教室節(jié)能智能照明系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-08-23 06:20 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 腳）：地址鎖存允許信號(hào)端；當(dāng)89C51上電正常工作后，ALE引腳不斷向外輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩頻率Fosc的1/6。e. (29腳）：程序存儲(chǔ)器允許輸出信號(hào)端；f. /Vpp（31腳）：外部程序存儲(chǔ)器地址允許輸入端/固化編程電壓輸入端；g. P0端口（～,39～32腳）：P0口是一個(gè)漏極開路的8位準(zhǔn)雙向I/O端口；f. PP2及P3端口均是帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口；在89C51中，P3端口還用于一些復(fù)用功能。 P3端口引腳與復(fù)用功能表 端口引腳復(fù)用功能XD(串行輸入口）TXD(串行輸出口）(外部中斷0）(外部中斷1）T0（定時(shí)器0的外部輸入）T1（定時(shí)器1的外部輸入）(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） AT89C51單片機(jī)的最小系統(tǒng)復(fù)位電路：AT89C51的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來實(shí)現(xiàn)的。復(fù)位引腳RST通過一個(gè)斯密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2,斯密特觸發(fā)器的輸出電平由復(fù)位電路采樣一次，然后才能得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號(hào)[6]。復(fù)位電路通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。最簡(jiǎn)單的上電自動(dòng)復(fù)位電路中上電自動(dòng)復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實(shí)現(xiàn)的。只要Vcc的上升時(shí)間不超過1ms,就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位。時(shí)鐘頻率用12MHz時(shí)C取22uF，R取1K。除了上電復(fù)位外，有時(shí)還需要按鍵手動(dòng)復(fù)位。按鍵手動(dòng)復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種。其中電平復(fù)位是通過RST端經(jīng)電阻與電源Vcc接通而實(shí)現(xiàn)的。時(shí)鐘頻率選用12MHz時(shí)，C取22uF,Rs取200Ω，R0取1KΩ。時(shí)鐘電路：AT89C51雖然有內(nèi)部振蕩電路，但要形成時(shí)鐘，必須外部附加電路。單片機(jī)的時(shí)鐘產(chǎn)生方法有兩種。內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。，利用芯片內(nèi)部的振蕩電路，在XTALXTAL2引腳上外接定時(shí)元件，內(nèi)部的振蕩電路便產(chǎn)生自激振蕩。本設(shè)計(jì)采用最常用的內(nèi)部時(shí)鐘方式，即用外接晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。電容值無嚴(yán)格要求，但電容取值對(duì)振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小、振蕩電路起振速度有少許影響，CC2可在20pF到100pF之間取值，但在60pF到70pF時(shí)振蕩器有較高的頻率穩(wěn)定性。所以本設(shè)計(jì)中，振蕩晶體選擇12MHz,電容選擇65pF。在設(shè)計(jì)印刷電路板時(shí)，晶體和電容應(yīng)盡可能靠近單片機(jī)芯片安裝，以減少寄生電容，更好的保證振蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。為了提高溫度穩(wěn)定性，應(yīng)采用NPO電容。NPO是一種最常用的具有溫度補(bǔ)償特性的單片陶瓷電容器。它的填充介質(zhì)是由銣、釤和一些其它稀有氧化物組成的。主要是由一種高熱電系數(shù)的材料，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(cè)元件。在每個(gè)探測(cè)器內(nèi)裝入一個(gè)或兩個(gè)探測(cè)元件，并將兩個(gè)探測(cè)元件以反極性串聯(lián)，以抑制由于自身溫度升高而產(chǎn)生的干擾。由探測(cè)元件將探測(cè)并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號(hào)，經(jīng)裝在探頭內(nèi)的場(chǎng)效應(yīng)管放大后向外輸出。為了提高探測(cè)器的探測(cè)靈敏度以增大探測(cè)距離，一般在探測(cè)器的前方裝設(shè)一個(gè)菲涅爾透鏡，該透鏡用透明塑料制成，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，可將信號(hào)放大70分貝以上，這樣就可以測(cè)出10~20米范圍內(nèi)人的行動(dòng)。菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光學(xué)原理，在探測(cè)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(cè)接收靈敏度。當(dāng)有人從透鏡前走過時(shí)，人體發(fā)出的紅外線就不斷地交替從“盲區(qū)”進(jìn)入“高靈敏區(qū)”，這樣就使接收到的紅外信號(hào)以忽強(qiáng)忽弱的脈沖形式輸入，從而強(qiáng)其能量幅度[7]。