1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1 緒論1.1 論文選題背景社會在不斷進步，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。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)用于實際中的有智能洗衣機，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，都是利用單片機作為中央控制單元。結(jié)合了單片機的智能家用電器和普通家用電器相比，功能上更強，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)。家用電器因為單片機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

2、用用電器的發(fā)展越來越方便、舒適。隨著家用電器的發(fā)展，作為家用電器當中的小臺燈也要順應(yīng)科技的發(fā)展步伐走向智能化。雖然按鍵式的臺燈還是臺燈市場的主體。但是，隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展和人們的需求變化，傳統(tǒng)的臺燈已經(jīng)感受到產(chǎn)品更新?lián)Q代的威脅。與其他的智能化家用電器一樣，智能化臺燈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。智能型電器產(chǎn)品由于它們的巨大優(yōu)勢將漸漸進入人們的生活中。基于以上背景，我們提出了基于單片機控制的紅外智能臺燈

3、的設(shè)計。1.2 論文研究的意義我國政府非常重視節(jié)能和節(jié)約。1997年11月1日我國頒布了中華人民共和國節(jié)約能源法，節(jié)能已經(jīng)是法律上的規(guī)定，是我國重要國策之一。智能節(jié)能臺燈最大的優(yōu)點就是省電和方便。方便不用多說了，來之則亮去之則暗，不用動手，更重要的是能節(jié)省電能。節(jié)省電能還能保護環(huán)境。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，而CO2是溫室效應(yīng)的罪魁禍首。智能節(jié)能臺燈在節(jié)約電能的同時也保護了自然環(huán)境，一舉兩得。目前我國共有四億多近視眼患者，特別是青少年近視的發(fā)病率居世界第二，人數(shù)居世界第一。近視正嚴重危害青少年的健康成長。我國的中小學生之所

4、以出現(xiàn)這么嚴重的近視問題，原因是他們在平時在燈下學習或做作業(yè)的時候不注意坐姿，由于離光源太近，久而久之使視力下降，出現(xiàn)了近視眼。目前市場上出售的調(diào)光臺燈多為手動式，即根據(jù)使用者的需要，用手轉(zhuǎn)動調(diào)光旋鈕，改變臺燈的亮度，雖然有節(jié)約用電的作用，但無防近視功能。為使中、小學生在燈下看書或做作業(yè)時，不能離燈過近，若超過規(guī)定(即調(diào)定)的距離，燈光便自動變暗乃至熄滅，而離開規(guī)定距離，燈光則自動變亮，我們設(shè)計了一種智能臺燈。它可以在使用者看書寫字姿勢不正確或者距離臺燈太近的時候，燈光會慢慢變暗提醒你糾正，直到你坐姿完全正確為止。從而使你養(yǎng)成良好的讀書寫字姿勢，保護好視力防止近視眼，這個功能都是臺燈根據(jù)人體探

5、測電路的輸出信號來控制，如果晚上工作學習太累不小心趴在臺燈下睡著了，臺燈的傳感器檢測到你距離光源太近，經(jīng)提醒電路暗燈提醒未離開則在單片機程序控制下自動熄滅臺燈，同時起到了省電的作用。1.3 論文研究的內(nèi)容本文設(shè)計了一種智能化臺燈，一方面可以更節(jié)省電能，另一方面可以糾正使用者的坐姿。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。本文對智能臺燈各部分功能作用予以詳細說明。軟硬件設(shè)計均采用模塊化結(jié)構(gòu)，將各模塊設(shè)計完成后進行總調(diào)試。第一章為緒論，主要闡述了智能節(jié)能臺燈研究的背景及意義。第二章對所設(shè)計的系統(tǒng)功能及結(jié)構(gòu)框圖進行了詳細的介紹，接著完成了各個模塊功能的分

6、析以及主要器件的選型。第三章對智能節(jié)能臺燈的硬件進行設(shè)計，劃分成為傳感器信號處理以及在其控制下的燈光控制電路和提醒電路，分別設(shè)計出電路結(jié)構(gòu)，并說明其功能作用。并對電路中所涉及到的芯片進行了簡單的介紹。第四章介紹了智能節(jié)能臺燈的軟件設(shè)計，根據(jù)硬件結(jié)構(gòu)，先畫出總的程序框圖，結(jié)合臺燈設(shè)計需要的效果，用C語言編出程序。第五章對已經(jīng)設(shè)計完成的系統(tǒng)硬件軟件進行仿真與調(diào)試。專心-專注-專業(yè)2 系統(tǒng)方案設(shè)計2.1系統(tǒng)功能定義本文所設(shè)計的智能臺燈主要有三項功能：第一，當人體在臺燈的范圍內(nèi)且光強較弱時，自動感應(yīng)開燈；第二，當人體太靠近桌面時，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；第三，當

