【正文】 此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（IIL）。P2口送出高8位地址數據。Flash編程或校驗時，P2亦接收高位地址和其他控制信號。對P3口寫入“1”時，它們被內部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。P3口除了作為一般的I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能， P3口還接收一些用于Flash閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。當振蕩器工作時，RST引腳出現兩個機器周期以上高電平將單片機復位。即使不訪問外部存儲器。但要注意的是：每當訪問外部數據存儲器時將跳過一個ALE脈沖。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。：程序存儲允許（）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當AT89C51由外部程序存儲器取指令（或數據）時，每個機器周期兩次有效，即輸出兩個脈沖，在此期間，當訪問外部數據存儲器，這兩次有效的信號不出現。需要注意的是：如果加密位LB1被編程，復位時內部會鎖存EA端狀態(tài)。Flash存儲器編程時，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。XTAL2：振蕩器3放大器的輸出端。這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構成自激振蕩器，振蕩電路如圖23：圖23 振蕩電路外接石英晶體（或陶瓷振蕩器）及電容CC2接在放大器的反饋回路中構成并聯(lián)振蕩電路。（二）AT89C51的工作特點空閑節(jié)電模式：AT89C51有兩種可用軟件編程的省電模式，它們是空閑模式和掉點工作模式。PD是掉電模式，當PD=1時，激活掉電工作模式，單片機模式，即PD和IOL同時為1，則先激活掉電模式。此時，片內RAM和所有特殊功能寄存器的內容保持不變。終止空閑工作模式的方法有兩種，其一是任何一條被允許中斷的事件被激活，IDL（）被硬件清除，即刻終止空閑工作模式。其二是通過硬件復位也可將空閑工作模式終止。為了避免可能對端口產生意外寫入，激活空閑模式的那條指令后一條指令不應是一條對端口或外部存儲器的寫入指令。退出掉電模式的唯一方法是硬件復位，復位后將重新定義全部特殊功能寄存器但不改變RAM中的內容，在VCC恢復到正常電平前，復位應無效，且必須保持一定時間以使振蕩器重啟動并穩(wěn)定工作。 表22 空閑和掉電模式外部引腳模式程序存儲器ALEP0P1P2P3空閑模式內部11數據數據數據數據空閑模式外部11浮空數據地址數據掉電模式內部00數據數據數據數據掉電模式外部00浮空數據數據數據Flash閃速存儲器的編程AT89C51單片機內部有4K字節(jié)的FPEROM，這個Flash存儲陣列出廠時已處于擦除狀態(tài)（即所有存儲單元的內容均為FFH），用戶隨時可對其進行編程。低電壓編程模式適合于用戶在線編程系統(tǒng)，而高電壓編程模式可與通用EPROM編程器兼容。用戶可從芯片上的型號和讀取芯片內的簽名字節(jié)獲得該信息，如表23所示。讀片內簽名字節(jié)及編程接口 AT89C51單片機內有3個簽名字節(jié)，地址為030H、031H和032H。讀簽名字節(jié)的過程和單元030H、031H和032H的正常校驗相仿，、返回值意義如下：（030H）=1EH 聲明產品由ATMEL公式制造。（032H）=FFH 聲明為12V編程電壓。編程接口：采用控制信號的正確組合可對Flash閃速存儲陣裂中的每一代碼字節(jié)進行寫入和存儲器的整片擦除，寫操作周期是自身定時的，初始化后它將自動定時到操作完成。表24 AT89C51的極限參數：極限參數名稱參數值工作溫度55℃～+125℃儲藏溫度65℃～+150℃任一引腳對地電壓～+最高工作電壓直流輸出電壓二、AT89C51單片機最小系統(tǒng)AT89C51是片內有ROM/ FPEROM的單片機，因此，這種芯片構成的最小系統(tǒng)簡單﹑可靠。由于集成度的限制，最小應用系統(tǒng)只能用作一些小型的控制單元。內部存儲器容量有限。圖24 AT89C51單片機最小系統(tǒng)（一）時鐘電路AT89C51雖然有內部振蕩電路，但要形成時鐘，必須外部附加電路。內部時鐘方式和外部時鐘方式。本設計采用最常用的內部時鐘方式，即用外接晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。所以本設計中，振蕩晶體選擇12MHz,電容選擇65pF。為了提高溫度穩(wěn)定性，應采用NPO電容。它的填充介質是由銣、釤和一些其它稀有氧化物組成的。