1、目 錄摘 要IABSTRACTII前 言1第1章 系統(tǒng)分析與設(shè)計實(shí)現(xiàn)31.1課題的背景，意義31.2總統(tǒng)設(shè)計分析51.3系統(tǒng)設(shè)計方案61.4方案論證71.5確定方案10第2章 遙控的實(shí)現(xiàn)112.1遙控方式介紹（芯片介紹）112.2遙控編碼格式122.3紅外接收控制132.4遙控發(fā)射電路142.5紅外接收電路圖14第3章 系統(tǒng)核心器件163.1單片機(jī)知識介紹16第4章 調(diào)光系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)244. 1單向晶閘管核雙向晶閘管2442光電耦合器原理及應(yīng)用294.3 光耦的參數(shù)304. 4 調(diào)光控制304. 5調(diào)光的實(shí)現(xiàn)31第5章 其他硬件單元電路設(shè)計325.1繼電器開關(guān)控制電路325.2 遙控發(fā)射電路32

2、5.3主機(jī)顯示電路335.4電源電路33第6章 系統(tǒng)調(diào)試34設(shè)計心得35參考文獻(xiàn)37致 謝38附 錄39元件清單39主機(jī)電路圖40摘 要本文通過對一些有關(guān)燈光控制系統(tǒng)進(jìn)行了解和部分的改裝，將原機(jī)的機(jī)械開關(guān)控制改為單片機(jī)紅外線遙控控制，說明了單片機(jī)在現(xiàn)代酒店、電影拍攝以及許多工作場所燈光智能控制中的適用性、靈活性、先進(jìn)性。通過對其燈光控制電路改造后，大大提高了其的使用舒適感，使其的硬件設(shè)施提高了一個臺階。關(guān)鍵詞：單片機(jī);遙控器;調(diào)光控制; 繼電器;光電耦合ABSTRACTThe main body of a book is refitted by the fact that navar carr

3、ies out the acquaintance and the part on a few in connection with lamp light, on-off control switches over to be that monolithic machine infrared ray remote control has controlled , explained monolithic machine serviceability , flexibility , advanced in the intelligent control shooting as well as a

4、lot of working site lamp light in the modern hotel , film with plain machine machinery. By the fact that the control circuit reforms the day afer tomorrow to whose lamp light,have improved whose comfortable sigmatism feeling greatly , have made whose hardware facilities raise a flight of steps.Key w

5、ords：Monolithic machine ;Remote control ;Allocate light under the control of Relay ;Photoelectricity coupling. 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書一、課題名稱：單片機(jī)遙控?zé)艄饪刂葡到y(tǒng)二、指導(dǎo)老師：熊異三、設(shè)計內(nèi)容與要求1、課題概述目前國內(nèi)大型的戶內(nèi)外演出舞臺燈光控制，娛樂場所的燈光控制，星級酒店的客房燈光控制，高檔小區(qū)和智能家居的燈光和電器控制多采用集中控制和遙控控制。本課題要求使用單片機(jī)控制燈光等負(fù)載的通斷，并能對部分燈光等負(fù)載進(jìn)行調(diào)光控制。2、設(shè)計內(nèi)容與要求(1) 確定設(shè)計方案，繪制系統(tǒng)方框圖、設(shè)計原

6、理圖(2) 分析各單元電路的工作原理特性，進(jìn)行必要的計算(3) 硬件設(shè)計：選取合適的元器件，進(jìn)行電路設(shè)計和印刷電路板設(shè)計，并進(jìn)行硬件制作與調(diào)試、測試(4) 軟件設(shè)計：繪制程序的流程圖，編寫源程序(5) 電路調(diào)試（包括硬件調(diào)試，軟件調(diào)試和系統(tǒng)調(diào)試的過程和方法）3、技術(shù)指標(biāo)(1) 44鍵盤設(shè)計(2) 4路以上負(fù)載通斷控制輸出(3) 2路以上負(fù)載可以進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)輸出(4) 遙控頻率選擇合適，符合國家標(biāo)準(zhǔn)(5) 系統(tǒng)穩(wěn)定，故障率低四、設(shè)計參考資料1. 模擬電子技術(shù)，陳梓城主編，高等教育出版社2. 數(shù)字電子技術(shù)，楊志忠主編，高等教育出版社等3. 單片機(jī)技術(shù)， 李移倫主編，中南大學(xué)出版社4. 常用集成電路

7、的應(yīng)用， 5. 電力電子技術(shù)6. 7. 五、設(shè)計說明書內(nèi)容1. 封面2. 目錄3. 內(nèi)容摘要(200400字左右，中英文)4. 引言5. 正文（設(shè)計方案比較與選擇，設(shè)計方案原理、計算、分析、論證，設(shè)計結(jié)果的說明及特點(diǎn)）6. 結(jié)束語7. 附錄(參考文獻(xiàn)、圖紙、材料清單等)六、設(shè)計進(jìn)程安排第1周：資料準(zhǔn)備與借閱，了解課題思路。第2周：設(shè)計要求說明及課題內(nèi)容輔導(dǎo)，完成圖紙初稿。第3-5周：進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計，完成說明書初稿。第6周：第一次檢查，了解設(shè)計完成情況。第7周：第二次檢查設(shè)計完成情況，并作好畢業(yè)答辯準(zhǔn)備。第8周：畢業(yè)答辯與綜合成績評定。七、畢業(yè)設(shè)計答辯及論文要求1、畢業(yè)設(shè)計答辯要求答辯前三天，每個

8、學(xué)生應(yīng)按時將畢業(yè)設(shè)計說明書或畢業(yè)論文、專題報告等必要資料交指導(dǎo)教師審閱，由指導(dǎo)教師寫出審閱意見。學(xué)生答辯時對自述部分應(yīng)寫出書面提綱，內(nèi)容包括課題的任務(wù)、目的和意義，所采用的原始資料或參考文獻(xiàn)、設(shè)計的基本內(nèi)容和主要方法、成果結(jié)論和評價。答辯小組質(zhì)詢課題的關(guān)鍵問題，質(zhì)詢與課題密切相關(guān)的基本理論、知識、設(shè)計與計算方法實(shí)驗(yàn)方法、測試方法，鑒別學(xué)生獨(dú)立工作能力、創(chuàng)新能力。2、畢業(yè)設(shè)計論文要求文字要求：說明書要求打印(除圖紙外)，不能手寫。文字通順，語言流暢，排版合理，無錯別字，不允許抄襲。圖紙要求：按工程制圖標(biāo)準(zhǔn)制圖，圖面整潔，布局合理，線條粗細(xì)均勻，圓弧連接光滑，尺寸標(biāo)注規(guī)范，文字注釋必須使用工程字書