7、人離開時則自動關(guān)燈，達到節(jié)約能源的目的。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計要求，本系統(tǒng)所具有的功能如下圖所示：對外部光強進行實時監(jiān)測外部光強弱感應(yīng)到人體紅外線外部光強弱且沒有感應(yīng)到人體紅外線外部光強較強開燈不開燈不開燈人離開監(jiān)測不到人體紅外線人體過于靠近臺燈熄燈臺燈自動提醒（臺燈慢慢變暗）及時糾正坐姿臺燈恢復正常（慢慢變亮）一定時間內(nèi)不糾正坐姿臺燈熄滅圖2.1 系統(tǒng)功能框圖通過對系統(tǒng)功能的定義，可以將基于單片機控制的紅外智能臺燈系統(tǒng)采用人體熱釋電紅外線傳感器RE200B作為感應(yīng)人體紅外線的測量器件，它與光敏電阻以及傳感信號處理集成電路芯片BISS0001構(gòu)成傳感器及信號處理部分。DAC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片作為燈光控

8、制電路的一部分實現(xiàn)由數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換。74LS138 3-8線譯碼器芯片、DAC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片、LM324運算放大器共同組成燈光控制電路。整個系統(tǒng)控制由AT89S51單片機為核心構(gòu)成。根據(jù)系統(tǒng)功能要求，完成設(shè)計任務(wù)所需的系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示：中央控制單元傳感器及信號處理部分提醒電路燈光控制電路圖2.2 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖本系統(tǒng)組成如上圖所示，主要有以下基本分組成：1） 以RE200B、BISS0001及光敏電阻組成的傳感器及信號處理部分：監(jiān)測人體輻射紅外信號及光強信號經(jīng)過處理后變成可處理的數(shù)字信號；2） 以AT89S51為核心組成的中央處理單元：處理信號并發(fā)出控制命令；3） 以7

9、4LS138、DAC0832及LM324組成的提醒電路和燈光控制電路：給出提醒信號并根據(jù)AT89S51給出的命令控制燈光。2.2 系統(tǒng)功能模塊分析2.2.1中央控制單元在本系統(tǒng)中，中央控制單元居于非常重要的地位。它是整個系統(tǒng)的中樞，系統(tǒng)運行所需的每個操作指令都要由其發(fā)出。它一方面控制著傳感器及信號處理部分對外部環(huán)境進行實時監(jiān)測，另一方面也控制著提醒電路和燈光控制電路工作。從而使整個系統(tǒng)進行正常的運轉(zhuǎn)和工作。針對以上分析本系統(tǒng)主控模塊中的單片機芯片采用了AT89S52芯片，AT89S51是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含4k Bytes ISP(In-system programm

10、able)的可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元1。此芯片功能強大，能夠完全滿足系統(tǒng)運行的需求。2.2.2信號處理單元傳感器及信號處理部分對系統(tǒng)正常工作起著重要的作用。本本系統(tǒng)中采用RE200B作為實時監(jiān)測人體輻射紅外信號的傳感器，采用光敏電阻作為監(jiān)測光強信號的傳感器。外部環(huán)境實時監(jiān)測信號經(jīng)傳感信號處理集成電路芯片BISS0001處理后變成可處理的數(shù)字信號，交中央控制單元分析處理。本次設(shè)計利用的傳感器是熱釋電紅外傳感器。傳

11、感器在電路中起著很大的作用，要利用它采集回來的信號去對燈光進行控制。系統(tǒng)對熱釋電紅外傳感器的性能要求比較高，因為它采集回來的信號將直接影響燈光控制電路的控制行為。首先，這種傳感器要對人體發(fā)出的紅外線感應(yīng)很靈敏，而對其他的小動物發(fā)出的紅外線不起作用。其次是能夠感應(yīng)較遠距離的紅外信號，這就需要借助于菲涅爾透鏡的聚焦作用。熱釋電紅外傳感器RE200B是一種非常有應(yīng)用潛力的傳感器。它能檢測人或某些動物發(fā)射的紅外線并轉(zhuǎn)換成電信號輸出2。針對以上分析本系統(tǒng)采用熱釋電紅外傳感器RE200B作為監(jiān)測人體紅外線信號的傳感器。光敏電阻的重要特性是它的阻值大小隨著環(huán)境光的改變而改變，當環(huán)境光比較強時，它的阻值減小，

12、相反當環(huán)境光較弱時，它的阻值就會增大3。本文的智能節(jié)能臺燈設(shè)計也是利用了光敏電阻的這一特性，用它來感應(yīng)環(huán)境光的強度。若是環(huán)境光較強的時候，比如白天時，光敏電阻的阻值就很小，傳感器信號處理電路會根據(jù)它的阻值進行相應(yīng)的處理；相反當環(huán)境光較弱的時候，比如晚上或者陰天時，它的電阻值就會變大，同時熱釋電紅外傳感器要是檢測到有人在附近時，傳感器信號處理電路就會把這些信號經(jīng)過處理傳到單片機控制電路，從而啟動點亮臺燈。所以光敏電阻對環(huán)境光的檢測在電路中也很重要。對光敏電阻要求也很高，要對環(huán)境光比較敏感，及時把信號傳送到信號處理檢測電路。 傳感器實時監(jiān)測的信號為模擬信號，并不能直接被中央控制單元的單片機所識別這

