排列如圖 22所示。 圖 22 AT89C51外形及引腳圖 AT89C51管腳說(shuō)明 VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門(mén)電流。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫(xiě) 1時(shí)，被定義為高阻輸入。 P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出4TTL 門(mén)電流 P1口管腳寫(xiě)入 1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)， P1口作為第八位地址接收。 P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上 拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè)TTL 門(mén)電流，當(dāng) P2 口被寫(xiě)“ 1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。在給出地址“ 1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)， P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P2口在 FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3口： P3口管腳是 8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O口，可接收輸出 4個(gè) TTL門(mén)電流。 10 當(dāng) P3口寫(xiě)入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。在實(shí)際應(yīng)用中，大多數(shù)情況下都使用 P3口的第二功能。 — RXD：串行輸入口 — TXD：串行輸出口 — /INT0：外部中斷 0 — /INT1：外部中斷 1 — T0：記時(shí)器 0 外部輸入 — T1：記時(shí)器 1 外部輸入 — /WR：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 — /RD：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 P3 口 同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí) ALE/PROG：當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。如想禁止ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無(wú)效。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式 1時(shí)， /EA將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施 加 12V 編程電源（ VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。 AT89C51主要特性 * 與 MCS51 兼容 * 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 * 壽命： 1000 寫(xiě) /擦循環(huán) * 數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10 年 * 全靜態(tài)工作： 0Hz24Hz * 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 11 * 128*8 位內(nèi)部 RAM * 32 可編程 I/O 線(xiàn) * 兩個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 * 5 個(gè)中斷源 * 可編程串行通道 * 低功耗的閑置和掉電模式 * 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 芯片擦除 整個(gè) PEROM 陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過(guò)正確的控制信號(hào)組合，并保持 ALE 管腳處于低電平 10ms 來(lái)完成。在芯片擦除操作中，代碼陣列全被寫(xiě)“ 1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。 此外， AT89C51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下， CPU 停止工作。但 RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存 RAM 的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其 他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。 熱釋電紅外傳感器介紹 熱釋電紅外傳感器主要是由一種高熱電系數(shù)的材料，如鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等制成尺寸為 2*1mm 的探測(cè)元件。在每個(gè)探測(cè)器內(nèi)裝入一個(gè)或兩個(gè)探測(cè)元件，并將兩個(gè)探測(cè)元件以反極性串聯(lián)，以抑制由于自身溫度升高而產(chǎn)生的干擾。由探測(cè)元件將探測(cè)并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號(hào)，經(jīng)裝在探頭內(nèi)的場(chǎng)效應(yīng)管放大后向外輸出。為了提高探測(cè)器的探測(cè)靈敏度以增大探測(cè)距離，一般在探測(cè)器的前方裝設(shè)一個(gè)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(xué)系統(tǒng) 的透鏡，它和放大電路相配合，可將信號(hào)放大 70 分貝以上，這樣就可以測(cè)出 1020米范圍內(nèi)人的行動(dòng)。 菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光學(xué)原理，在探測(cè)器前方產(chǎn)生一個(gè)交替變化的“盲區(qū)”和“高靈敏區(qū)”，以提高它的探測(cè)接收靈敏度。當(dāng)有人從透鏡前走過(guò)時(shí)，人體發(fā)出的紅外線(xiàn)就不斷地交替從“盲區(qū)”進(jìn)入“高靈敏區(qū)”，這樣就使接收到的紅外信號(hào)以忽強(qiáng)忽弱的脈沖形式輸入，從而強(qiáng)其能量幅度。 