【正文】 沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 參考文獻(xiàn) [1] 沙占友 , 王書海 , 張永昌 . 智能化溫度測(cè)試系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì) [J]. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào) , 2022, 16 (增刊 ) [2] 王大海 . 新型溫濕度自 動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用 [J].電子工程師 , 2022,28(3) [3] BINGHAM J A C Multicarrier modulation for data transmission: An idea whose time has e .1990 [4] 蔣敏蘭 ,胡生清 ,幸國全 .AD590 溫度傳感器的非線性補(bǔ)償及應(yīng)用 [J].傳感器技術(shù) ,2022,20(10). [5] 張志利 ,蔡偉 . 基于 AD590 的溫度測(cè)控裝置研究 [J].自動(dòng)化與儀器儀表 , 2022, (2) [6] Zhao Yongzhong etc. ZWB2 intelligent multimeter, Intelligent Processing Systems, 1997. ICIPS 39。在 畢業(yè) 設(shè)計(jì)的過程中，由于經(jīng)驗(yàn)的缺乏以及知識(shí)的局限性，難免有許多考慮不周全的地方，在選題，設(shè)計(jì)等方面，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，沒有同學(xué)們的支持和幫助，單獨(dú)完成這個(gè)設(shè)計(jì)，其中還是有一定難度的。同時(shí)智能臺(tái)燈還可以拓展一些鬧鐘或者定時(shí)提醒休息等功能。因?yàn)楫?dāng)有多個(gè)熱釋電紅外傳感器時(shí)，就需要相應(yīng)的信號(hào)檢測(cè)電路。 本系統(tǒng)制作的主要設(shè)計(jì)源泉來源于生活，因此創(chuàng)新之處也在于處理生活中一些比較常見的問題。 從社會(huì)效益來看，本設(shè)計(jì)即能滿足目前實(shí)際的 多功能綠色安全臺(tái)燈 控制系統(tǒng)的需求，而且性價(jià)比又較 高，在市場(chǎng)上相當(dāng)有競爭力 ，具有很高的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益?？梢詽M足差分電壓輸入；具有參考電壓輸入端 。 STC89C52單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 STC89C52是一種帶 2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。而且現(xiàn)在很多的孩子都患有近視眼，這和平時(shí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣有很大的關(guān)系，家長不能時(shí)候看著孩子，我們更需要這樣一款具有矯正坐姿功能的臺(tái)燈。 沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 第 6 章 社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益分析 在 現(xiàn)代化的 生活 生產(chǎn)中 ，簡潔是我們的重要要求。 圖 人離開 5s后自動(dòng)熄滅 沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 當(dāng)人體坐姿不正確時(shí)，進(jìn)行報(bào)警。 圖 點(diǎn)亮一級(jí) 沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 當(dāng)檢測(cè)外界光照強(qiáng)度足夠強(qiáng)時(shí)， 完全 不用點(diǎn)亮。 圖 點(diǎn)亮三級(jí) 沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 當(dāng)檢測(cè)到的外界光照強(qiáng)度中等時(shí)， 點(diǎn)亮兩級(jí) 燈珠 。 沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 當(dāng)檢測(cè)到外界光強(qiáng)非常弱時(shí)，四級(jí) 燈珠 全部點(diǎn)亮。 實(shí)際問題 :復(fù)位電阻不能太大，必須要小于 10 千歐。為了避免思路上的錯(cuò)誤給編程工作帶來麻煩。在軟件調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤 主要有 ： 首先是 指令運(yùn)用錯(cuò)誤 。 在分模塊調(diào)試后， 經(jīng)過系 統(tǒng)原理分析，再根據(jù)對(duì)各個(gè)模塊子程序的調(diào)整最終完成了對(duì) 多功能實(shí)現(xiàn)的 整套程序的 調(diào)試。若有高壓，聯(lián)機(jī)仿真器調(diào)試時(shí)，將會(huì)損壞仿真器等，有時(shí)會(huì)使應(yīng)用系統(tǒng)中的集成塊發(fā)熱損壞。