【正文】 計數(shù)器的溢出信號作為中斷請求信號，去置位定時器溢出標位，向單片機的CPU申請中斷。如檢測各位LED是否正常顯示系統(tǒng)設(shè)置開機時的界面，檢查硬件時鐘DS1302是否處于更換新品后初次使用為起振狀態(tài)，還是處于備用電源供電震蕩保持狀態(tài)，檢測環(huán)境光是如何影響光采集電路輸出信號等。本系統(tǒng)中自檢初始化主要指接口芯片的檢測芯片內(nèi)部設(shè)定參數(shù)的初始化內(nèi)部寄存器的初始化。其監(jiān)控主程序流程圖如圖41所示：系統(tǒng)初始化設(shè)定定時器，允許定時中斷看門狗激活人體傳感器處理任務(wù)環(huán)境光處理任務(wù)遙控器處理任務(wù)定時時鐘管理開始圖41 監(jiān)控主程序流程圖系統(tǒng)自檢初始化是保證整個控制系統(tǒng)能夠正常運行的重要條件，系統(tǒng)價電復(fù)位后，直接進入自檢初始化程序，完成系統(tǒng)的自檢初始化的自檢及初始化。監(jiān)控主程序接受和分析來自鍵盤的命令，進而把控制轉(zhuǎn)到相應(yīng)的處理子程序的入口，起引導(dǎo)作用。本控制軟件的模塊主要包括：系統(tǒng)監(jiān)控主程序模塊、數(shù)據(jù)采集模塊及系統(tǒng)功能鍵。用戶軟件的開發(fā)與系統(tǒng)硬件有著密切的關(guān)系。硬件時鐘一般在系統(tǒng)的+5V主電源情況下工作，而只有系統(tǒng)+5V電源消失的情況下，為確保硬件時鐘的正常運行。系統(tǒng)接通220V交流電源后，將220V交流電變壓到9V，經(jīng)過二極管全波整流、電解電容CC2濾波，在經(jīng)一只正在正輸出穩(wěn)壓器LM7805，為了緩沖負載突變，改善瞬態(tài)響應(yīng)，輸出端還采用了電容CC4，最后得到+5V的直流工作電源，用于給控制系統(tǒng)中單片機系統(tǒng)及其它外圍電路的Vcc+端供電，其供電原理圖如圖314。即基極為低電平時，三極管導(dǎo)通，驅(qū)動蜂鳴發(fā)出聲音以示教室燈工作超時，即基極為高電平時，三極管截止，蜂鳴器不工作，教室燈工作正常。本系統(tǒng)采用超時報警的電路如圖313所示。便于遙控信號采集。此紅外線接收器是一種集紅外線接收和放大于一體，不需要任何外接元件，只是焊上一個10mf的濾波電容，可以使接收器工作更可靠。遙控器的數(shù)據(jù)流識別后，就為遙控器的軟件設(shè)計提供了依據(jù)。解碼的關(guān)鍵是如何識別“0”和“1”，由示波器采集的信號及位的定義我們可以發(fā)現(xiàn)“0”、“1”，不同的高電平的寬度不同，“0”，“1”，所以必須根據(jù)高電平的寬度區(qū)別“0”和“1”。如果按鍵下超過40ms仍不松開，接下來發(fā)射重復(fù)代碼，仍為一個起始碼（）和一個16位數(shù)據(jù)碼（）組成。每個鍵的信號測量數(shù)據(jù)如表33，X1表示引導(dǎo)碼的寬度，X2表示識別碼和數(shù)據(jù)碼的總寬度，其寬度單位為 ms。 紅外遙控數(shù)據(jù)流的編碼結(jié)構(gòu)為了使系統(tǒng)具有較強的抗干擾能力，信號的碼流絕大多數(shù)采用“重復(fù)”發(fā)送方式，但其重復(fù)規(guī)則有所不同，可概括為以下幾種：（1） 簡單重復(fù)方式，即將數(shù)碼進行簡單重復(fù)發(fā)送；（2） 有引導(dǎo)碼的數(shù)據(jù)重復(fù)方式，引導(dǎo)碼主要是為了保證接收同步；（3） 重復(fù)碼方式，為了降低功耗，第一組數(shù)據(jù)發(fā)送出去后，每隔一定時間僅發(fā)出一個窄脈沖，稱為重復(fù)碼； 紅外遙控數(shù)據(jù)流的識別選用遙控器鍵盤的時候，原本我們并不知道其具體的編碼規(guī)則及數(shù)據(jù)碼流。