【正文】 電平。在選擇電容類型時(shí)，應(yīng)盡量選擇高頻特性好的電容器，如陶瓷電容或鉭電容，并且盡量靠近 6N137 光耦合器的電源管腳；另外，輸入使能管腳在芯片內(nèi)部已有上拉電阻，無需再外接上拉電阻。C 典型應(yīng)用：高速數(shù)字開關(guān)，馬達(dá)控制系統(tǒng)和 A/D 轉(zhuǎn)換等 6N137 光耦合器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、管腳如下圖所示。(2)6N137 工作參數(shù)最大輸入電流，低電平：250uA 最大輸入電流，高電平：15mA 最大允許低電平電壓(輸出高)： 最大允許高電平電壓：VCC最大電源電壓、輸出： 扇出(TTL 負(fù)載)：8 個(gè)(最多) 工作溫度范圍：40176。(1)6N137 簡介6N137 光耦合器是一款用于單通道的高速光耦合器，其內(nèi)部有一個(gè) 850 nm波長 AlGaAs LED 和一個(gè)集成檢測器組成，其檢測器由一個(gè)光敏二極管、高增益線性運(yùn)放及一個(gè)、肖特基鉗位的集電極開路的三極管組成。將瞬態(tài)高壓轉(zhuǎn)移到隔離接口中的電隔離層上，不會(huì)產(chǎn)生損害性的浪涌電流，起到保護(hù)接口的作用。VCC（引腳 8）：電源線引腳。A（引腳 6）：連接到 RS485 總線的 A 端。當(dāng) DE 是高電平時(shí)，這個(gè)引腳的信號(hào)通過 A 和 B 腳被加載給總線。DI（引腳 4）：輸出驅(qū)動(dòng)器的輸入引腳。當(dāng)這個(gè)引腳低電平時(shí)，輸出驅(qū)動(dòng)器無效；當(dāng)這個(gè)引腳高電平時(shí)，輸出驅(qū)動(dòng)器有效，來自 DI 引腳的輸出信號(hào)通過 A和 B 引腳被加載到總線上。當(dāng)這個(gè)引腳低電平時(shí)，RO 引腳有效，MAX485 通過 RO 把來自總線的信號(hào)輸出到單片機(jī)；當(dāng)這個(gè)引腳高電平時(shí)，RO 引腳處于高阻狀態(tài)。是 COMS 電平，可以直接連接到單片機(jī)。 21 MAX485邏輯圖下面是 MAX485 的引腳定義：RO（引腳 1）：接收信號(hào)的輸出引腳。MAX485 具有三態(tài)輸出特性，在使用 MAX485 時(shí)，總線最多可以同時(shí)連接 32 個(gè) MAX485 芯片。 MAX485 簡介MAX485 是一個(gè) 8 個(gè)引腳的芯片，它是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 RS485 收發(fā)器，只能進(jìn)行半雙工的通訊，內(nèi)含一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)信號(hào)接收器。由于多數(shù)液晶顯示模塊的驅(qū)動(dòng)電路是由一片行驅(qū)動(dòng)器和兩片列驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成，所以 12864 液晶屏實(shí)際上是由左右兩塊獨(dú)立的 64*64 液晶屏拼接而成，每半屏有一個(gè) 512*8 bits 顯示數(shù)據(jù)RAM。要顯示某個(gè)圖形或漢字就是將相應(yīng)的點(diǎn)陣信息寫入到相應(yīng)的存儲(chǔ)單元中。每個(gè)顯示點(diǎn)對應(yīng)一位二進(jìn)制數(shù)，1 表示亮，0 表示滅。 圖 為 DS1302 的引腳功能圖： 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路 液晶顯示模塊設(shè)計(jì)12864 漢字圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置 8192 個(gè)中文漢字（16X16 點(diǎn)陣） 、128 個(gè)字符（8X16 點(diǎn)陣）及 64X256 點(diǎn)陣顯示 RAM（GDRAM） 。18I/O 為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)，后面有詳細(xì)說明。上電運(yùn)行時(shí)，在 VCC之前，RST 必須保持低電平。當(dāng) RST 為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對 DS1302 進(jìn)行操作。RST 是復(fù)位/片選線，通過把 RST 輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。當(dāng) VCC 小于 VCC1 時(shí)，DS1302 由 VCC1 供電。DS1302 由 VCC1 或 VCC 兩者中的較大者供電。 