13、就需要在系統(tǒng)中添加一個能將傳感器模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號的電路。BISS0001就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構(gòu)成被動式的熱釋電紅外開關(guān)。它能將傳感器的模擬信號迅速準確的轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號為單片機的正確控制起到很好的保證。 2.2.3燈光控制電路和報警電路 燈光控制電路及報警電路作為本系統(tǒng)的功能具體體現(xiàn)的重要模塊實現(xiàn)對臺燈燈光的控制以及防止過于靠近臺燈報警的功能。74LS138、DAC0832及LM324組成的提醒電路和燈光控制電路：給出提醒信號并根據(jù)AT89S51給出的命令控制燈光。38線譯碼器74LS138和數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DAC0832實現(xiàn)燈光慢慢

14、變亮（暗）的過程。LM324芯片作為放大器實現(xiàn)臺燈的正常工作。2.3本章小結(jié) 本章首先進行系統(tǒng)的方案論證。根據(jù)對系統(tǒng)功能的定義，初步完成了系統(tǒng)軟硬件的框圖設(shè)計。接著分別介紹了中央控制單元、傳感器及信號處理單元以及燈光控制電路和提醒電路模塊功能的分析以及主要器件的選型。3.硬件電路原理及設(shè)計3.1 系統(tǒng)硬件電路工作原理信號處理電路單片機AT89S51熱釋電紅外傳感器1熱釋電紅外傳感器2光敏電阻燈光控制電路提醒電路圖3.1 系統(tǒng)硬件組成框圖整個系統(tǒng)是以AT89S51控制下工作的。其工作過程為：當環(huán)境光比較強時，光敏電阻阻值比較小，信號處理電路檢測到低電平信號，禁止熱釋電紅外傳感器工作，省去了AT8

15、9S51處理過程。當環(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。熱釋電紅外傳感器1探測比較遠的距離，當人體進入到傳感器1的控測范圍內(nèi)且光強較弱時，信號檢測電路處理信號，并向單片機發(fā)送一個中斷，AT89S51啟動燈光控制電路，使燈慢慢變亮。當環(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AT89S51發(fā)送信號，AT89S51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

16、人體離開熱釋電紅外傳感器2的控測范圍且在熱釋電紅外傳感器1的控測范圍內(nèi)時，燈光又慢慢變亮。3.2 功能模塊電路工作原理3.2.1 傳感器及信號處理圖3.2傳感器及信號處理部分電路圖由紅熱釋電紅外傳感器、光敏電阻、BISS0001組成的信號檢測及處理電路。紅熱釋電紅外傳感器只對波長為10m（人體輻射紅外線波長）左右的紅外輻射敏感，所以除人體以外的其他物體不會引發(fā)探頭動作。探頭內(nèi)包含兩個互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元，而且制成的兩個電極化方向正好相反，環(huán)境背景輻射對兩個熱釋元件幾乎具有相同的作用，使其產(chǎn)生釋電效應(yīng)相互抵消，于是探測器無信號輸出。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

17、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，于是輸出檢測信號。 BISS0001是由運算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲時間定時器以及封鎖時間定時器等構(gòu)成的數(shù)模混合專用集成電路。當外界光強較強時，光敏電阻阻值很小，BISS0001檢測到低電平，從而封鎖14腳，禁止傳感器infare1的信號。當外界光強較弱時，光敏電阻阻值很大，BISS0001檢測到高電平，開啟14腳；infare1檢測到人體信號時，產(chǎn)生微弱的信號輸出，經(jīng)R5、R1005、R4、C1、C6、C7組成的信號放大濾波電路。R8、R9、C9和C10組成的延時電路。信號經(jīng)處理后從2腳輸出。環(huán)境光檢測

18、是比較重要的一個部分，其中關(guān)鍵的元件有兩個，一個是光敏電阻，一個是10K的可變電阻（電位器）。光敏電阻的檢測能力的強弱（靈敏度）是根據(jù)那個可變電阻來控制的，有的人認為天色還挺亮的，燈就開了，那你就把電阻變大些，光敏電阻的靈敏度就下降了，這樣就可以達到等天再暗些再開燈。同樣的，如果你覺的天色已經(jīng)很暗了，燈還不亮，那你把電阻調(diào)小些就可以了。這樣多調(diào)幾次，你就能把智能臺燈調(diào)到一個最理想的最適合你的狀態(tài)。3.2.2 單片機控制下的燈光控制及報警電路圖3.3單片機控制下的燈光控制及報警電路由單片機組成的報警及燈光控制電路。當外部無任何中斷時，89S51控制74LS138的使能控制端，使后面電路不工作。當

19、有中斷一產(chǎn)生時，89S51啟動74LS138，向P0腳低4位發(fā)送信號，控制燈慢慢亮。當中斷1和中斷0同時產(chǎn)生時，89S51屏蔽掉中斷1，啟動74LS138向P0腳低四位發(fā)送數(shù)據(jù)，使燈光慢慢變暗。這里采用74LS138控制DC832可以節(jié)省80C51的管腳，有利于擴展，以便于控制多盞燈。采用DC0832可以有效地使燈實現(xiàn)階梯形的變化4。3.3主要器件介紹3.3.1 AT89S51單片機簡介AT89S51是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高