人體輻射 的紅外線(xiàn)中心波長(zhǎng)為 910um，而探測(cè)元件的波長(zhǎng)靈敏度在 范圍內(nèi)幾乎穩(wěn)定不變。在傳感器頂端開(kāi)設(shè)了一個(gè)裝有濾光鏡片的窗口，這個(gè)濾光片可通過(guò)光的波長(zhǎng)范圍為 710um，正好適合于人體紅外輻射的探測(cè)，而對(duì)其它波長(zhǎng)的紅外線(xiàn)由濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專(zhuān)門(mén)用作探測(cè)人體輻射的 紅外線(xiàn)傳感器 。 12 熱釋紅外線(xiàn)傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)與電路如下圖 23 所示。熱釋電傳感器利用的正是熱釋電效應(yīng)，是一種溫度敏感傳感器。它 由陶瓷氧化物或壓電晶體元件組成，元件兩個(gè)表面做成電極，當(dāng)傳感器監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)溫度有Δ T 的變化時(shí)，熱釋電效應(yīng)會(huì)在兩個(gè)電極上會(huì)產(chǎn)生電荷Δ Q，即在兩電極之間產(chǎn)生微弱電壓Δ V。由于它的輸出阻抗極高，所以傳感器中有一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管進(jìn)行阻抗變換。熱釋電效應(yīng)所產(chǎn)生的電荷Δ Q 會(huì)跟空氣中的離子所結(jié)合而消失，當(dāng)環(huán)境溫度穩(wěn)定不變時(shí)，Δ T=0，傳感器無(wú)輸出。當(dāng)人體進(jìn)入檢測(cè)區(qū)時(shí)，因人體溫度與環(huán)境溫度有差別，產(chǎn)生Δ T，則有信號(hào)輸出；若人體進(jìn)入檢測(cè)區(qū)后不動(dòng)，則溫度沒(méi)有變化，傳感器也沒(méi)有輸出，所以這種傳感器能檢測(cè)人體或者動(dòng)物的活動(dòng)。熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)及內(nèi)部電路見(jiàn)下圖所示。傳感器主要有外殼、濾光片、熱釋電元件 PZT、場(chǎng)效應(yīng)管 FET等組成。其中，濾光片設(shè)置在窗口處，組成紅外線(xiàn)通過(guò)的窗口。濾光片為 6mm 多層膜干涉濾光片，對(duì)太陽(yáng)光和熒光燈光的短波長(zhǎng)（約 5mm 以下）可很好濾除。熱釋電元件 PZT將波長(zhǎng)在 8mm12mm 之間的紅外信號(hào)的微弱變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，為了只對(duì)人體的紅外輻射敏感，在它的輻射照面通常覆蓋有特殊的菲涅耳濾光片，使環(huán)境的干擾受到明顯的抑制作用。 熱釋電紅外探頭的優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：本身不發(fā)任何類(lèi)型的輻射，器件功耗很小，隱蔽性好。價(jià)格低廉。 缺點(diǎn)： 容易受各種熱源、光源干擾；被動(dòng)紅外穿透力差，人體的紅外輻射容易被遮擋，不易被探頭接收 ； 環(huán)境溫度和人體溫度接近時(shí)，探測(cè)和靈敏度明顯下降，有時(shí)造成短時(shí)失靈。 BISS0001 芯片介紹和典型電路 BISS0001 是一款具有較高性能的傳感信號(hào)處理集成電路，它配以熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件構(gòu)成被動(dòng)式的熱釋電紅外開(kāi)關(guān)。它能自動(dòng)快速開(kāi)啟各類(lèi)白熾燈、熒光燈、蜂鳴器、自動(dòng)門(mén)、電風(fēng)扇、烘干機(jī)和自動(dòng)洗手池等裝置，特別適用于企業(yè)、賓館、商場(chǎng)、庫(kù)房及家庭的過(guò)道、走廊等敏感區(qū)域，或用于安全區(qū)域的自動(dòng)燈光、照明和報(bào)警系統(tǒng) 。它不僅能和熱釋電紅外傳感器的輸出良好地匹配，而且也能和其他多種傳感器進(jìn)行匹配。它的內(nèi)部是由運(yùn)算放大器、電壓比較器、與門(mén)電路、狀態(tài)控制器、定時(shí)控制器、鎖定時(shí)間控制器和禁止電路等組成。 BISS0001 采用 16 腳標(biāo)準(zhǔn)型塑料封裝結(jié)構(gòu)。 1腳（ A）為觸發(fā)方式控制端，當(dāng) A＝ 1時(shí)，電路可重復(fù)觸發(fā)；當(dāng) A＝ 0 時(shí)，電路不可重復(fù)觸發(fā)。 2腳（ V0）為控制信號(hào)輸出端，當(dāng)有傳感信號(hào)輸人時(shí)， V0輸出高電平。 3 腳（ RX）和 4 腳（ CX）為輸出定時(shí)控制器 T，的外接元件端，定時(shí)時(shí)間為： TX＝ 50 103RXCX。 5腳（ Ri）和 6腳 Ci）為鎖定時(shí)間控制器Υ i 的外接元件，鎖定時(shí)間 Ti＝ 24RiCi。 7腳（ VSS）為電源正端。 8腳（ VRF）為參考電壓及復(fù)位端，使用時(shí)一般接 VDD，若按Ⅴ SS，可使定時(shí)器復(fù)位。 13 9 腳（ Vc）為觸發(fā)禁止端，當(dāng) VC＜ VR 時(shí)禁止觸發(fā)；當(dāng) VC＞ VR 時(shí)，允許觸發(fā)， VR＝. 10 腳（ IB）為偏置電流設(shè)置端，由外接電阻 RB接Ⅴ SS 端， RB一般取 1MΩ的電阻。 11 腳（ VDD）為電源正、負(fù)端。 12 腳（ OUT2）為第二級(jí)運(yùn)放的輸出端 13 腳（ IN2）為第二級(jí)運(yùn)放的反相輸人端。 14 腳（ IN1+）第一運(yùn)放的同相輸 入端。 15 凈（ IN1）第一運(yùn)放的反相輸入端。 16 腳（ OUT1）為第一運(yùn)放的輸出端。 BISS0001 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 下圖 23中，運(yùn)算放大器 OPl 將熱釋電紅外傳感器的輸出信號(hào)作第一級(jí)放大，然后由C3 耦合給運(yùn)算放大器 01： 39。2 進(jìn)行第二級(jí)放大，再經(jīng)由電壓比較器 COPl 和 ODP2 構(gòu)成的雙向鑒幅器處理后，檢出有效觸發(fā)信號(hào) VS去啟動(dòng)延遲時(shí)間定時(shí)器，輸出信號(hào) VO經(jīng)晶體管 T1放大驅(qū)動(dòng)繼電器去接通負(fù)載。 圖 23 熱釋紅外傳感器處理芯片 BISS0001 的特點(diǎn)： *CMOS工藝，公耗低 *數(shù)?；旌? 14 *具有獨(dú)立的高輸入阻抗運(yùn)算放大器 *內(nèi)部的雙向鑒幅器可有效抑制干擾 *內(nèi)設(shè)延遲時(shí)間定時(shí)器和封鎖時(shí)間定時(shí)器 *采用 16 腳 DIP封裝 * 內(nèi)置參考電源 *工作電壓范圍寬（ 3V～ 5V) BISS001管腳圖及管腳說(shuō)明