【正文】 制端電流來改變占空比，達到精密穩(wěn)壓目的。因此在代換選型時，要務必關注其所輻射紅外光信號的波長參數。另外，也不可任意變更接收管的限流電阻。反應給單片機控制系統(tǒng)，單片機就發(fā)出相應的指令。當接收管接收到紅外線，通過調節(jié)可變電阻調節(jié)基極的電流。接收管外形圖（17） 本設計采用普通的紅外接收管代替了1838B，構建外圍電路來模擬1838B，抗干擾能力可能不及1838B效果顯著。五極管多用在小功率范圍中。發(fā)射四極管的放大作用和輸出輸入電路間的隔離效果優(yōu)于三極管，應用最廣。 發(fā)射管壽命取決于陰極發(fā)射電子的能力。 發(fā)射管管殼用玻璃或陶瓷制造。超蒸發(fā)冷卻1000瓦以上，80年代已制成陽極損耗功率為1250千瓦的超蒸發(fā)冷卻發(fā)射管。各種冷卻方式下每平方厘米陽極內表面的散熱能力為：水冷100瓦；風冷30瓦。中小功率發(fā)射管的陽極采取自然冷卻方式，用鎳、鉬或石墨等材料制造，裝在管殼之內，工作溫度可達 600℃。用氣相沉積方法制造的石墨柵極，具有良好的性能。柵極多用鉬絲或鎢絲繞制,或用鉬片經電加工等方法制造。大功率發(fā)射管一般采用碳化釷鎢絲陰極，有螺旋、直條或網籠等結構形式。圖中，自左至右為陰極、第一柵、第二柵、柵極陰極組裝件和裝入陽極后的整個管子。 發(fā)射管多采用同心圓筒電極結構。廣播、通信和工業(yè)設備的發(fā)射管，工作20千瓦，效率為40％。發(fā)射管工作頻率提高時，輸出功率和效率都會降低，因此1936年首次實用的脈沖雷達工作頻率僅28兆赫，80年代則已達 400兆赫以上。本設計通過程序模擬來完成頻率發(fā)射，給fas這個Io口一定頻率的脈沖接2三級管基極，發(fā)射極接著發(fā)射管，三級管接收到脈沖導通，發(fā)射管發(fā)出相應頻率的紅外線， 也可通過硬件設計來獲得頻率脈沖，可以通過555芯片夠成的震蕩電路調節(jié)來獲得，或通過CD4069非門芯片構成的脈沖自激電路、或三極管構成的自激震蕩電路來調節(jié)獲得，這里就不做詳解。發(fā)射管是無線電廣播、通信、電視發(fā)射設備和工業(yè)高頻設備中的主要電子器件 發(fā)射管外形圖（16） 本設計采用這種發(fā)射管發(fā)射特定頻率（38KHz）的紅外信號，這樣發(fā)出特定頻率的紅外線可以有效的避免外界或自然光的干擾，也可以增加發(fā)射距離。（二）紅外發(fā)射管 簡介：產生或放大高頻功率的靜電控制電子管，有時也稱振蕩管。其中，無線傳感器在20072010年復合年增長率預計會超過25%。流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器的市場規(guī)模最大，分別占到整個傳感器市場的21%、19%和14%。就世界范圍而言，傳感器市場上增長最快的依舊是汽車市場，占第二位的是過程控制市場，看好通訊市場前景。 傳感器市場發(fā)展前景咨詢公司INTECHNOCONSULTING的傳感器市場報告顯示，2008年全球傳感器市場容量為506億美元，預計2010年全球傳感器市場可達600億美元以上。圖中的紅燈和綠燈表示傳感器的狀態(tài)。當元件接收輻射，引起非電量的物理變化時，可以通過適當的變換后測量相應的電量變化。檢測其中某一性能的變化，便可探測出輻射。下面以熱探測器為例子來分析探測器的原理。 依照上面的流程，紅外系統(tǒng)就可以完成相應的物理量的測量。 （8）顯示設備這是紅外設備的終端設備。 （7）信號處理系統(tǒng)將探測的信號進行放大、濾波，并從這些信號中提取出信息。 （6）探測器制冷器由于某些探測器必須要在低溫下工作，所以相應的系統(tǒng)必須有制冷設備。它是利用紅外輻射與物質相互作用所呈現出來的物理效應探測紅外輻射的傳感器，多數情況下是利用這種相互作用所呈現出的電學效應。又稱調制盤和斬波器，它具有多種結構。相當于雷達天線，常用是物鏡。 （2）大氣衰減待測目標的紅外輻射通過地球大氣層時，由于氣體分子和各種氣體以及各種溶膠粒的散射和吸收，將使得紅外源發(fā)出的紅外輻射發(fā)生衰減。有關專家指出，傳感器領域的主要技術將在現有基礎上予以延伸和提高，各國將競相加速新一代傳感器的開發(fā)和產業(yè)化，競爭也將日益激烈。 紅外傳感器根據探測機理可分成為：光子探測器（基于光電效應）和熱探測器（基于熱效應）。 傳感電路（15）紅外傳感器概述　　紅外技術發(fā)展到現在，已經為大家所熟知，這項技術在現代科技、國防科技和工農業(yè)科技等領域得到了廣泛的應用。紅外傳感器具有一對紅外信號發(fā)射與接收管。 四 傳感部分（一）紅外傳感器這個小車運用了2只紅外發(fā)射管（970nm）和一只紅外接收管構成紅外傳感系統(tǒng)，來檢測前方、左前方和右前方的障礙，檢測距離范圍為10～80cm。該芯片的主要特點是:工作電壓高，最高工作電壓可達46V。