20、密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，功能強大的微型計算機的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。AT89S51單片機主要功能特性： 8031 CPU與MCS-51 兼容 4K字節(jié)可編程FLASH存儲器(壽命：1000寫/擦循環(huán)) 全靜態(tài)工作：0Hz-24KHz 三級程序存儲器保密鎖定 128*8位內(nèi)部RAM 32條可編程I/O線 兩個16位定時器/計數(shù)器 6個中斷源 可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路AT89S51單片機引腳結(jié)構(gòu)及功能說明5：

21、圖3.4 AT89S51單片機引腳圖本次試驗的單片機AT89S51采用PDIP封裝形式,引腳結(jié)構(gòu)如上圖1.2所示。各對應(yīng)引腳功能如下：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)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。表3-1 P1口各引腳第二功能端口引腳第二功能P1.5MOSI（用于ISP編程）P1.6MISO（用于ISP編程）P1.7SCK（用于ISP編程

22、）P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個內(nèi)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P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，

23、它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。表3-2 P3口各引腳第二功能端口引腳第二功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2INT0（外中斷0）P3.3INT1（外中斷1）P3.4T0（定時/計數(shù)器0外部輸入）P3.5T1（定時/計數(shù)器1外部輸

24、入）P3.6WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，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

25、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，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出5。AT89S51單片機定時

26、中斷功能MCS51系列的單片機一般有兩個內(nèi)部的16位定時器/計數(shù)器分別稱為T0和Tl。這兩個計數(shù)器分別是由兩個8位的RAM單元組成的，即每個計數(shù)器都是16位的計數(shù)器，最大的計數(shù)量是65536。那么這個定時/計數(shù)器是如何產(chǎn)生定時作用的呢?舉個例子，如果將時鐘定時到1分鐘，那么秒針計數(shù)到60次后，時鐘鬧鈴就會響。這里有個計數(shù)和定時之間的概念轉(zhuǎn)化，時間表示為秒針計數(shù)值，即秒針每一次走動的時間正好是ls。單片機中的定時器和計數(shù)器是復用的，計數(shù)器是記錄外部脈沖的個數(shù)，而定時器則是由單片機提供的一個非常穩(wěn)定的計數(shù)源。定時器是由單片機的晶振經(jīng)過12分頻后獲得的一個脈沖源。當單片機的晶振為12MHz時，計數(shù)值

27、1代表的時間就是1us。計數(shù)器的容星是16位，也就是最大的計數(shù)值到65536，因此計數(shù)計到65536就會產(chǎn)生溢出。當定時器/計數(shù)器計溢出時，就會使得相關(guān)的寄存器標志產(chǎn)生變化，單片機將由此I而產(chǎn)生定時中斷，在中斷服務(wù)程序中處理定時到而需要完成的任務(wù)。AT89S51平時是掉電的，INT0或INT1的下降沿喚醒CPU。當INT0出現(xiàn)下降沿之后恢復為高電平時，CPU被喚醒，執(zhí)行完INT0的中斷服務(wù)程序后，CPU進入掉電狀態(tài)，這時INT1的下降沿喚醒CPU時，只執(zhí)行INT1的中斷服務(wù)程序，這時很正常。而如果是INT0出現(xiàn)下降沿后保持為低電平時，CPU被喚醒，執(zhí)行完INT0的中斷服務(wù)程序后，CPU進入掉電

28、狀態(tài)，這時INT1的下降沿喚醒CPU時，先執(zhí)行INT0的中斷服務(wù)程序，然后才執(zhí)行INT1的中斷服務(wù)程序。3.3.2 熱釋電紅外傳感器RE2008介紹圖3.5熱釋電紅外傳感器實物圖圖3.6熱釋電紅外傳感器內(nèi)部電路圖熱釋電紅外傳感器是一種非常有應(yīng)用潛力的傳感器。它能檢測人或某些動物發(fā)射的紅外線并轉(zhuǎn)換成電信號輸出。熱釋電紅外傳感器是基于熱電效應(yīng)原理的熱電型紅外傳感器。熱釋電效應(yīng)是指當一些晶體受熱時，在晶體兩端產(chǎn)生數(shù)量相等而符號相反的電荷，由于熱變化產(chǎn)生的電極化現(xiàn)象。熱釋電傳感器由陶瓷氧化物或壓電晶體元件組成，元件兩個表面做成電極，當傳感器監(jiān)測范圍內(nèi)溫度有T的變化時，熱釋電效應(yīng)會在兩個電極上會產(chǎn)生電荷

29、Q，即在兩電極之間產(chǎn)生一微弱電壓V。由于它的輸出阻抗極高，所以傳感器中有一個場效應(yīng)管進行阻抗變換。熱釋電效應(yīng)所產(chǎn)生的電荷Q會跟空氣中的離子所結(jié)合而消失，當環(huán)境溫度穩(wěn)定不變時，T=0，傳感器無輸出。當人體進入檢測區(qū)時，因人體溫度與環(huán)境溫度有差別，產(chǎn)生T，則有信號輸出；若人體進入檢測區(qū)后不動，則溫度沒有變化，傳感器也沒有輸出，所以這種傳感器能檢測人體或者動物的活動。人體都有恒定的體溫，一般在37°C左右，會發(fā)出10mm左右特定波長的紅外線，被動式紅外探頭就是靠探測人體發(fā)射的紅外線而進行工作的。紅外線通過菲涅耳濾光片增強后聚集到熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射變化時就會失去電荷平衡

