【文章內容簡介】 不僅可處理數(shù)據(jù)，還可以進行位變量的處理。? 數(shù)據(jù)存儲器 片內為 128 個字節(jié)，片外最多可外擴至 64k 字節(jié)，用來存儲程序在運行期間的工作變量、運算的中間結果、數(shù)據(jù)暫存和緩沖、標志位等，所以稱為數(shù)據(jù)存儲器。? 程序存儲器 由于受集成度限制，片內只讀存儲器一般容量較小，如果片內的只讀存儲器的容量不夠，則需用擴展片外的只讀存儲器，片外最多可外擴至 64k 字節(jié)。? 中斷系統(tǒng) 具有 5 個中斷源，2 級中斷優(yōu)先權。? 定時器/計數(shù)器 片內有 2 個 16 位的定時器/計數(shù)器， 具有四種工作方式。? 串行口 1 個全雙工的串行口，具有四種工作方式?？捎脕磉M行串行通訊，擴展并行 I/O 口，甚至與多個單片機相連構成多機系統(tǒng)，從而使單片機的功能更強且應用更廣。? 4 個并行 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，用于對片內的個功能的部件進行管理、控制、監(jiān)視。實際上是一些控制寄存器和狀態(tài)寄存器，是一個具有特殊功能的RAM 區(qū)。方案二、AVR 單片機1997 年,由 ATMEL 公司挪威設計中心的 A 先生與 V 先生利用 ATMEL 公司的Flash 新技術, 共同研發(fā)出 RISC 精簡指令集的高速 8 位單片機，簡稱 AVR。相對于出現(xiàn)較早也較為成熟的 51 系列單片機，AVR 系列單片機片內資源更為豐富，接口也更為強大，同時由于其價格低等優(yōu)勢，在很多場合可以替代 51 系列單片機。由于采用了高性能的 MCU,省掉了大量的外圍器件,如外擴 RAM、ROM 存儲器等,使硬件結構大大簡化,提高了系統(tǒng)的可靠性。? 它與其它結構類型單片機相比，AVR 具有以下一系列的優(yōu)點：? 在相同的系統(tǒng)時鐘下 AVR 運行速度最快；? 芯片內部的 Flash、EEPROM、SRAM 容量較大；? 所有型號的 Flash、EEPROM 都可以反復燒寫、全部支持在線編程燒寫(ISP)；? 多種頻率的內部 RC 振蕩器、上電自動復位、看門狗、啟動延時等功能，零外圍電路也可以工作；? 每個 IO 口都可以以推挽驅動的方式輸出高、低電平，驅動能力強；? 內部資源豐富，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，市場上還有好的其它結構單片機。如果實現(xiàn)本系統(tǒng)，基本上上述三種類型的單片機都可以實現(xiàn)?？紤]到 MCS51 單片機具有較強的代表性以及該系列單片機資料較多，本設計采用 AT89C51 來實現(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)境亮度轉換成相應的數(shù)字電平，然后直接接入單片機 IO 引腳。方案二、采用光敏電阻把環(huán)境亮度轉換成相應的電壓值（模擬值） ，然后通過運放后給單片機輸入一個標準的數(shù)字信號。 由于光敏電阻屬于純阻性器件，所以采用方案一。 人體感應方式方案一、采用紅外對管進行檢測。紅外發(fā)送管和紅外接收管分別安裝在通道兩側。當某一時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成被動式的熱釋電紅外開關、報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、電風扇、烘干機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，實現(xiàn)起來較為不便，所以本設計采用方案二。 延時參數(shù)設置電路方案一、 采用 NE555 做延時定時器，單片機以脈沖方式觸發(fā)該定時器。方案二、 采用單片機內部定時器定時。通過讀取外部參數(shù)，單片機實現(xiàn)不同時間的定時。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。 照明設備驅動電路方案一、采用可控硅控制。可控硅又稱晶閘管，是一種具有三個 PN 結的四層結構的大功率半導體器件。其具有體積小、結構相對簡單、功能強等特點，是比較常用的半導體器件之一。 方案二、采用繼電器控制。繼電器是一種當輸入量（電、磁、聲、光、熱）達到一定值時，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。廣泛應用于電力保護、自動化、運動、遙控、測量和通信等裝置中。根據(jù)結構不同，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，開關狀態(tài)極其容易判斷，所以本設計采用電磁繼電器來控制。3 硬件電路設計與實現(xiàn) 系統(tǒng)硬件總述 系統(tǒng)以單片微型計算機為核心外加多種接口電路組成，共有六個主要部分：AT89C51 芯片、光信號采集電路、人體信號采集電路、延時選擇電路、輸出控制電路、時間顯示電路，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)內部 RAM，15個 I／O 口線，兩個 16 位定時／計數(shù)器，—個 5 向量兩級中斷結構，一個全雙工串行通信口。 主控制機電路設計 主控制器采用 AT89C51 單片機作為微處理器，AT89C51 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓、高性能 CMOS 8 位單片機，片內含 4K bytes 的可反復擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 128 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM） ，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術生產(chǎn)，兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)，片內置通用 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延時選擇電路光照檢測電路信號處理器熱釋電傳感器時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)中可以增加時間顯示電路，用于顯示當前的時間。由于該部分硬件與軟件均已成熟，在此不做詳細介紹。 菲涅爾透鏡 菲涅爾透鏡作用有兩個：一是聚焦作用，即將熱釋紅外信號折射（反射）在PIR 上，第二個作用是將探測區(qū)域內分為若干個明區(qū)和暗區(qū)，使進入探測區(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。當人進入感應范圍，人體釋放的紅外光透過鏡片被聚集在遠距離 A 區(qū)或中距離 B 區(qū)或近距離 C 區(qū)的某個段的同心環(huán)上，同心環(huán)與紅外線探頭有一個適當?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動負載工作。整個接收人體紅外光的方式也被稱為被動式紅外活動目標探測器。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、黑色用于防強光干擾。鏡片還可以結合產(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)點為單位。長形和方形鏡片要呈弧形以焦距為單位對準探頭窗口。鏡片與探頭的配合應用——我們常用的是雙源式探頭，揭開濾光玻璃片，其內部有兩點對 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技術，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，SaSb 或 SaSb