基于單片機(jī)的智能臺燈設(shè)計(jì)

.-.-----可修編.摘 要社會在不斷進(jìn)步，人類在不斷追求，市場在不斷變化，高科技應(yīng)用含量決定著產(chǎn)品發(fā)展的新趨勢和前景，智能化技術(shù)在電子產(chǎn)品領(lǐng)域的應(yīng)用意義深遠(yuǎn)。隨著電子產(chǎn)品的快速發(fā)展，家用電器也越來越偏向智能化，已經(jīng)應(yīng)用于實(shí)際中的有智能洗衣機(jī)，智能電飯鍋，智能電磁爐等，而所用的智能化家用電器都用一個共同的特點(diǎn)，都是利用單片機(jī)作為中央控制單元。結(jié)合了單片機(jī)的智能家用電器和普通家用電器相比，功能上更強(qiáng)，使用更方便，安全可靠性也更高，最重要的是更節(jié)省電能，提高了家用電器的品質(zhì)。智能臺燈以專門感應(yīng)人體紅外信號的熱釋電紅外傳感器為基礎(chǔ)，以BISS0001信號處理電路，利用單片機(jī)進(jìn)行處理，以達(dá)到便于控制的目的。當(dāng)房間亮度不夠時，且有人在附近時，臺燈便會自動點(diǎn)亮，省去了黑暗中摸開關(guān)麻煩；當(dāng)學(xué)習(xí)時由于靠桌面太近，造成坐姿不正，系統(tǒng)就會提示，以糾正坐姿，防止近視；學(xué)習(xí)太累了時，趴在桌子上睡會兒時，臺燈就會自動熄滅；當(dāng)無人在時，系統(tǒng)也會使臺燈自動熄滅，以達(dá)到節(jié)省能源的目的。關(guān)鍵詞：智能臺燈BISS0001 單片機(jī)AT89C51Title：IntelligentdesklampdesignBasedonMCUAbstractSocialprogressandhumanintheconstantpursuit,themarketinaconstantlychanging,high-techapplicationcontentdecidedthenewtrendofdevelopmentoftheproductandprospects,intelligenttechnologyintheelectronicproductsinthefieldsofapplicationofmeaning.Withtherapiddevelopmentofelectronicproducts,householdappliances,hasmoreandmoreisalsoturntointelligentappliedinpracticeofintelligentwashingmachine,intelligentelectric,intelligentinductioncookeretc,andtheintelligenthouseholdappliancesareusedwithamoncharacteristics,areusingsinglechipmicroputerasthecentralcontrolunit.binedwithMCUintelligenthouseholdappliancesandordinaryhouseholdappliances,strongerthanonthefunction,usemoreconvenient,safetyreliabilityalsohigher,themostimportantisthemoretosaveelectricenergy,improvethequalityofthehouseholdappliances.Intelligencedesklampforspecificallyinductionhumanheat-releasinginfraredsignalbasedoninfraredsensors,BISS0001signalprocessingcircuit,usingsinglechipputerprocessing,inordertoachievethepurposeofeasycontrol.Whentheroomandsomeonewheninsufficientbrightnessaround,desklampwillbelighted,tellthedarknesstouchswitchtrouble;Whenlearningonthedesktopistooclose,duetocausespostureisnotstraight,thesystemwillhint,inordertocorrectposture,preventingmyopia;Learningtootired,sleeponhisdesklampwhen,itwillautomaticallyout;Whennoonein,thesystemalsocanmakedesklampextinguishes,inordertoachieveautomaticsaveenergypurposesKeywords：Intelligencedesklamp BISS0001 microcontrollerAT89C51目錄摘要 IIAbstractIII1緒論1智能臺燈系統(tǒng)概述1畢業(yè)設(shè)計(jì)容22.