【正文】 還有，一直在幕后默默理解、支持和幫助我的家人和親戚朋友們。比如系統(tǒng)不能采用人工控制等，這些缺陷還有待在以后做進(jìn)一步修改完善中得到彌補(bǔ)和消除。系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)通過采用多任務(wù)模塊編寫，省去了一些不必要的延時(shí)程序，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率。以環(huán)境光、人體存在狀況等外界環(huán)境為控制器的輸入?yún)?shù)，比單純的人員管理教室燈光更合理，能夠有效的降低教室燈光的資源費(fèi)用；同時(shí)還加入了時(shí)間控制參數(shù)，使教室燈光的控制更加符合學(xué)校的作息時(shí)間。而所謂攔截技術(shù)，是指將亂飛的程序引向指定位置，再進(jìn)行出錯(cuò)處理。 在關(guān)鍵地方人為插入一些單字節(jié)指令，或?qū)⒂行巫止?jié)指令重寫稱為指令冗余。數(shù)字濾波技術(shù)中通常使用的方法有：算術(shù)平均法、中值法、抑制脈沖算術(shù)平均法、一階慣性濾波法、程序判斷濾波法和遞推平均濾波法等。當(dāng)程序運(yùn)行正常時(shí)，單片機(jī)定時(shí)給單穩(wěn)電路輸入觸發(fā)信號(hào)，使單片機(jī)輸出保持暫穩(wěn)態(tài)：當(dāng)干擾異常時(shí)，單片機(jī)不能給觸發(fā)信號(hào)，單穩(wěn)輸出回到穩(wěn)態(tài)引起單片機(jī)硬件復(fù)位?？撮T狗技術(shù)可由硬件實(shí)現(xiàn)，也可由軟件實(shí)現(xiàn)。人體存在傳感器探測(cè)范圍內(nèi)不得隔屏、家具、大型盆景或其他隔離物，也不要直對(duì)窗口，否則窗外的熱氣流擾動(dòng)和人員走動(dòng)會(huì)引起誤報(bào)，有條件的最好把窗簾拉上。一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否成功，除了之前所講的硬件、軟件設(shè)計(jì)以外，還有一項(xiàng)起決定作用的因素，那就是抗干擾措施。Function: DisTimeHexDisTimeHex: MOV A,R0 MOV B,10 DIV AB MOV R1,B INC R1 MOV R1,A INC R1 INC R0 RET顯示模塊子程序如下。初始化DS1302的充電狀態(tài)及其初始時(shí)間的設(shè)置?？紤]剛買來的時(shí)鐘芯片處于一切未知狀態(tài)，于是必須對(duì)DS1302進(jìn)行自檢初始化。(2)小時(shí)寄存器的位7定義為12或24小時(shí)方式選擇位。 DS1302有控制寄存器和年、月、日、周、時(shí)、分、秒等工作寄存器組成。同時(shí)，為了防止復(fù)位輸入端受到外部的干擾，要求上電時(shí)，在主電源引腳 Vcc2，RST必須為邏輯0。表31 環(huán)境光與人體存在邏輯關(guān)系表環(huán)境光參數(shù)人體存在參數(shù)教室燈狀態(tài)010000111100上表數(shù)據(jù)表明可將環(huán)境光參數(shù)與人體存在參數(shù)相與門操作，又由于繼電器是低平驅(qū)動(dòng)，所以要將采集處理后的信號(hào)進(jìn)行非操作，才可以驅(qū)動(dòng)繼電器工作，即可得到教室燈的狀態(tài)，其軟件程序?yàn)椋篋oSensLight：MOV C,port33ANL C,port37CPL CMOV port35,CMOV port36,CJNC SensOutHaveperson：MOV SensDelayBuf,5SensOut: RET 在系統(tǒng)啟動(dòng)自檢初始化時(shí)，首先會(huì)對(duì)時(shí)鐘芯片DS1302的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷，當(dāng)檢測(cè)到DS1302處于啟動(dòng)狀態(tài)時(shí)才對(duì)其進(jìn)行初始化啟動(dòng)時(shí)鐘。系統(tǒng)內(nèi)部寄存器初始化主要是指在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)，各用戶定義的數(shù)據(jù)變量的初始化賦值及部分特殊功能寄存器SFR的復(fù)位初始化，單片機(jī)復(fù)位后，程序計(jì)數(shù)器PC指向程序存儲(chǔ)器的入口地址0000單元，程序狀態(tài)字寄存器PSW清零，片內(nèi)存儲(chǔ)器選擇1區(qū)工作寄存器，用戶標(biāo)志位F0為0狀態(tài)，堆棧指針SP指向07H，其它定時(shí)器、中斷允許寄存器IE、累加器ACC等皆為00H。初始化過程主要是對(duì)一些控制寄存器(如中斷控制)、數(shù)據(jù)區(qū)和外部芯片(如時(shí)鐘芯片DS1302等)進(jìn)行初始參數(shù)設(shè)置和定義。在應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)中，盡可能各個(gè)功能模塊寫成子程序的形式，并通過主程序調(diào)用。本控制系統(tǒng)軟件模塊主要包括：系統(tǒng)監(jiān)控主程序模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、時(shí)鐘模塊、顯示驅(qū)動(dòng)模塊。用戶軟件的開發(fā)與系統(tǒng)硬件有著密切的關(guān)系。因此采用ULN2803作為共陽(yáng)數(shù)碼管的段信號(hào)驅(qū)動(dòng)器，而共陽(yáng)數(shù)碼管的位信號(hào)驅(qū)動(dòng)則采用8個(gè)晶體管9012來實(shí)現(xiàn)。通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)的顯示，我們才可以更好的了解系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)，從而便于對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行必要的操作。即基極為低電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出聲音，以示教室燈工作超時(shí)。圖210繼電器驅(qū)動(dòng)電路圖 報(bào)警電路設(shè)計(jì)在教室中，若采用手動(dòng)方式控制時(shí)，一方面由于學(xué)生及管理人員的疏忽，教室里沒有人而燈還亮著，導(dǎo)致教室燈工作超時(shí)，能源浪費(fèi)，于是本系統(tǒng)采用超時(shí)報(bào)警電路，以聲音的方式來提醒管理人員是否關(guān)閉電源。