9、寫。曲線圖表要求：所有曲線、圖表、線路圖、程序框圖、示意圖等不準(zhǔn)用徒手畫，必須按國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)或工程要求繪制。前 言在信息、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)展的今天，高新技術(shù)促進(jìn)了生產(chǎn)力的提高，也給人們的思維方式、工作方式和生活方式帶來轉(zhuǎn)變。隨著人們生活質(zhì)量的提高，燈具已不單純是室內(nèi)的基本照明工具，而且是建筑裝飾的一種實(shí)用藝術(shù)品，當(dāng)家里有各式各樣的燈具之后，將它們精心地搭配在一起，達(dá)到最適合的氣氛效果是高品質(zhì)生活的需要，目前燈光的控制主要還是手動形式，逐個控制所有的燈具，這樣不僅麻煩而且效率低下，也不符合現(xiàn)代舒適生活的標(biāo)準(zhǔn)。因此，設(shè)計一個可以便捷地控制燈光、同時還提供場景組合等功能的智能化燈光系統(tǒng)不僅具有實(shí)用價

10、值，而且還具有廣闊的市場前景。單片機(jī)是一種廣泛應(yīng)用于各種產(chǎn)品的半導(dǎo)體器件。對于我們來說單片機(jī)已經(jīng)不是一個陌生的東西了，單片機(jī)又稱為微控制器MCU（Micro Controller Unit），它可以很容易地將計算機(jī)嵌入到各種儀器和現(xiàn)場控制設(shè)備中，因此單片機(jī)又稱為嵌入式微控制器（Embedded MCU）。嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣，我國從事嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的人員也越來越多，而單片機(jī)是嵌入式系統(tǒng)的核心單元。近年來，除了各種類型的工控機(jī)外，各種以通用微處理器構(gòu)成的計算機(jī)主板模塊，以通用微處理器為核片內(nèi)擴(kuò)一些外圍控制功能單元電路構(gòu)成嵌入式微處理器，甚至以單片形態(tài)的PC機(jī)等，都實(shí)現(xiàn)了嵌入式應(yīng)用，成為嵌入式

11、系統(tǒng)的龐大家族。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，單片機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今計算機(jī)應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域，在生活中可以說得是無處不在。因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)來說掌握單片機(jī)的開發(fā)技術(shù)是十分重要的。應(yīng)用在各個領(lǐng)域,特別是在實(shí)時系統(tǒng)中的運(yùn)用，將操作系統(tǒng)嵌入到單片機(jī)當(dāng)中去，實(shí)現(xiàn)特殊的處理功能。AT89S51/LS51單片機(jī)是低功耗的、具有 4KB在線可編程Flash存儲器的單片機(jī)。它與通用80C51系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)和引腳兼容。片內(nèi)的Flash可允許在線重新編程，也可使用通用非失性存儲器編程器編程。它將通用CPU和在線可編程Flash集成在一個芯片上，形成了功能強(qiáng)大、使用靈活和具有較高性能價格比的微控制器。遙控技

12、術(shù)是通過一定的手段對被控物體實(shí)施一定距離的控制，常用的方式有無線電遙控、有線遙控、紅外線和超聲波遙控等。無線電遙控既是利用無線電信號對被控物體實(shí)施遠(yuǎn)距離控制。無線電遙控不可避免的須占用一定的無線電頻率資源，造成電磁污染；常規(guī)的有線遙控需進(jìn)行專門的布線，增加了投入；而紅外線、超聲波遙控則受距離所限?，F(xiàn)有的遙控方式中，還有載波通信控制手段和基于無線尋呼的遙控方式。載波方式即通過電力線傳遞信息，該方式只能局限于同一變電所、同一變壓器所轄范圍內(nèi)。因此也存在距離問題，應(yīng)用范圍有限?；跓o線尋呼的遙控方式利用了現(xiàn)有的尋呼頻率資源，不需占用額外的頻譜。而且，隨著尋呼網(wǎng)的全國聯(lián)網(wǎng)，其遙控的距離基本不受限制。但

13、該方式的受控方動作滯后于控制方的操作，不具備實(shí)時性，而且不具備很高的可靠性。第1章 系統(tǒng)分析與設(shè)計實(shí)現(xiàn)1.1課題的背景，意義發(fā)展中的光源 傳統(tǒng)的燈具，如聚光燈、散光燈等，作為燈光系統(tǒng)中最基本的元素，目前隨著計算機(jī)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)和光電技術(shù)等的發(fā)展，受到極大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的燈具只是為再現(xiàn)拍攝對象提供必要的照度，并讓光束投射到被攝物體上，通過人物和環(huán)境的刻畫，曲折地表現(xiàn)自己的創(chuàng)作意圖。而新近發(fā)展起來的各種新型燈具，如效果燈、電腦燈等，其運(yùn)用方式逐步突破了沿襲幾十年的傳統(tǒng)模式，使燈光創(chuàng)作走上直接表現(xiàn)自我的道路，使燈具和光束本身也是藝術(shù)欣賞的一部分，以直接展示自身的美。尤其是電腦燈的出現(xiàn)，徹底改變了燈光效果

14、的靜止?fàn)顟B(tài)，使燈光跨入藝術(shù)表演的行列，使燈光藝術(shù)從表現(xiàn)環(huán)境的藝術(shù)發(fā)展成為一種具備自我表演功能的藝術(shù)。光的開關(guān)控制和調(diào)光控制的發(fā)展方向近幾年來，文化藝術(shù)領(lǐng)域取得了前所未有的巨大發(fā)展，國內(nèi)演藝娛樂市場也是空前的繁榮。各類演出團(tuán)體的迅速發(fā)展和電視產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，也使得各大中型城市的各類演出場所及各類大小演播室得到快速的崛起；具有不同藝術(shù)特色的多功能的藝術(shù)中心，大劇院，會堂，體育館等場所得到了大力的修建或改造完善，使得這樣的文藝場所星羅棋布于國內(nèi)。為了滿足電視節(jié)目的需要，原來傳統(tǒng)的幾百平方米的演播室逐步向大規(guī)模多功能綜藝性的上千平方米的超大型演播室發(fā)展，加上各種數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的影視燈光設(shè)備的應(yīng)