系統(tǒng)主要器件介紹32.1AT89C5132.2BISS000132.3DAC083282.474LS138錯誤!未定義書簽。3.系統(tǒng)組成及電路設(shè)計(jì)12系統(tǒng)組成部分12電路設(shè)計(jì)部分4.16熱釋電紅外傳感器的原理特性17熱釋電紅外傳感器的工作原理17光敏電阻18軟件程序設(shè)計(jì)21總體程序框圖錯誤!未定義書簽。主程序流程圖21總結(jié)及展望錯誤!未定義書簽。致22參考文獻(xiàn)23附件錯誤!未定義書簽。緒論智能臺燈系統(tǒng)概述這一切都大提高了人們的工作效率、改善了人們的生活，現(xiàn)在電器的發(fā)展趨勢是智能化，這樣會使人們使用起來更加方便。隨著智能控制理論和人工智能研究的深入，各種更加逼真地模擬人類智能的家用電器會更多地出現(xiàn)，而單片機(jī)和智能家用電器因?yàn)閱纹瑱C(jī)的加入而走向智能化，并且隨著人們生活水平的提高日益走向平民化，我們的生活也隨著家用電器的發(fā)展越來越方便、舒適。隨著家用電器的發(fā)展，作為家用電器當(dāng)中的小臺燈也要順應(yīng)科技的發(fā)展步伐走向智能化。臺燈是人們生活中用來照明的一種家用電器。它一般分為兩種，一種是立柱式的，一種是有夾子的。它的工作原理主要是把燈光集中在一小塊區(qū)域，集中光線，便于工作和學(xué)習(xí)。一般臺燈用的燈泡是白熾燈或者節(jié)能燈泡，有的臺燈還有應(yīng)急功能，用于停電時無電照明。220V往往會忘記關(guān)燈，這也造成電能的浪費(fèi)，到目前為止，在燈具市場上，很少見到采用+5V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、又不污染等優(yōu)點(diǎn)，有許多普通按鍵臺燈所無法比及的優(yōu)勢，智能化臺燈一方面可以更節(jié)省電能，有利于環(huán)保，另一方面可以糾正使用者的坐姿，預(yù)防脊椎變形和眼睛近視。同時，智能臺燈在黑暗的時候自動開關(guān)燈的功能也讓使用者使用起來更方便，省去黑暗摸燈的麻煩。智能臺燈可分為自動和手動兩種模式。在自動模式下，臺燈能根據(jù)環(huán)境光的（波長為9.5um）傳感控制電路。當(dāng)人體在臺燈的圍時，臺燈自動感應(yīng)環(huán)境光線，調(diào)節(jié)發(fā)光亮度，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，若在一定時間未離開桌面則自動熄滅。當(dāng)人離開時則自動關(guān)燈，達(dá)到節(jié)約能源的目的。手動模式是燈光亮度不隨環(huán)境光線變化而變化，可以手動按下調(diào)節(jié)亮度當(dāng)時間到時，臺燈報(bào)警，提醒學(xué)習(xí)時間到了該休息了，此時可以用手或者其他障礙物在紅外測距傳感器前晃一下或者按一下任意按鍵就可以停止報(bào)警。全球這么多臺燈，估算一下，消耗能源可觀。另一個是作為一個必需品，當(dāng)然要使生活變得更方便，省去了黑暗中開燈的麻煩，并且可以糾正坐姿。本系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了實(shí)物實(shí)驗(yàn)。熱釋電紅外探測器1的距離是4m左右（距離可調(diào)，主要是因?yàn)榘銇碚f是門離書桌的距離;以便黑暗中時人一到門口則啟動，省去了開燈的麻煩，用戶可以根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行距離調(diào)節(jié)。紅外測距探測器的距離是20cm左右（距離可調(diào)，主要考慮是當(dāng)學(xué)習(xí)時，有時坐姿不正，引起身體離桌面太近，容易引起近視，此時臺燈發(fā)出警告，提醒注意，若在設(shè)定的時間未離開，則強(qiáng)制熄滅。有時人學(xué)習(xí)累了，趴在桌子上睡覺，而忘了關(guān)燈,這時系統(tǒng)就會檢測到，從而啟動延時程序，一段時間過后，臺燈就會自動熄滅。畢業(yè)設(shè)計(jì)容設(shè)計(jì)容和實(shí)現(xiàn)功能名稱：基于AT89C51的智能臺燈容及要求:設(shè)計(jì)并制作一種智能臺燈，主要是以BISS0001和單片機(jī)組成的紅外傳感控制電路。其特點(diǎn)是在有人時根據(jù)環(huán)境光線調(diào)節(jié)燈光的亮度，無人時關(guān)燈，節(jié)約能源；且能糾正坐姿，防止近視。