在保證安裝無誤后，用替換方法排出錯(cuò)誤。必要時(shí)利用數(shù)字萬用表的短路測(cè)試功能，可以縮短排錯(cuò)時(shí)間。這類故障往往由于設(shè)計(jì)和加工制板過程中工藝性錯(cuò)誤所造成的。但通常是先排除明顯的硬件故障以后，再和軟件結(jié)合起來調(diào)試以進(jìn)一步排除故障。如果檢測(cè)到人不在，則進(jìn)行一個(gè) 5s 的延時(shí)。 圖 AD轉(zhuǎn)換子程序流程圖 讀取轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)結(jié)果 把數(shù)據(jù)存到 addata 中 返回主程序 停止轉(zhuǎn)換 啟動(dòng) AD AD 開始轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換是否結(jié)束 Y N 沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 可調(diào)亮度 子程序的設(shè)計(jì) 當(dāng)輸入電壓為 5V 時(shí)， A/D 輸出為 FFH， 即輸入電壓 =AD 數(shù)據(jù) *（ 5/255） =AD 數(shù)據(jù) /（ 255/5） =AD數(shù)據(jù) /51，數(shù)碼管 AH接在 P3 口，公共端最低位是 ，最高位是。其流程圖如圖 。對(duì)于使用頻繁的子程序，可以建立子程序庫，便于多個(gè)模塊調(diào)用，從而加快了軟件設(shè)計(jì)進(jìn)度。當(dāng) ，進(jìn)行報(bào)警。我采用的是單頻 音報(bào)警。當(dāng)輸入電壓為 5V沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 時(shí)， A/D輸出為 FFH，即輸入電壓 =AD數(shù)據(jù) *（ 5/255） =AD數(shù)據(jù) /（ 255/5） =AD數(shù)據(jù) /51，公共端從最低位是 ,最高位是 ，電壓變化與 LED亮度變化關(guān)系表如表 3所示。這樣，在 1/625秒的周期中，通過改變輸出脈沖的個(gè)數(shù)，從而實(shí)現(xiàn) LED燈的四級(jí)亮度調(diào)節(jié)，即 LED亮度等級(jí)由每個(gè)周期內(nèi)的高電平脈沖數(shù)目決定。并利用人眼的視覺殘留效應(yīng)，當(dāng) LED亮暗變化頻率大于 120Hz時(shí)，人眼就不會(huì)感覺到閃爍，而看到的是 LED的平均亮度。該驅(qū)動(dòng)適用于綠色照明 LED燈的驅(qū)動(dòng)電路，具有應(yīng)用電 路非常簡潔的優(yōu)點(diǎn)。（ WR低脈沖信號(hào)時(shí)，要等待一段時(shí)間后才能開始讀?。?。首先向片內(nèi) D/A輸入 1000 0000，若電壓比較器 VINVN(VN 為片內(nèi) D/A轉(zhuǎn)換的輸出， VIN為 A/D轉(zhuǎn)換器的輸入電壓 )。 與單片機(jī)的連接方式如圖 。響應(yīng)時(shí)間表示光敏電阻器對(duì)光照反應(yīng)速度的大小，有上升反應(yīng)時(shí)間和下降反映時(shí)間，時(shí)間常數(shù)越小，說明光敏電阻器反映迅速及動(dòng)態(tài)特性越好。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）。若是環(huán)境光較強(qiáng)的時(shí)候，比如白天時(shí)，光敏電阻的阻值就很小，傳感器信號(hào)處理電路會(huì)根據(jù)它的阻值進(jìn)行相應(yīng)的處理；相反當(dāng)環(huán)境光較弱的時(shí)候，比如晚上或者陰天時(shí)，它的電阻沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 值就會(huì)變大 。穩(wěn)壓器前后并接電容的大小選擇方面只要滿足輸入端的電容容值大于輸出端即可。在 7812前并接了電容 C2，這個(gè)小容量電容是旁路電容，其主要作用是抑制電路中的可能產(chǎn)生的自激振蕩。 7805 的輸入電壓是從 7812的輸出端并接電阻引入的，所以 7805的輸入電壓 iv 為 12V,這個(gè)輸入電壓有些偏大。 電源模塊電路中變壓器 T1 選用型號(hào)為 EI41X20 功率 6W 的 220V 轉(zhuǎn) 12V 單組變壓器， 220V 交流電經(jīng)變壓器變壓后轉(zhuǎn)換為 12V 電壓。帶散熱片時(shí)，輸出電流可達(dá) 1A。 在這個(gè)電路中采用了三端集成穩(wěn)壓器 W7812 和 W7805，可以輸出 5V 的直流電壓以供給單片機(jī)。電容 C1和 C2 可 以幫助起振，典型值為 30pF，調(diào)節(jié)它們可以達(dá)到微調(diào) fOSC 的目的。但是，當(dāng)交變電場(chǎng)的頻率為某一特定值時(shí)，振幅驟然增大，產(chǎn)生共振，稱之為壓電振蕩。在單片機(jī)內(nèi)部，接至上述振蕩器的反相放大器的輸出端。由于石英晶體震蕩器具有非常好的頻率穩(wěn)定性和抗外界干擾的能力，所以，石英晶體震蕩器是用來產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率的。但是為了在復(fù)位按鍵穩(wěn)定的前提下，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時(shí)才撤銷復(fù)位信號(hào)，以防在按鍵過程中引起的抖動(dòng)而影響復(fù)位。