【文章內容簡介】 上的電子將激發(fā)到導帶上 去，從而使導帶的電子和價帶的空穴增加，致使光導體的電導率變大。為實現(xiàn)能級的躍遷，入射光的能量必須大于光導體材料的禁帶寬度 Eg，即 hν = = ≥ Eg (eV) ?ch? ?揚州工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 8 式中ν和λ — 入射光的頻率和波長。 一種光電導體，存在一個照射光的波長限λ C，只有波長小于λ C的光照射在光電導體上，才能產(chǎn)生電子在能級間的躍遷，從而使光電導體電導率增加。 光敏電阻的靈敏度易受濕度的影響，因此要將導光電導體嚴密封裝在玻璃殼體中。如果把光敏電阻連接到外電路中，在外加電壓的作用下，用光照 射就能改變電路中電流的大小，其連線電路如圖 a、 b、 c所示。 圖 31 光敏電阻具有很高的靈敏度，很好的光譜特性，光譜響應可從紫外區(qū)到紅外區(qū)范圍內。而且體積小、重量輕、性能穩(wěn)定、價格便宜，因此應用比較廣泛。 利用光敏電阻的特性，配合 AD0804，組成檢測光照強度電路，如圖 32 所示 。 圖 32 光敏電阻和 A/D轉換器A 玻璃底板 半導體 （ a）結構圖 Rl Rg (b)電路連接 (c)實物圖 揚州工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 9 輸出部分 對于輸出部分，本系統(tǒng)由繼電器控制電機以及顯示部分組成，對于電機模塊，本裝置采用的是用繼電器控制電機的 運轉。由于單片機輸出電流太小，不能有效作為電機的直接控制，電機的驅動電路，用兩個繼電器控制直流電機，兩個繼電器與直流電機相連接 ,通過給單片機輸出脈沖來間接控制電機各線圈的接通與切斷。 防過卷模塊 這個窗簾是通過電機帶動從上往下打開，所以這里通過測試，利用電機轉動的速度，算出完全打開和完全關閉需要的時間。在利用單片機的內部定時計算器，計算開啟的關閉的時間，從而有效的杜絕窗簾過卷的情況。 電機控制模塊 電機控制是通過兩個繼電器來控制的。電機的正反轉都由兩個繼電器的不同輸出來控制。 繼電器 一般由 鐵芯 、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向 鐵芯 ，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）釋放。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。繼電器一般有兩股電 路，為低壓控制電路和高壓工作電路。 設置中，通過兩個繼電器控制直流電機工作，如圖 33 所示： 揚州工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 10 圖 33 繼電器驅動電路 AT89C51 單片機 AT89C51 是一個低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機，有 40 個引腳， 32個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時內含 2 個外中斷口， 3 個 16 位可編程定時計數(shù)器 ,2 個全雙工串行通信口， 2 個讀寫口線，片內含 8k bytes 的可反復擦寫的Flash 只讀程序存儲器和 256 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲 技術生產(chǎn)，兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)，片內置通用 8位中央處理器和 Flash 存儲單元。 AT89C51 單片機各引腳的功能和應用介紹如下： /輸出引腳 （ 1） P0 口（ 39～ 32 腳）： ～ 統(tǒng)稱為 P0 口。在不接片外存儲器與不擴展 I/O 口時，可作為準雙向輸入 /輸出口。在接有片外存儲器或擴展 I/O 口時， P0 口分時復用為低 8位地址總線和雙向數(shù)據(jù)總線。 （ 2） P1 口（ 1～ 8腳）： ～ 統(tǒng)稱為 P1 口，可作為準雙向 I/O 口使用。對于 52子系列， 與 還有第二功能： 可用作 定時器 /計數(shù)器 2的計數(shù)脈沖輸入端 T2， 可用作定時器 /計數(shù)器 2的外部控制端 T2EX。 （ 3） P2 口（ 21～ 28腳）： ～ 統(tǒng)稱為 P2口，一般可作為準雙向 I/O口使用；在接有片外存儲器或擴展 I/O 口且尋址范圍超過 256 字節(jié)時， P2 口用作高 8位地址總線 引腳功能如下： 揚州工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 11 RXD 串行口輸入 TXD 串行口輸出端 INT0 外部中斷 0 請求輸入端，低電平有效 INT1 外部中斷 1 請求輸入端，低電平有效 T0 定時器 /計數(shù)器 0計數(shù)脈沖輸入端 T1 定時 器 /計數(shù)器 1計數(shù)脈沖輸入端 WR 外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號輸入端，低電平有效 RD 外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號輸入端，低電平有效 （ 4） P3 口（ 10～ 17 腳）： ～ 統(tǒng)稱為 P3 口。除作為準雙向 I/O 口使用外，還可以將每一位用于第二功能，而且 P3 口的每一條引腳均可以獨立定義為第一功能的輸入輸出或第三功能。 各模塊電路 ． 1 最小系統(tǒng)設計 最小系統(tǒng)的核心是 AT89C51 單片機，其內部帶有 8KB 的 FLASH ROM， 256B片內 RAM，基本上能滿足最小系統(tǒng)的設計要求。如 接上時鐘電路、復位電路即可加電工作。如圖 34所示。揚州工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 12 圖 34 單片機最小系統(tǒng) ． 2遙控按鍵 設計 本設計中有四個按鍵，分別實現(xiàn)設置、加、減和模式。這四個鍵可以采用中斷的方法，也可以采用查詢的方法來識別。系統(tǒng)采用的是掃描的查詢方法來識別按鍵的四個按鍵均采用低電平有效，具體電路連接圖如圖 38所示。 當按鍵沒有按下時，單片機的 I/O 口直接連接電源，因此需要接上拉電阻來進行限流，本設計中選取阻值為 10kΩ 的電阻作為上拉電阻，根據(jù)計算可知此時的灌電流為 看 AT89C51 的資料得知次電流在安全 范圍內，符合安全設計要求 ,具體如圖 35所示。 揚州工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 13 圖 35 手動操作鍵盤 揚州工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 14 ． 