路燈控制系統(tǒng)畢業(yè)論文

1、2016屆畢業(yè)生畢業(yè)論文題 目: 路燈系統(tǒng) 院系名稱： 專業(yè)班級(jí)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 教師職稱： 20 年 月 日目錄摘要1一、 設(shè)計(jì)的目的及意義21.1、設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀及背景21.2、設(shè)計(jì)的目的21.3、設(shè)計(jì)的意義3二、 主要器件介紹32.1、主控器件42.1.1、主要特性52.1.2、引腳功能52.1.3、串口通信72.2 、LCD1602的原理102.2.1 LCD1602的概述102.2.2LCD1602的操作時(shí)序102.2.3 LCD1602的基本命令112.3 、DS1302芯片介紹132.3.1、DS1302的概述132.3.2、DS1302的引腳功能142.3.3、

2、DS1302的控制原理142.4 、光敏電阻介紹162.5 、熱電釋傳感器介紹172.6 、LM393芯片介紹192.6.1LM393概述192.6.2LM393特點(diǎn)202.6.3LM393引腳及其功能20三、 電路的設(shè)計(jì)及原理233.1最小系統(tǒng)原理圖23 3.2 紅外熱釋電傳感器電路253.4、LCD1602原理圖263.5、LED燈驅(qū)動(dòng)原理圖273.6獨(dú)立鍵盤的設(shè)計(jì)及原理283.7、DS1302設(shè)計(jì)及原理29四、 程序設(shè)計(jì)29致謝31參考文獻(xiàn)32附錄一：33附錄二：源程序34路燈系統(tǒng)摘要城市照明工程作為城市公共設(shè)施的重要組成部分，對(duì)完善城市功能，改善城市人居環(huán)境，提高人民生活水平發(fā)揮著重要

3、作用。近年來(lái)，隨著城區(qū)總面積的不斷擴(kuò)大，道路照明設(shè)施也隨著變化。為方便廣大市民夜間出行，美化城市環(huán)境，市路燈管理如果管理不當(dāng)，那將會(huì)浪費(fèi)多少能源。路燈管理的方便性和路燈節(jié)能對(duì)一個(gè)城市而言非常重要。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，對(duì)路燈的定時(shí)設(shè)定功能，也可以分別獨(dú)立控制路燈的開啟和關(guān)閉；能夠同時(shí)具有光控功能，根據(jù)光照亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)。在白天模式的時(shí)候，還能根據(jù)環(huán)境明暗的變化控制路燈的開啟和關(guān)閉路燈，在夜晚模式的情況下，根據(jù)交通路面情況自動(dòng)開關(guān)燈。路燈系統(tǒng)是生產(chǎn)生活和城市道路建設(shè)中必備的系統(tǒng)之一。本設(shè)計(jì)我們以單片機(jī)為中心，通過(guò)STC89C51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈自動(dòng)開關(guān)手動(dòng)開關(guān)定時(shí)開關(guān)及時(shí)間顯示的控制。光敏傳感器部分

4、電路通過(guò)可根據(jù)外界環(huán)境明暗的變化，能夠自動(dòng)進(jìn)行開燈和關(guān)燈。1、 設(shè)計(jì)的目的及意義1.1、設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀及背景隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人類的生活水平不斷提高，電力能源已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚牟糠帧Ｕ雇磥?lái)，再用50年的時(shí)間，在本世紀(jì)中葉我國(guó)基本實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化，使人民享有更高的物質(zhì)與精神文明。這一宏偉目標(biāo)能否順利實(shí)現(xiàn)，在相當(dāng)大的程度上取決于電力能源在未來(lái)50年穩(wěn)健的發(fā)展。在我國(guó)電力能源應(yīng)用方面，城市路燈所消耗的能源占用了很大的比重。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，城市公共照明在我國(guó)照明耗電中占30的比例。目前，全國(guó)660多座城市約有各種路燈400萬(wàn)盞，為了提高路面亮度，若平均每盞燈增加50W。則共需增容20萬(wàn)千瓦，全年

5、多耗電約7億千瓦時(shí)由于多增加光源、燈具、燈桿等照明設(shè)施，帶來(lái)的初次購(gòu)置費(fèi)及日常的維護(hù)費(fèi)也會(huì)明顯增加。從綠色照明角度考慮，多發(fā)出7億千瓦時(shí)的電力，增排的二氧化碳和二氧化硫等有害氣體對(duì)空氣質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生巨大的影響，將破壞空氣質(zhì)量，不利于環(huán)保。但是城市的發(fā)展離不開路燈照明，它服務(wù)于交通安全和人們的生活，美化了城市容貌，為創(chuàng)造良好的投資環(huán)境起著舉足輕重的作用。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市市政建設(shè)步伐加快，城市道理照明工程建設(shè)受到越來(lái)越多的重視而在城市夜晚變得燈火輝煌、絢麗多彩的同時(shí)，電能消耗也逐年攀升。作為城市道路的路燈照明，一方面耗能增大，另一方面維護(hù)量也增大。因此如何采取節(jié)能技術(shù)，降低城市公共照明能耗

6、，成為人們關(guān)注討論和研究的問題。1.2、設(shè)計(jì)的目的城市照明工程作為城市公共設(shè)施的重要組成部分，對(duì)完善城市功能，改善城市人居環(huán)境，提高人民生活水平發(fā)揮著重要作用。近年來(lái)，隨著城區(qū)總面積的不斷擴(kuò)大，道路照明設(shè)施也隨著變化。為方便廣大市民夜間出行，美化城市環(huán)境，市路燈管理如果管理不當(dāng)，那將會(huì)浪費(fèi)多少能源。路燈管理的方便性和路燈節(jié)能對(duì)一個(gè)城市而言非常重要。路燈系統(tǒng)是生產(chǎn)生活和城市道路建設(shè)中必備的系統(tǒng)之一。本設(shè)計(jì)我們以單片機(jī)為中心，通過(guò)STC89C51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈自動(dòng)開關(guān)手動(dòng)開關(guān)定時(shí)開關(guān)及時(shí)間顯示的控制。光敏傳感器部分電路通過(guò)可根據(jù)外界環(huán)境明暗的變化，能夠自動(dòng)進(jìn)行開燈和關(guān)燈。熱電釋傳感器可以接收人體