30、，向外釋放電荷，后經(jīng)檢測處理后就能產(chǎn)生電壓信號。被動紅外探頭，其傳感器包含兩個互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元件，而且制成的兩個電極化方向正好相反，環(huán)境背景輻射對兩個熱釋元件幾乎具有相同的作用，使其產(chǎn)生釋電效應(yīng)相互抵消，于是探測器無信號輸出6。3.3.3 光敏電阻光敏電阻的重要特性是它的阻值大小隨著環(huán)境光的改變而改變，當環(huán)境光比較強時，它的阻值減小，相反當環(huán)境光較弱時，它的阻值就會增大，這是跟它本身的制作材料有關(guān)的5。本文的智能節(jié)能臺燈設(shè)計也是利用了光敏電阻的這一特性，用它來感應(yīng)環(huán)境光的強度。若是環(huán)境光較強的時候，比如白天時，光敏電阻的阻值就很小，傳感器信號處理電路會根據(jù)它的阻值進行相應(yīng)的處理；相反當

31、環(huán)境光較弱的時候，比如晚上或者陰天時，它的電阻值就會變大，同時熱釋電紅外傳感器要是檢測到有人在附近時，傳感器信號處理電路就會把這些信號經(jīng)過處理傳到單片機控制電路，從而啟動點亮臺燈。所以光敏電阻對環(huán)境光的檢測在電路中也很重要。對光敏電阻要求也很高，要對環(huán)境光比較敏感，及時把信號傳送到信號處理檢測電路。要了解光敏電阻是如何工作的，先要對它的組成材料和內(nèi)部構(gòu)造有一定的了解，下面介紹光敏電阻的一些特性。圖3.7 光敏電阻實物圖光敏電阻器（photovaristor）又叫光感電阻，是利用半導體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器；入射光強，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用

32、于光的測量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。通常，光敏電阻器都制成薄片結(jié)構(gòu)，以便吸收更多的光能。當它受到光的照射時，半導體片（光敏層）內(nèi)就激發(fā)出電子空穴對，參與導電，使電路中電流增強。1、光敏電阻工作原理用于制造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導體。在黑暗環(huán)境里，它的電阻值很高，當受到光照時，只要光子能量大于半導體材料的禁帶寬度，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)生的電子空穴對增加了半導體材料中載流子的數(shù)目，使其電阻率變小，從而造成光敏電阻阻值下降。光照愈強，阻值愈低。入射光消失后，由光子激發(fā)產(chǎn)生的

33、電子空穴對將逐漸復合，光敏電阻的阻值也就逐漸恢復原值。2、光敏電阻的分類根據(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，廣泛用于導彈制導、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，機械上的自動保護裝置和“位置檢測器”，

34、極薄零件的厚度檢測器，照相機自動曝光裝置，光電計數(shù)器，煙霧報警器，光電跟蹤系統(tǒng)。3、光敏電阻的主要參數(shù)光敏電阻的主要參數(shù)有亮電阻，暗電阻，光電特性光譜特性，頻率特性，溫度特性。在光敏電阻兩端的金屬電極之間加上電壓，其中便有電流通過，受到適當波長的光線照射時，電流就會隨光強的增加而變大，從而實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。沒有極性，純粹是個電阻期間，使用時可加直流也可以加交流。3.3.4 BISS0001芯片介紹BISS0001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構(gòu)成被動式的熱釋電紅外開關(guān)。1、主要特性 CMOS數(shù)模混合專用集成電路 具有獨立的高輸入阻抗運算放大器，可與

35、多種傳感器匹配，進行信號預(yù)處理 雙向鑒副器可有效抑制干擾 內(nèi)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)節(jié)范圍寬 內(nèi)置參考電源 工作電壓范圍寬+3V+5V 采用16腳DIP封裝芯片引腳連接圖如下：圖3.8 BISS0001外引線連接圖2、引腳說明1 A I 可重復觸發(fā)和不可重復觸發(fā)選擇端。當A為“1”時，允許重復觸發(fā)；反之，不可重復觸發(fā)2 VO O 控制信號輸出端。由VS的上跳變沿觸發(fā)，使Vo輸出從低電平跳變到高電平時視為有效觸發(fā)。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)。3 RR1 - 輸出延遲時間Tx的調(diào)節(jié)端4 RC1 - 輸出延遲時間Tx的調(diào)節(jié)端5 RC2

36、 - 觸發(fā)封鎖時間Ti的調(diào)節(jié)端6 RR2 - 觸發(fā)封鎖時間Ti的調(diào)節(jié)端7 VSS - 工作電源負端8 VRF I 參考電壓及復位輸入端。通常接VDD，當接“0”時可使定時器復位9 VC I 觸發(fā)禁止端。當Vc<VR時禁止觸發(fā)；當Vc>VR時允許觸發(fā)(VR0.2VDD)10 IB - 運算放大器偏置電流設(shè)置端11 VDD - 工作電源正端12 2OUT O 第二級運算放大器的輸出端13 2IN- I 第二級運算放大器的反相輸入端14 1IN+ I 第一級運算放大器的同相輸入端15 1IN- I 第一級運算放大器的反相輸入端16 1OUT O 第一級運算放大器的輸出端3、BISS000