引腳功能及結(jié)構(gòu)DS1302 的引腳排列,其中 VCC1 為后備電源，VCC 為主電源。DS1302 內(nèi)部有一個(gè) 318的 用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的 RAM 寄存器。 聲光報(bào)警電路圖 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路 實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 DS1302 的結(jié)構(gòu)及工作原理DS1302 是美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓 為 ～。 復(fù)位電路圖 聲光報(bào)警電路的設(shè)計(jì)如下圖 所示，報(bào)警電路控制端由單片機(jī)的 端來完成，高電平有效。本設(shè)計(jì)采用的是外部手動(dòng)按鍵復(fù)位電路。 時(shí)鐘電路圖 復(fù)位電路的設(shè)計(jì)復(fù)位方法一般有上電自動(dòng)復(fù)位和外部按鍵手動(dòng)復(fù)位，單片機(jī)在時(shí)鐘電路工作以后, 在 RESET 端持續(xù)給出 2 個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)就可以完成復(fù)位操作。因?yàn)橐粋€(gè)機(jī)器周期含有 6 個(gè)狀態(tài)周期，而每個(gè)狀態(tài)周期為 2 個(gè)振蕩周期，所以一個(gè)機(jī)器周期共有 12 個(gè)振蕩周期，如果外接石英晶體振蕩器的振蕩頻率為12MHZ，一個(gè)振蕩周期為 1/12us，故而一個(gè)機(jī)器周期為 1us。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。按鍵電路如下圖 所示： 鍵盤電路 時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。這樣，當(dāng)有報(bào)警信號(hào)時(shí)，J2引腳輸出低電平，將給單片機(jī)一個(gè)低電平，而這樣一個(gè)低電平信號(hào)將使單片機(jī)退出低功耗狀態(tài)，同時(shí)喚醒整個(gè)電路；而沒有報(bào)警時(shí)，將輸出持續(xù)的高電平。14 第一級放大電路圖 二級放大電路圖 電壓比較器電路圖15，用三極管S9013把OUT3的信號(hào)轉(zhuǎn)換成單片機(jī)的入口電平信號(hào)。R3 給 S9014 提供靜態(tài)基極電壓。圖 中，R1 是源極電阻，其阻值可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整；產(chǎn)生的微弱信號(hào)由 S9014 進(jìn)行放大。調(diào)試時(shí)，在紅外線傳感器前人走動(dòng)，調(diào)整 R9，直到 J2 引腳輸出為低電平。當(dāng)工作中的紅外線傳感器 J1 探測到前方人體輻射出的紅外線信號(hào)時(shí)，由 J1 的 S 端引腳輸出微弱的電信號(hào)（1～10Hz）,經(jīng)三極管 Q1 等組成第一級放大電路放大（見圖 ） ，再通過 C2 輸入到運(yùn)算放大器 U1A 中進(jìn)行高增益、低噪聲放大（見圖 ） ，此時(shí)由 U1A 輸出的信號(hào)已足夠強(qiáng)。當(dāng) LMV324 工作在 5V 時(shí)，帶寬為 ,轉(zhuǎn)換速率為 。該運(yùn)放芯片工作電壓為 ～，采用軌到軌的輸出。由于本模塊考慮到模塊實(shí)用性的問題，所以運(yùn)放芯片采用低電壓、單電源、低功耗 LMV324 芯片，如圖 所示。使用時(shí)，一般在 2 腳與 3 腳之間加 47KΩ 的源極電阻，但應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)調(diào)整源極電阻。該傳感器翻用熱釋電材料極化隨溫度變化的特殊探測紅外輻射，并采用雙靈敏元互補(bǔ)方法抑制干擾，以提高傳感器的工作溫度。LM7805 簡介：LM7805 是常用的三段穩(wěn)壓器，一般使用的是 TO220 封裝，能提供 DC 5V 的輸出電壓，應(yīng)用范圍廣，內(nèi)含過流和過載保護(hù)電路。在線性集成穩(wěn)壓器中，由于三端穩(wěn)壓器只有三個(gè)引出端子，具有外接元件少，使用方便，性能穩(wěn)定，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。本穩(wěn)壓電源可作為 TTL 電路或單片機(jī)電路的電源。