工業(yè)設(shè)備中，在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等環(huán)境下，采用紅外線遙控不僅可靠而且能有效地隔離電氣干擾。 遙控鍵盤管理模塊電路紅外遙控鍵盤是目前使用最廣泛的一種遙控手段。出現(xiàn)故障，內(nèi)部定時器將使看門狗WDI處于低電平狀態(tài)，為系統(tǒng)提供保護，避免死機程序跑飛貨進入死循環(huán)等意外的發(fā)生。本系統(tǒng)中X5045的硬件連接圖如圖310所示圖 310 本系統(tǒng)中X5045的硬件連接圖系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲及故障保護部分由X5045組成，X5045是一種串行通訊的512字節(jié)EEPROM，同時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低于檢測門限時，輸出復(fù)位信號，X5045輸出復(fù)位電平有效，為了復(fù)位更加可靠，其復(fù)位輸出端外接一個10K的上拉電阻，并與AT89C52的復(fù)位端相連，看門狗能在電源上電、掉電期間產(chǎn)生一個復(fù)位信號。WD1=1,WD0=1,禁止看門工作。WD1=0,WD0=1。其中WDI、WDO和看門狗電路有關(guān)，其余位和EEPROM得工作設(shè)置有關(guān)。圖 39 X5045的引腳排列看門狗定時器的預(yù)置時間是通過X5045的狀態(tài)寄存器的相應(yīng)位來設(shè)定的。由于系統(tǒng)需要看門狗和EEPROM所以本硬件設(shè)計中使用美國XICOR公司生產(chǎn)的芯片X5045。雖然在程序設(shè)計中，可以使用軟件陷阱的方法來減少這種情況的發(fā)生，但是不能完全解決這個問題，因此還應(yīng)該在硬件設(shè)計中使用看門電路，這樣的單片機發(fā)生死機的情況下，看門狗將產(chǎn)生一個復(fù)位信號給單片機，使單片機復(fù)位，重新執(zhí)行程序。初始化后就可以按正常方法調(diào)整時間。100μF就可以保證1小時的正常走 時。雖然DS1032 在主電源掉電后的耗電很小，但是，如果要長時間保證時鐘正常，最好選用小型充電 電池。DS1032與RAM相關(guān)的寄存器分為兩類：一類是單個RAM單元，共31個，每個單元組態(tài)為一個8位的字節(jié)，其命令控制字為COH～FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；再一類為突發(fā)方式下的RAM寄存器，在此方式下可一次性讀、寫所有的 RAM的31個字節(jié)。 在DS1032的時鐘日歷或RAM進行數(shù)據(jù)傳送時，DS1032必須首先發(fā)送命令字節(jié)。I/O為串行數(shù) 據(jù)輸入輸出端（雙向），后面有詳細說明。上電運行時，在Vcc≥205V之前，RST 必須保持低電平。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。數(shù)據(jù)輸入/輸出端I/ 引腳，進行數(shù)據(jù)傳輸。RST是復(fù)位/片選線，通 過把RST輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送，與單片機的復(fù)位信號相連。系統(tǒng)正常運行時，Vcc1大于Vcc2， 因此由Vcc1給DS1302供電，在主電源關(guān)閉的情況下，則由Vcc2給DS1302供電，保持 時鐘的連續(xù)運行。