15、用，使得電視節(jié)目也變得更加豐富多彩。 舞臺演出離不開舞臺燈光的配合，演藝市場的空前繁榮及計算機(jī)技術(shù)的日新月異，使得燈光控制技術(shù)也取得了迅速的發(fā)展；可控硅技術(shù)的進(jìn)步及新型抗干擾扼流圈的出現(xiàn)，使調(diào)光器技術(shù) 從 模擬時代、全數(shù)字時代，全數(shù)字半網(wǎng)絡(luò)時代到現(xiàn)在全數(shù)字光纖網(wǎng)絡(luò)時代的發(fā)展只用了短短幾年的時間；調(diào)光器技術(shù)的發(fā)展也使得燈光控制的表現(xiàn)手法更加多樣化。而燈光系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的全面應(yīng)用及多網(wǎng)合一的網(wǎng)絡(luò)燈光檢測報告系統(tǒng)的出現(xiàn)，使智能化網(wǎng)絡(luò)燈光控制系統(tǒng)和高科技、高技術(shù)的電子技術(shù)及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)越走越近。智能控制系統(tǒng)在燈光控制系統(tǒng)中的應(yīng)用物理層面而言，居家智能是一個多功能的技術(shù)系統(tǒng)，眾多的功能子系統(tǒng)間還要具有協(xié)同

16、配合的能力。這些系統(tǒng)包括：照明控制、電器控制、環(huán)境監(jiān)測、視頻監(jiān)控、設(shè)施監(jiān)控、家庭娛樂、背景音樂、通訊設(shè)施、門禁管理、健康監(jiān)測、居家采購、花園自控、寵物監(jiān)護(hù)、信息安全等等。簡要介紹智能照明控制系統(tǒng)在體育場燈光的控制方面的應(yīng)用。通過對體育場的各類照明燈具按不同的要求進(jìn)行智能控制，可使其能適應(yīng)不同環(huán)境的不同需求，達(dá)到不同的照明效果。以某一體育場的設(shè)計為例，根據(jù)當(dāng)?shù)伢w育運(yùn)動發(fā)展的情況，設(shè)計了開燈方案模式，有彩電轉(zhuǎn)播模式、足球比賽模式、足球訓(xùn)練模式、文藝演出模式、清掃模式等，并可根據(jù)用戶需要自行編輯。整個場地共有204套2000W，80套400W的金鹵燈，由分散在主體育場燈光控制室內(nèi)的6個配電柜進(jìn)行控制

17、。整個控制系統(tǒng)采用集中控制和管理，分散執(zhí)行的方式，即中央監(jiān)控中心（上層）和智能照明控制柜（下層）。監(jiān)控中心可進(jìn)行整個場地照明控制和管理，循環(huán)與各臺智能照明控制柜中的可編程照明控制器進(jìn)行通訊聯(lián)絡(luò)。一方面，將有關(guān)控制命令通過總線傳輸，發(fā)至各區(qū)域照明控制柜內(nèi)的可編程控制器，讓其接收相關(guān)的控制命令；另一方面，接收來自各區(qū)域照明控制柜內(nèi)的可編程控制器向上轉(zhuǎn)發(fā)的有關(guān)自動或手動狀態(tài)，開燈或關(guān)燈狀況等信號，（在要求高的情況下，還可巡檢每只燈的狀態(tài)及故障情況，對燈具工作時間進(jìn)行統(tǒng)計，查閱每只燈的累計運(yùn)行時間，在進(jìn)行大型比賽前進(jìn)行普查，及時將到達(dá)使用壽命的燈具換掉，）通過分類處理，在計算機(jī)屏幕上顯示參數(shù)，對異常情

18、況采取提示處理。它可與其他BA系統(tǒng)通過接口集成。智能照明控制柜則是具體執(zhí)行監(jiān)控中心計算機(jī)發(fā)出的各項(xiàng)控制命令，控制場地照明燈光以不同模式開燈，滿足各項(xiàng)體育運(yùn)動比賽或活動的要求，并巡回采集照明回路的開關(guān)狀態(tài)參數(shù)等信號。對于場地?zé)艄?，除了在監(jiān)控中心的計算機(jī)上控制外，還可在現(xiàn)場的控制柜上進(jìn)行手動按鈕分組操作、控制。因此，真正意義上的居家智能系統(tǒng)，應(yīng)該是以技術(shù)為基礎(chǔ)，以服務(wù)為手段，以客戶需求（而不是以產(chǎn)品）為中心，以技術(shù)文化為靈魂，通過量身定制式服務(wù)，由居家智能專業(yè)服務(wù)商為不同的客人出品各具特色的個性化系統(tǒng) 智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)智能照明控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)相比，在控制方式、照明方式、管理方式以及

19、節(jié)能方面等均有不少優(yōu)點(diǎn)。首先在控制方式和照明方式上，傳統(tǒng)照明控制采用手動開關(guān)，只有開和關(guān)，而且只能一路一路地開和關(guān)。而智能照明控制采用調(diào)光模塊，通過燈光的調(diào)光在不同使用場合產(chǎn)生不同的燈光效果，營造出不同的舒適的視覺氛圍。在控制上采用低壓二次小信號控制，控制方式多，功能強(qiáng)，范圍廣，自動化程度高。其次，智能照明控制系統(tǒng)由于使用了自動化照明控制，智能利用光照以及通過網(wǎng)絡(luò)，只需一臺計算機(jī)就可對整個大樓的照明實(shí)現(xiàn)合理的能源管理自動化，不僅減少了不必要的耗電開支，同時也降低了用戶的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，在節(jié)能方面可比傳統(tǒng)照明控制節(jié)電20%以上。另外，在智能照明控制系統(tǒng)中，由于可通過系統(tǒng)人為地設(shè)置電壓限制，可以避免