7、在一定范圍內(nèi)發(fā)出的紅外線，因此，將紅外傳感器置于適當(dāng)位置，便可實(shí)現(xiàn)控制燈點(diǎn)亮的。通過(guò)對(duì)AT89C51單片機(jī)進(jìn)行編程，使用單片機(jī)的端口對(duì)路燈進(jìn)行控制，并設(shè)定三種不同的工作模式。最終，達(dá)到所要求設(shè)計(jì)的各項(xiàng)指標(biāo)。1.3、設(shè)計(jì)的意義目前各大城市的交通路燈的能源利用率存在一個(gè)普遍的問題，這就是路燈的能源利用率不高，我國(guó)小型城市在夜晚9點(diǎn)后，我國(guó)大中型城市在午夜12點(diǎn)后，道路上幾乎空無(wú)一人，可城市照明從這一時(shí)段直至清晨6點(diǎn)路燈熄滅。即使是在北京、上海等大城市的繁華地點(diǎn)，凌晨2點(diǎn)以后，道路上也是人煙稀少。在這樣低交通流量的道路上仍然保持較高的照度是明顯沒有必要的。因此，設(shè)計(jì)出一種智能型的路燈控制系統(tǒng)是相當(dāng)重

8、要的，它不但要求能夠在節(jié)能的同時(shí)也要求對(duì)人們的出行和對(duì)城市的發(fā)展沒有大的影響。本設(shè)計(jì)是以單片機(jī)AT89S51、時(shí)鐘芯片DS1302、光敏電阻為主要控制單元的硬件電路，采用了時(shí)間控制和環(huán)境參數(shù)控制相結(jié)合的控制策略。實(shí)現(xiàn)了路燈定時(shí)開關(guān)，根據(jù)天氣情況光照強(qiáng)度決定路燈的開啟，午夜12點(diǎn)以后路燈隔著開啟。此控制系統(tǒng)大大節(jié)省了電力資源使其充分利用，具有可靠、使用壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性高、價(jià)格便宜的特點(diǎn)，能滿足路燈控制的需要，具有廣泛的應(yīng)用前景。隨著人們對(duì)節(jié)能環(huán)保的訴求越來(lái)越高，以及十城萬(wàn)盞半導(dǎo)體照明工程的啟動(dòng)，我國(guó)基本確定了以LED室外照明為主攻方向。其中，LED路燈備受矚目，被政府視為推動(dòng)照明應(yīng)用市場(chǎng)的重要切入

9、點(diǎn)2、 主要器件介紹系統(tǒng)主要有STC89C52RC單片機(jī)最小系統(tǒng)和LCD1602液晶顯示、熱電釋傳感器模塊光敏電路等組成。2.1、主控器件本設(shè)計(jì)是STC89C52RC單片機(jī)為控制核心，BY8001mp3模塊為MP3信號(hào)輸出綜合實(shí)現(xiàn)所有功能。系統(tǒng)框圖如下圖：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制方案圖單片機(jī)是STC公司最新推出的一種新型51內(nèi)核的單片機(jī)。片內(nèi)含有Flash程序存儲(chǔ)器、SRAM、UART、SPI、PWM等模塊。封裝圖如下圖：2.1.1、主要特性1.增強(qiáng)型8051單片機(jī)，6時(shí)鐘/機(jī)器周期和12時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051.2.工作電壓：5.5V3.3V（5V單片機(jī)）/3.8V2.0V

10、（3V單片機(jī)）3.工作頻率范圍：040MHz，相當(dāng)于普通8051的080MHz，實(shí)際工作頻率可達(dá)48MHz4.用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)5.片上集成512字節(jié)RAM6.通用I/O口（32個(gè)），復(fù)位后為：P1/P2/P3/P4是準(zhǔn)雙向口/弱上拉，P0口是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為I/O口用時(shí)，需加上拉電阻。7. ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無(wú)需專用編程器，無(wú)需專用仿真器，可通過(guò)串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片8. 具有EEPROM功能9. 具有看門狗功能10.共3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。即定時(shí)器T0、T1、

11、T211.外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，PowerDown模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒12.通用異步串行口（UART），還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè)UART13.工作溫度范圍：-40+85（工業(yè)級(jí)）/075（商業(yè)級(jí)）2.1.2、引腳功能VCC（40引腳）：電源電壓VSS（20引腳）：接地P0端口（P0.0P0.7，3932引腳）：P0口是一個(gè)漏極開路的8位雙向I/O口。作為輸出端口，每個(gè)引腳能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL負(fù)載，對(duì)端口P0寫入“1”時(shí)，可以作為高阻抗輸入。在訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也可以提供低8位地址和8位數(shù)據(jù)的復(fù)用總線。此時(shí)，P0口內(nèi)部上拉電阻有效。在FlashR

12、OM編程時(shí)，P0端口接收指令字節(jié)；而在校驗(yàn)程序時(shí)，則輸出指令字節(jié)。驗(yàn)證時(shí)要求外接上拉電阻。P1端口（P1.0P1.7，18引腳）：P1口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P1的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或者輸出電流方式）4個(gè)TTL輸入。對(duì)端口寫入1時(shí)，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這是可用作輸入口。P1口作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部上拉電阻，那些被外部拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流。P2端口（P2.0P2.7，2128引腳）：P2口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P2的輸出緩沖器可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式）4個(gè)TTL輸入。對(duì)端口寫入1時(shí)，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，這時(shí)可用

13、作輸入口。P2作為輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流P3口引腳復(fù)用功能引腳號(hào)復(fù)用功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2（外部中斷0）P3.3（外部中斷1）P3.4T0（定時(shí)器0的外部輸入）P3.5T1（定時(shí)器1的外部輸入）P3.6（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）P3.7（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）RST（9引腳）：復(fù)位輸入。當(dāng)輸入連續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平時(shí)為有效，用來(lái)完成單片機(jī)單片機(jī)的復(fù)位初始化操作?？撮T狗計(jì)時(shí)完成后，RST引腳輸出96個(gè)晶振周期的高電平。特殊寄存器AUXR（地址8EH）上的DISRTO位可以使此功能無(wú)效。DISRTO

14、默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。ALE/（30引腳）：地址鎖存控制信號(hào)（ALE）是訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低8位地址的輸出脈沖。在Flash編程時(shí)，此引腳（）也用作編程輸入脈沖。在一般情況下，ALE以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來(lái)作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE脈沖將會(huì)跳過(guò)。如果需要，通過(guò)將地址位8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作將無(wú)效。這一位置“1”，ALE僅在執(zhí)行MOVX或MOV指令時(shí)有效。否則，ALE將被微弱拉高。這個(gè)ALE使能標(biāo)志位（地址位8EH的SFR的第0位）的設(shè)置對(duì)微控制器處于外部執(zhí)行模式下無(wú)效。VPP（31引腳）：訪問外