37、1的工作原理BISS工作方式分為兩種：不可重復觸發(fā)工作方式和可重復觸發(fā)工作方式。我們先以下圖所示的不可重復觸發(fā)工作方式下的波形來說明BISS0001的工作過程:圖3.9不可重復觸發(fā)工作方式下的波形首先，根據(jù)實際需要，利用運算放大器OP1組成傳感信號預(yù)處理電路，將信號放大。然后耦合給運算放大器OP2，再進行第二級放大，同時將直流電位抬高為VM(0.5VDD)后，將輸出信號V2送到由比較器COP1和COP2組成的雙向鑒幅器，檢出有效觸發(fā)信號Vs。由于VH0.7VDD、VL0.3VDD，所以，當VDD=5V時，可有效抑制±1V的噪聲干擾，提高系統(tǒng)的可靠性。 COP3是一個條件比較器。當輸入

38、電壓Vc<VR(0.2VDD)時，COP3輸出為低電平封住了與門U2,禁止觸發(fā)信號Vs向下級傳遞；而當Vc>VR時，COP3輸出為高電平，進入延時周期。 當A端接“0”電平時，在Tx時間內(nèi)任何V2的變化都被忽略，直至Tx時間結(jié)束，即所謂不可重復觸發(fā)工作方式。當Tx時間結(jié)束時，Vo下跳回低電平，同時啟動封鎖時間定時器而進入封鎖周期Ti。在Ti時間內(nèi)，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(chǎn)生的各種干擾。以下圖所示的可重復觸發(fā)工作方式下的波形，來說明其工作過程。圖3.10可重復觸發(fā)工作方式下的波形可重復觸發(fā)工作方式下的波形在Vc=“0”、A=“0”

39、期間，信號Vs不能觸發(fā)Vo為有效狀態(tài)。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(nèi)一直保持有效狀態(tài)。 在Tx時間內(nèi)，只要Vs發(fā)生上跳變，則Vo將從Vs上跳變時刻起繼續(xù)延長一個Tx周期；若Vs保持為“1”狀態(tài)，則Vo一直保持有效狀態(tài)；若Vs保持為“0”狀態(tài)，則在Tx周期結(jié)束后Vo恢復為無效狀態(tài)，并且，同樣在封鎖時間Ti時間內(nèi)，任何Vs的變化都不能觸發(fā)Vo為有效狀態(tài)。本次設(shè)計的系統(tǒng)需要實時監(jiān)測外部環(huán)境的變化，所以采用可重復觸發(fā)的工作方式。3.3.5 3-8線譯碼器74LS13874LS138為3線-8線譯碼器，共有54/74S138和54/74LS138兩種

40、線路結(jié)構(gòu)型式。其芯片引腳圖如下圖所示：圖3.11 74LS138引腳圖1、74LS138引腳說明1、2、3號引腳為信號輸入端，7、915號引腳為信號輸出端，4、5、5號引腳為使能端，8號引腳接地，16號引腳接電源正極。 下面就74LS138的真值表來具體說明其工作過程：表3.3 74LS134集成譯碼器功能表輸入輸出E3/E2/E1A2A1A0/Y0/Y1/Y2/Y3/Y4/Y5/Y6/Y7XHXXXXHHHHHHHHXXHXXXHHHHHHHHLXXXXXHHHHHHHHHLLLLLLHHHHHHHHLLLLHHLHHHHHHHLLLHLHHLHHHHHHLLLHHHHHLHHHHHLLHL

41、LHHHHLHHHHLLHLHHHHHHLHHHLLHHLHHHHHHLHHLLHHHHHHHHHHL2、工作原理當一個選通端（E3）為高電平，另兩個選通端（/E1)和(/E2)）為低電平時，可將地址端（A、B、C）的二進制編碼在一個對應(yīng)的輸出端以低電平譯出。 利用 E1、E2和E3可級聯(lián)擴展成 24 線譯碼器；若外接一個反相器還可級聯(lián)擴展成 32 線譯碼器。若將選通端中的一個作為數(shù)據(jù)輸入端時，74LS138還可作數(shù)據(jù)分配器。3.3.6 D/A轉(zhuǎn)化芯片DAC0832DAC0832是8分辨率的D/A轉(zhuǎn)換集成芯片。與微處理器完全兼容。這個DA芯片以其價格低廉、接口簡單、轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點，在單片機

42、應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。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。1、DAC0832的主要特性參數(shù) 分辨率為8位； 電流穩(wěn)定時間1us； 可單緩沖、雙緩沖或直接數(shù)字輸入； 只需在滿量程下調(diào)整其線性度； 單一電源供電（+5V+15V）； 低功耗，200mW。2、DAC0832引腳圖圖3.12 DAC0832芯片引腳圖3、引腳說明* D0D7：8位數(shù)據(jù)輸入線，TTL電平，有效時間應(yīng)大于90ns(否則鎖存器的數(shù)據(jù)會出錯)；* ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號輸入線，高電平有效；* CS：片選信號輸入線（選通數(shù)據(jù)鎖存器），低電平有效；* WR1：數(shù)據(jù)鎖存器寫選

