【文章內(nèi)容簡介】 算的中間結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存和緩沖、標(biāo)志位等，所以稱為數(shù)據(jù)存儲器。? 程序存儲器 由于受集成度限制，片內(nèi)只讀存儲器一般容量較小，如果片內(nèi)的只讀存儲器的容量不夠，則需用擴(kuò)展片外的只讀存儲器，片外最多可外擴(kuò)至 64k 字節(jié)。? 中斷系統(tǒng) 具有 5 個(gè)中斷源，2 級中斷優(yōu)先權(quán)。? 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 片內(nèi)有 2 個(gè) 16 位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器， 具有四種工作方式。? 串行口 1 個(gè)全雙工的串行口，具有四種工作方式?？捎脕磉M(jìn)行串行通訊，擴(kuò)展并行 I/O 口，甚至與多個(gè)單片機(jī)相連構(gòu)成多機(jī)系統(tǒng)，從而使單片機(jī)的功能更強(qiáng)且應(yīng)用更廣。? 4 個(gè)并行 8 位 I/O 口 分別為 P1 口、P2 口、P3 口、P4 口? 特殊功能寄存器 共有 21 個(gè)，用于對片內(nèi)的個(gè)功能的部件進(jìn)行管理、控制、監(jiān)視。實(shí)際上是一些控制寄存器和狀態(tài)寄存器，是一個(gè)具有特殊功能的RAM 區(qū)。方案二、AVR 單片機(jī)1997 年,由 ATMEL 公司挪威設(shè)計(jì)中心的 A 先生與 V 先生利用 ATMEL 公司的Flash 新技術(shù), 共同研發(fā)出 RISC 精簡指令集的高速 8 位單片機(jī)，簡稱 AVR。相對于出現(xiàn)較早也較為成熟的 51 系列單片機(jī)，AVR 系列單片機(jī)片內(nèi)資源更為豐富，接口也更為強(qiáng)大，同時(shí)由于其價(jià)格低等優(yōu)勢，在很多場合可以替代 51 系列單片機(jī)。由于采用了高性能的 MCU,省掉了大量的外圍器件,如外擴(kuò) RAM、ROM 存儲器等,使硬件結(jié)構(gòu)大大簡化,提高了系統(tǒng)的可靠性。? 它與其它結(jié)構(gòu)類型單片機(jī)相比，AVR 具有以下一系列的優(yōu)點(diǎn)：? 在相同的系統(tǒng)時(shí)鐘下 AVR 運(yùn)行速度最快；? 芯片內(nèi)部的 Flash、EEPROM、SRAM 容量較大；? 所有型號的 Flash、EEPROM 都可以反復(fù)燒寫、全部支持在線編程燒寫(ISP)；? 多種頻率的內(nèi)部 RC 振蕩器、上電自動復(fù)位、看門狗、啟動延時(shí)等功能，零外圍電路也可以工作；? 每個(gè) IO 口都可以以推挽驅(qū)動的方式輸出高、低電平，驅(qū)動能力強(qiáng)；? 內(nèi)部資源豐富，一般都集成 AD、DA 模數(shù)器、PWM、SPI、USART、TWI、CI2通信口、豐富的中斷源等。方案分析：除了以上幾種單片機(jī)，市場上還有好的其它結(jié)構(gòu)單片機(jī)。如果實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)，基本上上述三種類型的單片機(jī)都可以實(shí)現(xiàn)。考慮到 MCS51 單片機(jī)具有較強(qiáng)的代表性以及該系列單片機(jī)資料較多，本設(shè)計(jì)采用 AT89C51 來實(shí)現(xiàn)。 光照檢測方式方案一、采用光敏二極管或三極管等光傳感器件把環(huán)境亮度轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字電平，然后直接接入單片機(jī) IO 引腳。方案二、采用光敏電阻把環(huán)境亮度轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓值（模擬值） ，然后通過運(yùn)放后給單片機(jī)輸入一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號。 由于光敏電阻屬于純阻性器件，所以采用方案一。 人體感應(yīng)方式方案一、采用紅外對管進(jìn)行檢測。紅外發(fā)送管和紅外接收管分別安裝在通道兩側(cè)。當(dāng)某一時(shí)刻紅外接收管如果接收不到信號表示兩者之間有遮擋物通過，可以視為有人體進(jìn)入。方案二、采用集成電路 BIS0001，該芯片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就可構(gòu)成被動式的熱釋電紅外開關(guān)、報(bào)警用人體熱釋電傳感器等。它能自動快速開啟各類白熾燈、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、走廊等敏感區(qū)域，或用于安全區(qū)域的自動燈光、照明和報(bào)警系統(tǒng)。 由于方案一要求紅外發(fā)送管和接收管必須相對才行，而且兩者距離有限，實(shí)現(xiàn)起來較為不便，所以本設(shè)計(jì)采用方案二。 延時(shí)參數(shù)設(shè)置電路方案一、 采用 NE555 做延時(shí)定時(shí)器，單片機(jī)以脈沖方式觸發(fā)該定時(shí)器。方案二、 采用單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器定時(shí)。通過讀取外部參數(shù)，單片機(jī)實(shí)現(xiàn)不同時(shí)間的定時(shí)。由于此方案簡單可靠且節(jié)約成本，本系統(tǒng)采用這種方案。 照明設(shè)備驅(qū)動電路方案一、采用可控硅控制?？