【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 表可得出系統(tǒng)邏輯函數(shù)表達(dá)式為： D=A 非B表 21 系統(tǒng)邏輯 (真值表)河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)(設(shè)計(jì))論文7 3 硬件電路設(shè)計(jì) 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： STC89C52RC 芯片、光信號(hào)采集電路、人體信號(hào)采集電路、時(shí)鐘控制電路 DS130輸出控制電路、定時(shí)監(jiān)視器電路，如圖 31 所示河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)(設(shè)計(jì))論文8 CPU 性能介紹STC89C52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得STC89C52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) Flash， 512 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門(mén)狗定時(shí)器，內(nèi)置 4KBEEPROM， MAX810 復(fù)位電路，三個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量 2 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。另外 STC89X52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位。最高運(yùn)作頻率 35Mhz， 6T/12T 可選。 主控室電路設(shè)計(jì)主控制器系統(tǒng)的外圍接口電路由鍵盤(pán)、數(shù)碼顯示及驅(qū)動(dòng)電路、晶振、看門(mén)狗電路、通信接口電路等幾部分組成。主控制器系統(tǒng)的硬件電路原理圖如圖 32 所示。河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)(設(shè)計(jì))論文9 鍵盤(pán)接口設(shè)計(jì)鍵盤(pán)的結(jié)構(gòu)形式有兩種，即獨(dú)立式按鍵和矩陣式鍵盤(pán)。本系統(tǒng)使用的是 44矩陣式鍵盤(pán)，第一行從左到右為 4，第二行為 8，第三行為0、開(kāi)、關(guān)，第四行為增值、減值、取消、確認(rèn)。該形式的鍵盤(pán)，每個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)位于行列的交叉處，采用逐行掃描的方法識(shí)別鍵碼。矩陣鍵盤(pán)的列線從左到右分別與單片機(jī)的 、 相連，矩陣鍵盤(pán)的行線從上到下分別與、 相連。每當(dāng)按下一個(gè)鍵時(shí)，對(duì)應(yīng)的行線與列線就會(huì)連通，這樣單片機(jī)就能檢測(cè)出信號(hào)，并通過(guò)鍵盤(pán)掃描程序?qū)︽I盤(pán)進(jìn)行掃描，以識(shí)別被按鍵的行、列位置。 數(shù)碼顯示設(shè)計(jì)顯示模塊采用點(diǎn)陣字符液晶顯示器 LCD1602， LCD1602 專(zhuān)門(mén)用來(lái)顯示數(shù)字、河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)(設(shè)計(jì))論文10 字母、常見(jiàn)圖形符號(hào)。顯示器把 LCD 控制器、點(diǎn)陣驅(qū)動(dòng)器、字符存儲(chǔ)器集成在一起，字符型液晶顯示模塊由內(nèi)置 192 個(gè)字符，所以使用起來(lái)非常的方便，而且顯示界面非常清晰，能較好的顯示當(dāng)前的年、月、日、時(shí)、分、秒及相關(guān)信息。 看門(mén)狗監(jiān)控電路設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用 MAXIM 公司的低成本微處理器監(jiān)控芯片 MAX813L 構(gòu)成硬件狗，與 STC89C52RC 的接口電路如圖 32 所示。MR 與 WDO 經(jīng)過(guò)一個(gè)二極管連接起來(lái)， WDI 接單片機(jī)的 口， RESET 接單片機(jī)的復(fù)位輸入腳 RESET， MR 經(jīng)過(guò)一個(gè)復(fù)位按鈕接地。