15、部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。為使能從0000H到FFFFH的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令，必須接GND。注意加密方式1時(shí)，將內(nèi)部鎖定位RESET。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，應(yīng)該接VCC。在Flash編程期間，也接收12伏VPP電壓。XTAL1（19引腳）：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL2（18引腳）：振蕩器反相放大器的輸入端。2.1.3、串口通信一條信息的各位數(shù)據(jù)被逐位順序傳送的通信方式成為串行通信。根據(jù)信息的傳送方向，串行通信可以可以進(jìn)一步劃分為單工、半雙工和全雙工 3 種。信息只能單方向傳送為單工；信息能雙向傳送但不能同時(shí)雙向傳送為半雙工；信息能夠同時(shí)雙向傳送則成為全雙工。 8051

16、 系列單片機(jī)有一個(gè)全雙工串行口， 全雙工的串行通信只需要一根輸出線和輸入線。串行通信又有異步通信和同步通信這兩種方式。異步通信用起始位“0”表示字符的開始，然后從低位到高位逐位傳送數(shù)據(jù)，最后用停止位“1”表示字符結(jié)束。一個(gè)字符又稱作一幀信息，一幀信息包括 1 位起始位、8 位數(shù)據(jù)位、1 位停止位，若數(shù)據(jù)位增加到第 9 位， 在 8051 系列單片機(jī)中， 第九位數(shù)據(jù)可以用作奇偶校驗(yàn)位， 也可以用作地址/數(shù)據(jù)幀標(biāo)志。8051 系列單片機(jī)串行 I/O 接口的工作原理就是： 當(dāng)要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)， 單片機(jī)自動(dòng)將 SBUF 內(nèi)的 8 位并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為一定格式的串行數(shù)據(jù)， 從 TXD 引腳按規(guī)定的波特率來(lái)輸出；

17、 當(dāng)要接收數(shù)據(jù)時(shí)， 要監(jiān)視 RXD 引腳，一旦出現(xiàn)起始位“0” ，按規(guī)定的波特率將外圍設(shè)備送來(lái)的一定格式的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 8 位并行數(shù)據(jù)，等待用戶讀取 SBUF 寄存器，若不及時(shí)讀取，SBUF 中的數(shù)據(jù)有可能被刷新。8051 系列單片機(jī)上有通用異步接收/發(fā)送器用于串行通信，發(fā)送時(shí)數(shù)據(jù)由 TXD 引腳輸出，接收時(shí)數(shù)據(jù)從 RXD 引腳輸入。有兩個(gè)緩沖器（Serial Buffer） ，一個(gè)作發(fā)送緩沖器，另外一個(gè)作為接收緩沖器。UART 是可編程的全雙工的串行口。SBUF是可以直接尋址的專用寄存器。物理上，它對(duì)應(yīng)著兩個(gè)寄存器，即一個(gè)發(fā)送寄存器一個(gè)接收寄存器，CPU寫SBUF就是修改發(fā)送寄存器；讀SB

18、UF就是讀接收寄存器。接收器是雙緩沖的，以避免在接收下一幀數(shù)據(jù)之前，CPU未能及時(shí)的響應(yīng)接收器的中斷，沒有把上一幀的數(shù)據(jù)讀走而產(chǎn)生兩幀數(shù)據(jù)重疊的問題。對(duì)于發(fā)送器，為了保持最大的傳輸速率，一般不需要雙緩沖，因?yàn)榘l(fā)送時(shí)CPU是主動(dòng)的，不會(huì)產(chǎn)生重疊問題。SCON是一個(gè)逐位定義的8位寄存器，用于控制串行通信的方式選擇、接收和發(fā)送，指示串口的狀態(tài)，SCON即可以字節(jié)尋址也可以位尋址，字節(jié)地址98H，地址位為98H9FH。它的各個(gè)位定義如下：SM2在工作方式2和3中是多機(jī)通信的使能位。在工作方式0中，SM2必須為0。在工作方式1中，若SM2=1且沒有接收到有效的停止位，則接收中斷標(biāo)志位RI不會(huì)被激活。在工

19、作方式2和3中若SM2=1且接收到的第9位數(shù)據(jù)（RB8）為0，則接收中斷標(biāo)志RB8不會(huì)被激活，若接收到的第9位數(shù)據(jù)（RB8）為1，則RI置位。此功能可用于多處理機(jī)通信。REN為允許串行接收位，由軟件置位或清除。置位時(shí)允許串行接收，清除時(shí)禁止串行接收。TB8是工作方式2和3要發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)。在許多通信協(xié)議中該位是奇偶位，可以按需要由軟件置位或清除。在多處理機(jī)通信中，該位用于表示是地址幀還是數(shù)據(jù)幀。RB8是工作方式2和3中接收到的第9位數(shù)據(jù)（例如是奇偶位或者地址/數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)位），在工作方式1中若SM2=0，則RB8是已接收的停止位。在工作方式0中RB8不使用。TI 為發(fā)送中斷標(biāo)志位，由硬件置位，軟

20、件清除。工作方式0中在發(fā)送第8位末尾由硬件置位；在其他工作方式時(shí)，在發(fā)送停止位開始時(shí)由硬件置位。TI=1時(shí)，申請(qǐng)中斷。CPU響應(yīng)中斷后，發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)。在任何工作方式中都必須由軟件清除TI。RI為接收中斷標(biāo)志位，由硬件置位，軟件清除。工作方式0中在接收第8位末尾由硬件置位；在其他工作方式時(shí)，在接收停止位的中間由硬件置位。RI=1時(shí)，申請(qǐng)中斷，要求CPU取走數(shù)據(jù)。但在工作方式1中，SM2=1且未接收到有效的停止位時(shí)，不會(huì)對(duì)RI置位。在任何工作方式中都必須由軟件清除RI。系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，SCON的所有位都被清除。（1） 工作方式0 SM0=0且SM1=0時(shí)，串口選擇工作方式0，實(shí)質(zhì)這是一種同步移位寄存