同過對輸入引腳①、②、③、④的高、低不同電壓，使步進電機能正反轉，讓電機根據89C52單片機的控制信號的輸出來控制L298N四個輸入腳的電壓、從而達到我們所要達到的功能。 為了方便快捷我們選擇方案二。但是由于使用的是四相的步進電機，就需要對四路信號分別進行放大，由于放大電路很難做到完全一致，當電機的功率較大時運行起來會不穩(wěn)定，而且電路的制作也比較復雜。基于上述比較，為了方便地對電機進行無級調速，和需要電機帶負載能力強的特點，這里我們采用直流變速電機?！　? 方案二：采用步進電機控制小車的爬坡運動，步進電機具有控制簡單、定位精確、無積累誤差等優(yōu)點。（二）電機的選擇方案 方案一：采用直流電機控制小車的運動，直流電機具有最優(yōu)越的調速性能，主要表現在調速方便（可無級調速）、調速范圍寬、低速性能好（起動轉矩大、起動電流?。?、運行平穩(wěn)、效率高等方面。采用AT89C51進行控制比較簡單，但是51單片機資源有限，控制輸入輸出，需要外接8279之類的芯片進行I/O擴展。方案二：采用AT89C51單片機進行控制。FPGA采用并行的輸入輸出方式，提高了系統(tǒng)的處理速度，適合作為大規(guī)模實時系統(tǒng)的控制核心。(3) 應用系統(tǒng)開發(fā)具有特殊性。其應用特點：(1) 有可供用戶使用的大量I/O口線。用89C51單片機構成最小應用系統(tǒng)時，只要將單片機接上時鐘電路和復位電路即可， 89C51單片機最小系統(tǒng)所示如圖3,。 按鍵輸入、LED顯示功能。使用單片機片內程序存儲器。對51系列單片機來說,最小系統(tǒng)一般應該包括:單片機、晶振電路、復位電路、按鍵輸入、顯示輸出等?！馲TAL2：來自反向振蕩器的輸出。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源(VPP)。但在訪問內部部數據存儲器時，這兩次有效的PSEN信號將不出現?！馪SEN：外部程序存儲器的選通信號。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高平時間。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口： RXD(串行輸入口) TXD(串行輸出口) INT0(外部中斷0) INT1(外部中斷1) T0(記時器0外部輸入) T1(記時器1外部輸入) WR (外部數據存儲器寫選通) RD (外部數據存儲器讀選通)同時P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。當P3口寫入“1”后，它們被內部上拉為高電平，并用作輸入。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數據存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。●P2口：P2口為一個內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳電位被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。P1口管腳寫入“1”后，電位被內部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。在FLASH編程時，P0口作為原碼輸入口，當FLASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部電位必須被拉高。當P1口的管腳寫“1”時，被定義為高阻輸入。當然一定的誤差是可以在使用中被接受的， 的晶體振蕩器也會因晶體本身所存在的誤差使波特率產生誤差，但晶體本身的誤差對波特率的影響是十分之小的，可以忽略不計。32)(()/(256TH1)) 　　TH1=250 　　12M 　　9600=(2247。如我們要得到9600 的波特率， 和12M，定時器1 為模式2，SMOD 設為1，分別看看那所要求的TH1 為何值。在這個定時模式2 下定時器1 溢出速率的計算公式如下： 　　溢出速率=（計數速率）/(256－TH1) 　　上式中的“計數速率”與所使用的晶體振蕩器頻率有關，在51 芯片中定時器啟動后會在每一個機器周期使定時寄存器TH 的值增加一，一個機器周期等于十二個振蕩周期，所以可以得知51 芯片的計數速率為晶體振蕩器頻率的1/12，一個12M 的晶振用在51 芯片上，那么51 的計數速率就為1M。32）定時器1 溢出速率 　　上式中如設置了PCON 寄存器中的SMOD 位為1 時就可以把波特率提升2 倍。那么我們怎么去計算這兩個模 　　式的波特率設置時相關的寄存器的值呢？可以用以下的公式去計算。模式2 的波特率是固定在fosc/64 或fosc/32，具體用那一種就取決于PCON 寄存器中的SMOD位，如SMOD 為0，波特率為focs/64,SMOD 為1，波特率為focs/32。