該監(jiān)控電路的主要功能如下：（1）系統(tǒng)正常上電復(fù)位：電源上電時(shí)，當(dāng)電源電壓超過(guò)復(fù)位門(mén)限電壓， RESET 端輸出 200ms 的復(fù)位信號(hào)，使系統(tǒng)復(fù)位。（2）對(duì)+5V 電源進(jìn)行監(jiān)視：當(dāng) +5V 電源正常時(shí)， RESET 為低電平，單片機(jī)正常工作；當(dāng)+5V 電源電壓降至 + 以下時(shí)， RESET 輸出高電平，對(duì)單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位。（3）看門(mén)狗定時(shí)器被清零， WDO 維持高電平；當(dāng)程序跑飛或死機(jī)時(shí)， CPU 不能在 1． 6s 內(nèi)給出“喂狗”信號(hào)， WDO 跳變?yōu)榈碗娖?，由?MR 端有一個(gè)內(nèi)部 250mA 的上拉電流， D 導(dǎo)通 MR 獲得有效低電平， RESET 端輸出復(fù)位脈沖，單片機(jī)復(fù)位，看門(mén)狗定時(shí)器清零， WDO 又恢復(fù)成高電平。（4）手動(dòng)復(fù)位：如果需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行手動(dòng)復(fù)位，只要按下手動(dòng)復(fù)位按鈕，就能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有效的復(fù)位。 分控制器的電路設(shè)計(jì)由于條件限制，分控制器仍采用采用 STC89C52 單片機(jī)作為微處理器。河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)(設(shè)計(jì))論文11 光信號(hào)取樣電路光信號(hào)取樣電路如圖 37 所示，圖中主要由光信號(hào)采集電路和比較輸出電路組成。信號(hào)經(jīng)過(guò)采集送入 MAX485 同相輸入端，通過(guò)芯片處理后，最終由 Ro 腳輸出相應(yīng)高電平或低電平，送入單片機(jī) 口，由單片機(jī)接收并作為開(kāi)關(guān)等的依據(jù)。電路中電位器可調(diào)節(jié) B 端的輸入電壓，從而調(diào)節(jié)在不同光強(qiáng)下設(shè)置開(kāi)關(guān)燈門(mén)限。在此電路中，光敏電阻在不同光強(qiáng)下呈現(xiàn)不同阻值，當(dāng)光照強(qiáng)度變小時(shí)，其阻值變大，使得加在光敏電阻上的電壓變大，經(jīng)過(guò) 82K 電阻再次分壓后，如達(dá)到導(dǎo)通三極管電壓，即加在 MAX485 的 A 腳的電壓隨之變化，達(dá)到比較效果。河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)(設(shè)計(jì))論文12 人體信號(hào)采集模塊人體信號(hào)采集由人體紅外檢測(cè)探頭和比較電路組成，本設(shè)計(jì)中直接使用夠買(mǎi)的成品人體紅外感應(yīng)報(bào)警模塊。 人體紅外探頭熱釋電紅外傳感器能以非接觸形式檢測(cè)出人體輻射的紅外線,并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)。熱釋電傳感器具有成本低、不需要用紅外線或電磁波等發(fā)射源、靈敏度高、可流動(dòng)安裝等特點(diǎn)。實(shí)際使用時(shí),在熱釋電傳感器前需安裝菲涅爾透鏡,這樣可大大提高接收靈敏度,增加檢測(cè)距離及范圍。實(shí)驗(yàn)證明,熱釋電紅外傳感器若不加菲涅爾透鏡,則其檢測(cè)距離僅為2 m左右。而配上菲涅爾透鏡后,其檢測(cè)距離可增加到10 m以上。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(huì)產(chǎn)生電信號(hào)輸出。動(dòng)態(tài)情況下，人體經(jīng)過(guò)探頭先后被A源或被 B源感應(yīng)， SaSb或SaSb河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)(設(shè)計(jì))論文13 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(hào)輸出。 信號(hào)處理電路本設(shè)計(jì)采用 BIS0001 來(lái)完成對(duì)熱釋電傳感器輸出信號(hào)的處理。