21、器模式。其數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈使潭镕osc/12，數(shù)據(jù)由RXD引腳輸入或輸出，同步時(shí)鐘由TXD引腳輸出。接收/發(fā)送的是8位數(shù)據(jù)，傳輸是低位在前，幀格式如下：. D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 . （2）工作方式1 當(dāng)SM0=0且SM1=1時(shí)，串口選擇工作方式1，其數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈视啥〞r(shí)/計(jì)數(shù)器T1、T2的溢出速率決定，可通過(guò)程序設(shè)定。當(dāng)T2CON寄存器中的RCLK和TCLK置位時(shí)，用T2作為發(fā)送和接收波特率發(fā)生器，而RCLK=TCLK=0時(shí)，用T1作為波特率發(fā)生器，兩者還可以交叉使用，即發(fā)送和接收采用不同的波特率。數(shù)據(jù)由TXD引腳發(fā)送，由RXD引腳接收。發(fā)送或接收一幀的數(shù)據(jù)為10

22、位，即1位起始位（0）、8位數(shù)據(jù)位（低位在先）和1位停止位（1）。幀格式如下：起始位0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 停止位1 類似于工作方式0，當(dāng)執(zhí)行任一條SBUF指令時(shí)，就啟動(dòng)串行數(shù)據(jù)的發(fā)送。在執(zhí)行寫入SBUF的指令時(shí)，也將“1”寫入發(fā)送移位寄存器的第9位，并通知發(fā)送控制器有發(fā)送請(qǐng)求。實(shí)際上，發(fā)送過(guò)程始于內(nèi)部的16分頻計(jì)數(shù)器下次滿度翻轉(zhuǎn)（全“1”變?nèi)?”）后的那幾個(gè)機(jī)器周期的開始。所以，每位的發(fā)送過(guò)程與16分頻計(jì)數(shù)器同步，而不是與“寫SBUF”同步。（3） 方式 2 和方式 3 這兩種方式都是 11 位異步接收/發(fā)送方式。他們的操作過(guò)程都是完全一樣的，所不同的是波特率而

23、已。方式 3 波特率同方式 1（定時(shí)器 1 作為波特率時(shí)鐘發(fā)生器） 。方式 2 和方式 3 的發(fā)送起始于任何一條 SBUF 數(shù)據(jù)裝載指令。當(dāng)?shù)?9 位數(shù)據(jù)（TB8）輸出之后，TI 將被置位（TI=1） 。方式 2 和方式 3 的接收數(shù)據(jù)前提條件也是 REN 被編程為 1。 在第 9 位數(shù)據(jù)接收到后， 如果下列條件同時(shí)滿足，即 RI=0 且 SM2=0 或者接收到的第 9 位為 1，則將已接受的數(shù)據(jù)裝入 SBUF 緩沖器和 RB8，并將RI 置位（RI=1）否則接收數(shù)據(jù)無(wú)效。8051 串行口的不同尋常的特征是包括第 9 位方式。它允許把在串行口通信增加的第 9 位用于標(biāo)志特殊字節(jié)的接收。用這種方

24、式，一個(gè)單片機(jī)可以和大量的其他單片機(jī)對(duì)話而不打擾不尋址的單片機(jī)，這種多機(jī)通信方式必須工作在嚴(yán)格的主從方式，由軟件進(jìn)行分析。2.2 、LCD1602的原理2.2.1 LCD1602的概述液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過(guò)電壓對(duì)其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就有顯示。LCD1602是有32個(gè)5x7點(diǎn)陣組成的行字符型顯示屏。其操作方法如下：讀寫時(shí)序操作讀狀態(tài)RS=L，R/W=H，E=H輸出D0D7寫指令RS=L，R/W=L，D0D7指令碼，E=高脈沖讀數(shù)據(jù)RS=H，R/W=H，E=H輸出D0D7數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)RS=H，R/W=L，D0D7數(shù)據(jù)，E=高脈沖2.2.2LCD1602的操作時(shí)序?qū)懖僮鲿r(shí)序圖2.

25、2.3 LCD1602的基本命令1、 RAM地址映射圖2、 指令碼1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如表10-14所示：指令1：清顯示，指令碼01H,光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置。指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H。指令3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置I/D：光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無(wú)效。指令4：顯示開關(guān)控制。D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無(wú)光標(biāo)B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。指令5：光標(biāo)或顯示移位S/C：高電平時(shí)移動(dòng)顯示的

26、文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)。指令6：功能設(shè)置命令DL：高電平時(shí)為4位總線，低電平時(shí)為8位總線N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示F:低電平時(shí)顯示5x7的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示5x10的點(diǎn)陣字符。指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置。指令8：DDRAM地址設(shè)置。指令9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。2.3 、DS1302芯片介紹本文概括介紹了DS1302時(shí)鐘芯片的特點(diǎn)和基本組成通過(guò)實(shí)例詳細(xì)說(shuō)明了有關(guān)功能的應(yīng)用軟件關(guān)于DS1302各寄存器的詳細(xì)位控功能請(qǐng)參考DALLAS 達(dá)拉斯公司的相應(yīng)產(chǎn)品資料。2.3.1、DS1302的概述DS

27、1302是DALLAS公司推出的涓流充電時(shí)鐘芯片，內(nèi)含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM ，通過(guò)簡(jiǎn)單的串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信， 實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷電路提供秒、 分 、時(shí)、 日、 日期 、月、 年的信息 ，每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動(dòng)調(diào)整， 時(shí)鐘操作可通過(guò)AM/PM指示決定采用24或12小時(shí)格式。DS1302與單片機(jī)之間能簡(jiǎn)單地采用同步串行的方式進(jìn)行通信，僅需用到三個(gè)口線： 1 、RES 復(fù)位 ；2 、I/O 數(shù)據(jù)線； 3 、SCLK串行時(shí)鐘 ；時(shí)鐘/RAM 的讀/寫數(shù)據(jù)以一個(gè)字節(jié)或多達(dá)31個(gè)字節(jié)的字符組方式通信 。DS1302工作時(shí)功耗很低保持?jǐn)?shù)據(jù)和時(shí)鐘信息時(shí)功率小于1mW 。DS1302

28、是由DS1202改進(jìn)而來(lái)增加了以下的特性：雙電源管腳用于主電源和備份電源供應(yīng)，Vcc1為可編程涓流充電電源 ，附加七個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)器它廣泛應(yīng)用于電話 、傳真、 便攜式儀器以及電池供電的儀器儀表等。產(chǎn)品領(lǐng)域 下面將主要的性能指標(biāo)作一綜合：實(shí)時(shí)時(shí)鐘具有能計(jì)算2100年之前的秒、分時(shí)、日、日期、星期、月、年的能力還有閏年調(diào)整的能力31 8位暫存數(shù)據(jù)存儲(chǔ)RAM串行I/O口方式使得管腳數(shù)量最少寬范圍工作電壓 2.0 5.5V工作電流 2.0V時(shí),小于300nA讀/寫時(shí)鐘或RAM數(shù)據(jù)時(shí)：有兩種傳送方式，單字節(jié)傳送和多字節(jié)傳送（字符組方式）8腳DIP封裝或可選的8腳SOIC封裝 簡(jiǎn)單3線接口與TTL兼容Vcc=