20、或降低電網(wǎng)電壓以及浪涌電壓對燈具的沖擊，從而起到保護(hù)燈具，延長燈具使用壽命的作用。而更值得一提的是智能照明控制系統(tǒng)是一個開放式的系統(tǒng)，通過標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)接口可方便地與BAS系統(tǒng)聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)智能大樓的計算機(jī)系統(tǒng)集成。結(jié)語從以上對智能照明控制系統(tǒng)的介紹，我們知道智能照明控制系統(tǒng)不僅可以滿足和實(shí)現(xiàn)不同的燈光效果要求，實(shí)現(xiàn)照明的高層次智能管理，改善工作環(huán)境，提高工作效率，還可節(jié)約能源，延長燈具壽命，減少用戶維護(hù)費(fèi)用。隨著建筑和照明技術(shù)的進(jìn)步，照明和建筑融為一體，照明已成為建筑藝術(shù)的一部分，讓我們大家共同努力，將更多、更好的智能照明控制系統(tǒng)應(yīng)用到智能建筑的設(shè)計中去，營造出藝術(shù)、智能化的光環(huán)境，賦建筑與生命1.2

21、總統(tǒng)設(shè)計分析隨著人們生活質(zhì)量的提高，燈具已不單純是室內(nèi)的基本照明工具，而且是建筑裝飾的一種實(shí)用藝術(shù)品，當(dāng)家里有各式各樣的燈具之后，將它們精心地搭配在一起，達(dá)到最適合的氣氛效果是高品質(zhì)生活的需要，目前燈光的控制主要還是手動形式，逐個控制所有的燈具，這樣不僅麻煩而且效率低下，也不符合現(xiàn)代舒適生活的標(biāo)準(zhǔn)。因此，設(shè)計一個可以便捷地控制燈光、同時還提供場景組合等功能的智能化燈光系統(tǒng)不僅具有實(shí)用價值，而且還具有廣闊的市場前景。參數(shù)無線遙控器是系統(tǒng)最主要的人機(jī)界面，也是該系統(tǒng)最具特色的組成部分之一。與傳統(tǒng)的有線遙控器相比，它擺脫了線纜的束縛，體現(xiàn)了“以人為本”的要求。u 工作頻率范圍：260434MHz，發(fā)

22、射功率極低，無須批準(zhǔn)；u 直接控制指令發(fā)送：實(shí)現(xiàn)對照明電器的開關(guān)控制和調(diào)光控制，對家電設(shè)備的開關(guān)控制； u 時間控制和邏輯控制程序啟動：可以定時開啟一些控制模式或按照一定的邏輯關(guān)系啟動系統(tǒng)控制指令； u 照明場景控制：可以通過場景控制命令實(shí)現(xiàn)照明設(shè)備的群控，如開啟一定數(shù)量的燈光創(chuàng)造一種特定的燈光氛圍。實(shí)現(xiàn)功能 可以通過手動或遙控器來控制電燈的開關(guān)與調(diào)光。 用一個遙控器可控制接收主機(jī)。 每路接收器獨(dú)立控制電燈，包括6路開關(guān)控制和2路調(diào)光控制。4 可以直接代替普通開關(guān)而不必更改室內(nèi)布線，使用非常方便。產(chǎn)品主要特點(diǎn)：1、遙控（手動）智能控制燈光，操作舒適方便；2、燈光漸亮漸暗，既可保護(hù)視力又可延長燈

23、具的使用壽命；3、省電節(jié)能，安全，遠(yuǎn)離強(qiáng)電線路，意外發(fā)生；4、可營造多種適合于不同狀態(tài)和場所的燈光環(huán)境，即調(diào)即用，可以隨意改變視覺效果；6、安裝、調(diào)試、使用簡單方便。設(shè)計目標(biāo)設(shè)計一個智能化燈光控制器，安裝在家中的各個房間，提供無線遙控、輕觸式燈光控制、場景組合、預(yù)設(shè)存儲等豐富功能。通過手持遙控器來控制住宅內(nèi)所有的燈光；通過遙控器上的場景設(shè)置按鍵，方便地設(shè)定燈光場景和迅速切換，可以通過面板上的輕觸按鈕控制燈光的開關(guān)和亮度，或者是多盞燈進(jìn)入某種預(yù)設(shè)的場景，各燈光控制器通過RS485的總線與家庭以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)終端通信實(shí)現(xiàn)對燈光亮度的遠(yuǎn)程控制和查詢。該智能化燈光控制系統(tǒng)分為接收外來控制信號和執(zhí)行控制操作兩

24、部分，為了接收控制信號，系統(tǒng)需具備無線接收功能和按鍵輸入面板，為了對燈具執(zhí)行控制，需要設(shè)計220V調(diào)光控制電路。1.3系統(tǒng)設(shè)計方案設(shè)計目標(biāo)設(shè)計一個智能化燈光控制器，安裝在家中的各個房間，提供無線遙控、輕觸式燈光控制、場景組合、預(yù)設(shè)存儲等豐富功能。通過手持遙控器來控制住宅內(nèi)所有的燈光；通過遙控器上的場景設(shè)置按鍵，方便地設(shè)定燈光場景和迅速切換，可以通過面板上的輕觸按鈕控制燈光的開關(guān)和亮度，或者是多盞燈進(jìn)入某種預(yù)設(shè)的場景。該智能化燈光控制系統(tǒng)分為接收外來控制信號和執(zhí)行控制操作兩部分，為了接收控制信號，系統(tǒng)需具備無線接收功能和按鍵輸入面板，為了對燈具執(zhí)行控制，需要設(shè)計220V調(diào)光控制電路。1.4方案論

25、證1.4.1MCU選擇方案一：AT89S51AT89S51單片機(jī)，能夠正常地實(shí)現(xiàn)所要求的功能，抗干擾性能好、安全性強(qiáng)。芯片ATMEL AT89S51與Intel公司MCS-51系列單片機(jī)兼容，采用CMOS工藝制造，節(jié)電性能好。AT89S51是一種帶4K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。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AT89S51是一種高效微控制器，AT89S51是它的一種精簡版本。AT89S51單片機(jī)為很多嵌

