【文章內容簡介】 片機的XTAL1和XTAL2。：復位電路 復位電路有上電復位和按鍵手動復位兩種。 （1）上電復位：上電復位利用電容器的充電實現。在時鐘電路工作后，在RST端連續(xù)給出兩個機器周期的高電平就可完成復位操作。 （2）手動復位：當按下復位鍵后，復位端通過電阻和+5V電源接通，電容迅速放電，是RST引腳為高電平；當復位按鍵彈起后，+5V電源通過電阻對電容重新充電，RST引腳端出現復位正脈沖。其持續(xù)時間取決于RC電路的時間常數，從而實現手動復位。 ：晶振電路 ：復位電路：HCSR501模塊電路 人體輻射的紅外線中心波長為9～10um，～20um范圍內幾乎穩(wěn)定不變，所以實際系統(tǒng)中常采用的是熱釋電紅外線傳感器。熱釋電紅外線傳感器主要是以非接觸的形式對人體輻射的紅外線進行檢測，將檢測到的紅外光譜轉變成微弱的電信號，然后通過放大電路將微弱的電信號放大，最后經單片機處理以達到驅動電路從而達到使感應燈泡發(fā)光的效果。由于HCSR501輸出端直接接單片機I/O口會有干擾，因此在此搭建一個三極管電路，從而消除干擾。：HCSR501電路 該電路具體分析如下：當檢測到有人靠近時，OUT輸出高電平1，未檢測到時輸出低電平0，當OUT為1時，三極管導通，hw為0，當OUT為0時，三極管沒有導通，hw為1，即檢測到有人時單片機口接收到低電平，反之接收到高電平。 檢測電路程序思想是當檢測到人體靠近時，進入自動調光環(huán)節(jié)，由于HCSR501只有在人體動作時才會輸出高電平信號，為了排除人體短時間內一直保持靜止狀態(tài)而產生的誤判斷，一旦檢測到人體動作后延時一段時間，在這段延時時間內若一直檢測不到人體動作則視為人離開，臺燈關閉并在此進入檢測環(huán)節(jié)。若在延時時間內檢測到人體動作，則重新進入延時。 檢測開始 人體動作？ 進入調光模塊，延時一段時間，并在 這段時間內不斷檢測 ：檢測流程圖：調光模塊電路 調光電路由一個光敏電阻和PCF8591芯片組成，光敏電阻的型號選用5516，該模塊的基礎是光敏電阻具有光照越強，電阻越小的特性，采集光敏電阻一端的電壓值，將此電壓值送入PCF8591，通過AD轉化轉化為數字信號，數字信號范圍為 0~0XFF 。 該電路具體分析如下：將光敏電阻一端的電信號送入AIN1，通過AD轉換轉化為數字信號，將數字信號與設定的數值相比較，從而讓燈顯示不同的亮度。數據寫入和數據讀取過程都是通過SCL（時鐘總線）和SDA(數據總線）實現的。SDA與SCL構成IIC總串行總線，可發(fā)送和接收數據，IIC總線是Philips公司推出的芯片間串行傳輸總線，以兩根連線即可實現完善的全雙工同步數據傳送，具有規(guī)范完整、結構獨立和使用簡單的特點。：調光模塊電路圖 IIC總線協(xié)議最重要的是起始信號，終止信號和應答信號。起始信號和終止信號由主機產生，應答信號是每次傳輸完成一個字節(jié)數據后必須有的，用于確認傳輸是否完成，主機向設備發(fā)一個字節(jié)數據后需要設備作應答，確認設備是否收到數據，主機收一個字節(jié)數據后需要向設備發(fā)一個應答信號，告訴設備數據是否收到。 （1）起始信號:在時鐘線保持高電平期間，數據線出現由高電平向低電平變化時啟動IIC總線。 (2) 終止信號:在時鐘線保持高電平期間，數據線出現由低電平向高電平變化時停止I2C總線。 (3) 應答信號:應答信號在第9個時鐘位上出現，接收器輸出低電平為應答信號(A)，輸出高電平則為非應答信號(/A)。 IIC數據傳輸:SCL為高電平時將SDA上數據發(fā)走，所以SDA上數據必須在SCL為高電平期間保持穩(wěn)定，IIC總線首先傳輸的是數據最高位，最后是最低位。起始信號。 ：紅外遙控模塊電路 紅外遙控電路由紅外發(fā)射與紅外接收兩部分組成，紅外發(fā)射即遙控器，紅外接收即紅外接收頭HS0038，HS0038接收到遙控器的鍵值，然后將鍵值與設定的值比較，從而控制臺燈工作。