【正文】 外部的 R9 和 C7 的大小調(diào)整，觸發(fā)封鎖時間 Ti 由外部的 R10 和 C6 的大小調(diào)整， R9/R10 可以用 470 歐姆， C6/C7可以選 。 SW1 是工作方式選擇開關(guān)，當(dāng) SW1 與 1 端連通時，芯片處于可重復(fù)觸發(fā)工作方式；當(dāng) SW1 與 2 端連通時，芯片則處于不可重復(fù)觸發(fā)工作方式。 圖 中， R3 為光敏電阻，用來檢測環(huán)境照度。通常接 VDD，當(dāng)接“ 0”時可使定時器復(fù)位 9 VC I 觸發(fā)禁止端。在輸出延遲時間 Tx之外和無 VS 的上跳變時，Vo 保持低電平狀態(tài)。當(dāng) A為“ 1”時，允許重復(fù)觸發(fā)；西安工業(yè)大學(xué)北方信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 反之，不可重復(fù)觸發(fā) 2 VO O 控制信號輸出端。它能自動快速開啟各西安工業(yè)大學(xué)北方信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 類白熾燈、熒光燈、蜂鳴器、自動門、電風(fēng)扇、烘干機和自動洗手池等裝置，特別適用于企業(yè)、賓館、商場、庫房及家庭的過道、走廊等敏感區(qū)域，或用于安全區(qū)域的自動燈光、照明和報警系統(tǒng)。 Tx≈24R2C2。 Tx≈49152R1C1。在輸出延時間 Tx 之外和無 Vs 上跳變時 Vo 為低電平狀態(tài)。 Vo —控制信號輸出端。 A—可重復(fù)觸發(fā)和不可重復(fù)觸發(fā)控制端。一般接 VDD。VR≈。 Vc—觸發(fā)禁止端。 2IN—第二級運算放大器的反相輸出端。 1IN+—第一級運放放大器的同相輸入端。經(jīng) RB 接 VSS 端， RB 取值為 1M左右。一般接 0V。范圍為 3~5V。可廣 泛應(yīng)用于多種傳感器和延時控制器。外界元件由使用者根據(jù)需要選擇。已經(jīng)廣泛用于企業(yè)，賓館、商場、庫房及家庭的過道、走廊等敏感區(qū)域，或用于安全區(qū)域的自動燈光、照明和報警系統(tǒng)。它能自動快速開啟各類白熾燈、熒光燈、蜂鳴器、自動門、電風(fēng)扇、烘干機和自動洗手池等裝置。 g. Iout1：電流輸出 1 h. Iout2：電流輸出 2 DAC 轉(zhuǎn)換器的特性之一是： Iout1+Iout2=常數(shù)。對各引腳信號說明如下： a. DI7～ DI0：轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸入 b. 片選信號（輸入），低電平有效 c. ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許信號（輸入），高電平有效 d. 第 1 寫信號（輸入），低電平有效 上述兩個信號控制輸入寄存器是數(shù)據(jù)直通方式還是數(shù)據(jù)鎖存方式；當(dāng) ILE=1和 =0 時，為輸入寄存器直通方式；當(dāng) ILE=1 和 =1 時，為輸入寄存器鎖存方式。此外，由三個與門電路組成寄存器輸出控制邏輯電路，該邏輯電路的功能是進行數(shù)據(jù)鎖存控制，當(dāng) =0 時，輸入數(shù)據(jù)被鎖存；當(dāng) =1 時，鎖存器 的輸出跟隨輸入的數(shù)據(jù)。 西安工業(yè)大學(xué)北方信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 圖 DAC0832 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 該轉(zhuǎn)換器由輸入寄存器和 DAC 寄存器構(gòu)成兩級數(shù)據(jù)輸入鎖存。 DAC0832 轉(zhuǎn)換器芯片為 20 引腳，雙列直插式封裝，其引腳排列如 圖所示 圖 DAC0832 的管腳圖 DAC0832 轉(zhuǎn)換器 芯片為 20 引腳，雙列直插式封裝，其引腳排列如圖 所示。單電源供電，從 +5V ～ +15V 均可正常工作。 D/A 轉(zhuǎn)換器由 8 位輸入鎖存器、 8 位 DAC 寄存器、 8 位 D/A 轉(zhuǎn)換電路及轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成。與微處理器完全兼容。可用在 8086 的譯碼電路中，擴展內(nèi)存。 利用 E E2 和 E3 可級聯(lián)擴展成 24 線譯碼器；若外接一個 反相器 還西安工業(yè)大學(xué)北方信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 可級聯(lián)擴展成 32 線譯碼器。 圖 74LS138 管腳圖 當(dāng)一個選通端（ E1）為高電平，另兩個選通端（ (/E2))和 /(E3)）為低電平時，可將地址端（ A0、 A A2）的二進制編碼在 Y0 至 Y7 對應(yīng)的輸出端以低電平譯出。這就不難理解為什么把叫做地址輸入了。 帶控制輸入端的譯碼器又是一個完整的數(shù)據(jù)分配器。否則，譯碼器被禁止，所有的輸出端被封鎖在高電平，如表 所示。 