人體輻射的紅外線中心波長(zhǎng)為9~10um，~20um范圍內(nèi)幾乎穩(wěn)定不變。在傳感器頂端開設(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(zhǎng)范圍為7~10um，正好適合于人體紅外輻射的探測(cè)，而對(duì)其它波長(zhǎng)的紅外線由濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專門用作探測(cè)人體輻射的紅外線傳感器。優(yōu)點(diǎn)：本身不發(fā)任何類型的輻射，器件功耗很小，隱蔽性好。價(jià)格低廉。缺點(diǎn)：容易受各種熱源、光源干擾，被動(dòng)紅外穿透力差，人體的紅外輻射容易被遮擋，不易被探頭接收。 光敏電阻器一般用于光的測(cè)量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由半導(dǎo)體材料制成的。光敏電阻器的阻值隨入射光線（可見光）的強(qiáng)弱變化而變化，在黑暗條件下，它的阻值（暗阻）可達(dá)1~10M歐,在強(qiáng)光條件（100LX）下，它阻值（亮阻）僅有幾百至數(shù)千歐姆[8]。光敏電阻屬半導(dǎo)體光敏器件，除具靈敏度高，反應(yīng)速度快，光譜特性及r值一致性好等特點(diǎn)外，在高溫，多濕的惡劣環(huán)境下，還能保持高度的穩(wěn)定性和可靠性。 光敏電阻的工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)。在半導(dǎo)體光敏材料兩端裝上電極引線，將其封裝在帶有透明窗的管殼里就構(gòu)成光敏電阻，為了增加靈敏度，兩電極常做成梳狀。用于制造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導(dǎo)體。通常采用涂敷、噴涂、燒結(jié)等方法在絕緣襯底上制作很薄的光敏電阻體及梳狀歐姆電極，接出引線，封裝在具有透光鏡的密封殼體內(nèi)，以免受潮影響其靈敏度1。在黑暗環(huán)境里，它的電阻值很高，當(dāng)受到光照時(shí)，只要光子能量大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，則價(jià)帶中的電子吸收一個(gè)光子的能量后可躍遷到導(dǎo)帶，并在價(jià)帶中產(chǎn)生一個(gè)帶正電荷的空穴，這種由光照產(chǎn)生的電子—空穴對(duì)增加了半導(dǎo)體材料中載流子的數(shù)目，使其電阻率變小，從而造成光敏電阻阻值下降。光照愈強(qiáng)，阻值愈低。入射光消失后，由光子激發(fā)產(chǎn)生的電子—空穴對(duì)將復(fù)合，光敏電阻的阻值也就恢復(fù)原值。在光敏電阻兩端的金屬電極加上電壓，其中便有電流通過，受到一定波長(zhǎng)的光線照射時(shí)，電流就會(huì)隨光強(qiáng)的增大而變大，從而實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。光敏電阻沒有極性，純粹是一個(gè)電阻器件，使用時(shí)既可加直流電壓，也加交流電壓。半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于半導(dǎo)體導(dǎo)帶內(nèi)載流子數(shù)目的多少[9]。 優(yōu)點(diǎn)：內(nèi)部的光電效應(yīng)和電極無關(guān)（光電二極管才有關(guān)），即可以使用直流電源，靈敏度和半導(dǎo)體材料、以及入射光的波長(zhǎng)有關(guān)。 缺點(diǎn)：受溫度影響較大，響應(yīng)速度不快，在ms到s之間，延遲時(shí)間受入射光的光照度影響。4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)需要兩個(gè)傳感器來分別檢測(cè)人體紅外信號(hào)和自然光強(qiáng)信號(hào)，需要按鍵電路來強(qiáng)制燈的開關(guān)。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 首先通過自然光檢測(cè)電路檢測(cè)光照強(qiáng)度，如果光照度足夠，則無論教室有沒有人，燈都不亮；如果光照度不夠，則通過人體紅外檢測(cè)電路檢測(cè)是否有人，有人燈亮，沒人燈滅。另外為了應(yīng)對(duì)特殊情況，設(shè)置手動(dòng)開關(guān)。 開 始 初始化Y開燈，綠色led滅，黃色led亮 強(qiáng)制開YN 回位NY關(guān)燈，綠色led亮，黃色led滅強(qiáng)制關(guān)NY 回位N 燈滅黃色led滅綠色led亮N 有人？YY光線滿足？N 開燈 本設(shè)計(jì)中，按鍵程序采用掃描方式的來判斷是否有鍵，也可使用中斷方式。 系統(tǒng)主程序源代碼如下：include //52單片機(jī)頭文件，一般不要改動(dòng)，里面包含特殊功能寄存器的定義define uchar unsigned chardefine uint unsigned intsbit km=P2^3。 //將P2^3口定義繼電器接口 也就是控制教室燈的亮滅。這里面用兩個(gè)白色的燈模擬。sbit key1=P0^0。 //s17,強(qiáng)制開燈 此時(shí)黃燈亮sbit key2=P0^1。 //s18,強(qiáng)制關(guān)燈 此時(shí)黃燈亮sbit key3=P0^2。 //s19,退出強(qiáng)制系統(tǒng) 此時(shí)綠燈亮，黃燈滅sbit led2=P2^1。 //黃燈 代表手動(dòng)sbit led1=P2^0。 //綠燈 代表全自動(dòng)sbit hw=P1^0。 //紅外 有人時(shí)，1 高電平。 沒人，0 低電平sbit gm=P1^1。 //光敏 晚上 ，1 高電平。 白天，0 低電平bit blag。/*延時(shí)子程序*/void hwscan() //光線檢測(cè)，如果白天時(shí)，繼電器不動(dòng)作。白燈不亮。{ //如果在晚上，有人時(shí)，燈
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1