，很顯然，當TXD1=0時，數據將被發(fā)射出去。：起始信號，終止信號時序圖：數據傳輸時序圖 ： 紅外發(fā)射電路： 紅外遙控電路：發(fā)光電路的設計 （a),(b),(c)所示。由于單片機的驅動能力很弱，因此單片機在此電路中只做控制。為了保護脆弱的主控芯片，通常在主控芯片的并行界面與外部受控設備的并行界面間添加緩沖器。當主控芯片與受控設備之間需要實現雙向異步通信時，自然就得選用雙向的八路緩沖器了，74HC245就是面向這種需求的。常見于同并口液晶屏、并口打印機、并口傳感器或通訊模塊等設備的界面上。因此，本次驅動元件選用74HC245。由電路圖可知，當單片機上A0~A3或者D0~D3上任意一個I/O口為低電平時，對應的LED就會導通。（a）： 發(fā)光電路圖（b）： 發(fā)光電路圖（c）： 發(fā)光電路圖第4章：軟件部分：軟件思路總述 在完成硬件電路后軟件的設計成了整個設計的核心問題，本次設計默認模式是自動調控模式，也就是說開啟臺燈馬上進入人體檢測，若檢測到有人靠近即進入自動調光，在這不斷的檢測之中插入按鍵及遙控的掃描，如果檢測到遙控或者按鍵動作則優(yōu)先進入相應的處理程序，按鍵和遙控鍵各有三個，相對應的功能分別是開關、模式調節(jié)、臺燈亮度調節(jié)，開關即臺燈的總開關，開關關閉則臺燈滅，無法對臺燈進行任何調節(jié)，模式調節(jié)負責在自動和手動兩種方式之間調節(jié)，臺燈亮度調節(jié)只有在手動模式下才能生效，用以手動調節(jié)臺燈亮度，亮度分為四檔。：PCF8591的A/D轉化的實現：PCF8591程序介紹 PCF8591程序是基于IIC協(xié)議的通信程序，它分為讀與寫兩個部分。寫程序包括了開始信號（iicstart），寫字節(jié)（iicsendbyte），結束信號（iicstop）及應答信號（ACK==0），讀程序包括了開始信號（iicstart），寫字節(jié)（iicsendbyte），結束信號（iicstop），應答信號（ACK==0）和非應答信號（ACK==1）。:iicstart程序 ，由時序圖可知，當SCL為高點平時，SDA由高電平到低電平的跳變?yōu)槠鹗夹盘?，且對高低電平持續(xù)時間有要求，具體過程如下：SDA=1，SCL=1，延時5us，SDA=0，SCL=0，延時5us。：iicstart時序圖:iicstop程序 ，由時序圖可知，當SCL為高點平時，SDA由低電平到高電平的跳變?yōu)榻K止信號，且對高低電平持續(xù)時間有要求，具體過程如下：SDA=0，SCL=1，延時5us，SDA=1，延時5us。：iicstop時序圖：iicsendbyte程序 SDA上傳輸的數據必須在SCL為高電平期間保持穩(wěn)定，只有當SCL=0時SDA允許變化，由IIC協(xié)議知，寫數據總是先寫入高位，最后寫入低位。：應答信號ACK應答信號（ACK）：處理器把數據發(fā)給外接IIC設備，如何知道IIC設備數據已經收到呢？就需要外接IIC設備回應一個信號給處理器。處理器發(fā)完8bit數據后就不再驅動總線了（SDA引腳變輸入），而SDA和SDL硬件設計時都有上拉電阻，所以這時候SDA變成高電平。那么在第8個數據位，如果外接IIC設備能收到信號的話接著在第9個周期把SDA拉低，那么處理器檢測到SDA拉低就能知道外接IIC設備數據已經收到。其具體過程如下：SDA=1,SCL=0，延時2us，SCL=1，延時5us，if（SDA==0),則產生應答信號，SDA=1,SCL=0。：非應答信號ACK 在讀程序結束時設備發(fā)出非應答信號（ACK=1)，表明讀取結束。 ：應答信號時序圖 ：非應答信號時序圖：iicreadbyte程序 iicresadbyte和iicwritebyte一樣，也是從高位先讀取數據，最后讀低位。