【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 時(shí)鐘 /RAM 的讀 /寫數(shù)據(jù)以一個(gè)字節(jié)或多達(dá) 31個(gè)字節(jié)的字符組方式通信 。 DS1302 工作時(shí)功耗很低 ， 保持?jǐn)?shù)據(jù)和時(shí)鐘信息時(shí)功率小于 1mW， 其 外部管腳如圖 32 所示。 4 圖 32 DS1302外部管腳 DS1302 是由 DS1202 改進(jìn)而來(lái)增加了以下的特性 ： 雙電源管腳用于主電源和備份電源 ， 供應(yīng) Vcc1 為可編程涓 流充電電源 ； 附加七個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)器 ， 它廣泛應(yīng)用于電話 、 傳真 、 便攜式儀器以及電池供電的儀器儀表等產(chǎn)品領(lǐng)域 ； 實(shí)時(shí)時(shí)鐘具有能計(jì)算 2100 年之前的秒 、 分 、 時(shí) 、 日 、 日期 、 星期 、 月 、 年的能力 ， 還有閏年調(diào)整的能力 。 DS1302 內(nèi)部結(jié)構(gòu)為 移位寄存器，控制邏輯，晶振，時(shí)鐘和 RAM。 具體控制字介紹： ? 控制字的最高有效位（位 7）必須是邏輯 1，如果它為 0，則不能把數(shù)據(jù)寫入到 DS1302 中 ； ? 位 6：如果為 0，則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)，為 1 表示存取 RAM數(shù)據(jù) ； ? 位 5至位 1（ A4～ A0）：指示操作單元的地址； ? 位 0（最低有效位）：如為 0， 表示要進(jìn)行寫操作，為 1 表示進(jìn)行讀操作。 控制字總是從最低位開(kāi)始輸出， 在控制字指令輸入后的下一個(gè) SCLK 時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從最低位（ 0位）開(kāi)始。同樣，在緊跟8位的控制字指令后的下一個(gè) SCLK 脈沖的下降沿，讀出 DS1302 的數(shù)據(jù)，讀出的數(shù)據(jù)也是從最低位到最高位。 具體 時(shí)序圖如 圖 33 所示。 5 圖 33 DS1302時(shí)序圖 計(jì)時(shí) 模塊的硬件設(shè)計(jì) 具體電路如下圖 34 所示。 BT1 為電壓值 3V 的電池 組 ， 來(lái) 作為 DS1302 的備用電源 。 Y2 為一個(gè) KHz 的晶振。 DS1302 的 7 端分別同單片機(jī)的、 、 相連，同時(shí)在還為它們配置了阻值為 10K 的上拉電阻，能最大程度的保證操作與通訊的準(zhǔn)確和穩(wěn)定。 圖 34 實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊電路 光線強(qiáng)弱檢測(cè) 模塊 ADC0832綜述 ADC0832 為 8位分辨率 A/D轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá) 256級(jí)，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使 得芯片的模擬電壓輸 6 入在 05V之間。芯片轉(zhuǎn)換時(shí)間僅為 32μ S，據(jù)有雙 數(shù)據(jù)輸出 可作為 數(shù)據(jù)校驗(yàn) ，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。獨(dú)立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。通過(guò) DI 數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實(shí)現(xiàn)通道功能的選擇 。 ADC0832引腳分布如圖 35所示。 圖 35 ADC0832引腳分布圖 ADC0832有以下特點(diǎn)： ? 8位分辨率； ? 逐次逼近式 A/D轉(zhuǎn)換器 ； ? 雙通道 A/D轉(zhuǎn)換 ； ? 輸入輸出電平與 TTL/CMOS相兼容 ； ? 5V電源供電時(shí)輸入電壓在 0~5V之間 ； ? 工作頻率為 250KHZ，轉(zhuǎn)換時(shí)間為 32μ S； ? 一般功耗僅為 15mW； ? 8P、 14P— DIP（雙列直插）、 PICC 多種封裝 。 