10=960 字節(jié)。波特率是指串行端口每秒內可以傳輸的波特位數。AT89C51 和AT89C2051 等51 系列芯片只有兩個定時器，定時器0 和定時器1，而定時器2是89C52 系列芯片才有的。常用的串口模式1 是傳輸10 個位的，1 位起始位為0,8 位數據位，低位在先，1 位停止位為1。但在模式1 中，SM2=1時，當未收到有效的停止位，則不會對RI 置位。其它模式中則是在接收停止位的半中間，由硬件置位。 　　RI 接收中斷標識位。TI 置位后，申請中斷，CPU 響應中斷后，發(fā)送下一幀數據。在模式0，發(fā)送完第8 位數據時，由硬件置位。在模式1 中，當SM2=0，RB8 是已接收數據的停止位。該位可能是奇偶位，地址/數據標識位。該位可以用軟件根據需要置位或清除，通常這位在通信訊味中做奇偶位，在多處理機通信中這一位則用于表示是地址幀還是數據幀。大家也可以用上面的實際源碼加入REM=0 來進行實驗。REM 是由軟件置位或清零。在模式0 中要求該位為0。UART 為(Universal Asynchronous Receiver）的英文縮寫。SM0 SM1 模式功能波特率 0 0 0 同步移位寄存器 fosc/12 　　0 1 1 8位UART 可變 　　1 0 2 9位UART fosc/32 或fosc/64 　　1 1 3 9位UART 可變 　　在這里只說明最常用的模式1，其它的模式也就一一略過，有興趣的朋友可以找相關的硬件資料查看。它的各個位的具體定義如下： 　　SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI 　　SM0、SM1 為串行口工作模式設置位，這樣兩位可以對應進行四種模式的設置。它的尋址地址是98H，是一個可以位尋址的寄存器，作用就是監(jiān)視和控制51 芯片串行口的工作狀態(tài)。 　　SCON 串行口控制寄存器通常在芯片或設備中為了監(jiān)視或控制接口狀態(tài)，都會引用到接口控制寄存器。當然你也可以用其它的名稱。發(fā)送器則不需要用到雙緩沖，一般情況下我們在寫發(fā)送程序時也不必用到發(fā)送中斷去外理發(fā)送數據?！睂嶋H上SBUF 包含了兩個獨立的寄存器，一個是發(fā)送寄存，另一個是接收寄存器，但它們都共同使用同一個尋址地址－99H。至于串口通信需要用到那些特殊功能寄存器呢，它們是SCON，TCON，TMOD，SCON等，各代表什么含義呢？ SBUF數據緩沖寄存器這是一個可以直接尋址的串行口專用寄存器。在掉電模式下，保存RAM的內容并且凍結振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復位為止。在閑置模式下，CPU停止工作。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復編程以前，該操作必須被執(zhí)行。也就是說所有教科書、網絡教程上的程序（不論教科書上采用的單片機是8051還是89C51還是MCS51等等），在89S51上一樣可以照常運行，這就是所謂的向下兼容。 兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列產品。 電源關閉標識。 內部集成看門狗計時器，不再需要像89C51那樣外接看門狗計時器單元電路。 工作頻率為33MHz，大家都知道89C51的極限工作頻率只有24M，就是說S51具有更高工作頻率，從而具有了更快的計算速度。 89S51相對于89C51增加的新功能： 新增加很多功能，性能有了較大提升，價格卻基本不變，甚至比89C51更低！ ISP在線編程功能，這個功能的優(yōu)勢在于改寫單片機存儲器內的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離。如采用外部時鐘源驅動器件，XTAL2應不接。該反向放大器可以配置為片內振蕩器。低功耗的閑置和掉電模式135個中斷源 1132可編程I/O線9三級程序存儲器鎖定74K字節(jié)可編程閃爍存儲器 ：1000寫/擦循環(huán)：10年5主要特性如下圖1所示：●與MCS51 兼容●4K字節(jié)可編程閃爍存儲器●壽命：1000寫/擦循環(huán)●數據保留時間：10年●全靜態(tài)工作：0Hz24Hz●三級程序存儲器鎖定●128*8位內部RAM●32可編程I/O線●兩個16位定時器/計數器●5個中斷源 AT89C51單片機引腳圖（11）●可編程串行通道 ●低功耗的閑置和掉電模式●片內振蕩器和時鐘電路 主要優(yōu)勢：1它集 Flash 程序存儲器既可在線編程（ISP），也可用傳統(tǒng)方法進行編程，所以低價位 AT89C51單片機可為提供許多高性價比的應用場合，可靈活應用于各種控制領域，對于簡單的測溫系統(tǒng)已經足夠。