Vcc1外接系統(tǒng)供電模塊的輸出穩(wěn)定電壓+5V，為DS1302 的主電源。它可以對年、月、日、周日、時、 分、秒進行計時，具有閏年補償功能，,DL302 的升級產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源／后背電源雙電源引腳，同時提供了對后背電源進行涓細電流充電的能力。而現(xiàn)在流行的串行時鐘芯片很多，如DSL30DSL30DSL30PCF8485等，這些電路的接口簡單、價格低廉、使用方便，被廣泛的使用。比如晚間休息、假期等時聞段應(yīng)該關(guān)掉教室燈光控制系統(tǒng)，以節(jié)約 能源，因此本研究還加入硬件時鐘電路以保證系統(tǒng)的智能化運行。在電路設(shè)計中，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引腳2與地信號引腳3之間加一個6800PF的電容，增加人體存在傳感器輸出信號的可靠性。人體傳感器HP208型號的正視圖如圖35所示：圖 35 人體傳感器HP208型號和+700176。 人體傳感器HP208是深圳市浩博特電子有限公司研發(fā)和生產(chǎn)的基于紅外線技術(shù)的智能產(chǎn)品，它的主要特性如下：(1) 感應(yīng)為全自動方式，人進入感應(yīng)范圍時輸出高電平(），人離開感 應(yīng)范圍則自動延時關(guān)閉高電平，輸出低電平()，其高低電平利于采集； (2) 采用可重復(fù)觸發(fā)方式。 人體傳感器透鏡的信號采集敏感區(qū)示意圖如圖34，圖 34 信號采集敏感區(qū)有人進入時，移動人體發(fā)出的紅外線被紅外傳感器接收，則人體存在被感應(yīng)，并輸出 高電平。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)信號處理而輸出有人體存在的信號。3) 人體存在的探測，其傳感器包含兩個互相串聯(lián)的熱釋電元，而且制成的兩個電 極化方向正好相反，環(huán)境背景輻射對兩個熱釋元件幾乎具有相同的作用，使其產(chǎn)生釋 電效應(yīng)相互抵消，于是探測器無信號輸出。1) 這種探頭是以探測人體輻射為目標的，所以熱釋電元件對波長為10μM左右的 紅外輻射非常敏感。人體發(fā)射的 10μM叫左右的紅外線通過菲泥爾濾光片增強后聚集到紅外感應(yīng)源上。 其原因為：①被測對象自身發(fā)射紅外線，可不必另設(shè)光源；②、351LM、81411M三個被稱為“大氣窗口”的特定光通量的紅外線吸收甚少，可非 常容易被檢測；③中、遠紅外線不受可見光影響，可不分晝夜進行檢測。量子型與熱型 的特點相反，而且要求冷卻條件。根據(jù)工作原理，紅外傳感器分為熱型 和量子型兩類，熱型紅外傳感器也稱熱釋電紅外傳感器或被動紅外傳感器。這種CS控制作用允許在同時使用多片TLc549時，共用I／OcLOCK，以減少多路(片)A／D使用時的I／O控制端口。它的工作原理是TLC549帶有片內(nèi)系統(tǒng)時鐘，該時鐘與I／O CLOCK是獨立工作的，無需特殊的速度或相位匹配。TLC549采用差分參考電壓高阻輸入，抗干擾，可按比例量程校準轉(zhuǎn)換范圍，由于其VREF接地時，(VREF+)(VREF)≥1 V，故可用于較小信號的采樣，此外，該芯片還單電源3～6v的供電范圍?？偸д{(diào)誤差最大為177。TLC549是采用IinCMOSTM技術(shù)并以開關(guān)電容逐次逼近原理工作的8位串行A／D芯片，可與通用微處理器、控制器通過I／O CLOCK、CS、DATA OUT三條口線進行串行接口。傳感器選擇光敏電阻，用精密電阻與之串聯(lián)分壓得到一電壓信號送給A／D