復位引腳RST通過一個斯密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，在每個機器周期的S5P2,斯密特觸發(fā)器的輸出電平由復位電路采樣一次，然后才能得到內部復位操作所需要的信號。最簡單的上電自動復位電路中上電自動復位是通過外部復位電路的電容充電來實現的。時鐘頻率用12MHz時C取22uF,R取1KΩ。本設計就是用的按鍵手動復位。其中電平復位是通過RST端經電阻與電源Vcc接通而實現的。第二節(jié) 人體紅外檢測電路一、人體紅外檢測電路總體設計人體紅外信號檢測電路用來監(jiān)控照明控制單元里是否有人進入?！?0μm范圍內幾乎穩(wěn)定不變。圖25 人體紅外檢測電路框圖如圖25所示，該模塊由三部分組成，包括：菲涅爾透鏡，熱釋電紅外傳感器以及相應的傳感器信號處理電路。最終有人時，PIR輸出為高電平；無人時PIR輸出為低電平。圖26 人體紅外檢測電路圖硬件電路如圖26所示。RE200B的D、G、S端分別為電源端、地端和目標輸出電壓端。采用熱釋電傳感器的優(yōu)勢是成本低，不需要用紅外線或電磁波等發(fā)射源，隱蔽性好，可流動安裝,，敏度高、控制范圍大。實際使用中，熱釋電傳感器前面必須安裝菲涅爾透鏡。實驗證明，熱釋電紅外傳感器若不加菲涅爾透鏡，則其檢測距離僅為2m左右（檢測人體走過）而配上菲涅爾透鏡后，其檢測距離可增加到10m以上，甚至可達20m以上。 該傳感器由經過特殊設計的透鏡組構成，鏡片()表面刻錄了一圈圈由小到大，向外由淺至深的同心圓，從剖面看似鋸齒。紅外光線越是靠進同心環(huán)光線越集中而且越強。垂直感應區(qū)越多垂直感應角度越大；鏡片越長感應段越多水平感應角度就越大。不同區(qū)的同心圓之間相互交錯，減少區(qū)段之間的盲區(qū)。由于鏡片受到紅外探頭視場角度的制約，垂直和水平感應角度有限，鏡片面積也有限。當人進入感應范圍，人體釋放的紅外光透過鏡片被聚集在遠距離A區(qū)或中距離B區(qū)或近距離C區(qū)的某個段的同心環(huán)上，同心環(huán)與紅外線探頭有一個適當的焦距，人在透鏡前運動時，順次從某一單元透鏡視場進入又退出，投射信號會出現一個接一個的斷續(xù)信號，但是熱源信號始終都是集中在透鏡中部的，將連續(xù)的熱源信號變成斷續(xù)的輻射信號，紅外光正好被探頭接收，探頭將光信號變成電信號傳遞給信號處理芯片。它能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線能量的變化，并將其轉換成電壓信號輸出。如圖27是RE2000B實物圖，G是接地端，S是信號輸出端，D是接+5V電源端。圖27 RE200B實物圖圖28 RE200B應用電路（一）熱釋電紅外傳感器工作原理熱釋電紅外傳感器主要是由一種高熱電系數的材料，如鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等制成尺寸為21mm的探測元件。由探測元件將探測并接收到的紅外輻射轉變成微弱的電壓信號，經裝在探頭內的場效應管放大后向外輸出。（二）被動式熱釋電紅外探頭的優(yōu)缺點 優(yōu)點：本身不發(fā)任何類型的輻射，器件功耗很小，隱蔽性好。 抗干擾性能： 防小動物干擾。 抗電磁干擾。 抗燈光干擾。 （三）熱釋電紅外傳感器的安裝要求 熱釋電紅外傳感器只能安裝在室內，其誤報率與安裝的位置和方式有極大的關系.。 熱釋電紅外傳感器遠離空調,冰箱，火爐等空氣溫度變化敏感的地方。 熱釋電紅外傳感器不要直對窗口，否則窗外的熱氣流擾動和人員走動會引起誤報，有條件的最好把窗簾拉上。 熱釋電紅外傳感器能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線，并將其轉變?yōu)殡妷盒盘枴? 實際使用時，在熱釋電傳感器前需安裝菲涅爾透鏡，這樣可大大提高接收靈敏度，增加檢測距離及范圍。由于熱釋電傳感器輸出的信號變化緩慢、幅值小(小于1mV)，不能直接作為照明系統(tǒng)的控制信號，因此傳感器的輸出信號必須經過一個專門的信號處理電路，使得傳感器輸出信號的不規(guī)則波形轉變成適合于單片機處理的數字信號 。簡此設計原來被應用于燈塔，這個設計可以建造更大孔徑的透鏡，其特點是焦距短，且比一般的透鏡的材料用量更少、重量與體積更小。如圖29為菲涅爾透鏡實物圖。鏡片（）表面刻錄了一圈圈由小到大，向外由淺至深的同心圓，從剖面看似鋸齒。紅外光線越是靠進同心環(huán)光線越集中而且越強。垂直感應區(qū)越多垂直感應角度越大；鏡片越長感應段越多水平感應角度就越大。不同區(qū)的同心圓之間相互交錯，減少區(qū)段之間的盲區(qū)。由于鏡片受到紅外探頭視場角度的制約，垂直和水平感應角度有限，鏡片面積也有限。如圖210是常用圓形鏡片外觀示意圖。圖211 常用鏡片感應圖當人進入感應范圍，人體釋放的紅外光透過鏡片被聚集在遠距離A區(qū)或中距離B區(qū)或近距離C區(qū)的某個段的同心環(huán)上，同心環(huán)與紅外線探頭有一個適當的焦距，紅外光正好被探頭接收，探頭將光信號變成電信號送入電子電路驅動負載工作。