（3）濾波電路：可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大部分通過 C101加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓。（2）整流電路：利用 D1～D4 4 個(gè)二極管組成的一個(gè)橋式整流電路，將50Hz 的正弦交流電轉(zhuǎn)化成脈動(dòng)的直流電。變壓器副邊與原邊的功率比為 P2/ P1=η，式中 η 是變壓器的效率。在整個(gè)電路中電源部分起到重要的作用，如果電源部分不能實(shí)現(xiàn)整個(gè)電路都不能運(yùn)行。200mV10接收器最小輸入阻抗 12k接收器輸入電壓范圍 7V~+12V接收器輸出邏輯高 200mV接收器輸出邏輯低 200mV113 硬件設(shè)計(jì) 電源電路設(shè)計(jì)電源電路的功能介紹：此電路在整個(gè)設(shè)計(jì)中起著很重要的作用，是提供器械運(yùn)轉(zhuǎn)的原動(dòng)力。最大驅(qū)動(dòng)輸出電壓范圍 177。 主要特點(diǎn)為：單+5V 電源供電；低功耗時(shí)工作電流 120～500uA，靜態(tài)電流120uA；關(guān)閉方式，由低電流關(guān)機(jī)模式，靜態(tài)電流為 ；驅(qū)動(dòng)器有過載保護(hù)功能；共模輸入電壓范圍7～+12V。RS485 有兩線制和四線制兩種接線，四線制是全雙工通訊方式，兩線制是半雙工通訊方式。XTALXTAL2：外接石英晶體輸入線。PSEN：片外 ROM 選通。EA：允許訪問外程序存儲(chǔ)器。(3) 控制線：共 6 條，傳送控制信號(hào)。P3 口（~）：多功能端口，用于傳輸控制信息或作為普通 I/O 端口。P1 口（~）：單功能端口，用于數(shù)據(jù)輸入/輸出傳輸。時(shí)鐘電路 4KB ROM 256B RAM 2X16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器89C51 單片機(jī)中斷控制 64KB 總線控制器 并行接口 串行接口8P0 口（~）：多功能端口，用于傳輸數(shù)據(jù)、地址。8 位的 CPU，片內(nèi)有振蕩器和時(shí)鐘電路,工作頻率為1～12MHz（Atmel 89Cxx 為 0～24MHz）1)片內(nèi)有 128/256 字節(jié) RAM2)片內(nèi)有 0K/4K/8K 字節(jié)程序存儲(chǔ)器 ROM3)可尋址片外 64K 字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM4)可尋址片外 64K 字節(jié)程序存儲(chǔ)器 ROM5)片內(nèi) 21/26 個(gè)特殊功能寄存器（SFR）6)4 個(gè) 8 位的并行 I/O 口（PIO）7)1 個(gè)全雙工串行口（SIO/UART）8)2/3 個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（TIMER/COUNTER）9)可處理 5/6 個(gè)中斷源，兩級中斷優(yōu)先級710)內(nèi)置 1 個(gè)布爾處理器和 1 個(gè)布爾累加器（Cy）11)MCS51 指令集含 111 條指令 89C51 單片機(jī)的內(nèi)部組成圖 畫出了 89C51 單片機(jī)的內(nèi)部系統(tǒng)組成的基本框圖： 外時(shí)鐘源 外部事件計(jì)數(shù) 內(nèi)中斷 INT0 INT1 控制 并行口 串行通訊 MCS—51單片機(jī)系統(tǒng)組成基本框圖由圖 可以看出，MCS—51 系列單片機(jī) 89C51 是由中央處理器 CPU、隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM、只讀存儲(chǔ)器 ROM、輸入/輸出（I/O）口電路、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等若干部件組成，再配置一定的外圍電路，如時(shí)鐘電路、復(fù)位電路等，即可構(gòu)成一個(gè)基本的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。MCS51 單片機(jī)是在一塊芯片中集成了 CPU，RAM，ROM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和多種功能的 I/O 線等一臺(tái)計(jì)算機(jī)所需要的基本功能部件。 51 系列單片機(jī)的內(nèi)部組成AT89C51 單片機(jī)是美國 Atmel 公司生產(chǎn)低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4k bytes 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（EPROM）和 128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)，器件采用 Atmel 公司的高密度、非易失性存取技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器（CPU）和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大。