【文章內(nèi)容簡介】 ogrammable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，稱之為單片機(jī)。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。因?yàn)閷⒍喙δ?位CPU和閃爍存儲器組合在單個(gè)芯片中，所以ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。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(jià)廉的產(chǎn)品。 AT89C51的特性概述AT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k 字節(jié)Flash 閃速存儲器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32 個(gè)I/O 口線，兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)5向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89C51可以降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。 AT89C51單片機(jī)的管腳說明 AT89C51單片機(jī)的管腳圖（32）所示： 圖（ 32 ） AT89C51的管腳圖VCC：供電電壓。 　　 GND：接地。 　　 P0口：P0口是一個(gè)8位漏級開路雙向I/O口，每個(gè)管腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，則被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，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)檢查時(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)由內(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門電流。P1口管腳寫入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門電流，當(dāng)P2口被寫“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)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(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，當(dāng)進(jìn)行外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器讀寫時(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)來接收高八位地址信號和控制信號。 P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可以接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用來作為輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是因?yàn)橛捎谏侠木壒省?P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下面所示： 　管腳 備選功能 　　 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)存儲器寫選通） 　　 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） 　　P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號。 　　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)間。 　　ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時(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，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對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)存儲器時(shí)，將跳過一個(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，置位無效。 　　 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。 　　/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。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)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也適用于施加12V的編程電源（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：來自反向振蕩器的輸出。[8]電路原理圖如圖33所示： 圖33 BISS0001的熱釋電紅外的工作原理圖圖33中，運(yùn)算放大器OP1將熱釋電紅外傳感器的輸出信號作第一級放大，然后由C3耦合給運(yùn)算放大器OP2進(jìn)行第二級放大，再經(jīng)由電壓比較器COP1和COP2構(gòu)成的雙向鑒幅器處理后，COP3是一個(gè)條件比較器。當(dāng)輸入電壓VcVR(≈)時(shí)，COP3輸出為低電平封住了與門U2,禁止觸發(fā)信號Vs向下級傳遞；而當(dāng)VcVR時(shí)，COP3輸出為高電平，進(jìn)入延時(shí)周期。檢出有效觸發(fā)信號Vs去啟動延遲時(shí)間定時(shí)器，輸出信號Vo經(jīng)晶體管T1放大驅(qū)動繼電器去接通負(fù)載。上圖中，R3為光敏電阻，用來檢測環(huán)境照度的強(qiáng)弱。當(dāng)作為照明控制時(shí)，若外界環(huán)境較明亮，R3的電阻值會降低，使9腳的輸入保持為低電平，從而封鎖觸發(fā)信號Vs。SW1是工作方式選擇開關(guān)，當(dāng)SW1與1端連通時(shí)，芯片處于可重復(fù)觸發(fā)工作方式；當(dāng)SW1與2端連通時(shí)，芯片則處于不可重復(fù)觸發(fā)工作方式。