【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ? CS_ 片選使能，低電平芯片使能。 ? CH0 模擬輸入通道 0，或作為 IN+/使用。 ? CH1 模擬輸入通道 1，或作為 IN+/使用。 ? CLK 芯片時(shí)鐘輸入。 ? DI 數(shù)據(jù)信號(hào)輸入，選擇通道控制。 ? DO 數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。 ? GND 芯片參考 0 電位（地）。 ? Vcc/REF 電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）。 聲 控部分 原理 當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到光線不足時(shí)，便啟動(dòng)聲音信號(hào)采集電路如圖 5 所示： 圖 5 聲音信號(hào)采集電路 用 駐極體話筒 將 得到 與聲音信號(hào)對(duì)應(yīng) 的電壓 值 。 若有聲音時(shí)則會(huì)輸出一電壓值， 由于 傳聲器轉(zhuǎn)換 的電壓值非常小，所以必須 將該電壓經(jīng)過 LM324 運(yùn)算放大器進(jìn)行放 大，放大倍數(shù)為 RV1/R9， RV1 為可變西北民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 ———————————————————— —————————————————————————— 11 電阻，通過調(diào)節(jié)其阻值使其放大倍數(shù)產(chǎn)生變化，起到了調(diào)節(jié)聲音靈敏度的作用。 放大后的電壓 必須 經(jīng)過 ADC0832 進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換， 由單片機(jī)內(nèi)部程序?qū)D(zhuǎn)換值進(jìn)行對(duì)比。當(dāng)值高于預(yù)設(shè)值 時(shí)單片機(jī)啟動(dòng) T0 計(jì)時(shí)中斷和照明燈控制電路，使照明燈點(diǎn)亮，并通過數(shù)碼管顯示 倒計(jì)時(shí) 時(shí)間。當(dāng)沒有聲音或聲音微弱時(shí)，系統(tǒng)不進(jìn)行 下一步 的工作。 延時(shí)時(shí)間顯示電路 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)和分類 數(shù)碼管 【 5】 是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。按發(fā)光二極管單元連接方式分為共 陰 極數(shù)碼管和共 陽(yáng) 極數(shù)碼管。 共陰 極 數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極。如圖 6（ c） 所示， 共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極接到地線GND 上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。 共陽(yáng) 極 數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極接到一起形成公共陽(yáng)極。如圖 6（ b） 所示， 在 使 用時(shí)應(yīng)將公共 陽(yáng) 極接 +5V 電壓 ，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極 端輸入 低電平 時(shí) ，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。 西北民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 ———————————————————— —————————————————————————— 12 （ a）數(shù)碼管引腳圖 （ b）共陽(yáng)極內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 （ c）共陰極內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 圖 25 數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)方式 數(shù)碼管要正常顯示 【 5】 ，就要用驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管 的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類。 ① 靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：靜態(tài)顯示的特點(diǎn)是每個(gè)數(shù)碼管的段選必須接一個(gè) 8 位數(shù)據(jù)線來(lái)保持顯示的字形碼。當(dāng)送入一次字形碼后，顯示字形可一直保持，直到送入新字形碼為止。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是占用 CPU時(shí)間少， LED 的亮度高，容易控制 。缺點(diǎn)是硬件電路比較復(fù)雜， 功耗大，所需口線多， 成本較高。 若顯示位數(shù)增多，則靜態(tài)顯示方式很難適應(yīng)。 ② 動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示 一般 是將所有 位的段選線的同名端聯(lián)在一起，由一個(gè) 8 位 I/O 口控制 ， 形成段選線的多路復(fù)用。當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼 這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。點(diǎn)亮?xí)r間為 1～ 2ms， 由于人眼有視覺暫留現(xiàn)象，就造成了西北民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 ———————————————————— —————————————————————————— 13 多位同時(shí)點(diǎn)亮的假象。 定時(shí) /計(jì)數(shù)部分 AT89C51 芯片內(nèi)有兩個(gè) 16 位的定時(shí) /計(jì)數(shù)器 ，都可以由軟件來(lái)設(shè)定 。 在此設(shè)計(jì)中用到的是 T0 作為定時(shí)器。 