【正文】 容，更好的保證振蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。電容值無(wú)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， C C2 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。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。內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。 圖 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。其中電平復(fù)位是通過(guò) RST端經(jīng)電阻與電源 Vcc 接通而實(shí)現(xiàn)的。本設(shè)計(jì)就是用的按鍵手動(dòng)復(fù)位如圖 。時(shí)鐘頻率用 12MHz 時(shí) C 取 22uF， R 取 1K。 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(guò)外部復(fù)位電路的電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的。復(fù)位引腳 RST通過(guò)一個(gè)斯密特觸發(fā)器用來(lái)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]。 e. PSEN (29 腳）：程序存儲(chǔ)器允許輸出信號(hào)端； f. EA/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(kāi)路的 8 位準(zhǔn)雙向 I/O端口； f. P P2 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。 圖 AT89C51 主要特性： a. 一個(gè) 8 位的 80C51 微處理器（ CPU)； b. 片內(nèi) 256 字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM/SFR，用以存放可以讀 /寫(xiě)的數(shù)據(jù)，如運(yùn)算西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 的中間結(jié)果、最終結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù)等； c. 片內(nèi) 4KB 程序存儲(chǔ)器 Flash ROM，用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格； d. 4 個(gè) 8 位并行 I/O 端口 P0～ P3，每個(gè)端口既可以用作輸入，也可以用作輸出； e. 兩個(gè) 16 位的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，每個(gè)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器都可以設(shè)置成計(jì)數(shù)方式，用以對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)，也可以設(shè)置成定時(shí)方式，并可以根據(jù)計(jì)數(shù)或定時(shí)的結(jié)果實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制； f. 具有 5 個(gè)中斷源、兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)的中斷控制系統(tǒng)； g. 一個(gè)全雙工 UART(通用異步接收發(fā)送器）的串行 I/O 口，用于實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間或單片機(jī)與 PC 機(jī)之間的串行通信； h. 片內(nèi)振蕩 器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路，但石英晶體和微調(diào)電容需要外接，最高允許振蕩頻率為 24MHz； i. 89C51 單片機(jī)與 8051 相比，具有節(jié)電工作方式，即休閑方式及掉電方式。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器，它為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)格低廉的方案。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 100 次。 方案選擇 部分元器件在 Protues 軟件 中未找到，而且焊接電路板對(duì)于結(jié)果演 示效果更好，所以本課題選擇焊接電路板。Proteus 是世界上著名的 EDA 工具 (仿真軟件 )，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到 單片機(jī) 與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 PCB 設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。它是目前最好的仿真 單片機(jī) 及外圍器件的工具。 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 Protues 軟件調(diào)試方案 Protues 軟件是英國(guó) Labcenter electronics 公司出版的 EDA 工具軟件。才外人體傳感器要求靈敏度高、可靠性強(qiáng)，本系統(tǒng)采用 熱釋電紅外傳感器（ PIR） RE200B。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)系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的各項(xiàng)功能。同時(shí)，還可以按作息時(shí)間來(lái)控制，夜晚超過(guò) 12 點(diǎn)，若還有人存在，則關(guān)閉控 制系統(tǒng)的運(yùn)行，改用開(kāi)關(guān)手動(dòng)控制。 本課題所研制的控制系統(tǒng)以自然光強(qiáng)度和人體存在作為主要輸入?yún)?shù)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)與手動(dòng)控制相兼容。因此，只有對(duì)程序執(zhí)行的時(shí)間要 求十分苛刻時(shí)，才考慮使用匯編語(yǔ)言。 與匯編語(yǔ)言相比， C51 語(yǔ)言可以編寫(xiě)出更加靈活和更多功能的用戶界面，提供優(yōu)質(zhì)的圖文顯示而且硬件處理效率也不會(huì)降低太多。對(duì)于一個(gè) 較大的程序，可將整個(gè)程序按功能分成若干個(gè)模塊，不同的模塊完成不同的功能。 C 語(yǔ)言是一種高級(jí) 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言 ，它提供了十分完備的規(guī)范化流程控制結(jié)構(gòu)。 單片機(jī) C51 語(yǔ)言兼?zhèn)涓呒?jí)語(yǔ)言與低級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn) ， 語(yǔ)法結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn) C 語(yǔ)言基本一致，語(yǔ)言簡(jiǎn)潔，便于學(xué)習(xí) ， 運(yùn)行于 單片機(jī) 平臺(tái)，支 持的 微處理器 種類(lèi)繁多，可移植性好。和 C 語(yǔ)言不同的是， C51 語(yǔ)言運(yùn)行于 單片機(jī)平臺(tái)， 而 C 語(yǔ)言則運(yùn)行于普通的桌面平臺(tái)。