BIS0001 是一款具有較高性能的熱釋電傳感器信號(hào)處理集成電路,它主要由運(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。圖 310 中,熱釋電傳感器 S 極輸出信號(hào)送入 BIS0001 的 14 腳,經(jīng)內(nèi)部第一級(jí)運(yùn)算放大器放大后,由 C3 耦合從 12 腳輸入至內(nèi)部第二級(jí)運(yùn)算放大器放大,再經(jīng)電壓比較器構(gòu)成的鑒幅器處理后,檢出有效觸發(fā)信號(hào)去啟動(dòng)延遲時(shí)間定時(shí)器,最后從 12 腳輸出信號(hào) (Vo )送入單片機(jī)進(jìn)行照明控制。實(shí)驗(yàn)所得,當(dāng)傳感器檢測(cè)室內(nèi)有人時(shí),Vo =4V 無(wú)人時(shí) Vo = V。BIS0001 的 1 腳接高電平 ,使芯片處于可重復(fù)觸發(fā)工作方式。輸出 Vo (高電平)的延遲時(shí)間 Tx 由外部 R8 和 C7 的大小調(diào)整。觸發(fā)封鎖時(shí)間 Ti 由外部 R9 和 C6 的大小調(diào)整。河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)(設(shè)計(jì))論文14 比較電路比較電路如圖 311 所示，由兩個(gè)運(yùn)算放大器組成，輸入信號(hào)來(lái)自于紅外 人體探頭輸出。比較電路中的基準(zhǔn)電壓分別由兩個(gè)獨(dú)立的分壓電路得到，供 電路比較所用。 即運(yùn)算放大器 D1 的 6 腳和 D2 的 1 腳電壓分別為 和 。 通過(guò)比較電路將相應(yīng)的電壓比較結(jié)果以數(shù)字信號(hào)輸出。當(dāng)被動(dòng)紅外探頭 在有效范圍內(nèi)感應(yīng)到人體信號(hào)后，運(yùn)算放大器的“2 腳”或“5 腳”的電壓降 為；當(dāng)被動(dòng)紅外探頭在有效范圍內(nèi)沒(méi)有感應(yīng)人體紅外信號(hào)時(shí)， “2 腳”或“5 腳”的電壓降為 。探頭故障斷路時(shí)，則“2 腳”或“5 腳”的電壓降 為 0V。 “1 腳”的電壓恒定為 ， “2 腳”的電壓有 1V 或是 兩種狀態(tài)， “6 腳”的電壓恒定為 ， “5 腳”的電壓與“2 腳”的電壓保持一致。 探頭將會(huì)根據(jù)有無(wú)人體信號(hào)在“2 腳”產(chǎn)生 或 兩種電壓信號(hào)。（由于故障或沒(méi)有安裝探頭） “1 腳”的電壓恒定為 ， “2 腳”的電壓為 0V， “6 腳”的電壓恒定為 ， “5 腳”的電壓為 0V。 探頭將只會(huì)產(chǎn)生一種電壓信號(hào) 0V。 具體的比較結(jié)果如下表 31 所示。表 31 探頭采集信號(hào)輸出狀態(tài)表通過(guò)比較電路，不僅解決了不同工作狀態(tài)時(shí)被動(dòng)紅外探頭的對(duì)外界人體紅外信號(hào)的采集，而且也實(shí)現(xiàn)了僅通過(guò)被動(dòng)紅外探頭的兩根電源線同時(shí)也傳輸了所采集的周?chē)h(huán)境的紅外信號(hào)，一舉兩得。河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)(設(shè)計(jì))論文15 輸出驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)ULN2022 是高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品,具有電流增益高、工作 電壓高、溫度范圍寬、帶負(fù)載能力強(qiáng)等特點(diǎn),適應(yīng)于各類(lèi)要求高速大功率驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)。 是一個(gè) 7 路反向器電路，即當(dāng)輸入端為高電平時(shí) ULN2022 輸出端為低電 平， 當(dāng)輸入端為低電平時(shí) ULN2022 輸出端為高電平， 繼電器得電吸合。 功能特點(diǎn)： 高電壓輸出 50V輸出鉗位二極管輸入兼容各種類(lèi)型的邏輯電路應(yīng)用繼電器驅(qū)動(dòng)器輸出控制電路如圖 312 所示， 單片機(jī) 腳接 ULN2022 芯片 IN7 腳， 單片機(jī)向 IN7 輸入一個(gè)高電平時(shí)，芯片從 OUT7 腳輸出低電平，繼電器得電閉合。河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)(設(shè)計(jì))論文