具體要求如下：BISS0001關(guān)麻煩；防止近視；學(xué)習(xí)太累了時，趴在桌子上睡會兒時，臺燈就會自動熄滅；當(dāng)無人在時，系統(tǒng)也會使臺燈自動熄滅，以達(dá)到節(jié)省能源的目的可以設(shè)置學(xué)習(xí)時間，時間到時，會蜂鳴器報(bào)警，提醒休息。系統(tǒng)分析臺燈已是千家萬戶的必需生活用品，經(jīng)常由于忘記關(guān)燈而造成巨大的能源浪費(fèi)。當(dāng)夜晚來臨時，人們又摸黑去開燈，非常不方便。在這里設(shè)計(jì)了以人體紅外輻射（波長為9.5um）傳感控制電路。當(dāng)人體在臺燈的圍且環(huán)境光強(qiáng)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，若在一定時間未離開桌面則自動熄滅。當(dāng)人離開時則自動關(guān)燈，達(dá)到節(jié)約能源的目的。單片機(jī)在本次智能節(jié)能臺燈設(shè)計(jì)中的主要控制單元，主要控制電路燈光，控制電路是在單片機(jī)的控制下工作。系統(tǒng)主要器件介紹主控芯片介紹STC89C51是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存8位CPUSTC89C51為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM，32位I/O4KB16位定時器6向量2STC89X51可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2RAM/U11U11 P1023 P114 P125 P136 P147 P158 P169 P1710 RESET11 P30/RXD12 P31/TXD13 P32/INT014 P33/INT115 P34/T016 P35/T117 P36WR18 P37/RD19 X220 X1GNDVCCP00P01P02P03P04P05P06P07EA/VPALE/PPSENP27P26P25P24P23P22P214039383736353433323130292827262524232221圖T891單片機(jī)引腳圖單片機(jī)是美國STC公司最新推出的一種新型51核的單片機(jī)。片含有Flash程序存儲器、SRAM、UART、SPI、PWM等模塊。（一）STC89C51主要功能、性能參數(shù)如下：51612工作頻率圍：0~40MHZ80510~80MHZ;STC89C51RCFlash4KB;部存儲器（RAM)：512B;\16通用異步通信口個；:8ISP(在系統(tǒng)可編程）\IAP\仿真器；（9）通用I\O口：32\36（11）外形封裝：40腳PDIP、44腳PLCC和PQFP等。（二）STC89C51單片機(jī)的引腳說明：VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/FIASHFIASH輸出原碼，P0外部必須被拉高。P1口：8I/O4TTL門P1口管腳寫入1出電流，這是由于部上拉的緣故。在FLASH口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“P2P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16口輸出其特殊功能寄存器的容。P2FLASHP3口：P3口管腳是8個帶部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當(dāng)P3P3口將輸出電流這是由于上拉的緣故。P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2/INT0（外部中斷0）P3.3/INT1（外部中斷1）P3.4T0（記時器0外部輸入）P3.5T1（記時器1外部輸入）P3.6/WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7/RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3口同時為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號。I/OCPU將根據(jù)不同的指令分別發(fā)出讀端口或讀引腳信號以完成不同的操作。這10Q端為0Q^為1加到場效應(yīng)管柵極的信號為也會因端口的低阻抗而使信號變低使得外加的1。若先執(zhí)行置1操作，則可以使場效應(yīng)管截止引腳信號直接加到三態(tài)緩沖器中實(shí)現(xiàn)正確的讀入，由于在輸入操作時還必須附加一個準(zhǔn)備動作，所以這類I/O89C51的P0/P1/P2/P3口作為輸入時都是準(zhǔn)雙向口。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機(jī)器周期兩次/PSEN/PSEN信號將不出現(xiàn)。