【正文】 urce Group 139。點擊“ProjectNew Project…”菜單，如下圖：圖28 新建工程頁面 （3）選擇工程文件要存放的路徑，輸入工程文件名，如LED, 最后單擊保存：圖29 保存工程頁面 （4）在彈出的對話框中選擇CPU 廠商及型號：圖30 CPU型號選擇頁面 （5）選擇好選擇CPU 廠商及型號，如Atmel公司的89c51，之后，單擊確定：圖31 選定CPU型號 （6）接著彈除一個對話框，問“將標準的8051啟動代碼復制到項目文件夾并將文件添加到項目中？”，選擇“是”：圖32 詢問頁面 （7）新建一個C51文件。 keil uVision2新建項目、編輯、編譯以及調試運行 （1）安裝好Keil軟件以后，打開它。C51編譯器的功能不斷增強， 使用戶可以更加貼近CPU本身，及其它的衍生產品。它還能嵌入匯編，您可以在關鍵的位置嵌入，使程序達到接近于匯編的工作效率。4 軟件系統設計 keil uVision2簡介 keil uVision2是德國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統，使用接近于傳統C語言的語法來開發(fā)。由此可以看出，通過光敏電阻測量光強的原理基本和熱敏電阻測量溫度一致。光敏電阻器的阻值隨入射光線（可見光）的強弱變化而變化，在黑暗條件下，它的阻值（暗阻）可達1~10M歐,在強光條件（100LX）下，它阻值（亮阻）僅有幾百至數千歐姆。光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉換（將光的變化轉換為電的變化）。這是由于光照產生的載流子都參與導電，在外加電場的作用下作漂移運動，電子奔向電源的正極，空穴奔向電源的負極，從而使光敏電阻器的阻值迅速下降。u 光敏敏傳感器 光敏電阻又稱光導管，常用的制作材料為硫化鎘，另外還有硒、硫化鋁、硫化鉛和硫化鉍等材料[8]。圖26 熱敏amp。這樣就把電阻隨溫度的變化關系轉化為電壓隨溫度變化的關系了。因此，在要求不高的應用系統中，在一定的溫度范圍內，常常把溫度與阻值看成是線性的關系，以簡計算和系統設計。圖25 熱敏電阻特性曲線圖 熱敏電阻的阻值——溫度特性曲線是一條指數曲線，線性度差，因此，在使用時要進行線性化處理。正溫度系數熱敏電阻器（PTC）在溫度越高時電阻值越大，負溫度系數熱敏電阻器（NTC）在溫度越高時電阻值越低，它們同屬于半導體器件。光敏傳感器模塊u 熱敏傳感器熱敏電阻器是敏感元件的一類，按照溫度系數不同分為正溫度系數熱敏電阻器（PTC）和負溫度系數熱敏電阻器（NTC）[10]。舉個例子，如果我們要使數碼管的最低位顯示“A”，那么，首先通過控制DS1，選中位選控制的74HC573，控制DSD7為“0”（共陰，如果是共陽的數碼管就置“1”），然后通過控制 DS2，選中段選選控制的74HC573，在DSD0~DSD7輸入0x77，即可實現“A”在第3位顯示。下面以1為高電平，0 為低電平，給出字形碼表，見圖22。根據各管的接線形式，它可分為兩種，一是共陽極（發(fā)光二極管的陽極都接在一個公共點上），如圖20，另一是共陰極（發(fā)光二極管的陰極都接在一個公共點上），如圖21。 四相步進電機驅動方式可以采用雙四拍(AB→BC→CD→DA→AB)方式，也可以采用單四拍(A→B→C→D→A)方式，或單、雙八拍(A→AB→B→BC→C→CD→D→DA→A)方式。而0、3號齒和A、B相繞組產生錯齒，5號齒就和A、D相繞組磁極產生錯齒。圖17 四相步進電機步進示意圖 開始時，開關SB接通電源，SA、SC、SD斷開，B相磁極和轉子0、3號齒對齊，同時，轉子的4號齒就和C、D相繞組磁極產生錯齒，5號齒就和D、A相繞組磁極產生錯齒。只要對步進電機的各相繞組按合適的時序通電，就能使步進電機步進轉動。 步進電機模塊 步進電機是數字控制電機，它將脈沖信號轉變成角位移，即給一個脈沖信號，步進電機就轉動一個角度，電機的總轉動角度由輸入脈沖數決定，而電機的轉速由脈沖信號頻率決定,因此非常適合于單片機控制。 程序中改變單片機的輸出波形的頻率，就可以調整控制蜂鳴器音調。 圖14 蜂鳴器驅動電路圖15 ULN2003內部結構圖16 ULN2003等效電路如圖14所示，蜂鳴器的正極接到VCC電源上面，蜂鳴器的負極接到圖16等效電路的OUTPUT端，單片機IO 通過控制圖16電路的INPUT 端，當IO 輸出低電平時，三極管截止，沒有電流流過線圈，蜂鳴器不發(fā)聲；當IO 輸出高電平時，三極管導通，這樣蜂鳴器的電流形成回路，發(fā)出聲音。