在電路設(shè)計(jì)中，為了使人體傳感器的工作更加可靠，介于人體傳感器的信號(hào)引腳2與地信號(hào)引腳3之間加一個(gè)68O0pF的電容，增加人體存在傳感器輸出信號(hào)的可靠性，其電路原理圖如圖29所示。若人體進(jìn)入最不敏感移動(dòng)方向時(shí)，則人體傳感器所體現(xiàn)的信號(hào)就會(huì)不理想，有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作，所以要特別注意人體傳感器的安裝方向。(4)一旦有人進(jìn)入探測(cè)區(qū)域內(nèi)，人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦，并被人體存在傳感器的熱釋電元接收，但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同，熱釋電也不同，不能抵消，經(jīng)信號(hào)處理而輸出有人體存在的信號(hào)。紅外感應(yīng)源采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時(shí)就會(huì)失去電荷平衡，向外釋放電荷，后續(xù)電路經(jīng)檢測(cè)處理后就能產(chǎn)生由人體存在的信號(hào)。本系統(tǒng)采用的是熱釋電紅外傳感器，人體存在傳感器主要采用了紅外傳感器的原理，它是目前在防盜報(bào)警、火災(zāi)檢測(cè)、自動(dòng)門、自動(dòng)水龍頭、自動(dòng)電梯、自動(dòng)照明等場(chǎng)合，及非接觸溫度測(cè)量等領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的傳感器。圖27 環(huán)境光采集電路原理圖 人體存在傳感器電路設(shè)計(jì)自然界中存在的各種物體，如人體、木材、石頭、火焰、冰等都會(huì)發(fā)出不同波長(zhǎng)的紅外線，利用紅外傳感器可對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。環(huán)境光采集電路原理圖如圖27所示。在無光照時(shí)三極管的穿透電流很小，為暗電流Iceo=(1+β)Icbo。 環(huán)境光采集電路設(shè)計(jì)教室中的環(huán)境光和人體存在與否是系統(tǒng)的主要輸入?yún)?shù)，因此教室中的環(huán)境光和人體存在成為系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的主要對(duì)象。其供電原理圖如圖26。初始化后就可以按正常方法調(diào)整時(shí)間。雖然DS1302在主電源掉電后的耗電很小，但是，如果要長(zhǎng)時(shí)一間保證時(shí)鐘正常，最好選用小型充電電池。在DS1302的時(shí)鐘日歷或RAM進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，DS1302必須首先發(fā)送命令字節(jié)。只有在SCLK為低電平時(shí)，才能將RST置為高電平。RST輸入有兩種功能：首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。RST是復(fù)位/片選線，通過把RST輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送，與單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)相連。Vcc1外接系統(tǒng)供電模塊的輸出穩(wěn)定電壓+5V，為DS13O2的主電源。DS1302內(nèi)部有一個(gè)318的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。而現(xiàn)在流行的串行時(shí)鐘芯片很多，如DS130DS130DS130PCF8485等，這些電路的接口簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、使用方便，被廣泛的使用。除了單片機(jī)，晶振回路，復(fù)位電路外，系統(tǒng)工作燈電路和數(shù)據(jù)采集電路共同組成了單片機(jī)系統(tǒng)電路，如圖23所示。圖22 X5045的硬件連接圖 系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及故障保護(hù)部分由X5045組成，X5045是一種串行通訊的512字節(jié)EEPROM，同時(shí)兼有看門狗和電源監(jiān)控功能，X5045有三種可編程看門狗周期，上電和VCC低于檢測(cè)門限時(shí)，輸出復(fù)位信號(hào)，X5045輸出復(fù)位高電平有效，為了復(fù)位更加可靠，其復(fù)位輸出端外接一個(gè)10K的上拉電阻，并與AT89S52的復(fù)位端相連。WD1=1，WD0=0。如表22狀態(tài)寄存器所示，X5045狀態(tài)寄存器共有6位有含義。還有的芯片更是把EEPROM也集成進(jìn)去，如X5045芯片。電容C5和C6應(yīng)盡可能的安裝在單片機(jī)芯片附近，以減少寄生電容，保證振蕩器穩(wěn)定可靠的工作。AT89S52內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，此放大器的輸入和輸出端分別是引腳XTAL0和XTAL1,在XTAL0和XTAL1端口接上時(shí)鐘電源即可構(gòu)成內(nèi)部時(shí)鐘電路。AT89S52 I/O端口與系統(tǒng)其他外圍器件接口的分配情況表如表21所示。AT89S52是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含有8K bytes的可以反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（PEROM）和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的AT89S52單片機(jī)可以提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合。而軟件部分，是對(duì)硬件端口所體現(xiàn)的信號(hào)，加以采集、分析、處理，最終實(shí)現(xiàn)控制器的各項(xiàng)功能，以達(dá)到教室照明自動(dòng)智能控制。在自然環(huán)境光較強(qiáng)光線足夠時(shí)，無論人是否存在，都不開燈；在自然環(huán)境光