26、入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。方案二：LPC2104LPC2104是PHILIPS公司專為嵌入式應(yīng)用提供的高性價比微控制器解決方案。它采用ARM公司的16位/32位RISC結(jié)構(gòu)，內(nèi)核是ARM7TDMI-S，CPU操作頻率可達(dá)60MHz，片上集成：具有ISP和IAP功能的128KB Flash程序存儲器、16KB靜態(tài)RAM、2個UART、1個I2C串行接口、1個SPI串行接口，多達(dá)6路輸出的PWM、2個定時器，分別具有4路捕獲/比較通道、實(shí)時時鐘及看門狗定時器等，能夠與常用的外圍設(shè)備實(shí)現(xiàn)無縫連接，功能強(qiáng)大，本文以LPC2104為核心，設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定的智能燈光控制器。方案選擇

27、：由于AT89S51是我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)的單片機(jī)，它價格很低廉且和LPC2104一樣能實(shí)現(xiàn)要求，故采用方案一。1.4.2遙控電路方案一：紅外 1）紅外電路電路采用電視機(jī)萬能遙控器，價格便宜，有現(xiàn)成的模塊，使用方便。紅外遙控接收電路2）般的紅外接收頭主要由CX2016A，PC1373等集成電路外加阻容元件，紅外線接收管及濾波光片等組成，因而體積較大。而新一代一體化紅外遙控接收頭SFH506-38與RPM-638CBR將紅外接收管，前置放大解調(diào)等電路集成在同一基片上，內(nèi)電路框圖如圖1所示，具有體積小，無外部元件，抗干擾性能好，接收角度寬、價格低等優(yōu)點(diǎn)。方案二：2262/22722262/2272集成塊遙

28、控發(fā)射接收電路 PT2262/2272是臺灣普城公司生產(chǎn)的一種CMOS工藝制造的低功耗低價位通用編解碼電路，PT2262/2272最多可有12位(A0-A11)三態(tài)地址端管腳(懸空,接高電平,接低電平),任意組合可提供地址碼,PT2262最多可有6位(D0-D5)數(shù)據(jù)端管腳,設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出，可用于無線遙控發(fā)射電路。方案選擇：電視機(jī)萬能遙控器價格便宜，且到處可見，使用方便，且紅外一體化接收頭只有三個引腳，電器簡單，功能腳直接單片機(jī)I/O口。故選用方案一。2.4.3電器燈具開關(guān)控制方案一：電磁繼電器開關(guān)控制電磁繼電器利用電流的磁效應(yīng)做成的.電磁繼電器實(shí)際上就是一個電磁鐵,在電

29、磁鐵的基礎(chǔ)上加上動觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)用來接通和斷開電路.電磁繼電器優(yōu)點(diǎn)是可用低電壓控制高電壓.小電流控制大電流.使用安全可靠.方案二：可控硅開關(guān)控制晶閘管的主要工作特性晶閘管的特點(diǎn)： 是“一觸即發(fā)”。但是，如果陽極或控制極外加的是反向電壓，晶閘管就不能導(dǎo)通?？刂茦O的作用是通過外加正向觸發(fā)脈沖使晶閘管導(dǎo)通，卻不能使它關(guān)斷。那么，用什么方法才能使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷呢?使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷，可以斷開陽極電源(圖3中的開關(guān)S)或使陽極電流小于維持導(dǎo)通的最小值(稱為維持電流)。如果晶閘管陽極和陰極之間外加的是交流電壓或脈動直流電壓，那么，在電壓過零時，晶閘管會自行關(guān)斷方案三：固態(tài)繼電器開關(guān)控制固態(tài)繼電器(SSR)

30、與機(jī)電繼電器相比，是一種沒有機(jī)械運(yùn)動，不含運(yùn)動零件的繼電器，但它具有與機(jī)電繼電器本質(zhì)上相同的功能。SSR是一種全部由固態(tài)電子元件組成的無觸點(diǎn)開關(guān)元件，他利用電子元器件的點(diǎn)，磁和光特性來完成輸入與輸出的可靠隔離，利用大功率三極管，功率場效應(yīng)管，單項(xiàng)可控硅和雙向可控硅等器件的開關(guān)特性，來達(dá)到無觸點(diǎn)，無火花地接通和斷開被控電路。方案選擇:上述三種方法都能很好的實(shí)現(xiàn)電器燈具開關(guān)控制，但由于電磁繼電器能直接用單片機(jī)的5V電壓控制220V市電，而且電路很簡單，又出于這種方法是我們很熟悉使用的一種方案一。1.4.3光強(qiáng)的控制燈光控制和調(diào)整主要體現(xiàn)在兩方面：一是亮度，即光強(qiáng)的控制，二是色彩的控制。 控制亮度的

31、方法主要有兩種：一種是機(jī)械加減法，即通過控制點(diǎn)亮燈具的數(shù)量，來達(dá)到發(fā)光總強(qiáng)度的增大或減弱。對于單燈，則可采用遮光板或可變光闌來改變燈具透光量；另一種方法是電氣控制法，即使用各種不同的調(diào)光器，改變燈具的工作電壓或電流，從而調(diào)整燈具的發(fā)光強(qiáng)度，這兩種方法各有特點(diǎn)，第一種方法的優(yōu)點(diǎn)在于不會影響色溫，但調(diào)整不夠方便。第二種方法則操作簡單，且能實(shí)現(xiàn)自動和程控操作，其缺點(diǎn)是在改變發(fā)光強(qiáng)度的同時，色溫和顯色性有較大變化。 從燈光的電氣控制原理來說，可歸納為通斷控制和發(fā)光強(qiáng)度控制兩種，與此相對應(yīng)的有開關(guān)控制和調(diào)光控制兩種方法。方案一：用調(diào)光芯片在電子鎮(zhèn)流器出現(xiàn)后不久,人們就開始研究如何利用電子鎮(zhèn)流器來實(shí)現(xiàn)熒光

32、燈的調(diào)光.熒光燈調(diào)光提高了電子鎮(zhèn)流器設(shè)計的技術(shù)含量,使之作為照明子系統(tǒng)而嵌入樓宇自動化控制中,同時在家庭智能化中也有著廣闊的應(yīng)用前景. FM2822是上海復(fù)旦微電子股份有限公司最新開發(fā)而成的可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器專用集成電路.與其他公司的同類產(chǎn)品相比,如IR,Fairchild,ST,Microlinear等,FM2822在設(shè)計上有其獨(dú)特的地方,可以簡化外圍系統(tǒng)的設(shè)計,大大增加了外圍設(shè)計的靈活性. 方案二：可控硅移相觸發(fā)調(diào)壓例如： MCU+過零檢測普通光耦晶閘管通過控制可控硅的導(dǎo)通角，可控硅的導(dǎo)通時間不一樣，導(dǎo)通角度的大小就不一樣，因此輸出的電壓有效值和功率就不一樣。方案三：可控硅PWM(脈寬調(diào)制）