43、通輸入線，負脈沖（脈寬應(yīng)大于500ns）有效。由ILE、CS、WR1的邏輯組合產(chǎn)生LE1，當LE1為高電平時，數(shù)據(jù)鎖存器狀態(tài)隨輸入數(shù)據(jù)線變換，LE1的負跳變時將輸入數(shù)據(jù)鎖存；* XFER：數(shù)據(jù)傳輸控制信號輸入線，低電平有效，負脈沖（脈寬應(yīng)大于500ns）有效；* WR2：DAC寄存器選通輸入線，負脈沖（脈寬應(yīng)大于500ns）有效。由WR1、XFER的邏輯組合產(chǎn)生LE2，當LE2為高電平時，DAC寄存器的輸出隨寄存器的輸入而變化，LE2的負跳變時將數(shù)據(jù)鎖存器的內(nèi)容打入DAC寄存器并開始D/A轉(zhuǎn)換。* IOUT1：電流輸出端1，其值隨DAC寄存器的內(nèi)容線性變化；* IOUT2：電流輸出端2，其值與

44、IOUT1值之和為一常數(shù)；* Rfb：反饋信號輸入線，改變Rfb端外接電阻值可調(diào)整轉(zhuǎn)換滿量程精度；* Vcc：電源輸入端，Vcc的范圍為+5V+15V；* VREF：基準電壓輸入線，VREF的范圍為-10V+10V；* AGND：模擬信號地；* DGND：數(shù)字信號地4、DAC0832工作原理當ILE、/CS、/WR1同時有效時，LE=1，輸入寄存器的輸出隨輸入而變化。/WR1信號為上升沿時，LE=0，將輸入數(shù)據(jù)鎖存到輸入寄存器。當/XFER、/WR2同時有效時，LE2=1此時DAC寄存器輸出隨輸入而變化。/WR1信號為上升沿時，LE=0，將輸入數(shù)據(jù)鎖存到DAC寄存器，數(shù)據(jù)進入D/A轉(zhuǎn)化器，開始

45、D/A轉(zhuǎn)換。5、DAC0832的工作方式DAC0832有兩種工作方式：單緩沖工作方式和雙緩沖工作方式。當DAC0832工作于單緩沖工作方式時，兩個寄存器其中DAC寄存器工作于直通狀態(tài)，輸入寄存器工作于受控鎖存器狀態(tài)。在不要求多相D/A 同時輸出時，可以采用單緩沖方式，此時只需一次寫操作就開始轉(zhuǎn)換，這樣可以提高D/A的數(shù)據(jù)吞吐量。當DAC0832工作于雙緩沖工作方式時，兩個寄存器均工作于受控鎖存器狀態(tài)。當要求多個模擬量同時輸出時，可愛用雙重緩沖方式。本次設(shè)計的系統(tǒng)只要求1個模擬量的輸出，所以采用單緩沖工作方式。3.3.7 四運算放大器LM324LM324系列器件為價格便宜的帶有真差動輸入的四運算

46、放大器。與單電源應(yīng)用場合的標準運算放大器相比，它們有一些顯著優(yōu)點。該四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的電源下，靜態(tài)電流為MC1741的靜態(tài)電流的五分之一。共模輸入范圍包括負電源，因而消除了在許多應(yīng)用場合中采用外部偏置元件的必要性。輸出電壓范圍也包含負電源電壓。1、LM324特性 短跑保護輸出 真差動輸入級 可單電源工作：3V-32V 低偏置電流：最大100nA 每封裝含四個運算放大器。 具有內(nèi)部補償?shù)墓δ堋?共模范圍擴展到負電源 行業(yè)標準的引腳排列 輸入端具有靜電保護功能2、LM324結(jié)構(gòu)圖3.13 LM324引腳圖每一組運算放大器可用圖1所示的符號來表示，它有5個引出腳，其中“+

47、”、“-”為兩個信號輸入端，“V+”、“V-”為正、負電源端，“Vo”為輸出端。兩個信號輸入端中，Vi-（-）為反相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的位相反；Vi+（+）為同相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相同7。3.4電路原理圖的繪制和電路的焊接在硬件的設(shè)計前期，根據(jù)框圖對電路中可能出現(xiàn)的電路，進行了模擬實驗，并根據(jù)實驗結(jié)果對后期的硬件設(shè)計進行了合理化的修改完善。在第二章中已分析了系統(tǒng)并繪制了框圖，并根據(jù)框圖分別設(shè)計了各部分電路。在PROTEL上對原理圖進行了繪制，從而得出了最終的完整電路原理圖以及系統(tǒng)的PCB板圖附錄1、附錄2。3.4.1 PROTEL簡介PRO

48、TEL是PORTEL公司在80年代末推出的EDA軟件，在電子行業(yè)的CAD軟件中，它當之無愧地排在眾多EDA軟件的前面，是電子設(shè)計者的首選軟件，它包含了電原理圖繪制、模擬電路與數(shù)字電路混合信號仿真、多層印制電路板設(shè)計（包含印制電路板自動布線）、可編程邏輯器件設(shè)計、圖表生成、電子表格生成、支持宏操作等功能，并具有Client/Server （客戶/服務(wù)器）體系結(jié)構(gòu)，同時還兼容一些其它設(shè)計軟件的文件格式，如ORCAD，PSPICE，EXCEL等，其多層印制線路板的自動布線可實現(xiàn)高密度PCB的100布通率。Protel 99SE采用數(shù)據(jù)庫的管理方式。該軟件沿襲了Protel以前版本方便易學的特點，內(nèi)部