因此，不同的處理器有不同的匯編語(yǔ)言語(yǔ)法和編譯器，編譯的程序無(wú)法在不同的處理器上執(zhí)行，缺乏 可移植性 ； 意圖 ， 可維護(hù)性 差，即使是完成 簡(jiǎn)單的 工作 也需要大量的匯 編語(yǔ)言代碼，很容易產(chǎn)生 bug，難于調(diào)試； ，而且只能針對(duì)特定的 體系結(jié)構(gòu)和 處理器 進(jìn)行優(yōu)化，開(kāi)發(fā) 效率 很低， 周期 長(zhǎng)且 單調(diào) 。 匯編語(yǔ)言優(yōu)點(diǎn)： ，故能夠保持機(jī)器語(yǔ)言的一致性， 直接 、 簡(jiǎn)捷 ，并能象機(jī)器指令一樣 訪問(wèn) 、 控制 計(jì)算機(jī)的各種 硬件 設(shè)備 ；西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 簡(jiǎn)短 ，占用 內(nèi)存 少，執(zhí)行 速度 快，是高效的程序 設(shè)計(jì) 語(yǔ)言，經(jīng)常與 高級(jí)語(yǔ)言 配合使用，以 改善 程序的執(zhí)行速度和效率，彌補(bǔ)高級(jí)語(yǔ)言在硬件控制方面的不足，應(yīng)用十分廣泛。這樣，就不可避免地加重了程序員的負(fù)擔(dān)。匯編語(yǔ)言保持了機(jī)器語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)，具有直接和簡(jiǎn)捷的特點(diǎn)，可有效地訪問(wèn) 、控制計(jì)算機(jī)的各種硬件設(shè)備，如 磁盤(pán) 、存儲(chǔ)器、 CPU、 I/O 端口等，且占用內(nèi)存少，執(zhí)行速度快，是高效的 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言 。因?yàn)槭菣C(jī)器指令的符號(hào)化表示，故不同的機(jī)器就有不同的匯編語(yǔ)言。處理器執(zhí)行指令時(shí)，根據(jù)不同的指令采取不同的動(dòng)作 ，完成不同的 功能 ，既可以改變自己 內(nèi)部 的工作狀態(tài)，也能控制其它外圍 電路 的工作狀態(tài) [2]。 處理器 是在 指令 的 控制 下 工作的， 處理器 可以識(shí)別的每一條指令稱為 機(jī)器指令 。因此，有時(shí)候人們也把匯編語(yǔ)言稱為組合語(yǔ)言。使用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的程序，機(jī)器不能直接識(shí)別，還要由 匯編程序 或者叫匯編語(yǔ)言編譯器轉(zhuǎn)換成機(jī)器指令。 2 教室照明系統(tǒng)方案論證 3 2 教室照明系統(tǒng)方案論證 匯編語(yǔ)言 匯編語(yǔ)言是面向機(jī)器的 程序設(shè)計(jì) 語(yǔ)言。當(dāng)室內(nèi)唔認(rèn)識(shí)，節(jié)電裝置延時(shí) 5 分鐘后，自動(dòng)關(guān)閉供電電源。即使打開(kāi)開(kāi)關(guān)，照明燈也不亮（即光線亮度夠時(shí)，室內(nèi)有人燈也不亮）。 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 教室照明節(jié)能智 能控制系統(tǒng)是根據(jù)判別光照度強(qiáng)弱和人體特定紅外波普感應(yīng)原理，結(jié)合結(jié)合人體感應(yīng)傳感其技術(shù)，通過(guò)數(shù)字電路的精確分析判斷，實(shí)現(xiàn)“按需用電”之目的。當(dāng)然，這種產(chǎn)品在某種程度上說(shuō)確實(shí)實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的目的，但同時(shí)也給人們的生存環(huán)境造成了一定的破壞?，F(xiàn)在的公共場(chǎng)所照明應(yīng)用最多的還是你年前出現(xiàn)的聲光控延時(shí)燈具和開(kāi)關(guān)。 目前國(guó)內(nèi)國(guó)外同領(lǐng)域大多都研究智能自動(dòng)控制在照明中的應(yīng)用，以熱釋紅外為基礎(chǔ)來(lái)檢測(cè)是否有人，靠單片機(jī)來(lái)實(shí)行自動(dòng)化，但是大多數(shù)只是停留在理論階段，并未在實(shí)際生活中像聲控那樣廣泛應(yīng)用，而高校中用電量 30%— 40%都用在照明上，這部 分中浪費(fèi)極為嚴(yán)重。再者，現(xiàn)代自動(dòng)化程度不斷提高，計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，燈光的管理也朝著自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展 [1]。 目前對(duì)燈光的智能控制，尤其是我國(guó)教室燈光的智能控制尤為缺乏和不完善，依然是傳統(tǒng)式的人工管理。而此問(wèn)題對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)尤為嚴(yán)重。 關(guān)鍵詞 :教室節(jié)能照明；軟件設(shè)計(jì)； 熱釋電 紅外傳感器；智能控制 III The Software Design of Classroom Energyefficient Lighting Intelligent Control System Abstract This classroom light intelligent control systemthe theory of the lightput forward methods of on the basis of developed, whichmachine of AT89C52 is a major part, and the environment of development isbetter than before. This system can satisfy the following functions, such ascontrolling the circuit of illumination, testing and processing daylightsignal, testing and processing the signal of human body that illuminates theback track exists, reporting to the warning devices, etc. This paper describes system software design process, the use of modular programming ideas, use C51 language source code, classrooms energyefficient lighting. This system had many advantages. For example, the physical volume wassmall，the system was conveniently controlled, the credibility was high, theappropriation was strong, and its price proportion was ideal， etc. Theexperiment proved that the system can satisfy the control mand of theclassroom39。 本文詳細(xì)闡述了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)過(guò)程，采用模塊化的編程思想，使用 C51語(yǔ)言編寫(xiě)源程序，實(shí)現(xiàn)教室的節(jié)能照明功能。 作者簽名： 日 期： II 教室節(jié)能照明智能控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 摘要 該系統(tǒng)以 AT89C52 單片機(jī)作為控制裝置的智能部件，采用熱釋紅外人體傳感器檢測(cè)人體的存在，采用光敏電阻構(gòu)成的電路檢測(cè)環(huán)境光的強(qiáng)度 。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并