33、調(diào)功例如：MCU+過零檢測過零觸發(fā)光耦晶閘管 首先用PWM(脈寬調(diào)制）方法用于可控硅控制是有條件的，即調(diào)制頻率不能大于市電頻率（50Hz），也就是周期不能小于20mS，否則就不能達(dá)到調(diào)制作用，調(diào)制頻率超過市電頻率時，可控硅即處于連續(xù)導(dǎo)通狀態(tài)而不能達(dá)到調(diào)壓目的。只有調(diào)制頻率低于市電頻率才能起到調(diào)壓目的，即限制市電的周波通過可控硅的數(shù)量而起到調(diào)壓的目的。因此用該種方法調(diào)制的電壓周波數(shù)一定是小于50HZ，超過了人眼視覺暫留效應(yīng)，此就是用于調(diào)光產(chǎn)生閃爍的原因。該調(diào)壓方法用在調(diào)功或?qū)γ}動電壓不敏感的用途上尚可。如果采用可控硅調(diào)壓用在調(diào)光上，須采用移相的調(diào)制方法，可使光連續(xù)可調(diào)。采用移相方法就需過零檢測作

34、為移相基點(diǎn)。過零檢測其實(shí)并不難，如果要求調(diào)壓比不是很高采用簡單的方法即可奏效；用一只三極管即可。用單片機(jī)進(jìn)行移相調(diào)壓控制可以做得很精。雙向晶閘管是在普通晶閘管的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的，它不僅能代替兩只反極性并聯(lián)的晶閘管，而且僅需一個觸發(fā)電路，是目前比較理想的交流開關(guān)器件。 3041/3061/3081過零觸發(fā)晶閘管是一款專用的光耦合可控硅驅(qū)動芯片。其內(nèi)部集成了光耦合可控硅驅(qū)動電路，可實(shí)現(xiàn)功率電路的隔離，無需外加光耦合。而且內(nèi)部集成了過零檢測電路，使電路更加簡單。方案選擇：由于方案一的芯片很難買到，方案三比方案二簡單，故選用方案三。1.5確定方案由上述確定方案可知，總方案為AT89S51+紅外+電磁繼

35、電器+過零觸發(fā)光電耦合器+雙向可控硅。系統(tǒng)圖遙控發(fā)射系統(tǒng)圖主機(jī)系統(tǒng)圖第2章 遙控的實(shí)現(xiàn)2.1遙控方式介紹（芯片介紹）遙控實(shí)物圖遙控器的基本組成如圖-23所示。它主要由形成遙控信號的微處理器芯片、晶體振蕩器、放大晶體管、紅外發(fā)光二極管以及鍵盤矩陣組成。其工作原理如下：圖-23 遙控器的基本組成微處理器芯片IC1內(nèi)部的振蕩器通過2、3腳與外部的振蕩晶體X組成一個高頻振蕩器，產(chǎn)生高頻振蕩信號（480kHz）。此信號送入定時信號發(fā)生器后產(chǎn)生40KHz的正弦信號和定時脈沖信號。正弦信號送入編碼調(diào)制器作為載波信號；定時脈沖信號送制掃信號發(fā)生器、鍵控輸入編碼器和指令編碼器作為這些電路的時間標(biāo)準(zhǔn)信號。 IC1

36、內(nèi)部的掃描信號發(fā)生器產(chǎn)生五中不同時間的掃描脈沖信號，由59腳輸出送至鍵盤矩陣電路。當(dāng)按下某一鍵時，相應(yīng)于該功能按鍵的控制信號分別由1014腳輸入到鍵控編碼器，輸出相應(yīng)功能的數(shù)碼信號。然后由指編碼器輸出指令碼信號，經(jīng)過調(diào)制器調(diào)制在載波信號上，形成包含有功能信息的高頻脈沖串，由17腳輸出經(jīng)過晶體管BG放大，推動紅外線發(fā)光二極管D發(fā)射出脈沖調(diào)制信號。2.2遙控編碼格式當(dāng)發(fā)射器按鍵按下后，即有遙控碼發(fā)出，所按的鍵不同遙控編碼也不同。這種遙控碼具有以下特征：采用脈寬調(diào)制的串行碼，以脈寬為0.565ms、間隔0.56ms、周期為1.125ms的組合表示二進(jìn)制的“0”；以脈寬為0.565ms、間隔1.685

37、ms、周期為2.25ms的組合表示二進(jìn)制的“1”，其波形如圖2所示。上述“0”和“1”組成的32位二進(jìn)制碼經(jīng)38kHz的載頻進(jìn)行二次調(diào)制以提高發(fā)射效率，達(dá)到降低電源功耗的目的。然后再通過紅外發(fā)射二極管產(chǎn)生紅外線向空間發(fā)射，如圖3所示，連發(fā)波形如圖4所示。 遙控編碼是連續(xù)的32位二進(jìn)制碼組，其中前16位為用戶識別碼，能區(qū)別不同的電器設(shè)備，防止不同機(jī)種遙控碼互相干擾。該芯片的用戶識別碼固定為十六進(jìn)制01H；后16位為8位操作碼（功能碼）及其反碼。當(dāng)遙控器在按鍵按下后，周期性地發(fā)出同一種32位二進(jìn)制碼，周期約為108ms。一組碼本身的持續(xù)時間隨它包含的二進(jìn)制“0”和“1”的個數(shù)不同而不同，大約在45

38、63ms之間，圖4為發(fā)射波形圖 位定義 單發(fā)代碼格式 連發(fā)代碼格式解碼的關(guān)鍵是如何識別“0”和“1”，從位的定義我們可以發(fā)現(xiàn)“0”、“1”均以0.56ms的低電平開始，不同的是高電平的寬度不同，“0”為0.56ms,“1”為1.68ms,所以必須根據(jù)高電平的寬度區(qū)別“0”和“1”。如果從0.56ms低電平過后，開始延時，0.56ms以后，若讀到的電平為低，說明該位為“0”，反之則為“1”，為了可靠起見，延時必須比0.56ms長些，但又不能超過1.12ms,否則如果該位為“0”，讀到的已是下一位的高電平，因此?。?.12ms+0.56ms）/2=0.84ms最為可靠，一般取0.84ms左右均可。