由于人的動(dòng)作再快也會(huì)使按鈕保持接通數(shù)十毫秒，所以，完全能夠滿足復(fù)位的時(shí)間要求。復(fù)位后，系統(tǒng)將端口置為 “1” 狀態(tài)。為了保證系統(tǒng)能夠可靠的復(fù)位， RST 端的高電平信號(hào)必須持續(xù)足夠長的時(shí)間。 沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 第 3 章 硬件 電路的設(shè)計(jì) 本章 是 對(duì) 多功能綠色安全臺(tái)燈 控制系統(tǒng) 的設(shè)計(jì) ， 該系統(tǒng)主要包括 單片機(jī)復(fù)位 電路、 晶振 電路、 電源 電路、 數(shù)據(jù)采集 電路、 模數(shù)轉(zhuǎn)換 設(shè)備、 燈光顯示 電路和 報(bào)警 電路 ，下面分別對(duì)各個(gè)模塊詳細(xì)闡述。菲涅爾透鏡在傳感器信號(hào)處理電路中起著重要的作用，在它的輔助之下才能采集到較好的輸入信號(hào)。被動(dòng)紅外探頭，其傳感器包含兩個(gè)互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元件，而且制成的兩個(gè)電極化方向正好相反，環(huán)境背景輻射對(duì)兩個(gè)熱釋元件幾乎具有相同的作用，使其產(chǎn)生釋電效應(yīng)相互抵消，于是探測(cè)器無信號(hào)輸出 [21]。當(dāng)人體進(jìn)入檢測(cè)區(qū)時(shí)，因人體溫度與環(huán)境溫度有差別，產(chǎn)生 ΔT ，則有信號(hào)輸出；若人體進(jìn)入檢測(cè)區(qū)后不動(dòng)，則溫度沒有變化，傳感器也沒有輸出，所以這種傳感器能檢測(cè)人體或者動(dòng)物的活動(dòng)。 其工作原理如下 :熱釋電傳感器利用的正是熱釋電效應(yīng)，是一種溫度敏感傳感器。 熱釋電紅外傳感器和熱電偶都是基于熱電效應(yīng)原理的熱電型紅外傳感器。早在 1938年，有人就提出利用熱 釋電效應(yīng)探測(cè)紅外輻射，但并未受到重視。首先，這種傳感器要對(duì)人體發(fā)出的紅外線感應(yīng)很靈敏，而對(duì)其他的小動(dòng)物發(fā)出的紅外線不起作用。 熱釋電紅外傳感器 本次設(shè)計(jì)智能節(jié)能利用的傳感器是熱釋電紅外傳感器。 不區(qū)分光源數(shù)字型環(huán)境光強(qiáng)度傳感器 BH1750FVI 是日本 RHOM 株式會(huì)社近些年推出的一種兩線式串行總線接口的 集成電路 ，可以根據(jù)收集的光線強(qiáng)度數(shù)據(jù)來進(jìn)行 環(huán)境監(jiān)測(cè) ，其具有 1～ 65 535 lx 的高分辨率，可 支持較大范圍的光照強(qiáng)度變化。光敏電阻需要用 A／ D 轉(zhuǎn)換器將其信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，電路復(fù)雜，費(fèi)用高。 圖 ADC0804 引腳圖 傳感器 的選擇 本次設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)傳感器的選擇主要考慮兩個(gè)部分，一個(gè)是光強(qiáng)感應(yīng)器，對(duì)光照強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。 CLKR 和 CLKIN：外接 RC 電路產(chǎn)生模數(shù)轉(zhuǎn)換器所需的時(shí)鐘信號(hào)，時(shí)鐘頻率 CLK = 1/，一般要求頻率范圍 100KHz～ 。 UIN（ +）和 UIN（ ）：模擬電壓輸入端，模擬電壓輸入接 UIN（ +）端， UIN（ ）端接地。 XTAL2（ 18引腳）：振蕩器反相 放大器的輸入端。 EA/VPP(31 引腳 )：訪問外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。具體功能如表 2所示。對(duì)端口寫入 1時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。在訪問 8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行“ MOVX R1”指令）時(shí)， P2口引腳上的內(nèi)容（就是專用寄存器（ SFR）區(qū)中的 P2寄存器的 內(nèi)容），在整個(gè)訪問期間不會(huì)改變。 P2的輸出緩沖器可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式） 4個(gè) TTL輸入。對(duì)端口寫入 1時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這是可用作輸入口。在 Flash ROM編程時(shí)， P0端口接收指令字節(jié)；而在校驗(yàn)程序時(shí)，則輸出指令字節(jié)。 圖 STC89C52 引腳圖 P0端口（ ～ ， 32～ 39引腳）： P0 口是一個(gè)漏極開路的 8 位雙向 I/O口。 共三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器。用戶應(yīng)用程序空間為 8K 字節(jié)。最高運(yùn)作頻率 35MHz， 6T/12T 可選。