P3口還具有第二功能，用于特殊信號輸入輸出和控制信號（屬控制總線）。 (2) Vpp 功能：片內(nèi)有 EPROM 的芯片，在 EPROM 編程期間，施加編程電源 Vpp。 d. EA/Vpp:內(nèi)外 ROM 選擇 /片內(nèi) EPROM 編程電源。 (1) RST（ Reset）功能：復(fù)位信號輸入端。 b. PSEN:外 ROM 讀選通信號。 電源 : a. VCC 芯片電源，接 +5V； b. VSS 接地端； 時鐘 : XTAL XTAL2 晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端。特別是在近年來， 80C51 系列又有了許多發(fā)展，推出了一些新產(chǎn)品，主 要是改善單片機的控制功能，如內(nèi)部集成了高速 I/O 口、 ADC、 PWM、 WDT 等，以及低電壓、微功耗、電磁兼容、串行擴展總線和控制網(wǎng)絡(luò)總線性能等。 MCS51系列的典型芯片是 80C51（ CHMOS 型的 8051）。由于 80C51的系統(tǒng)性能滿足系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集及時間精度的要求，而且產(chǎn)品產(chǎn)量豐富來源廣，應(yīng)用也很成 熟，故采用來作為控制核心。 80C51 有兩個 16 位定時計數(shù)器，兩個外中斷，兩個定時計數(shù)中斷，及一個串行中斷，并有 4 個 8 位并行輸入口。 3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 6 3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 芯片介紹 80C51 介紹 80C51 單片機屬于 MCS51 系列單片機，由 Intel 公司開發(fā)，其結(jié)構(gòu)是 8048的延伸，改進了 8048 的缺點，增加了如乘（ MUL）、 除（ DIV）、減（ SUBB）、比較（ PUSH）、 16 位數(shù)據(jù)指針、布爾代數(shù)運算等指令，以及串行通信能力和 5個中斷源。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的 80C51 是一種高效微控制器。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除 100 次。 80C51 的選擇 80C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能CMOS8 位微處理器，俗稱單片機。當(dāng)環(huán)境光比 校弱時，且人體過于靠近桌面，熱釋電紅外傳感器 2 檢測到信號，同時了在熱釋電紅外傳感器 1 的控測范圍內(nèi)，信號處理電路同時向 80C51發(fā)送信號， 80C51 處理信號根據(jù)優(yōu)先級順序，屏蔽掉熱釋電紅外傳感器 1 的信號，啟動延時電路，發(fā)出警報使人離開，若在設(shè)定的時間內(nèi)未離開桌面， 則啟動燈光控制電路，使燈慢慢熄滅。當(dāng)環(huán)境光比較弱時，光敏 電阻阻值變大，信號處理電路接收到高電平，從而啟動熱釋電紅外傳感器工作。 b. 以 80C51 組成的中央處理單元：處理信號并發(fā)出控制命令 c. 提醒電路及燈光控制電路 ：給出提醒信號并根據(jù) 80C51 給出的命令控制燈光 整個系統(tǒng)是以 80C51 控制下工作的。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如 圖所示。 2 設(shè)計方案 4 2 設(shè)計方案 系統(tǒng)組成 本系統(tǒng)制作的主要設(shè)計源泉來源于生活，因此創(chuàng)新之處也在于處理生活中一些比較常見的問題。根據(jù)一項調(diào)查表明： %的普通市民，%網(wǎng)上一族認(rèn)為在 5 年之內(nèi)，我國智能化住宅將成為住宅市場的主流。 隨著現(xiàn)代通信技術(shù)，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及現(xiàn)場總線控制技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化正日益融入人們的生活之中。其中“人來燈亮，人走燈滅”功能采用熱釋電紅外傳感器實現(xiàn)；人體檢測采用熱釋電紅外傳感器實現(xiàn)；“坐姿提醒”主要使用紅外發(fā)射二極管和接收管實現(xiàn)，電池電壓采用串行 8 位 AD 轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)；“自適應(yīng)調(diào)光”以一塊光敏電阻和電壓比較器實現(xiàn)。 h. 液晶顯示時間，溫度，并設(shè)有鬧鐘。 f. 電池電壓檢測的功能：和溫度的傳感一樣，當(dāng)按下鍵的時候顯示當(dāng)前的電西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 池電壓并及時提醒用戶更換電池。 c. 實現(xiàn)坐姿提醒的功能：坐姿的提醒，是通過距離傳感裝置進行的，當(dāng)使用者頭部距離臺燈太近的時候，將產(chǎn)生報警信號，提醒糾正坐姿。