29、5V 2.3.2、DS1302的引腳功能X1 X2 32.768KHz晶振管腳GND 地RST 復(fù)位腳I/O 數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳SCLK 串行時(shí)鐘Vcc1,Vcc2 電源供電管腳2.3.3、DS1302的控制原理DS1302內(nèi)部寄存器CH:時(shí)鐘停止位 寄存器2的第7位12/24小時(shí)標(biāo)志CH=0 振蕩器工作允許 bit7=1,12小時(shí)模式CH=1 振蕩器停止 bit7=0,24小時(shí)模式WP: 寫保護(hù)位 寄存器2的第5位:AM/PM定義WP=0 寄存器數(shù)據(jù)能夠?qū)懭?AP=1 下午模式WP=1 寄存器數(shù)據(jù)不能寫入 AP=0 上午模式TCS: 涓流充電選擇DS: 二極管選擇位TCS=1010 使能涓流

30、充電DS=01 選擇一個(gè)二極管TCS=其它 禁止涓流充電DS=10 選擇兩個(gè)二極管DS=00或11, 即使TCS=1010, 充電功能也被禁止1 、 寫保護(hù)寄存器操作當(dāng)寫保護(hù)寄存器的最高位為0時(shí)，允許數(shù)據(jù)寫入寄存器。寫保護(hù)寄存器可以通過(guò)命令字節(jié)8E 8F來(lái)規(guī)定禁止寫入/讀出 。寫保護(hù)位不能在多字節(jié)傳送模式下寫入。當(dāng)寫保護(hù)寄存器的最高位為 1 時(shí)，禁止數(shù)據(jù)寫入寄存器。2、 時(shí)鐘停止位操作當(dāng)把秒寄存器的第7位時(shí)鐘停止位設(shè)置為0時(shí)，起動(dòng)時(shí)鐘開始。當(dāng)把秒寄存器的第7位時(shí)鐘停止位設(shè)置為 1 時(shí)，時(shí)鐘振蕩器停止HT1380進(jìn)入低功耗方式。3、多字節(jié)傳送方式當(dāng)命令字節(jié)為BE或BF時(shí)，DS1302工作在多字節(jié)

31、傳送模式， 8個(gè)時(shí)鐘/日歷寄存器從寄存器0地址開始連續(xù)讀寫從0位開始的數(shù)據(jù)。 當(dāng)命令字節(jié)為FE或FF時(shí)，DS1302工作在多字節(jié)RAM傳送模式， 31個(gè)RAM寄存器從0地址開始連續(xù)讀寫從0位開始的數(shù)據(jù)。2.4 、光敏電阻介紹根據(jù)光敏電阻的光譜特性，可分為三種光敏電阻器：紫外光敏電阻器：對(duì)紫外線較靈敏，包括硫化鎘、硒化鎘光敏電阻器等，用于探測(cè)紫外線。紅外光敏電阻器：主要有硫化鉛、碲化鉛、硒化鉛。銻化銦等光敏電阻器，廣泛用于導(dǎo)彈制導(dǎo)、天文探測(cè)、非接觸測(cè)量、人體病變探測(cè)、紅外光譜，紅外通信等國(guó)防、科學(xué)研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中?？梢姽夤饷綦娮杵鳎喊ㄎ⒘蚧k、硒化鎘、碲化鎘、砷化鎵、硅、鍺、硫化鋅光敏電阻

32、器等。主要用于各種光電控制系統(tǒng)，如光電自動(dòng)開關(guān)門戶，航標(biāo)燈、路燈和其他照明系統(tǒng)的自動(dòng)亮滅，自動(dòng)給水和自動(dòng)停水裝置，機(jī)械上的自動(dòng)保護(hù)裝置和“位置檢測(cè)器”，極薄零件的厚度檢測(cè)器，照相機(jī)自動(dòng)曝光裝置，光電計(jì)數(shù)器，煙霧報(bào)警器，光電跟蹤系統(tǒng)等方面。光敏電阻的主要參數(shù)是：（1）光電流、亮電阻。光敏電阻器在一定的外加電壓下，當(dāng)有光照射時(shí)，流過(guò)的電流稱為光電流，外加電壓與光電流之比稱為亮電阻，常用“100LX”表示。（2）暗電流、暗電阻。光敏電阻在一定的外加電壓下，當(dāng)沒有光照射的時(shí)候，流過(guò)的電流稱為暗電流。外加電壓與暗電流之比稱為暗電阻，常用“0LX”表示。（3）靈敏度。靈敏度是指光敏電阻不受光照射時(shí)的電阻值

33、（暗電阻）與受光照射時(shí)的電阻值（亮電阻）的相對(duì)變化值。（4）光譜響應(yīng)。光譜響應(yīng)又稱光譜靈敏度，是指光敏電阻在不同波長(zhǎng)的單色光照射下的靈敏度。若將不同波長(zhǎng)下的靈敏度畫成曲線，就可以得到光譜響應(yīng)的曲線。（5）光照特性。光照特性指光敏電阻輸出的電信號(hào)隨光照度而變化的特性。從光敏電阻的光照特性曲線可以看出，隨著的光照強(qiáng)度的增加，光敏電阻的阻值開始迅速下降。若進(jìn)一步增大光照強(qiáng)度，則電阻值變化減小，然后逐漸趨向平緩。在大多數(shù)情況下，該特性為非線性。（6）伏安特性曲線。伏安特性曲線用來(lái)描述光敏電阻的外加電壓與光電流的關(guān)系，對(duì)于光敏器件來(lái)說(shuō)，其光電流隨外加電壓的增大而增大。（7）溫度系數(shù)。光敏電阻的光電效應(yīng)受