芯片接口說(shuō)明： ? CS 片選使能，低電平芯片使能； ? CH0 模擬輸入通道 0，或作為 IN+/使用； ? CH1 模擬輸入通道 1，或作為 IN+/使用； ? GND 芯片參考 0電位（地）； ? DI 數(shù)據(jù)信號(hào)輸入，選擇通道控制； ? DO 數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出； ? CLK 芯片時(shí)鐘輸入； ? VCC/REF電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）。 單片機(jī)對(duì) ADC0832的控制原理： 7 正常情況下 ADC0832與單片機(jī)的接口應(yīng)為 4條數(shù)據(jù)線，分別是 CS、 CLK、 DO、DI。但由于 DO端與 DI端在通信時(shí)并未同時(shí)有效并與單片機(jī)的接口是雙向的，所以電路設(shè)計(jì)時(shí)可以將 DO和 DI 并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。當(dāng) ADC0832未工作時(shí)其 CS輸入端應(yīng)為高電平，此時(shí)芯片禁用， CLK和 DO/DI的電平可任意。當(dāng)要進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，須先將 CS使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。此時(shí)芯片開(kāi)始轉(zhuǎn)換工作，同時(shí)由處理器向芯片時(shí)鐘輸入端 CLK輸入時(shí)鐘脈沖， DO/DI端則使用 DI端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號(hào)。在第 1個(gè)時(shí)鐘脈沖的下沉之前 DI端必須是高電平，表示啟始信號(hào)。在第 3個(gè)脈沖下沉之前 DI端應(yīng)輸入 2位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能，其 時(shí)序圖 如 圖 36所示 。 圖 36 ADC0832操作時(shí)序圖 光敏電阻的 介紹 （ 1） 光敏電阻介紹 光敏電阻 （ photocell，注意：光電池是 photovoltaic cell）又稱光敏電阻器（ photoresistor or lightdependent resistor，后者縮寫為 ldr）或 光導(dǎo)管 （ photoconductor），常用的制作材料為 硫化鎘 ，另外還有硒、硫化鋁、硫化鉛和硫化鉍等材料。這些制作材料具有在特定 波長(zhǎng) 的光照射下，其阻值迅速減小的特性。這是由于光照產(chǎn)生的載流子都參與導(dǎo)電，在外加電場(chǎng)的作用下作漂移運(yùn)動(dòng)，電子奔向 電源 的正極，空穴奔向電源的負(fù)極，從而使 光敏電阻器 的阻值迅速下降。 （ 2） 基本特性及其土要參數(shù) 1暗電阻、亮電阻 8 暗電流 、暗電阻。光敏電阻在一定的外加 電壓 下，當(dāng)沒(méi)有光照射的時(shí)候，流過(guò)的電流稱為暗電流。外加電壓與暗電流之比稱為暗電阻，常用 ? 0LX? 表示。 2伏安特性 伏安特性曲線用來(lái)描述光敏電阻的外加電壓與光電流的關(guān)系，對(duì)于光敏 器件來(lái)說(shuō)，其光電流隨外加電壓的增大而增大 。 其變化特征如圖 37所示。 圖 37 a 光敏電阻的伏安特性 b 光敏電 阻的光電特性圖 c 光敏電阻的光譜特性 （ 3） 光電特性 光敏電阻器在一定的外加電壓下，當(dāng)有光照射時(shí)，流過(guò)的 電流 稱為光電流，外加電壓與光電流之比稱為亮 電阻 ，常用 ? 100LX? 表示。 光線強(qiáng)弱 檢測(cè)模塊的硬件電路設(shè)計(jì) 在此設(shè)計(jì)中我們使 用光敏電阻和 ADC0832 模數(shù)轉(zhuǎn)換器相結(jié)合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境明暗程度的檢測(cè)。所選光敏電阻 GMR1的亮電阻阻值在 2K至 10K之間變化，所以選擇阻值為 10K 的電阻 R8 同光敏電阻串聯(lián)連接形成分壓電路。 環(huán)境明暗程度的檢測(cè)的原理如下：當(dāng)照射在光敏電阻上的光線亮度發(fā)生變化時(shí)，光敏電阻的阻值也隨之相應(yīng)的發(fā)生變化，其變化趨勢(shì)為光線變強(qiáng)阻值減小，反之也成立，而 ADC0832 的通道 0 得到的電壓值隨光線的變強(qiáng)而減小， ADC0832將得到的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并通過(guò)特定的操作送給單片機(jī)進(jìn)行處理。