A保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器0000H-FFFF，不管是否有部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將部鎖定為RESET/EA端保持高電平時，此間部程序存儲器。在H編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。時鐘電路89C51時鐘方式如圖389S51和XTAL2（簡稱晶振圖中電容C1和C230pFCYS1.2~12MHz12MHz6MHz。11830pFY1C311.05921930pF圖389c51部時鐘電路復(fù)位電路當(dāng)在89C51單片機(jī)的RST2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復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。最簡單的上電自動復(fù)位電路中上電自動復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充放電來實(shí)現(xiàn)的。只要Vcc的上升時間不超過1ms,就可以實(shí)現(xiàn)自動上電復(fù)位。VCCS49C110uFR110k除了上電復(fù)位外，有時還需要按鍵手動復(fù)位。本設(shè)計(jì)就是用的按鍵手動復(fù)位。按鍵手動端與電源Vcc接通而實(shí)現(xiàn)的。11.0592MHZVCCS49C110uFR110k圖489C52復(fù)位電路BISS0001BISS0001是一款具有較高性能的傳感信號處理集成電路。它配以熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件即可構(gòu)成被動式熱釋電紅外開關(guān)，故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(jī)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(bào)警系統(tǒng)。BISS001的主要功能如下：CMOS具有獨(dú)立的高輸入阻抗運(yùn)算放大器，可與多種傳感器匹配進(jìn)行信號處理；帶有雙向鑒幅器，可有效抑制干擾；設(shè)延遲時間定時器和封鎖時間定時器；結(jié)構(gòu)新穎，穩(wěn)定可靠，調(diào)解圍寬；2～6V。.-.-----可修編.ADC0809的引腳及功能逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器在精度、速度、和價格上都適中，是最常用的A/D轉(zhuǎn)ADC08093-4所示。圖3-4 ADC0809的引腳ADC080988A/D28⑴IN0-IN7是8路模擬信號輸入端。⑵D0-D7是8位數(shù)字量輸入端。⑶A、B、C與ALE控制8路模擬通道的切換，A、B、C分別與3根地址線或數(shù)據(jù)線相連，3位編碼對應(yīng)8個通道地址端口。ADC0809芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝，如圖所示。下面說明各引腳功能。IN0～I(xiàn)N7：8路模擬量輸入端。2-1～2-8：8位數(shù)字量輸出端。ADDA、ADDB、ADDC：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路ALE：地址鎖存允許信號，輸入，高電平有效。START：A/D轉(zhuǎn)換啟動脈沖輸入端，輸入一個正脈沖（至少100ns寬）使其啟動（0809復(fù)位，下降沿啟動A/D。EOC：A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，輸出，當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸出一個高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平。OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入，高電平有效。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸入一個高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。CLK640KHZF（+、F（-：基準(zhǔn)電壓。Vcc：電源，單一+5V。GND：地。首先輸入3位地址，并使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。START上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。