34、溫度影響較大，部分光敏電阻在低溫下的光電靈敏較高，而在高溫下的靈敏度則較低。2.5 、熱電釋傳感器介紹HC-SR501是基于紅外線技術(shù)的自動(dòng)控制模塊，采用德國(guó)原裝進(jìn)口LHI778探頭設(shè)計(jì)，靈敏度高，可靠性強(qiáng)，超低電壓工作模式，廣泛應(yīng)用于各類自動(dòng)感應(yīng)電器設(shè)備，尤其是干電池供電的自動(dòng)控制產(chǎn)品。電氣參數(shù)功能特點(diǎn): 1、全自動(dòng)感應(yīng):人進(jìn)入其感應(yīng)范圍則輸出高電平，人離開感應(yīng)范圍則自動(dòng)延時(shí)關(guān)閉高電平，輸出低電平。 2、光敏控制（可選擇，出廠時(shí)未設(shè)）可設(shè)置光敏控制，白天或光線強(qiáng)時(shí)不感應(yīng)。 3、溫度補(bǔ)償(可選擇，出廠時(shí)未設(shè))：在夏天當(dāng)環(huán)境溫度升高至3032，探測(cè)距離稍變短，溫度補(bǔ)償可作一定的性能補(bǔ)償。 4、兩

35、種觸發(fā)方式：（可跳線選擇） a、不可重復(fù)觸發(fā)方式:即感應(yīng)輸出高電平后，延時(shí)時(shí)間段一結(jié)束，輸出將自動(dòng)從高電平變成低電平； b、可重復(fù)觸發(fā)方式：即感應(yīng)輸出高電平后，在延時(shí)時(shí)間段內(nèi)，如果有人體在其感應(yīng)范圍 活動(dòng)，其輸出將一直保持高電平，直到人離開后才延時(shí)將高電平變?yōu)榈碗娖剑ǜ袘?yīng)模塊檢 測(cè)到人體的每一次活動(dòng)后會(huì)自動(dòng)順延一個(gè)延時(shí)時(shí)間段，并且以最后一次活動(dòng)的時(shí)間為延時(shí) 時(shí)間的起始點(diǎn))。 5、具有感應(yīng)封鎖時(shí)間(默認(rèn)設(shè)置:2.5S封鎖時(shí)間)：感應(yīng)模塊在每一次感應(yīng)輸出后（高電平變 成低電平），可以緊跟著設(shè)置一個(gè)封鎖時(shí)間段，在此時(shí)間段內(nèi)感應(yīng)器不接受任何感應(yīng)信號(hào)。 此功能可以實(shí)現(xiàn)“感應(yīng)輸出時(shí)間”和“封鎖時(shí)間”兩者的

36、間隔工作，可應(yīng)用于間隔探測(cè)產(chǎn) 品；同時(shí)此功能可有效抑制負(fù)載切換過(guò)程中產(chǎn)生的各種干擾。(此時(shí)間可設(shè)置在零點(diǎn)幾秒 幾十秒鐘)。 6、工作電壓范圍寬：默認(rèn)工作電壓DC4.5V-20V。 7、微功耗:靜態(tài)電流50微安，特別適合干電池供電的自動(dòng)控制產(chǎn)品。 8、注意事項(xiàng)： 1.感應(yīng)模塊通電后有一分鐘左右的初始化時(shí)間，在此期間模塊會(huì)間隔地輸出0-3次，一分鐘后進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。 2.應(yīng)盡量避免燈光等干擾源近距離直射模塊表面的透鏡，以免引進(jìn)干擾信號(hào)產(chǎn)生誤動(dòng)作；使用環(huán)境盡量避免流動(dòng)的風(fēng)，風(fēng)也會(huì)對(duì)感應(yīng)器造成干擾。 3.感應(yīng)模塊采用雙元探頭，探頭的窗口為長(zhǎng)方形，雙元（A元B元）位于較長(zhǎng)方向的兩端，當(dāng)人體從左到右或從右到

37、左走過(guò)時(shí),紅外光譜到達(dá)雙元的時(shí)間、距離有差值，差值越大，感應(yīng)越靈敏，當(dāng)人體從正面走向探頭或從上到下或從下到上方向走過(guò)時(shí)，雙元檢測(cè)不到紅外光譜距離的變化，無(wú)差值，因此感應(yīng)不靈敏或不工作；所以安裝感應(yīng)器時(shí)應(yīng)使探頭雙元的方向與人體活動(dòng)最多的方向盡量相平行，保證人體經(jīng)過(guò)時(shí)先后被探頭雙元所感應(yīng)。為了增加感應(yīng)角度范圍，本模塊采用圓形透鏡，也使得探頭四面都感應(yīng)，但左右兩側(cè)仍然比上下兩個(gè)方向感應(yīng)范圍大、靈敏度強(qiáng) 實(shí)物圖如下2.6 、LM393芯片介紹2.6.1LM393概述LM393是兩個(gè)獨(dú)立的高精度的電壓比較器組成的集成電路，失調(diào)電壓低，最大為2.0mv。它專為過(guò)的寬電壓范圍、單電源供電而設(shè)計(jì)，也可以以雙電

38、源供電，而且無(wú)論電源電壓的大小，電源消耗的電流都很低。他還有一個(gè)特性：即使是但電壓源供電，比較器的共模輸入電壓范圍接近低電平。1. 高精度比較器2. 減少由于溫漂引起的失調(diào)電壓3. 可以單電源供電4. 共模輸入電壓范圍接近低電平5. 兼容邏輯電路2.6.2LM393特點(diǎn)2.6.3LM393引腳及其功能引腳序號(hào)符號(hào)功能1OUT A輸出A2IN A-反向輸入端A3IN A+同相輸入端A4GND接地段5IN B+同相輸入端B6IN B-反向輸入端B7OUT B輸出B8VCC電源電壓典型應(yīng)用電路：在本設(shè)計(jì)中應(yīng)用基本電路，作為一個(gè)基本比較器使用，對(duì)于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。3、 電路的設(shè)計(jì)及原理3.1

39、最小系統(tǒng)原理圖單片機(jī)最小系統(tǒng)由電源接口，開關(guān)，時(shí)鐘電路，下載接口，復(fù)位電路和STC89c52單片機(jī)組成。復(fù)位電路：當(dāng)在89C51單片機(jī)的RST引腳引入高電平并保持2個(gè)機(jī)器周期時(shí)，單片機(jī)內(nèi)部就執(zhí)行復(fù)位操作（若該引腳持續(xù)保持高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)）復(fù)位電路通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。最簡(jiǎn)單的上電自動(dòng)復(fù)位電路中上電自動(dòng)復(fù)位是通過(guò)外部復(fù)位電路的電容充放電來(lái)實(shí)現(xiàn)的。只要Vcc的上升時(shí)間不超過(guò)1ms,就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位。除了上電復(fù)位外，有時(shí)還需要按鍵手動(dòng)復(fù)位。本設(shè)計(jì)就是用的按鍵手動(dòng)復(fù)位。按鍵手動(dòng)復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種。其中電平復(fù)位是通過(guò)RST（9）端與電源Vcc接通而實(shí)現(xiàn)的