39、2.3紅外接收控制接收電路可以使用一種集紅外線接收和放大于一體的一體化紅外線接收器，不需要任何外接元件，就能完成從紅外線接收到輸出與TTL電平信號兼容的所有工作，而體積和普通的塑封三極管大小一樣，它適合于各種紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳輸。接收器對外只有3個引腳：Out、GND、Vcc與單片機(jī)接口非常方便，如下圖所示 脈沖信號輸出接，直接接單片機(jī)的IO 口。 GND接系統(tǒng)的地線（0V）； Vcc接系統(tǒng)的電源正極（+5V）2.4遙控發(fā)射電路遙控發(fā)射流程圖 圖7遙控發(fā)射控制流程圖2.5紅外接收電路圖接收程序流程圖圖8遙控接收控制流程圖第3章 系統(tǒng)核心器件3.1單片機(jī)知識介紹單片機(jī)又稱單片微控制器,它不

40、是完成某一個邏輯功能的芯片,而是把一個計算機(jī)系統(tǒng)集成到一個芯片上。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。同時，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)了解計算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。 可以說，二十世紀(jì)跨越了三個“電”的時代，即電氣時代、電子時代和現(xiàn)已進(jìn)入的電腦時代。不過，這種電腦，通常是指個人計算機(jī)，簡稱PC機(jī)。它由主機(jī)、鍵盤、顯示器等組成（如圖1所示）。還有一類計算機(jī)，大多數(shù)人卻不怎么熟悉。這種計算機(jī)就是把智能賦予各種機(jī)械的單片機(jī)（亦稱微控制器，如圖2所示）。顧名思義，這種計算機(jī)的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進(jìn)行簡單運(yùn)算和控制。因?yàn)樗w積小，通常都藏在

41、被控機(jī)械的“肚子”里。它在整個裝置中，起著有如人類頭腦的作用，它出了毛病，整個裝置就癱瘓了?，F(xiàn)在，這種單片機(jī)的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如智能儀表、實(shí)時工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機(jī)，就能起到使產(chǎn)品升級換代的功效，常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞“智能型”，如智能型洗衣機(jī)等?，F(xiàn)在有些工廠的技術(shù)人員或其它業(yè)余電子開發(fā)者搞出來的某些產(chǎn)品，不是電路太復(fù)雜，就是功能太簡單且極易被仿制。究其原因，可能就卡在產(chǎn)品未使用單片機(jī)或其它可編程邏輯器件上。 在計算機(jī)出現(xiàn)以前，有不少能工巧匠做出了不少精巧的機(jī)械。 進(jìn)入電器時代后，人們借助電氣技術(shù)實(shí)現(xiàn)了自動控制機(jī)械，自動生 產(chǎn)線甚至自動工廠，并且大

42、大地發(fā)展了控制理論。然而，在一些大 中型系統(tǒng)中自動化結(jié)果均不理想。只有在計算機(jī)出現(xiàn)后，人們才見 到了希望的曙光。如今借助計算機(jī)逐漸實(shí)現(xiàn)了人類的夢想。但是， 計算機(jī)出現(xiàn)后的相當(dāng)長的時間里，計算機(jī)作為科學(xué)武器，在科學(xué)的 神圣殿堂里默默地工作，而工業(yè)現(xiàn)場的測控領(lǐng)域并沒有得到真正的 應(yīng)用。只有在單片機(jī)（Microcontroller)出現(xiàn)后，計算機(jī)才真正 地從科學(xué)的神圣殿堂走入尋常百姓家，成為廣大工程技術(shù)人員現(xiàn)代 化技術(shù)革新，技術(shù)革命的有利武器。目前，單片機(jī)在民用和工業(yè)測 控領(lǐng)域得到最廣泛的應(yīng)用。彩電，冰箱，空調(diào)，錄像機(jī)，VCD，遙 控器，游戲機(jī)，電飯煲等無處不見單片機(jī)的影子，單片機(jī)早已深深 地溶入我

43、們每個人的生活之中。 單片機(jī)能大大地提高這些產(chǎn)品的智能性，易用性及節(jié)能性等主要性能指標(biāo)，給我們的生活帶來舒適和方便的同時，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 上也極大地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。 單片機(jī)按用途大體上可分為兩大類： 1-通用型單片機(jī)2-專用型單片機(jī)專用型單片機(jī)是指用途比較專一，出廠時程序已經(jīng)一次性固化好， 不能再修改的單片機(jī)。例如電子表里的單片機(jī)就是其中的一種。 其生產(chǎn)成本很低。 通用型單片機(jī)的用途很廣泛，使用不同的接口電路及編制不同的應(yīng)用程序就可完成不同的功能。小到家用電器儀器儀表，大到機(jī)器設(shè)備和整套生產(chǎn)線都可用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)自動化控制。單片機(jī)，就是把中央處理器CPU(Central Processi

44、ng Unit)、隨機(jī)存取存儲器RAM(Random Access Memory)、只讀存儲器ROM(Read Only Memory)、定時器/計數(shù)器以及I/O(Input/Output)接口電路等主要計算機(jī)部件，集成在一塊集成電路芯片上的微型計算機(jī)。雖然單片機(jī)只是一個芯片，但從組成和功能上看，它已具有了微型系統(tǒng)的含義。計算機(jī)技術(shù)中，通用微處理器（CPU）的發(fā)展是計算機(jī)技術(shù)發(fā)展更新，決定性因素，但通用微處理器發(fā)展到一定階段很難兼顧通用計算機(jī)系統(tǒng)和工業(yè)微處理器的不同發(fā)展要求，因而產(chǎn)生了獨(dú)自發(fā)展的單片機(jī)（Single Chip Microcontroller）。單片機(jī)問世后，與通用微處理器形成了