下降沿啟動A/D轉(zhuǎn)換，之后EOC輸出信號變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。直到A/D轉(zhuǎn)換完成，EOC變?yōu)楦唠娖剑甘続/D轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。當(dāng)OE輸入高電平時，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送A/D轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)據(jù)應(yīng)及時傳送給單片機(jī)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)傳送的關(guān)鍵問題是如何確認(rèn)A/D轉(zhuǎn)換的完成，因?yàn)橹挥写_認(rèn)完成后，才能進(jìn)行傳送。為此可采用下述三種方式。（1）定時傳送方式對于一種A/D9轉(zhuǎn)換時間為128，相當(dāng)于6MHz的1單片機(jī)共64個機(jī)器周期。換肯定已經(jīng)完成了，接著就可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。查詢方式A/D轉(zhuǎn)換芯片有表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號，例如ADC0809的EOC端。因此可以用查詢方式，測試EOC的狀態(tài)，即可確認(rèn)轉(zhuǎn)換是否完成，并接著進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。中斷方式不管使用上述哪種方式，只要一旦確定轉(zhuǎn)換完成，即可通過指令進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。信號即有效，把轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線，供單片機(jī)接受。需要注意的是：ADC0809雖然有8路模擬通道可以同時輸入8路模擬信號，但每個瞬間只能換1路，共用一個A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，各路之間的切換由軟件改變C、A、B引腳上的代碼來實(shí)現(xiàn)。地址鎖存與譯碼電路完成對A、B、C3個地址位進(jìn)行鎖存和譯碼，其譯碼輸出用于通道選擇，其轉(zhuǎn)換結(jié)果通過三態(tài)輸出鎖存圖3-5通道選擇表器存放、輸出，因此可以直接與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連，圖3-5為通道選擇表。圖3-5通道選擇表⑷OE、START、CLK為控制信號端，OE為輸出允許端，START為啟動信號輸入端，CLK為時鐘信號輸入端。⑸V(+)和V(-)為參考電壓輸入端。R RADC0809ADC08093-6ADC0809A/D電源供電。片有鎖存功能的8路選1的模擬開關(guān)，由C、B、A引腳0809完成一次轉(zhuǎn)換需100μsTTL三態(tài)MCS-51通過適當(dāng)?shù)耐饨与娐罚?809可對0-5V的模擬信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換。.-.-----可修編.STARTSTART CLKIN7IN7….IN08路模擬量開EOC關(guān)8 位三態(tài)輸D0A/D出鎖存.轉(zhuǎn)器換器.CBAALE地址鎖.存與密D7碼VCCGNDVR(+) VR(－)OE圖3-6 ADC0809的結(jié)構(gòu)框圖ADC0809ADC0809與單片機(jī)的連線圖如圖3-7：U2U226 IN-027IN-128IN-2R64.7kC41041IN-322-22-32-42-52-62-721AD720AD619AD518AD48 AD315AD214AD117AD0IN-47 EOC3EOCIN-5VCC4IN-65ADD-A 25ADD-B 24ADD-C 23IN-713161112ALE22ref(-)OE 6ALEVCCref(+)ENABLESTARTCLOCKADC0809圖3-7 ADC0809的連線圖系統(tǒng)組成及電路設(shè)計(jì)本系統(tǒng)制作的主要設(shè)計(jì)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。以專門感應(yīng)人體紅外信號的熱釋電紅外傳感器為基礎(chǔ)，以BISS0001信號處理電路，利用單片機(jī)進(jìn)行處理，以達(dá)到便于控制的目的。