49、界面與Protel 99大體相同，新增加了一些功能模塊，功能更加強大。新增的層堆棧管理功能，可以設(shè)計32個信號層，16個地電層，16個機械層。新增的3D功能在加工印制版之前可以看到板的三維效果。其具有的打印功能，可以輕松修改打印設(shè)置控制打印結(jié)果。Protel 99SE容易使用的特性還體現(xiàn)在其幫助功能，按下右上角的小問號，然后輸入你所要的信息，可以很快地看到特性的功能，然后用到設(shè)計中，按下狀態(tài)欄末端的按鈕，使用幫助顧問8。3.4.2 電路的焊接當通過PROTEL繪制出完整的電路原理圖后，就可以按照繪制好的原理圖進行電路的焊接，焊接時要注意虛焊和短路情況出現(xiàn)。焊接是要先焊單片機的主電路，以便于對各

50、部分電路的測試。當焊完一部分子電路后，要先輸入子程序進行檢測，看是否有輸入或輸出。焊完后，就可以進行電路總體性能測試了。在測試之前，一定要先對電路檢測，看是否有短路情況出現(xiàn)，以免芯片損壞9。電源輸入電壓也是關(guān)鍵因素，在供電之前先量量。3.5 本章小結(jié)本章詳細介紹了以8051單片機為核心芯片的硬件電路圖及其涉及到的一系列硬件。詳細介紹了光敏電阻、RE200B傳感器、AT89S51芯片、BISS0001芯片、74LS138芯片、DAC0832A/D轉(zhuǎn)換芯片的資料，包括引腳圖極其引腳的作用。了解這些芯片的功能之后利用他們設(shè)計傳感器及信號處理部分電路和在單片機控制下的燈光控制電路并分析他們具體如何工作

51、。本系統(tǒng)以AT89S51為控制芯片，通過74LS138，DAC0832A/D轉(zhuǎn)換把控制信息傳達到臺燈，控制臺燈的工作。硬件設(shè)計的好壞是本系統(tǒng)是否穩(wěn)定、可靠工作的關(guān)鍵。最后用PROTEL繪制完成系統(tǒng)電路圖以及PCB圖并完成系統(tǒng)硬件的焊接工作。4 系統(tǒng)程序設(shè)計4.1 系統(tǒng)總體程序框圖圖4.1 系統(tǒng)程序總體框圖上圖為基于單片機控制的紅外智能臺燈系統(tǒng)程序總體框圖。本系統(tǒng)因為單片機控制的器件比較少，所以程序較為簡單。程序開始時，對系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)進行初始化開啟所有中斷并啟動計時器，然后設(shè)置中斷返回入口。因為系統(tǒng)要求對外部環(huán)境要進行實時的檢測，所以程序要不斷的進行循環(huán)。4.2 主程序流程圖圖4.2 整個系統(tǒng)程

52、序流程圖程序開始后，對程序進行初始化。向P0腳寫入低電平，開啟所有中斷，啟動計數(shù)器。當中斷1來時，進入中斷1，設(shè)置R0為0，調(diào)用延時程序TIME0（延時10ms），判斷R0是否等于7，若不是，則加1，繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)進入循環(huán)，直至R=7，即實現(xiàn)的是燈慢慢變亮的一個過程。當中斷0和中斷1同時產(chǎn)生時，根據(jù)優(yōu)先級，屏蔽掉中斷1，開啟中斷0。調(diào)用延時程序TIME0（延時1分鐘），查詢中斷0控制位;防止人體不小心到達熱釋電探測器的探測范圍內(nèi)，采用延時程序來排除干擾，防止誤判11。若為0，則返回主程序；若為1，則向P0高四位發(fā)送數(shù)據(jù)，使燈保持原來最亮狀態(tài)，調(diào)用延時程序TIME1，判斷R0是否等于0，若是則中斷

53、返回，若不是，則R0減1，繼續(xù)循環(huán)，直至R0等到于0，此程序的目的是實現(xiàn)燈慢慢變暗。基于對以上程序流程的理解寫出了完整的C語言源程序附錄二。4.3 本章小結(jié)本章主要是介紹在前面硬件電路設(shè)計的基礎(chǔ)上，對中央控制單元AT89S51的程序設(shè)計。先是把程序框圖畫出來，然后畫出具體各個步驟的程序流程圖，根據(jù)硬件電路所要實現(xiàn)的效果，利用C語言編出合理的程序。5 系統(tǒng)仿真調(diào)試5.1 PROTEUS對系統(tǒng)仿真5.1.1軟件Proteus概述Proteus ISIS是英國Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實物仿真軟件。它運行于Windows操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析(SPICE)各種模擬器件和集成電路，該軟件的特點是：實現(xiàn)了單片機仿真和SPICE電路仿真相結(jié)合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232動態(tài)仿真、I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、