煽毓栌址Q晶閘管，是一種具有三個(gè) PN 結(jié)的四層結(jié)構(gòu)的大功率半導(dǎo)體器件。其具有體積小、結(jié)構(gòu)相對簡單、功能強(qiáng)等特點(diǎn)，是比較常用的半導(dǎo)體器件之一。 方案二、采用繼電器控制。繼電器是一種當(dāng)輸入量（電、磁、聲、光、熱）達(dá)到一定值時(shí)，輸出量將發(fā)生跳躍式變化的自動控制器件。其具有動作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長、體積小等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于電力保護(hù)、自動化、運(yùn)動、遙控、測量和通信等裝置中。根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，可以將其分為電磁繼電器、熱敏干簧繼電器、固態(tài)繼電器、磁簧繼電器、光繼電器等型號。由于電磁繼電器簡單易用，開關(guān)狀態(tài)極其容易判斷，所以本設(shè)計(jì)采用電磁繼電器來控制。3 硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)硬件總述 系統(tǒng)以單片微型計(jì)算機(jī)為核心外加多種接口電路組成，共有六個(gè)主要部分：AT89C51 芯片、光信號采集電路、人體信號采集電路、延時(shí)選擇電路、輸出控制電路、時(shí)間顯示電路，如圖 31 所示。圖 31 系統(tǒng)硬件總述圖 CPU 性能介紹 本系統(tǒng)采用了 ATMEL 公司 MCS51 系列單片機(jī)中的 AT89C51 芯片，它是低壓高性能 CMOS 8 位微處理器，帶有 4k 字節(jié) Flash 閃速存儲器，128 字節(jié)內(nèi)部 RAM，15個(gè) I／O 口線，兩個(gè) 16 位定時(shí)／計(jì)數(shù)器，—個(gè) 5 向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口。 主控制機(jī)電路設(shè)計(jì) 主控制器采用 AT89C51 單片機(jī)作為微處理器，AT89C51 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓、高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4K bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 128 bytes 的隨機(jī)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(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器（CPU）和 Flash 存儲單元。 主控制器系統(tǒng)的外圍接口電路由信號處理電路、LED 顯示及控制電路、時(shí)間顯示電路等幾部分組成。主控制器系統(tǒng)的硬件電路原理圖如圖 32 所示。 MCU延時(shí)選擇電路光照檢測電路信號處理器熱釋電傳感器時(shí)間顯示電路控制電路NABC L圖 32 系統(tǒng)硬件電路圖 為了使系統(tǒng)功能更加完善，在該系統(tǒng)中可以增加時(shí)間顯示電路，用于顯示當(dāng)前的時(shí)間。由于該部分硬件與軟件均已成熟，在此不做詳細(xì)介紹。 菲涅爾透鏡 菲涅爾透鏡作用有兩個(gè)：一是聚焦作用，即將熱釋紅外信號折射（反射）在PIR 上，第二個(gè)作用是將探測區(qū)域內(nèi)分為若干個(gè)明區(qū)和暗區(qū)，使進(jìn)入探測區(qū)域的移動物體能以溫度變化的形式在 PIR 上產(chǎn)生變化熱釋紅外信號。當(dāng)人進(jìn)入感應(yīng)范圍，人體釋放的紅外光透過鏡片被聚集在遠(yuǎn)距離 A 區(qū)或中距離 B 區(qū)或近距離 C 區(qū)的某個(gè)段的同心環(huán)上，同心環(huán)與紅外線探頭有一個(gè)適當(dāng)?shù)慕咕?，紅外光正好被探頭接收，探頭將光信號變成電信號送入電子電路驅(qū)動負(fù)載工作。整個(gè)接收人體紅外光的方式也被稱為被動式紅外活動目標(biāo)探測器。鏡片主要有三種顏色：一、聚乙烯材料原色，略透明，透光率好，不易變形。二、白色主要用于適配外殼顏色。三、黑色用于防強(qiáng)光干擾。鏡片還可以結(jié)合產(chǎn)品外觀注色，使產(chǎn)品整體更美觀。每一種鏡片有一型號（以年號+系列號命名） ，鏡片主要參數(shù)：一、外觀描述——外觀形狀（長、方、圓） 、尺寸（直徑） 。以毫米為單位。二、探測范圍——指鏡片能探測的有效距離（米）和角度。三、焦距——指鏡片與探頭窗口的距離，精確度以毫米的小數(shù)點(diǎn)為單位。長形和方形鏡片要呈弧形以焦距為單位對準(zhǔn)探頭窗口。鏡片與探頭的配合應(yīng)用——我們常用的是雙源式探頭，揭開濾光玻璃片，其內(nèi)部有兩點(diǎn)對 7—14um 的紅外波長特別敏感的 TO—5 材料連接著場效管。靜態(tài)情況下空間存在紅外光線，由于雙源式探頭采用互補(bǔ)技術(shù)，不會產(chǎn)生電信號輸出。動態(tài)情況下，人體經(jīng)過探頭先后被 A 源或被 B 源感應(yīng)，SaSb 或 SaSb 產(chǎn)生差值，雙源失去互補(bǔ)平衡作用而很敏感地產(chǎn)生信號輸出，見圖 33。當(dāng)人對著探頭呈垂直狀態(tài)運(yùn)動，Sa=Sb 不產(chǎn)生差值，雙源很難產(chǎn)生信號輸出。因此，探測器安裝的位置與人行走方向呈平行為宜。 熱釋電傳感器及處理電路 熱釋電紅外線傳感器熱釋電紅外傳感器能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘枴後岆妭鞲衅骶哂谐杀镜?、不需要用紅外線或電磁