40、。按鍵手動(dòng)復(fù)位電路見下圖。時(shí)鐘頻率用12MHZ時(shí)C取10uF,R取10k。時(shí)鐘電路：STC89C52RC單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)通常有兩種方式產(chǎn)生：一是內(nèi)部時(shí)鐘方式，二是外部時(shí)鐘方式。內(nèi)部時(shí)鐘方式如圖3所示。在89S51單片機(jī)內(nèi)部有一振蕩電路，只要在單片機(jī)的XTAL1（18）和XTAL2（19）引腳外接石英晶體（簡(jiǎn)稱晶振），就構(gòu)成了自激振蕩器并在單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)。圖中電容C1和C2的作用是穩(wěn)定頻率和快速起振，電容值在530pF，典型值為30pF。晶振CYS的振蕩頻率范圍在1.212MHz間選擇，典型值為12MHz和6MHz。下載接口：89c52系列單片機(jī)具有在系統(tǒng)可編程（）特性，的好處是：省

41、去購(gòu)買通用編程器，單片機(jī)在用戶系統(tǒng)上即可下載燒錄用戶程序，而無(wú)須將單片機(jī)從已生產(chǎn)好的產(chǎn)品上拆下，再用通用編程器將程序代碼燒錄進(jìn)單片機(jī)內(nèi)部。有些程序尚未定型的產(chǎn)品可以一邊生產(chǎn)，一邊完善，加快了產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)的速度，減小了新產(chǎn)品由于軟件缺陷帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。由于可以在用戶的目標(biāo)系統(tǒng)上將程序直接下載進(jìn)單片機(jī)看運(yùn)行結(jié)果對(duì)錯(cuò)，故無(wú)須仿真器。單片機(jī)出廠時(shí)就已完全加密。需要單片機(jī)內(nèi)部的電放光后上電復(fù)位（冷起動(dòng)）才運(yùn)行系統(tǒng)程序，如從檢測(cè)到合法的下載命令流就下載用戶程序，如檢測(cè)不到就系統(tǒng)復(fù)位到用戶程序區(qū)。具體如下圖所示：3.2 紅外熱釋電傳感器電路 當(dāng)傳感器沒有檢測(cè)到人體輻射出的紅外線信號(hào)時(shí)，在電容兩端產(chǎn)生極性相反、電

42、量相等的正、負(fù)電荷，所以，正負(fù)電荷相互抵消，回路中無(wú)電流，傳感器無(wú)輸出。 當(dāng)人體靜止在傳感器的檢測(cè)區(qū)域內(nèi)時(shí)，照射到兩個(gè)電容上的紅外線光能能量相等，且達(dá)到平衡，極性相反、能量相等的光電流在回路中相互抵消，傳感器仍然沒有信號(hào)輸出。 當(dāng)人體在傳感器的檢測(cè)區(qū)域內(nèi)移動(dòng)時(shí)，照射到兩個(gè)電容上的紅外線能量不相等，光電流在回路中不能相互抵消，傳感器有信號(hào)輸出。輸出高電平信號(hào)：可方便與各類電路實(shí)現(xiàn)對(duì)接。 3.3 LM393電壓比較器電路LM393偏置網(wǎng)絡(luò)確立了其靜態(tài)電流與電源電壓范圍 2.030V無(wú)關(guān). 通常電源不需要加旁路電容。 差分輸入電壓可以大于Vcc并不損壞器件.保護(hù)部分必須能阻止輸入電壓向負(fù)端超過(guò)-0.

43、3V. LM393的輸出部分是集電極開路,發(fā)射極接地的 NPN輸出晶體管,可以用多集電極輸出提供或ORing功能.輸出負(fù)載電阻能銜接在可允許電源電壓范圍內(nèi)的任何電源電壓上,不受 Vcc端電壓值的限制.此輸出能作為一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)地SPS開路(當(dāng)不用負(fù)載電阻沒被運(yùn)用),輸出部分的陷電流被可能得到的驅(qū)動(dòng)和器件的值所限制.當(dāng)達(dá)到極限電流(16mA)時(shí),輸出晶體管將退出而且輸出電壓將很快上升.輸出飽和電壓被輸出晶體管大約60ohm 的SAT限制。當(dāng)負(fù)載電流很小時(shí),輸出晶體管的低失調(diào)電壓(約1.0mV)允許 輸出箝位在零電平。3.4、LCD1602原理圖液晶顯示器以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧的

44、諸多優(yōu)點(diǎn)，在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。引入液晶顯示的目的主要是為了顯示頻率值、金屬類型、精度設(shè)置時(shí)的一些提示語(yǔ)，其次，有了顯示器對(duì)鍵盤的調(diào)試將更加方便。液晶顯示的要求比較低，1602A內(nèi)置有基本ASCII字符的顯示編碼，使用起來(lái)比較方便。且價(jià)格低廉可以滿足需求。字符型液晶模塊是一種用57點(diǎn)陣圖形來(lái)顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分為1行16個(gè)字、2行16個(gè)字、2行20個(gè)字等等，這里以常用的2行16個(gè)字的1602液晶模塊來(lái)介紹它的編程方法。1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)16腳帶背光接口。VL為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)

45、生“鬼影”。P0端口（P0.0P0.7，3932引腳）：P0口是一個(gè)漏極開路的8位雙向I/O口。作為輸出指令字節(jié)。驗(yàn)證時(shí)要求外接上拉電阻。3.5、LED燈驅(qū)動(dòng)原理圖本設(shè)計(jì)使用12個(gè)1W高亮度LED燈，根據(jù)單片機(jī)的電流特性，不足以直接驅(qū)動(dòng)LED燈。有三極管的輸出特性，利用晶體管的飽和和截止特性構(gòu)成開關(guān)電路。通過(guò)二級(jí)三極管電流放大實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵控制，P20為高電平時(shí)基極與集電極之間反向偏置，不導(dǎo)通；當(dāng)P20為低電平時(shí)，基極與集電極之間正向偏置，導(dǎo)通。電路工作，水泵工作工作，單片機(jī)只需要吸收嬌小的輸入電流。3.6獨(dú)立鍵盤的設(shè)計(jì)及原理鍵盤分編碼鍵盤和非編碼鍵盤。鍵盤上閉合鍵的識(shí)別由專用的硬件編碼器實(shí)現(xiàn)，并