3 顯示電路 本次設計中，由于單片機本身提供的 I/O 口有限，本次設計采用動態(tài)顯示，數(shù)碼管采用的是共陰極接法。用 AT89c51 的 P0 口作段碼輸出時 , 驅動能力相當大，但由于輸出極為漏極開路電路，驅動拉電流負載，引腳上應外接上拉電阻。因此，在本次設計中我們將數(shù)碼管各段加上拉電阻后接單片機 P0 口。我們把 P2口的輸出信號直接接到數(shù)碼管的位選端作為位選信號，低電平有效 ,具體如圖36 所示 。 圖 36顯示電路揚州工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 15 ． 4 電機 驅動電路 當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度（及步進角）。您可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時您可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。 如圖 37 所示 。 圖 37電機驅動電揚州工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 16 第 四 章 軟件設計 主程序 該系統(tǒng)的工作原理如下：系統(tǒng)啟動后，進入自動模式。在自動模式下：系統(tǒng)檢測到光照強度不夠的情況下，當人體紅外線檢測到有人時，驅動繼電器，點亮燈泡，燈泡點亮后人體紅外線檢測沒有人后，燈泡亮 30 秒后自動 熄滅；系統(tǒng)檢測到光照強度足夠的情況下，是不點亮燈泡的。在手動模式下，通過按鍵控制燈泡亮滅。程序流程圖如圖 41所示： 圖 41 程序流程圖 揚州工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 17 程序： void main(void) { TMOD = 0x01。 TH0 = 0x0D8。 TL0 = 0x0F0。 EA = 1。 ET0 = 1。 TR0 = 1。 while(1) { key()。 shuju()。 xianshi()。 l1=!moshi。 if(moshi==0) zhidong()。 else shoudong()。 if(weizhi=0) {di=0。ding=1。jiang=1。sheng=1。weizhi=0。} else if(weizhi=100) { di=1。ding=0。jiang=1。sheng=1。weizhi=100。} else {di=1。ding=1。} } } void time0(void) interrupt 1 { TH0 = 0x0D8。 TL0 = 0x0F0。 if(tiaozheng==0) {count1++。 if(count1==100) 揚州工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 18 {count1=0。 miao++。 if(miao=60) {miao=0。fen++。} if(fen=60) {fen=0。shi++。} if(shi=24) {shi=0。} } } else count1=0。 if(shi18 amp。amp。 shi6) shijian=1。 else shijian=0。 if(tiaozheng=1) {count2++。 if(count2==50) {count2=0。 ss=!ss。 } } else {count2=0。ss=0。} if(kaishi==1) {count3++。 if(count3==10) {count3=0。 weizhi++。 if(weizhi=100) kaishi=0。 } } else 揚州工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 19 if(kaishi==2) {count3++。 if(count3==10) {count3=0。 weizhi。 if(weizhi=0) kaishi=0。 } } else count3=0。 }揚州工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 20 ADC 程序流程圖 單片機對 ADC 進行初始化，使其能進入正常工作狀態(tài)，通過判斷 ADC轉換判斷標志 EOC,看其是否轉換完畢，如果沒有，則繼續(xù)判斷，如若完成則將 ADC 轉換的數(shù)據(jù)由單片機讀取并計算，然后進入下一環(huán)節(jié) 如圖 42 所示： 圖 42 程序流程圖揚州工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 21 程序： void adstart() { cs=0。 _nop_()。 wr=0。 _nop_()。 wr=1。 _nop_()。 cs=1。 } uchar A_D() { uchar a。 P3=0xff。 cs=0。 _nop_()。 rd=0。 _nop_()。 a=P3。 _nop_()。 rd=1。 _nop_()。 cs=1。 _nop_()。 wr=0。 return a。 }揚州工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 22 判鍵子程序流程圖 對于獨立式鍵盤判鍵，首先看有鍵按下不，如果有鍵按下則延時一會兒，在判斷是否真的有鍵按下，如果確實有鍵按下，在判鍵釋放，最后執(zhí)行鍵功能程序。判鍵子函數(shù)的流程框圖如圖 43 所示： 圖 43判鍵子程序流程圖 程序： void key() { if (k4==0) //按鍵按下 { qudou()。 if(k4==0) {moshi++。 if(moshi==2) moshi=0。 }while(k4==0)。 } if (k1==0) //按鍵按下 { qudou()。 揚州工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 23 if(k1==0) {tiaozheng=1。 }while(k1==0)。 } if(tiaozheng==1) tiaozhengmoshi()。 } void shuju() { a=shi/10。 b=shi%10。 c=fen/10。 d=fen%10。 }揚州工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 24 顯示子程序 1602 液晶是字符型液晶，它的內部自帶字符庫，它可以寫兩行的字符，同時每行可以寫 40 個字符，在寫顯示程序的時候，我們先寫命令，再設定字符顯示，最后寫數(shù)據(jù)，