由于在系統(tǒng)中需要設(shè)置延時(shí)時(shí)間電路，目的是在 照明燈點(diǎn)亮后 經(jīng)過一定延時(shí) 能 自動(dòng)熄滅。 電路中采用了單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器 。 顯示電路分析 系統(tǒng)功能中有一點(diǎn)是可以 根據(jù)場(chǎng)所及使用人群的不同設(shè)置不同的延時(shí)時(shí)間值。雖然動(dòng)態(tài)顯示的 效果和靜態(tài)顯示是一樣的，但動(dòng)態(tài)顯示能夠節(jié)省大量的 I/O 端口，而且功耗更低。所以設(shè)計(jì)中采用 LED動(dòng)態(tài)顯示方式顯示倒計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)。電路如圖 7 所示： 圖 延時(shí)時(shí)間顯示電路 由圖可知采用了共陰極的 2 位數(shù)碼顯示管做顯示電路，所以只要數(shù)碼管的 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 h 引腳為高電平，那么其對(duì)應(yīng)的二西北民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 ———————————————————— —————————————————————————— 14 極管就會(huì)發(fā)光，使數(shù)碼顯示管顯示 0～ 9 的編碼見表 2。 表 2 共陰極數(shù)碼顯示管字型代碼 字型 共陰極代碼 字型 共陰極代碼 0 3FH 5 6DH 1 06H 6 7DH 2 5BH 7 07H 3 4FH 8 7FH 4 66H 9 6FH 為了實(shí)現(xiàn)不同場(chǎng)所及使用人群的不同而燈亮的時(shí)間不一，在單片機(jī)的 P1 口接入了三個(gè)按鍵。 電路如圖 7 所示。 當(dāng)單片機(jī)進(jìn)行按鍵掃描時(shí)，如果 口按下則燈亮?xí)r間為 10s，并且顯示器進(jìn)行 10s 倒計(jì)時(shí)；如果 口按下則為 20s 倒計(jì)時(shí)；如果 口按下則為 30s。 數(shù)碼顯示管的八位段選端接入單片機(jī)的 P0 口，而位選端由 P2口控制，分別為 口為十位， 口為個(gè)位。 設(shè)計(jì)中 采用了 目前最常用的軟件消抖的方法，選擇 5ms 的延時(shí)來(lái)消除抖動(dòng)，延時(shí)后在進(jìn)行一次按鍵是否閉合。 圖 按鍵接口 電路 西北民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 ———————————————————— —————————————————————————— 15 圖 8 中的按鍵部分可以進(jìn)行擴(kuò)展，如果接入一個(gè)鍵盤則可以對(duì)延時(shí)時(shí)間自行進(jìn)行設(shè)置。由于本設(shè)計(jì)中按鍵功能已經(jīng)可以滿足需要，所以沒有進(jìn)行擴(kuò)展。 總原理圖 軟 件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng) 的軟件設(shè)計(jì)是通過 C 語(yǔ)言進(jìn)行編程，主要有主程序、鍵盤掃描程序、初始化程序、 A/D 轉(zhuǎn)換程序、延時(shí)程序等部分組成。主程序流程圖如 圖 9 所示 ： 西北民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 ———————————————————— —————————————————————————— 16 圖 系統(tǒng)流程圖 延時(shí)程序 在整個(gè)編寫 程序中要用到許多的延時(shí)，所以程序中包含一個(gè)大約為 1ms 的延時(shí)子程序，方便在程序中的調(diào)用，程序代碼如下： //延時(shí) 子程序 ； void delay(uint z) { 西北民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 ———————————————————— —————————————————————————— 17 uint x,y。 for(x=z。x0。x) for(y=125。y0。y)。 } 按鍵掃描子 程序 由于在 P1 口接入了三個(gè)按鍵，通過按鍵掃描來(lái)確定定時(shí)的時(shí)間長(zhǎng)度，所以先寫入一個(gè)按鍵掃描子程序，可在主程序中直接調(diào)用。程序代碼如下： //鍵盤掃描函數(shù) 。 void keyscan() { if(key1==0) { delay(5)。 //消抖； if(key1==0) //按下 key1 燈亮?xí)r間為 10s； { temp=10。 //10s 延時(shí)； } } if(key2==0) { delay(5)。 //消抖； 西北民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 ———————————————————— —————————————————————————— 18 if(key2==0) //按下 key2 燈亮?xí)r間為 20s； { temp=20。 } } if(key3==0) { delay(5)。 //消抖； if(key3==0) //按下 key3 燈亮?xí)r間為 30s； { temp=30。 } } } LED 顯示程 序 系統(tǒng)中通過數(shù)碼管對(duì)不同延時(shí)時(shí)間進(jìn)行顯示，以便直觀的看出系統(tǒng)可以自行選擇燈亮的時(shí)間長(zhǎng)度。 //顯示數(shù)碼管內(nèi)容； void display(uchar shi,uchar ge) { P2=0xfe。 西北民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 ———————————————————— —————————————————————————— 19 P0=table[shi]。 delay(1)。 P2=0xfd。 P0=table[ge]。 delay(1)。 P2=0xfc。 } AD 轉(zhuǎn)換程序 uchar adc0832(unsigned char ch) //AD 轉(zhuǎn)換，返回結(jié) 果 。 { uchar i=0。 uchar j。 uint dat1=0。 uchar dat2=0。 if(ch==0)ch=2。 if(ch==1)ch=3。 adDI=1。 _nop_()。 _nop_()。 adCS=0。//拉低 CS 端 。 _nop_()。 西北民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 —