46、產(chǎn)生鍵編碼號(hào)或鍵值的稱為編碼鍵盤，如計(jì)算機(jī)鍵盤。而靠軟件編程來(lái)識(shí)別的稱為非編碼鍵盤；在單片機(jī)組成的各種系統(tǒng)中，用的最多的是非編碼鍵盤。非編碼鍵盤有分為：獨(dú)立鍵盤和行列式（又稱為矩陣式）鍵盤。鍵盤接口必須具有去抖動(dòng)、防串鍵、按鍵識(shí)別和鍵碼產(chǎn)生4個(gè)基本功能。 （1）去抖動(dòng):每個(gè)按鍵在按下或松開時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生短時(shí)間的抖動(dòng)。抖動(dòng)的持續(xù)時(shí)間與鍵的質(zhì)量相關(guān)，一般為520mm。所謂抖動(dòng)是指在識(shí)別被按鍵是必須避開抖動(dòng)狀態(tài)，只有處在穩(wěn)定接通或穩(wěn)定斷開狀態(tài)才能保證識(shí)別正確無(wú)誤。去抖問題可通過(guò)軟件延時(shí)或硬件電路解決。 （2）防串鍵：防串鍵是為了解決多個(gè)鍵同時(shí)按下或者前一按鍵沒有釋放又有新的按鍵按下時(shí)產(chǎn)生的問題。常用的

47、方法有雙鍵鎖定和N鍵輪回兩種方法。雙鍵鎖定，是當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的按鍵按下時(shí)，只把最后釋放的鍵當(dāng)作有效鍵并產(chǎn)生相應(yīng)的鍵碼。N鍵輪回，是當(dāng)檢測(cè)到有多個(gè)鍵被按下時(shí)，能根據(jù)發(fā)現(xiàn)它們的順序依次產(chǎn)生相應(yīng)鍵的鍵碼。 （3）被按鍵識(shí)別：如何識(shí)別被按鍵是接口解決的主要問題，一般可通過(guò)軟硬結(jié)合的方法完成。常用的方法有行掃描法和線反轉(zhuǎn)法兩種。行掃描法的基本思想是，由程序?qū)︽I盤逐行掃描，通過(guò)檢測(cè)到的列輸出狀態(tài)來(lái)確定閉合鍵，為此，需要設(shè)置入口、輸出口一個(gè)，該方法在微機(jī)系統(tǒng)中被廣泛使用。線反轉(zhuǎn)法的基本思想是通過(guò)行列顛倒兩次掃描來(lái)識(shí)別閉合鍵，為此需要提供兩個(gè)可編程的雙向輸入/輸出端口。3.7、DS1302設(shè)計(jì)及原理4、

48、程序設(shè)計(jì)上電后，單片機(jī)復(fù)位，有單片機(jī)檢測(cè)BY8001的工作狀態(tài)，比如工作模式，音效，是否有播放設(shè)備，這里通過(guò)串口通信完成，當(dāng)BY8001的檢測(cè)沒有問題的時(shí)候，將BY8001的狀態(tài)都會(huì)發(fā)送單片機(jī)，并由LCD1602液晶顯示,掃描按鍵是否按下，當(dāng)有按鍵按下的時(shí)候，單片機(jī)將數(shù)據(jù)發(fā)送給BY8001。程序要完成以下功能：1、獨(dú)立鍵盤，可以設(shè)置路燈3種工作模式；2、獨(dú)立按鍵，可以設(shè)置時(shí)間及定時(shí)時(shí)間3、用1602液晶顯示時(shí)間及路燈工作狀態(tài)；4、從DS1302讀取時(shí)間程序流程圖如下：致謝通過(guò)這一階段的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了，這意味著我的大學(xué)生活即將結(jié)束。在大學(xué)階段，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益匪淺，這除了自

49、身的努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)是分不開的。在本論文的完成過(guò)程中，我的指導(dǎo)老師傾注了大量的心血，從選題到開題報(bào)告，從寫作提綱到一遍又一遍地指出每稿中的具體問題，嚴(yán)格把關(guān)，循循善誘，在此我衷心感謝。同時(shí)我還要感謝在我學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的各位老師以及關(guān)心我的同學(xué)和朋友。寫作畢業(yè)論文是一次在系統(tǒng)學(xué)習(xí)的過(guò)程，畢業(yè)論文的完成，同樣也意味著新的學(xué)習(xí)生活的開始，我將銘記我曾是一名工大學(xué)子，在今后的工作中把工大的優(yōu)良傳統(tǒng)發(fā)揚(yáng)光大。感謝各位專家的批評(píng)指導(dǎo)。參考文獻(xiàn)1 韓瑜,焦小澄.高效的LCD模塊顯示程序設(shè)計(jì)方法J.計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用.2004，22(1):123-126.2 湯競(jìng)南,

50、沈國(guó)琴.51單片機(jī)C語(yǔ)言開發(fā)與實(shí)例M.北京:人民郵電出版社,2008:1-4,89-95.3 趙妍妮.I2C總線的單片機(jī)C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用J.微機(jī)發(fā)展,2001,12(4):172-174.4黃繼昌，電子元器件應(yīng)用手冊(cè)，北京，北京人民郵電出版社，2004年5趙輝，Protel99電子線路CAD，北京，北京郵電大學(xué)出版社，20076畢淑娥，電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)，哈爾濱，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2008.67李全利，單片機(jī)原理及應(yīng)用，北京，清華大學(xué)出版社，2006.28夏路易，單片機(jī)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，北京，北京希望電子出版社，20069李朝青，單片機(jī)原理及接口技術(shù)，北京，北京航空航天大學(xué)出版社，200

51、4附錄一：附錄二：源程序#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define LCD1602_dat P0 sbit LED=P20;sbit led_1=P24;sbit led_2=P23;sbit led_3=P22;sbit LCD1602_rs=P25; /I/O 定義sbit LCD1602_rw=P26; /I/O 定義sbit LCD1602_e=P27;sbit SCLK=P37;/DS1302時(shí)鐘sbit SDA=P36;/DS1302數(shù)據(jù)sbit RST=P35;/DS1302片選sbit key_1=P13;sbit key_2=P14;sbit key_3=P15;sbit key_4=P16;sbit Red=P21;sbit Sen=P34;uchar Time11;uchar state,mode,ms;bit s1,ok,ss;void delay(uint T) /延時(shí)程序while(T-);/* * * * 名稱: : : : DS1302WriteByte* * * * 說(shuō)明: : : : 無(wú)* * * * 功能: : : : 寫入 t 8bit 數(shù)據(jù)* * * * 調(diào)用: : : :