：寫數據writeIIC IIC總線系統(tǒng)中的每一片 PCF8591通過發(fā)送有效地址到該器件來啟動。該地址包括固定部分和可編 程部分?？删幊滩糠直仨毟鶕刂芬_ A0、A1 和 A2 來設置。IIC總線協(xié)議中地址必須是起始條件后作為第一個位元組發(fā)送。地址字節(jié)的最后一位是用于設置以后數據傳輸方向的讀/寫位。，由于A0，A1，A2都接地，即都為0，寫的時候最后一位為0，即寫數據時寫的第一個位元組為0X90。發(fā)送到 PCF8591 的第二個位元組將被存儲在控制寄存器，用于控制器件功能。 控制寄存器的高半字 節(jié)用于允許模擬輸出，和將模擬輸入編程為單端或差分輸入。低半字節(jié)選擇一個由高半字節(jié)定義的 模擬輸入通道 。如果自動增量（autoincrement）標志置 1，每次 A/D 轉換后通道號將自動 增加。 如果自動增量（autoincrement）模式是使用內部振蕩器的應用中所需要的，那么控制字中模擬輸出 允許標志應置 1。 這要求內部振蕩器持續(xù)運行， 因此要防止振蕩器啟動延時的轉換錯誤結果。 模擬輸 出允許標志可以在其他時候復位以減少靜態(tài)功耗。 選擇一個不存在的輸入通道將導致分配最高可用的通道號。所以，如果自動增量（autoincrement） 被置 1，下一個被選擇的通道將總是通道 0。兩個半字節(jié)的最高有效位（即 bit 7 和 bit 3）是留給未來 的功能，必須設置為邏輯 0?？刂萍拇嫫鞯乃形辉谏想姀臀缓蟊粡臀粸檫壿?0。D/A 轉換器和振蕩 器在節(jié)能時被禁止。模擬輸出被切換到高阻態(tài)。，其中D0，D1是通道選擇位，本設計選擇01，D2為增量允許位，為1時，每對一個通道轉換后自動切換到下一個通道進行轉換，為0是不進行自動轉換。本設計選擇0，D3是固定位為0，D4，D5為模擬量輸入方式選擇位，00：輸入方式0，四路單端輸入；01：輸入方式1，三路差分輸入；10：輸入方式2，二路單端輸入，一路差分輸入；11：輸入方式3，二路差分輸入，本設計選擇輸入方式0，D6為模擬輸出允許位，本設計置1，D7為固定位0，因此第二個位元組應發(fā)送0X41。：地址：控制字：讀數據readIIC 由上可知地址的讀寫方式和控制字的讀寫方式，讀數據的第一個位元組寫入0X91，然后是讀取數據。：紅外遙控的實現：NEC協(xié)議 NEC協(xié)議是眾多紅外遙控協(xié)議的其中一種，通過該協(xié)議實現了遙控器的紅外通信功能。NEC編碼的一幀由引導碼，地址碼，地址反碼，數據碼，數據反碼組成，把地址碼和數據碼取反的作用是加強數據的正確性。：NEC協(xié)議：引導碼與連發(fā)碼 引導碼顧名思義就是起始碼，引導碼一來，數據輸送就開始了，在NEC協(xié)議中，引導碼是由9ms高電平+。當一個鍵按下超過36ms，振蕩器使芯片啟動，將發(fā)射一組108ms的編碼脈沖,這108ms發(fā)射代碼由一個引導碼,低8位地址碼（9ms~18ms）,高8位地址碼（9ms~18ms）,8位數據碼（9ms~18ms）和這8位數據的反碼（9ms~18ms）組成。如果鍵按下超過108ms仍未松開，接下來發(fā)射的代碼將僅由起始碼（9ms）和結束碼（）組成，這就是連發(fā)碼。實際上人手的動作是很慢的，即使你快速的按下按鍵，可能對于芯片來說還是超過108ms，所以如何處理連發(fā)碼是很關鍵的。：引導碼 ：連發(fā)碼：NEC協(xié)議中的高低電平 當發(fā)射器按鍵按下后，即有遙控碼發(fā)出，所按的鍵不同遙控編碼也不同。這種遙控碼具有以下特征：采用脈寬調制的串行碼，、“0”；、“1”。：數據“1”和數據“0” 如圖可見，那么就是后面的高電平持續(xù)時間不同，，上述“0”和“1”組成的32位二進制碼經38kHz的載頻進行二次調制以提高發(fā)射效率，達到降低電源功耗的目的，然后再通過