蜂鳴器發(fā)聲原理是電流通過電磁線圈，使電磁線圈產生磁場來驅動振動膜震動發(fā)聲的，因此需要一定的電流才能驅動它。圖12 LED電阻計算公式圖13 LED模塊電路原理圖 根據原理圖分析可知，當由IO 口控制的J13被置低（即連接到LED負極）時，發(fā)光二極管導通，被點亮。工作電流是2mA30mA。LED的特點非常明顯，壽命長、光效高、無輻射與低功耗。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。LED的心臟是一個半導體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，是負極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。 （4）提供ISP 下載接口，為AT89S5X系列單片機編程。 （2）帶USB轉串口模塊，能為STC系列單片機編程，能與PC機進行串口通信。電路如圖8所示。MAX232芯片是美信公司專門為電腦的RS232標準串口設計的單電源電平轉換芯片,使用+5v單電源供電。u RS232硬件電路51單片機有一個以上全雙工的串行通訊口，所以單片機和計算機之間可以方便地進行串口通訊。RS485最高傳輸速率可達到10Mbps。RS485的接口電平比RS232電平降低了。RS485傳輸距離要比RS232大很多。MCS51的串行數據傳輸很簡單，只要向發(fā)送緩沖器寫入數據即可發(fā)送數據，而從接收緩沖器讀出數據即可接收數據。SBUF為串行口的收發(fā)緩沖器，它是一個可尋址的專用寄存器，其中包含了接收器和發(fā)送器寄存器，可以實現全雙工通信。停止位可以是 （4） 停止位：用邏輯1（mark）表示。 （3） 奇偶校驗位：奇偶校驗位實際上是傳送的附加位，若該位用于奇偶校驗，可校檢串行傳送的正確性。數據位中低位在前，高位在后。發(fā)送器通過發(fā)送起始位開始一幀字符的傳送。異步通信中，接收器和發(fā)送器有各自的時鐘，它們的工作是非同步的，異步通信用一幀來表示一個字符，其內容如下：一個起始位，僅接著是若干個數據位，圖4中傳輸45H的數據格式。同步通信中，在數據傳送開始時先用同步字符來指示（常約定12個），并由同時傳送的時鐘信號來實現發(fā)送端和接收端同步，即檢測到規(guī)定的同步字符后，接著就連續(xù)按順序傳送數據。串行通信又分同步和異步兩種方式。常用通信方式有兩種：并行通信與串行通信，簡稱并行傳送和串行傳送。 通過手動控制開發(fā)板上的K1開關來打開和斷開系統供電，當K1開關撥至“ON”位置，發(fā)光二極管點亮指示系統上電。單片機開發(fā)板支持以下兩種供電方式： （1） 通過PC機的USB口提供的+5V電源，如圖3所示，即為通過USB為系統供電。小型智能家居系統要求能夠實時控制并通過串口傳輸數據，根據上述的要求，系統選用STC公司的以STC12C5A60S2芯片為主芯片的51核心板單片機，該核心板支持DIP40封裝的STC系列單片機、AT89S5X系列單片機，帶USB轉串口模塊，能為STC系列單片機編程，能與PC進行串口通信。環(huán)境信息用戶輸入信息設備狀態(tài)信息控制界面返回用戶輸入信息用戶控制信息串口窗簾（步進電機）核心控制設備（以STC12C5A60S2為核心）音樂播放（蜂鳴器）花樣燈（LED顯示）溫度，濕度信息LCD顯示火災報警（溫度，濕度）圖1 系統整體框圖3 硬件系統設計 硬件系統概述 小型智能家居系統的核心是單片機的主芯片，因此首先要確定單片機及所用主芯片的類型。 系統設計方案根據設計要求，系統提供了包括了核心控制模塊，串口通信模塊，花樣燈模塊等等。在原有的機械式按鍵開關的基礎上，采用串口通信，來控制各功能模塊，實現了遠距離實時控制。（4）火災報警，利用單片機上的熱敏、光敏傳感器，實時采集周圍的溫度以及光的強度，按照預先設計好的程序，若周圍的溫度升高且同時光強下降，則認為發(fā)生火災，發(fā)出警報。（2）音樂播放，利用單片機上的蜂鳴器模擬音箱，根據指令，按照預先設計好的程序，播放音樂。智能家居的目標是用各種方法或設備使家居生活實現自