系統(tǒng)組成部分系統(tǒng)工作原理1晶振電路紅外測距傳感器89C51光敏電阻蜂鳴器提醒電路復(fù)位電路燈光控制電路圖3-1系統(tǒng)示意圖本系統(tǒng)組成如圖3-1所示，主要由四部分組成：傳感器部分：熱釋電傳感器、紅外測距傳感器、光線傳感器；89C51燈光控制電路部分：根據(jù)89C51蜂鳴器報(bào)警部分，用于學(xué)習(xí)時間到達(dá)報(bào)警和坐姿矯正報(bào)警。系統(tǒng)控制核心該智能臺燈的系統(tǒng)主要由傳感器、MCU10μm以外的其他物體不會引發(fā)探頭動作；光敏電阻的作用是感知臺燈周圍環(huán)境的光照強(qiáng)度；MCU89C5lMCU單元發(fā)出的命令給出警告信號；燈的控制是有三極管驅(qū)動，通過單片機(jī)的IO口輸出ＰＷＭ脈沖，控制燈的亮度。坐姿矯正傳感器是有紅外測距傳感器測量障礙物與系統(tǒng)距離，小于報(bào)警距離時，蜂鳴器就會報(bào)警。顯示部分是由4位1體共陽數(shù)碼管，通過9012三極管驅(qū)動構(gòu)成。電路設(shè)計(jì)部分傳感器組成的信號檢測及處理部分在電路設(shè)計(jì)部分中，單片機(jī)在本次智能節(jié)能臺燈設(shè)計(jì)中的主要控制單元，主要控制電路燈光，控制電路是在單片機(jī)的控制下工作。傳感器在設(shè)計(jì)中起著重要的作用，傳感器組成的信號檢測及處理部分電路原理如圖3-2所示。3-2BISS0001BISS0001114的信號。當(dāng)外界光強(qiáng)較弱時，光敏電阻阻值很大，BISS0001R5R1005R4C1、C6C7R1000R1001C1000C1001.-.-----可修編.圖3-2傳感器組成的信號檢測及處理部分單片機(jī)燈光控制電路如圖3-3所示。VCCVCCD1VCCVCCD1D5D9Q8SS8550R112.2kQ7SS8050R12R13LEDLEDLED10k2.2KD2D6D10LEDD3LEDD7LEDD11LEDD4LEDD8LEDD12LEDLEDLED圖3-3單片機(jī)燈光控制電路圖3-3是由單片機(jī)組成的燈光控制電路。LED的負(fù)極接地，所有燈并聯(lián)，正極接在三極管Ｑ８的集電極，當(dāng)單片機(jī)的ｉｏL(fēng)ED燈的正極就接在了電源上，ioledR12的10k.-.-----可修編.快的變化時，就可以通過PWM的占空比控制燈的亮度了。數(shù)碼管顯示數(shù)碼管是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個發(fā)光二極管單元（多一個小數(shù)點(diǎn)顯示8”124位等等數(shù)碼管：按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管是指將當(dāng)某一字段的陰極為高電平時，相應(yīng)字段就不亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二GNDSSASSB1 119 8 7Sa fSS bedc S1 2 3 4 5 6EdCS4-LED圖3-4數(shù)碼管顯示傳感器部分傳感器是將被檢測對象的各種物理變化量變?yōu)殡娦盘柕囊环N變換器。它主要被用于檢測系統(tǒng)本身與作業(yè)對象、作業(yè)環(huán)境的狀態(tài)，為有效地控制系統(tǒng)的動作提供信息。熱釋電紅外傳感器的原理特性熱釋電紅外傳感器和熱電偶都是基于熱電效應(yīng)原理的熱電型紅外傳感器。不同的是熱釋電紅外傳感器的熱電系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于熱電偶，其部的熱電元由高熱電系數(shù)的鐵鈦酸鉛汞瓷以及鉭酸鋰、硫酸三甘鐵等配合濾光鏡片窗口組成，其極化隨104ＭΩ，故引入的Ｎ溝道結(jié)型場效應(yīng)管應(yīng)接成共漏形式即源極跟隨器來完成阻抗變換。熱釋電紅外傳感器由傳感探測元、干涉濾光片和場效應(yīng)管匹配器三部分組成。設(shè)計(jì)時應(yīng)將高熱電材料制成一定厚度的薄片，并在它的兩面鍍上金屬電極，然后加電因此極化后的探測元也是有正、負(fù)極性的。熱釋電紅外傳感器的工作原理在該探測技術(shù)中，所謂“被動”是指探測器本身不發(fā)出任何形式的能量，只是靠接收自然界能量或能量變化來完成探測目的。被動紅外報(bào)警器的特點(diǎn)是能夠響應(yīng)入侵者在所防區(qū)域移動時所引起的紅外輻射變化，并能使監(jiān)控報(bào)警器產(chǎn)生報(bào)警信號，從而完成報(bào)警功能。圖４所示是該報(bào)警器的工作電路原理圖。當(dāng)人體輻射的紅外線通過菲涅爾透鏡被聚焦在熱釋電紅外傳感器的探測元上C1、C2、R1、216Hz0.16Hz由于熱釋電紅外傳感器輸出的探測信號電壓十分微弱（通常僅有１V左右，而且是一個變化的信號，同時菲涅爾透鏡的作用又使輸出信號電壓呈脈沖形式（脈0.1~10Hz左右324兩級放大，以使其獲得足夠的增益。