如圖 310 環(huán)境明暗檢測(cè) 模塊電路 次便 現(xiàn) 對(duì) 環(huán)境 明 暗 程度信號(hào)的向模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換，最終向數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，也就 9 使系統(tǒng)能對(duì)環(huán)境明暗程度信號(hào)間接的進(jìn)行相應(yīng)的分析并處理。具體電路如圖 310所示。 關(guān)于模數(shù)轉(zhuǎn)換器的選擇： 通常 使用 的模數(shù)轉(zhuǎn)換器是 ADC0809，它 是帶有 8位 A/D 轉(zhuǎn)換器、 8 路多路開(kāi)關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的 CMOS 逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器 。另需接外部時(shí)鐘才能正常工作， 8 路通道只取其一也造成了資源的浪費(fèi)。同單片機(jī)通訊時(shí)使用的是并行的方式，這樣也對(duì)單片機(jī)的端口占用很大。另外其體積也較大，價(jià)格也較 ADC0832 昂貴，這樣也變相的增加的 印制板電路制作和元器件采購(gòu)的成本。綜合考慮下， ADC0832 的使用最合適。 路燈控制模塊 繼電器的概述 繼電器（英文名稱： relay）是一種電控制 器件 ，是當(dāng)輸入量（激勵(lì)量）的變化達(dá)到規(guī)定要求時(shí)，在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預(yù)定的階躍變化的一種電器。它具有 控制系統(tǒng) （又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路）之間的互動(dòng)關(guān)系。通常應(yīng)用于自動(dòng)化的控制 電路 中，它實(shí)際上是用小電流去控制大電流運(yùn)作的一種 ? 自動(dòng)開(kāi)關(guān) ? 。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。 PNP型三極管的概述 9015 是一種常用的普通三極管。它是一種小電壓 ,小電流 ,小信號(hào)的 PNP型 硅三 極管 。其物理結(jié)構(gòu)如下圖 311所示。其中引腳 1 為發(fā)射極，引腳 2 為基極，引腳 3 為集電極。 圖 311 9015實(shí)物圖 （ 1） 特性 ? 集電極 發(fā)射極電壓 45V ? 集電極 基電壓 50V ? 射極 基極電壓 5V ? 集電極電流 ? 耗散功率 ? 結(jié)溫 150℃ ? 特 征 頻率平均 300MHZ 10 ? 放大倍數(shù)： A60~150、 B100~300、 C200~600、 D400~1000 （ 2） 主要用途 分 開(kāi)關(guān)應(yīng)用 和 射頻放大 兩大類。在此設(shè)計(jì)中主要應(yīng)用于開(kāi)關(guān)應(yīng)用，選用的 C 型號(hào)的 9015。 路燈控制模塊的硬件電路設(shè)計(jì) 圖 312 路燈控 制模塊電路 如上圖 312 所示， Q1 為 PNP性三極管 9015； U2為繼電器，型號(hào)為 JQC3F；H5為接線座； D2為續(xù)流二極管，型號(hào)為 IN4001； D3 為發(fā)光二極管。 設(shè)計(jì)思路： 9015的基極通過(guò)阻值為 AT89S52的 。當(dāng)該位置‘ 1’，也即為 5V高電平時(shí)，發(fā)射極 1同基極 2之間沒(méi)有電壓差，此時(shí) 9015處于斷開(kāi)狀態(tài)。如此集電極沒(méi)有電流通過(guò)，所以下面的繼電器線圈和發(fā)光二極管 D3不工作。當(dāng)該位被拉至‘ 0’，也即 0V低電平時(shí)，發(fā)射極 1同基極 2之間有電壓值大約 差降，通過(guò) ，通過(guò) ，此電流也為基極電流?；鶚O電流通過(guò) 9015的放大后，是 9015工作在飽和狀態(tài)，集電極有足夠大的電流可以驅(qū)動(dòng)繼電器的線圈工作，使 U2的 1和 3引腳