【正文】 制光標(biāo)閃爍。 D：控制整 個(gè) 顯示屏的開(kāi)與關(guān)，高電平顯示開(kāi)，低電平顯示關(guān) 。高電平表示有效，低電平則表示無(wú)效。 I/D： 光標(biāo)的移動(dòng)方向，高電平時(shí)右移，低電平時(shí)左移 。 指令 2：復(fù)位指令，光標(biāo)返回。 1602LCD 用的是 14 腳（無(wú)背光）或 16 腳（帶背光）接口，接口引腳說(shuō)明如表 4 所示 ： 表 4 LCD1602 引腳說(shuō)明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫(xiě)選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號(hào) 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光負(fù)極 1602 液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11 條控制指令，如表 5 所示： 表 5 LCD1602 控制指令 序號(hào) 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標(biāo)返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標(biāo)或 者 字符移位 控制 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 字符存 儲(chǔ) 器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 8 數(shù)據(jù)存 儲(chǔ) 器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀忙地址或標(biāo)志 0 1 BF 計(jì)數(shù)器地址 10 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)入數(shù)據(jù) 1 0 要寫(xiě)的數(shù)據(jù)內(nèi)容 11 從 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中 讀數(shù) 據(jù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 1602[8]液晶模塊 中 的各種 操作都是 由對(duì)指令的編程 來(lái) 完成 的。 目圖 14 信號(hào)放大電路 圖 13 雙探測(cè)元熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)圖 14 前常用 16* 16* 20*2和 40*2行等模塊。 (6) 避免有熱源和熱風(fēng)的環(huán)境 。 (4) 空氣 中流動(dòng)腐蝕性空氣中 。 (2) 劇烈 震動(dòng)的 地方 。 菲涅爾透鏡可以 用來(lái) 增大探測(cè)范圍， 使傳感器的穩(wěn)定性大大增加 。10Bb。 RE200B[7]正常工 作 電壓 在 310V之間 ， 熱圖 12 繼電器模塊的電路 仿真 圖 13 釋 信號(hào)輸出電壓 的 最小值 是 。當(dāng) S端有信號(hào)輸出 為 1時(shí) ，該信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后驅(qū)動(dòng)繼電器 閉合 ，從而使 Kl端 輸出為 高電平。當(dāng)人體進(jìn)入探測(cè) 范圍內(nèi) [6]，人體輻射的紅外線 被放大后被傳到熱釋電紅外線傳感器的元件上 。另外，當(dāng) 周?chē)?環(huán)境溫度 變化 時(shí)，兩個(gè)晶體 參數(shù)也會(huì)發(fā)生變化 ， 故 可以 互相 抵消， 避 免 了 出現(xiàn) 不必要的 誤差 。 由于 熱釋 紅外線傳感器接收到的人體發(fā)出的 熱釋 紅外線信號(hào)很微弱，故在電路中要有放大電路和濾波電路，對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大濾波處理。由于熱釋電晶體輸出的 不 是電 壓 信號(hào)，不 可以 直接使用，需要 通過(guò) 電阻轉(zhuǎn)換為電壓形式 。當(dāng)穩(wěn) 定的紅外輻射照 到 探測(cè)器上時(shí)，熱釋電晶體 的 溫度 保持 不變，晶體呈電中性，探測(cè)器沒(méi)有電信號(hào)輸出，因而 穩(wěn) 定的紅外 線 輻射不 會(huì) 被檢測(cè)到。繼電器模塊的電路 仿真 圖如圖 12所示。 電磁式繼電器 便在這時(shí)產(chǎn)生 了， 電磁繼電器是在輸入電路內(nèi)電流的作用下，由機(jī)械部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生預(yù)定響應(yīng)的一種繼電器。為了加大傳感器驅(qū)動(dòng)電流在 I/O端還需要接一個(gè) +。 表 2 DS18B20 配置寄存器位定義 TM R1 R2 1 1 1 1 1 表 3反映了溫度數(shù)據(jù)存放的格式。第 4字節(jié)是 TH 和 TL的拷貝，每 次 11 上電復(fù)位 都會(huì) 被刷新。 TH 和 TL 為出發(fā)報(bào)警器 ，可通過(guò) 程序 寫(xiě)入報(bào)警上下限。 DS18B20的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20的結(jié)構(gòu)如圖 10所示 DQ 為數(shù)字信號(hào)輸入／輸出端， GND 為地 ， VDD 為外接電源 。 (7) 負(fù)壓特性：電源極性反 接 時(shí)，芯片不會(huì)因 為 發(fā)熱而 被 燒毀， 只是 不能正常 的工作。 (4) DS18B20在使用中不需要 外加任何 元件， 所有 元件及轉(zhuǎn)換電路集成在 就像 一只 三 極管的電路內(nèi) 部 (5) 溫范圍－ 55℃ ～＋ 125℃ 。 (2) 獨(dú) 一無(wú)二 的單線接口，僅需一條口線即可實(shí)現(xiàn) CPU 與 DS18B20 之間 的雙向通訊 。 在 I/O 端口部分已經(jīng)講過(guò)，這里不再贅述。當(dāng) 其 為高電平時(shí)，訪問(wèn)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，當(dāng) 其 為低電平時(shí)，則訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器。 3)PSEN 外部程序存儲(chǔ)器讀選通輸出 。 P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78R S T /V P D9R X D P 3. 010T X D P 3. 111I NT 0 P 3. 212I NT 1 P 3. 313T 0 P 3. 414T 1 P 3. 515W R P 3. 616R D P 3. 717X T AL 218X T AL 119V S S20P 2 . 021P 2 . 122P 2 . 223P 2 . 324P 2 . 425P 2 . 526P 2 . 627P 2 . 728P S E N29AL E /P R OG30E A/V P P31P 0 . 732P 0 . 633P 0 . 534P 0 . 435P 0 . 336P 0 . 237P 0 . 138P 0 . 039V C C408031 8051 8751圖 9 8051 引腳排列圖 10 2) ALE/ PROG ALE 是地址鎖存器， 它 可以 把低字節(jié)地址鎖存到外部鎖存器 中 。 需要 外部振蕩時(shí)，此引腳應(yīng) 接外部振蕩 源。 需要 外部振蕩時(shí)，此引腳應(yīng)接地。 9 表 1 P3 口的第二功能 端 口 功 能 第 二 功 能 RXD串行 輸入（數(shù)據(jù)接收）口 TXD串行輸出（數(shù)據(jù)發(fā)送）口 0INT 外部中斷 0 輸入線 1INT 外部中斷 1 輸入線 T0 定時(shí)器 0 外部輸入 T1 定時(shí)器 1 外部輸入 WR外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通信號(hào)輸出 RD外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)輸入 MCS51單片機(jī)引腳功能 MCS 單片機(jī) 有 40 個(gè)引腳雙列直插封裝 。第二輸出功能第二輸入功能 圖 8 P3 口位結(jié)構(gòu) 總線 MCS51 單片機(jī)屬總線型結(jié)構(gòu)，通過(guò)地址 /數(shù)據(jù)總線可以與存儲(chǔ)器（ RAM、EPROM）、并行 I/O 接口芯片相連接。 P3 口可以驅(qū)動(dòng) 4 個(gè)LSTTL 門(mén)電路。此時(shí)相應(yīng)的鎖存器必須為高電平，與非門(mén)的輸出由第二功能輸出線的狀態(tài)確定，從而 P3 口線的狀態(tài)取決于第二功能輸出線的電平。 當(dāng)作第二功能使用時(shí)，每一位功能定義如表 1 所示。 P2 口 也 可以驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) LSTTL 門(mén)電路。若外接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器容量為 256B，則可使用 MOVX A， Ri類(lèi)指令由 PO 口送出 8 位地址， P2 口上引腳的信號(hào)不會(huì)改變， 這時(shí) P2 口仍可作通用 I/O 端口使用。在外接程序存儲(chǔ)器的系統(tǒng)中，由于訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器的操作連續(xù)不斷， P2 口不斷送出地址高 8 位。這時(shí)在 CPU的控制下，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) MUX 倒向右邊，接通內(nèi)部地址總線。 鎖存器P 2 . XDCP讀鎖存器寫(xiě)鎖存器內(nèi)部總線讀引腳V C CP 2 . X引腳內(nèi)部上拉電阻1地址 控制M U X 圖 7 P2 口位結(jié)構(gòu) ① P2 口作通用 I/O 端口使用 當(dāng) P2 口作通用 I/O 端口使用時(shí)，是一個(gè)準(zhǔn)雙向口，此時(shí)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) MUX 倒向左邊，輸出級(jí)與鎖存器接通，引腳可接 I/O 設(shè)備，其輸入輸出操作與 P1 口完全相同。 3) P2 口（ ～ ， 21～ 28 腳 ） 端口功能 P2 口也為 準(zhǔn)雙向口 ， P2 口的結(jié)構(gòu)如圖 7 所示，引腳上拉電阻同 P1 口。由于內(nèi)部具有上拉電阻，也可以直接被集電極度開(kāi)路和漏極開(kāi)路電路驅(qū)動(dòng)，不必外加上拉電阻。