圖中R6可以調(diào)節(jié)放大器增益的大小，原廠圖紙選10K，實(shí)際使用時(shí)可以用3K，可以提高電路增益改善電路性能。輸出延遲時(shí)間Tx由外部的R9和C7的大小調(diào)整，觸發(fā)封鎖時(shí)間Ti由外部的R10和C6的大小調(diào)整，R9/R10可以用470歐姆，C6/。觸發(fā)封鎖時(shí)間的計(jì)算公式：Ti=24*RC輸出延遲時(shí)間的計(jì)算公式：Tx=49152*RC 熱釋電紅外傳感器主要是由一種高熱電系數(shù)的材料構(gòu)成，如鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等制成尺寸為2*1mm的探測元件。在每個(gè)探測器的內(nèi)部會裝入一個(gè)或兩個(gè)探測元件，并將兩個(gè)探測元件以反極性相串聯(lián)，來抑制由于元件自身溫度升高而產(chǎn)生的干擾因素。由探測元件將探測并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號，并經(jīng)過裝在探頭內(nèi)部的場效應(yīng)管放大后向外界輸出。為了提高探測器的探測的靈敏度來增大探測距離，一般在探測器的前方裝置一個(gè)菲涅爾透鏡，該透鏡是由透明塑料而制成的，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，可以將信號放大到70分貝以上，這樣一來就能夠測出1~2米范圍內(nèi)人的行動。菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光學(xué)原理，在探測器前方產(chǎn)生一個(gè)交替變化的“盲區(qū)”和“高靈敏區(qū)”，以提高它的探測接收靈敏度。當(dāng)有人靠近透鏡時(shí)，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忽強(qiáng)忽弱的脈沖形式輸入，從而強(qiáng)化它的能量幅度。人體內(nèi)輻射的紅外線中心波長一般為9~10um，~20um范圍內(nèi)幾乎穩(wěn)定保持不變。在傳感器的頂端開設(shè)了一個(gè)裝有濾光鏡片的窗口，這個(gè)濾光片可通過光的波長范圍為7~10um，正好適合于對人體紅外輻射（10um左右）的探測，而對其它波長的紅外線由濾光片予以吸收，這樣一來就形成了一種專門用來作為探測人體輻射的紅外線傳感器。 熱式傳感器的工作原理BISS0001是由運(yùn)算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲時(shí)間定時(shí)器以及封鎖時(shí)間定時(shí)器等構(gòu)成的數(shù)模混合專用集成電路。如圖所示的不可重復(fù)觸發(fā)工作方式下的波形，來說明其工作過程。 不可重復(fù)觸發(fā)工作方式下的波形。首先，根據(jù)實(shí)際需要，利用運(yùn)算放大器OP1組成傳感信號預(yù)處理電路，將信號放大。然后耦合給運(yùn)算放大器OP2，再進(jìn)行第二級放大，同時(shí)將直流電位抬高為VM(≈)后，將輸出信號V2送到由比較器COP1和COP2組成的雙向鑒幅器，檢出有效觸發(fā)信號Vs。由于VH≈、VL≈，所以，當(dāng)VDD=5V時(shí)，可有效抑制177。1V的噪聲干擾，提高系統(tǒng)的可靠性。 COP3是一個(gè)條件比較器。當(dāng)輸入電壓VcVR(≈)時(shí)，COP3輸出為低電平封住了與門U2,禁止觸發(fā)信號Vs向下級傳遞；而當(dāng)VcVR時(shí)，COP3輸出為高電平，進(jìn)入延時(shí)周期。 當(dāng)A端接“0”電平時(shí)，在Tx時(shí)間內(nèi)任何V2的變化都被忽略，直至Tx時(shí)間結(jié)束，即所謂不可重復(fù)觸發(fā)工作方式。當(dāng)Tx時(shí)間結(jié)束時(shí)，Vo下跳回低電平，同時(shí)啟動封鎖時(shí)間定時(shí)器而進(jìn)入封鎖周期Ti。在Ti時(shí)間內(nèi)，任何V2的變化都不能使Vo跳變?yōu)橛行顟B(tài)（高電平）,可有效抑制負(fù)載切換過程中產(chǎn)生的各種干擾。以下圖所示的可重復(fù)觸發(fā)工作方式下的波形，來說明其工作過程。 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)。在Vc=“1”、A=“1”時(shí)，Vs可重復(fù)觸發(fā)Vo為有效狀態(tài)，并可促使Vo在Tx周期內(nèi)一直保持有效狀態(tài)。 在Tx時(shí)間內(nèi)，只要Vs發(fā)生上跳變，則Vo將從Vs上跳變時(shí)刻起繼續(xù)延長一個(gè)Tx周期；若Vs保持為“1”狀態(tài)，則Vo一直保持有效狀態(tài)；若Vs保持為“0”狀態(tài)，則在Tx周期結(jié)束后Vo恢復(fù)為無效狀態(tài)，并且，同樣在封鎖時(shí)間Ti時(shí)間內(nèi)，任何Vs的變化都不能觸發(fā)Vo為有效狀態(tài)。 BISS0001芯片概述BISS0001是一款具有較高性能的傳感信號處理集成電路。它配以熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件即可構(gòu)成被動式熱釋電紅外開關(guān)，故能自動快速開啟各類白炙燈、熒光燈、蜂鳴器、自動門、電風(fēng)扇、烘干機(jī)和自動洗手池等裝置，特別適用于企業(yè)、賓館、商場、庫房及家庭的過道等敏感區(qū)域，或用于安全區(qū)域的自動燈光、照明和報(bào)警系統(tǒng)。BISS001的主要功能如下：作為CMOS數(shù)模混合的專用集成電路；具有獨(dú)立的高輸入阻抗運(yùn)算放大器，可以與多種傳感器匹配進(jìn)行信號處理；帶有雙向鑒幅器，可有效的抑制干擾；內(nèi)設(shè)延遲時(shí)間定時(shí)器和封鎖時(shí)間定時(shí)器；結(jié)構(gòu)新穎，穩(wěn)定可靠，調(diào)解范圍寬；內(nèi)置參考電壓，工作電壓范圍為2～6V。 BISS0001的管腳功能說明 BISS0001芯片的管腳分布如圖34所示。 圖34 BISS0001的管腳分布光敏電阻器又被稱之為光感電阻，它是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器；入射光越強(qiáng)，電阻減小，入射光越弱，電阻增大。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）。通常，光敏電阻器都制成薄片的形狀，以便吸收更多的光能。當(dāng)它受到光的照射時(shí)，半導(dǎo)體片（光敏層）內(nèi)就激發(fā)出電子—空穴對，參與導(dǎo)電，使電路中電流增