光敏電阻光敏電阻又稱光導(dǎo)管，常用的制作材料為硫化鎘，另外還有硒、硫化鋁、硫化鉛和硫化鉍等材料。這些制作材料具有在特定波長的光照射下，其阻值迅速減小的特性。這是由于光照產(chǎn)生的載流子都參與導(dǎo)電，在外加電場的作用下作漂移運(yùn)動，電子奔向電源的正極，空穴奔向電源的負(fù)極，從而使光敏電阻器的阻值迅速下降。光敏電阻的工作原理在黑暗環(huán)境里，它的電阻值很高，當(dāng)受到光照時，只要光子能量大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，則價帶中的電子吸收一個光子的能量后可躍遷到導(dǎo)帶，并在價帶中產(chǎn)生一個帶正電荷的空穴，這種由光照產(chǎn)生的電子—空穴對了半導(dǎo)體材料中載流入射光消失后，由光子激發(fā)產(chǎn)生的電子—空穴對將復(fù)合，光敏電阻的阻值也就恢復(fù)原值。在光敏電阻兩端的金屬電極加上電壓，其中便有電流通過，受到波長的純粹是一個電阻器件，使用時既可加直流電壓，也加交流電壓。半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于半導(dǎo)體導(dǎo)帶載流子數(shù)目的多少。光敏電阻主要特點(diǎn)和特性根據(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：對紫外線較靈敏，包括硫化鎘、硒化鎘光敏電阻器等，用于探測紫外線。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、非接觸測量、人體病變探測、紅外光譜，紅外通信等國防、科學(xué)研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。可見光光敏電阻器：包括硒、硫化鎘、硒化鎘、碲化鎘、砷化鎵、硅、鍺、硫化鋅光敏電阻器等。主要用于各種光電控制系統(tǒng)，如光電自動開關(guān)門戶，航標(biāo)燈、路燈和其他照明系統(tǒng)的自動亮滅，自動給水和自動停水裝置，機(jī)械上的自動保護(hù)裝置和“位置檢測器”，極薄零件的厚度檢測器，照相機(jī)自動曝光裝置，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：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。過的電流稱為暗電流。外加電壓與暗電流之比稱為暗電阻，常用“0LX”表示。3.（暗電阻時的電阻值（亮電阻）的相對變化值。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。系，對于光敏器件來說，其光電流隨外加電壓的增大而增大。光電靈敏較高，而在高溫下的靈敏度則較低。度升高時，其消耗的功率就降低。測距傳感器測距采用光電傳感器，是一種集發(fā)射與接收于一體的光電傳感器。檢測距離易于裝配、使用方便等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于機(jī)器人避障、流水線計(jì)件等眾多場合。光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器。它首先把被測量的變化轉(zhuǎn)換成光信號的變化，然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。光電傳感器一般由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成。光電檢測方法具有精度高、反應(yīng)快、非接觸等優(yōu)點(diǎn)，而且可測參數(shù)多，傳感光電傳感器是各種光電檢測系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，它是把光信號（紅外、可見及紫外光輻射）轉(zhuǎn)變成為電信號的器件。光電式傳感器是以光電器件作為轉(zhuǎn)換元件的傳感器。它可用于檢測直接引起光量變化的非電量，如光強(qiáng)、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等；也可用來檢測能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應(yīng)變、位移、振動、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態(tài)的識別等。光電式傳感器具有非接觸、響應(yīng)快、性能可靠等特點(diǎn)，因此在工業(yè)自動化裝置和機(jī)器人中獲得廣泛應(yīng)用。新的光電器件不斷涌現(xiàn)，特別是CCD圖像傳感器的誕生