由內(nèi)部上拉電阻作用形成成高電平，同時(shí)也能被外部輸入源拉成低電平，即當(dāng)外部輸入 “1”時(shí)該口線為高電平，而輸入 “0”時(shí)，該口線為低電平。作輸出時(shí)，將 “0”寫(xiě)入鎖存器，場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通，輸出為 “0”。對(duì) 8051/8751來(lái)說(shuō) P0 口既能作為輸入輸出口，又能作為地址 /數(shù)據(jù)總線使用， 2) P1 口（ ～ 、 1～ 8 腳） 端口功能 P1 口為準(zhǔn)雙向口 ， 作通用 I/O 端口使用 。1 圖 5 P0 口位結(jié)構(gòu) 圖 5 是 P0 口位結(jié)構(gòu)，包括 ： 1 個(gè)輸出鎖存器 ， 2 個(gè)三態(tài)緩沖器， 1 個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)電路和 1 個(gè)輸出控制端。 P PP3 口為準(zhǔn)雙向口（在用作輸入線時(shí)，口鎖存器必須先寫(xiě)入 “1”，故稱為準(zhǔn)雙向口），負(fù)載能力為 4 個(gè) LSTTL 電路 。 (1) 并行 I/O 端口 MCS51 單片機(jī)設(shè)有四個(gè) 8 位雙向 I/O 端口（ P0、 P P P3），每一條 I/O 線都能獨(dú)立地用作輸入或輸出。單片機(jī) 中 存儲(chǔ)器 的編址方式 和 I/O 口鎖存器、工作寄存器 的 編址方式 相同 。程序存儲(chǔ)器 是 只讀存儲(chǔ)器（ ROM）。 P1 在每一個(gè)狀態(tài) S 的前半部分有效， P2 在每個(gè)狀態(tài)的后半部分有效。 外部方式時(shí)鐘 不常 用，若要用時(shí) ， 只要將 XTAL1 接地， XTAL2 接外部振蕩器就行。 時(shí)鐘電路 主要有 晶振 和電容組成，并構(gòu)成諧振回路。如圖 4 所示?？刂破?實(shí)質(zhì) 上 就 是復(fù)雜的時(shí)序控制電路 ， CPU 從 ROM 取指令后放入 IR，然后用 IR對(duì)指令譯碼，并 產(chǎn)生 各種控制信號(hào)，從而使 單片機(jī) 的各部分硬件按照時(shí) 序來(lái)完成各種功能。例如能完成加、減、乘、除、加 減 BCD 碼十進(jìn)制調(diào)整、比較等算術(shù)運(yùn)算和與、或、異或、求補(bǔ)、循環(huán)等邏輯操作，操作結(jié)果的狀態(tài)信息送至狀態(tài)寄存器 ， 8051 運(yùn)算器 還可以 用來(lái)位操作。 (1) 運(yùn)算器 運(yùn)算器的功能是進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算。 CPU CPU 是單片機(jī)的 最主要 部件。 主控部分 MCS51單片機(jī) [3]是一塊集成了計(jì)算機(jī)所需要的基本功能部件 的芯片，包括計(jì)算圖 1 獨(dú)立式按鍵 圖 2 矩陣式按鍵 圖 3 系統(tǒng) 原理 框圖 單片機(jī) 溫度傳感器 按鍵 電源 熱釋紅外線傳感器 繼電器 LCD 壓縮機(jī) 5 機(jī)所必需的 CPU、 RAM、 ROM、 I/O 線 和 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器等。 在此 期間，溫度檢測(cè)電路要不斷的檢測(cè) 房間溫度 ，并和設(shè)定溫度進(jìn)行對(duì)比，直到達(dá)到設(shè)定的溫度。 然后紅外線檢測(cè)電路檢測(cè)房間是否有人來(lái)確定空調(diào)的開(kāi)和關(guān)。 驅(qū)動(dòng)電路完成單片機(jī)對(duì)壓縮機(jī)的控制。 3. 硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)框圖 該設(shè)計(jì) 主要 分為四部分，分別是溫度檢測(cè)電路、紅外線檢測(cè)電路、驅(qū)動(dòng)電路和鍵盤(pán)掃描電路。行列式鍵盤(pán)適用在 4 按鍵個(gè)數(shù)較多時(shí)，它的使 用節(jié)省了更多的 I/O 口資源如圖 2。 按鍵部分 按鍵操作分為兩種：獨(dú)立式鍵盤(pán)和行列式鍵盤(pán)。 (4) 功耗低 。 (3) 體積小、重量輕 。 (2) 數(shù)字式接口 。接 收到信號(hào)后 的 液晶顯示器一直保持 同樣 的色彩和亮度，和 陰極射線管顯示器 是不同的 。但是和液晶顯示器相比數(shù)碼管顯示的數(shù)字較少，如果要求顯示許多符號(hào)，比較繁雜，而且消耗功率大。由于 其功率大，可以用 作 照明， 當(dāng) 大量發(fā)光管用作照明時(shí)，散熱 的 設(shè)計(jì) 是很關(guān)鍵的 。發(fā)光管和 LED 數(shù)碼管很常用，軟硬件都非常簡(jiǎn)單。RE200B 利用熱釋電材料極化隨溫度變化的特性來(lái)探測(cè)紅外輻射 ， 雙靈敏元互補(bǔ) 的 方法抑制溫度變化產(chǎn)生的干擾，提高了傳感器的工作穩(wěn)定性。 本系統(tǒng)采用了熱釋電紅外傳感器 RE200B，它的制 作簡(jiǎn)單、成本低、安裝比較方便，抗干擾能力強(qiáng)、 不產(chǎn)生任何輻射、 靈敏度高、安全可靠。所不一樣的是前者的熱電系數(shù)比后者，它里面的熱元件由硫酸三甘鐵、鉭酸鋰以及高熱電系數(shù)的鐵鈦酸鉛汞陶瓷配合濾光鏡片組成。 設(shè)計(jì)采 用的 DS18B20是由美國(guó) DALLAS 公司推出的 ， 它可以將地址