如圖212，是圓形鏡片探測效果圖。白色主要用于適配外殼顏色。鏡片還可以結合產品外觀注色，使產品整體更美觀。以毫米為單位。焦距——指鏡片與探頭窗口的距離，精確度以毫米的小數點為單位。前面已經闡述區(qū)段數量越多被感應人體移動幅度就越小，因此，選用區(qū)段多且密的鏡片就能增強探測動作靈敏度，人體只要在感應的有效范圍內稍微移動就有效。增強抗干擾的方法。通過分布在鏡片上的同心圓的窄帶（視窗）用來實現紅外線的聚集，相當于凸透鏡的作用?？紤]透鏡的參數主要有：光通量、不同透鏡同心度、厚度不均勻性、透鏡光軸與外形同心度、透過率、焦距誤差等。因為人臉部、膝部、手臂紅外輻射較強，正好對著上邊的透鏡；下邊較少，一是因為人體下部紅外輻射較弱，二是為防止地面小動物紅外輻射干擾。 菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光學原理，在探測器前方產生一個交替變化的“盲區(qū)”和“高靈敏區(qū)”，以提高它的探測接收靈敏度。～20μm范圍內幾乎穩(wěn)定不變。一旦人侵入探測區(qū)域內，人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦，并被熱釋電元接收，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，經信號處理而報警。四、熱釋電傳感器信號處理芯片（一）BISS0001概述本設計采用BISS0001來完成對熱釋電傳感器輸出信號的處理。如圖213為芯片的實物圖和外觀引腳圖。(a)(b)圖213 BISS0001芯片實物圖與外觀圖 (a)實物圖 (b)外觀圖表25 管腳功能說明序號名稱I/O功能1AI可重復觸發(fā)和不可重復觸發(fā)控制端，當A=1時，允許重復觸發(fā)；當A=0時，不可重復觸發(fā)2VOO控制信號輸出端。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)。通常接VDD，當接“0”時可使定時器復位9VCI觸發(fā)禁止端。具有獨立的高輸入阻抗運算放大器，可與多種傳感器匹配，進行信號與處理。內設延遲時間定時器和封鎖時間定時器，結構新穎，穩(wěn)定可靠，調解范圍寬。外界元件由使用者根據需要選擇?？蓮V泛應用于多種傳感器和延時控制器。1．不可重觸發(fā)工作方式各點工作波形：圖215 不可重觸發(fā)工作方式各點工作波形 首先，根椐實際需要，利用運算放大器OP1組成傳感信號預處理電路，將信號放大。由于VH≈、VL≈，所以，當VDD=5V 時，可有效抑制177。 COP3是一個條件比較器。當A端接“0”電平時，在Tx 時間內任何V2的變化都被忽略，直到Tx時間結束，即所謂不可重復觸發(fā)工作方式。在Ti 時間內，任何V2的變化都不能使Vo跳變?yōu)橛行顟B(tài)（高電平），可有效抑制負載切換過程中產生的各種干擾。在VC=“1”、A=“1”時，VS可重復觸發(fā)VO為有效狀態(tài)，并可促使VO在Tx 周期內一直保持有效狀態(tài)。熱釋電傳感器S極輸出信號送入BISS0001的14腳，經內部第一級運算放大器放大后，由C3耦合從12腳輸入至內部第二級運算放大器放大，再經電壓比較器構成的鑒幅器處理后，檢出有效觸發(fā)信號去啟動延遲時間定時器，最后從12腳輸出電壓信號送人單片機進行照明控制。由于PIR信號變化緩慢、幅值小,針對該特點,專用信號處理器一般分為3步處理濾波放大、窗口比較、噪聲抑制及數字信號處理。它采用CMOS工藝、數模混合，具有獨立的高輸人阻抗運算放大器，內部的雙向鑒幅器可有效抑制干擾。可設置為可重復觸發(fā)方式和不可重復觸發(fā)方式。在將傳感信號進行預處理后,通過雙向鑒幅器可檢測出有效觸發(fā)信號VS。延時周期的大小可通過R1和C1調節(jié)。若保持為“0”狀態(tài)，則在周期Tx結束后VO恢復為無效狀態(tài), 并且在封鎖時間Ti時間內，任何VS的變化都不能觸發(fā)VO為有效狀態(tài)。10mA（VDD=5V）工作溫度10℃～+70℃存放溫度65℃～+150℃（三）BISS0001的應用BISS0001是一款具有較高性能的傳感信號處理集成電路。它能自動快速開啟各類白炙燈、熒光燈、蜂鳴器、自動門、電風扇、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)以及多種傳感器和延時控制器。該方案的感光器件為光敏電阻RL，R1為精密電阻。圖217 方案一電路圖該方案的感光器件為光敏電阻RL，R1為精密電阻。當有光照射時，光敏電阻阻值下降，三級管VT進入飽和狀態(tài)，輸出為低電平；當無光照時，三極管VT截止，輸出為高電平。使用一個光敏電阻作為光線傳感器檢測環(huán)境的光照度,光敏電阻器是利用半導體的光電效應制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