這種設(shè)計能夠有效地節(jié)約能源，并且能夠有效地控制燈亮的時間。 功能簡介及特色功能 智能臺燈作為一款新型的臺燈，智 能化是它的主要特色，在普通臺燈的基礎(chǔ)上，采用高亮 led 光源，實現(xiàn)了節(jié)能，其具體功能如下： a. 實現(xiàn)人來燈亮，人走燈滅：作為智能化和節(jié)能化的臺燈，人來燈亮，人走燈滅是這種臺燈功能上面的特色。當(dāng)人體在臺燈的范圍內(nèi)且環(huán)境光強較弱時，自動感應(yīng)開燈；當(dāng)人體太靠近桌面時，臺燈自動感應(yīng)，警告糾正坐姿，若在一定時間內(nèi)未離開桌面則自動熄滅。當(dāng)夜晚來臨時，人們又摸黑去開燈，非常不方便。就是因為全球向大氣排入過多的 CO2，導(dǎo)致了溫室效應(yīng)的加劇，海平面上升，大片的土地被淹沒，氣候變暖，降水和土壤 濕度進一步減少，氣候逐漸干旱，土地沙漠化和草原退化將變的更加嚴(yán)重。大家都知道我國有 70%的電能來自火力發(fā)電廠，而火力發(fā)電廠少發(fā)一度電（就是 1 千瓦時）會減少 1 千克的 CO2 排放。不要小看這個 千瓦時的電能。如果用上我們的智能臺燈，那么假設(shè)一天我們可以節(jié)省 10min 的開燈時間，燈上裝的是 10W的節(jié)能燈泡（一個 10W 的節(jié)能燈泡相當(dāng)于 40W 的白熾燈泡）。省電是比較重要的，現(xiàn)在全世界都缺少電能， 2021 年，美國和加拿大大面積停電。 智能臺燈最大的優(yōu)點就是省電和方便。手動模式是為了不習(xí)慣使用自動模式的人或是臺燈中的微機出故障等緊急情況時用的。如果環(huán)境光沒有達到這個程度，臺燈不會開啟。在自動模式下，臺燈能根據(jù)環(huán)境光的亮暗與人是否被臺燈所檢測到（人是否在）來自動開啟臺燈。但這類臺燈，存在很多弊端，一是電壓是不安全電壓，給人們使用帶來不安全因素；二是日光燈還具有頻閃效應(yīng)，經(jīng)常使用會給人的眼睛帶來一定的傷害；三是耗電量大、臺燈通常都是以日光燈為主，在幾瓦到幾十瓦之間；四是人工化，人們由于手工操作，往往會忘記關(guān)燈，這也造成電能的浪費，到目前為止，在燈具市場上，很少見到采用 +6V 的直流電源供電的一種人體智能臺燈，它具有既不會出 現(xiàn)觸電，使用壽命長，無輻射，又無污染等優(yōu)點。它是 千家萬戶的必需生活用品。一般臺燈用的燈泡是白熾燈或者節(jié)能燈泡。它一般分為兩種，一種是立柱式的，一種是有夾子的。智能型的電器產(chǎn)品漸漸進入人們的生活中。雖然按鍵式的臺燈還是臺燈市場的主體。 and can correct the posture, preventing myopia MCU control part of the 80C51 microcontroller as the core, mainly posed of the pyroelectric infrared sensor, photoresistor signal processing circuit, to remind the circuit, the lighting control circuit, the fault alarm circuit ponents, software selection of assembly language programming. Singlechip analog of the pyroelectric infrared sensor detects the infrared signal of the human radiation and light intensity signals into digital. The system is flexible, easy operation, high reliability, there will be more broad prospects of development. Key Words: energy conservation； to correct posture； BISS0001； 80C51 III 目 錄 1 緒論 .......................................................................................................................... 1 研究背景 .............................................................................................................. 1 研究意義 .............................................................................................................. 2 功能簡介及特色功能 .......................................................................................... 2 2 設(shè)計方案 ................................................................................