4)一旦人侵入探測區(qū)域內(nèi)，人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦，并被熱釋電元件接收，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(hào)處理后即可報(bào)警。2)為了僅僅對人體的紅外輻射敏感，在它的輻射面通常覆蓋有特殊的菲尼爾濾光片，使環(huán)境的干擾受到明顯的控制作用。紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時(shí)就會(huì)失去電荷平衡，向外釋放電荷，經(jīng)后續(xù)電路檢測處理后就能產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)民。 熱釋電紅外傳感器的內(nèi)部電路框圖 被動(dòng)式熱釋電紅外探頭的工作原理及特性人體的體溫一般在 37℃，所以會(huì)發(fā)出特定波長 10um 左右的紅外線，被動(dòng)式紅外探頭就是靠探測人體發(fā)射的 10um 左右的紅外線而進(jìn)行工作的。將這個(gè)電壓信號(hào)加以放大，便可驅(qū)動(dòng)各種控制電路。是一種能檢測人體發(fā)射的紅外線而輸出電信號(hào)的傳感器，它能組成防入侵報(bào)警器或各種自動(dòng)化節(jié)能裝置。由于被動(dòng)式紅外技術(shù)具有監(jiān)測距離較遠(yuǎn)，靈敏度較高，節(jié)能價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)，本課題采用紅外探測器作為報(bào)警探測器，并在設(shè)計(jì)中增加了自動(dòng)聲光報(bào)警的功能，使報(bào)警系統(tǒng)更加趨于完善。紅外探測器的探測波長為 8~14um，人體的紅外輻射波長正好處于這個(gè)范圍之內(nèi)，因此能較好的探測到活動(dòng)的人體。當(dāng)防范區(qū)域內(nèi)沒有移動(dòng)的人體時(shí)，由于所有的背景物體(如墻壁、家具等)在室溫下紅外輻射的能量比較小，而且基本上是穩(wěn)定的，所以不能觸發(fā)報(bào)警器。由于熱釋電電荷的多少可以反映出材料溫度的變化，所以由熱釋電電荷經(jīng)電路轉(zhuǎn)變成的輸出電壓也同樣可以反映出材料溫度的變化，從而探測出紅外輻射能量的變化。熱釋電紅外傳感器通過接收移動(dòng)人體輻射出的特定波長的紅外線，可以將其轉(zhuǎn)化為與人體運(yùn)動(dòng)速度，距離，方向有關(guān)的低頻電信號(hào)。被動(dòng)式紅外探測器又稱為熱釋電紅外探測器，其主要工作原理便是熱釋電效應(yīng)。信號(hào)處理電路89C51單片機(jī)傳感器 1傳感器 5復(fù)位電路12864液晶顯示小區(qū)警衛(wèi)聲光報(bào)警電路. . . . . .RS485 總線時(shí)鐘電路 總體設(shè)計(jì)框圖 傳感器簡介 熱釋電紅外傳感器簡介被動(dòng)式紅外探測器不需要附加紅外輻射光源，本身不向外界發(fā)射任何能量，而是由探測器直接探測來自移動(dòng)目標(biāo)的紅外輻射，因此才有被動(dòng)式之稱。驅(qū)動(dòng)電路將控制信號(hào)放大并推動(dòng)聲光報(bào)警設(shè)備完成相應(yīng)動(dòng)作。設(shè)置在監(jiān)測點(diǎn)上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號(hào)，經(jīng)放大電路、比較電路送至門限開關(guān)，打開門限閥門送出 TTL 電平至 51 單片機(jī)。 處理器采用 51 系列單片機(jī) 89C51。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的研制過程包括總體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)等幾個(gè)階段。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)也是有硬件和軟件組成。用戶終端完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送、功能設(shè)定、本地報(bào)警等功能。模塊劃分為數(shù)據(jù)采集、鍵盤控制、報(bào)警等子模塊。此外，CPU 有一個(gè)全雙工的串行通