45、兩個分支，各有自己的技術(shù)特征、發(fā)展道路和應(yīng)用環(huán)境。單片機(jī)的組成方框圖單片機(jī)AT89S51方框圖單片機(jī)AT89S51主要參數(shù)特性與MCS-51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容 4K字節(jié)在系統(tǒng)編程（ISP）Flash閃速存儲器 1000次擦寫周期5V5.5V的工作電壓范圍 全靜態(tài)操作:0Hz-33MHz三級加密程序存儲器1288字節(jié)內(nèi)部RAM32個可編程I/O口線2個16位定時/計數(shù)器5個中斷源全雙工串行UART通道低功耗空閑和掉電模式掉電標(biāo)識和快速編程特性靈活的在系統(tǒng)編程（ISP-字節(jié)或頁寫模式）引腳功能說明：VCC：電源電壓GND：地P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用

46、口。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動8個TTL邏輯門電路，對端口P0寫“1”時，可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash編程時，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時，要求外接上拉電阻。P1口：P1是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因?yàn)閮?nèi)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）。Flash編程

47、和程序校驗(yàn)期間，P1接收低8位地址。 表3-3 P1口第二功能引腳P2口：P2是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口P2寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因?yàn)閮?nèi)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（LIL）.在訪問外部程序存儲器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVXDPTR指令）時，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVXRI指令）時，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。Flash編程或檢驗(yàn)時，P2亦接收高位地址和一些控制信號。

48、P3口：P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的6位雙向I/O口。P3口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對P3口寫入“1”時，它們被上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流（IIL）.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，如下表所示：表3-4 P3口第二功能引腳此外，P3口還接收一些用于Flash閃速存儲器編程和程序校驗(yàn)的控制信號。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。ALE/：當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般情

49、況下，ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號，因此它可以對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)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，可禁止ALE操作。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置ALE禁止位無效。：程序儲存允許（）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng)AT89S51由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機(jī)器周期兩次失效，即輸出兩個脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次信號。/VPP：外部訪問允許。欲使CPU僅訪

50、問外部程序存儲器（地址為0000H-FFFFH），端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。如EA端位高電平（接VCC端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖3-1 是單片機(jī)AT89S51的內(nèi)部結(jié)構(gòu)總框圖。它可以劃分為CPU、存儲器、并行口、串行口、定時/計數(shù)器和中斷邏輯幾個部分。 CPU由運(yùn)算器和控制邏輯構(gòu)成。其中包括若干特殊功能寄存器（SFR） AT89S51時鐘有兩種方式產(chǎn)生，即內(nèi)部方式和外部方式。（如圖3-2所示） AT89S51在

51、物理上有四個存儲空間：片內(nèi)/片外程序存儲大路、片內(nèi)/片外數(shù)據(jù)存儲器。片內(nèi)有256B數(shù)據(jù)存儲器RAM和4KB的程序存儲器ROM。除此之外，還可以在片外擴(kuò)展RAM和ROM，并且和有64KB的尋址范圍。 AT89S51內(nèi)部有一個可編程的、全雙工的串行接口。它串行收發(fā)存儲在特殊功能寄存器SFR的串行數(shù)據(jù)緩沖器SBUF中的數(shù)據(jù)。 AT89S51共有4個（P0、P1、P2、P3口）8位并行I/O端口，共32個引腳。P0口雙向I/O口，用于分時傳送低8位地址和8位數(shù)據(jù)信號；P1、P2、P3口均為準(zhǔn)雙向I/O口；其中P2口還用于傳送高8位地址信號；P3口每一引腳還具有特殊功能（圖3-3），用于特殊信號的輸入輸

52、出和控制信號。 AT89S51內(nèi)部有兩個16位可編程定時器/計數(shù)器T0、T1。最大計數(shù)值為216-1。工作方式和定時器或計數(shù)器的選擇由指令來確定。 中斷系統(tǒng)允許接受5個獨(dú)立的中斷源，即兩個外部中斷，兩個定時器/計數(shù)器中斷以及一個串行口中斷。圖3-2 AT89S51的時鐘電路單片機(jī)工作的必要條件A：電源電路：有正常的工作電壓，即其第40腳VCC端必須接+5V的電源，其第20腳USS端接地正常。B：復(fù)位與復(fù)位電路：MCS-51的復(fù)位操作方式有上電復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種。1） 上電復(fù)位兼手動復(fù)位：單片機(jī)89S51的復(fù)位電路是由R1、R2，電容C1和復(fù)位開關(guān)FW組成，其復(fù)位端為第9腳。當(dāng)按下復(fù)位開關(guān)FW后

53、，第9腳的電壓由原來的低電平變?yōu)楦唠娖?，使單片機(jī)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。也就是當(dāng)該端子上保持兩個機(jī)器周期的高電平時，可對89S51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。2） 上電復(fù)位：上電瞬間，RST端電位與UCC相同，隨著RC串聯(lián)充電電流的減小，RST端電位逐漸下降，只要在RST處有時間足夠長的閥值以上電壓就能是MCS-51可靠復(fù)位。此適宜于6MHZ的晶體振蕩器。C：時鐘電路：時鐘電路是由電容C2、C3和12MHz的晶振組成的，接在單片機(jī)的第18和19腳（即XTAL1和XTAL2端）。因其采用的是振蕩頻率為12MHz的晶振，所以其軟件的一個機(jī)器周期為1us。內(nèi)部振蕩方式以上三個條件是缺一不可的，是判斷單片機(jī)是否正常工作

54、的重要依據(jù)。單片機(jī)的第31腳接+5V電源，為單片機(jī)編程時提供一個高電壓。補(bǔ)充說明：單片機(jī)的第9腳的第二功能Upd是作為備用電源的輸入端，在UCC掉電或電壓降至低電平規(guī)定值時，有該端向其內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器提供電源，以保持存放其中的數(shù)據(jù)。第4章 調(diào)光系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)4. 1單向晶閘管核雙向晶閘管 1單向晶閘管晶閘管又叫可控硅。自從20世紀(jì)50年代問世以來已經(jīng)發(fā)展成了一個大的家族，它的主要成員有單向晶閘管、雙向晶閘管、光控晶閘管、逆導(dǎo)晶閘管、可關(guān)斷晶閘管、快速晶閘管，等等。今天大家使用的是單向晶閘管，也就是人們常說的普通晶閘管，它是由四層半導(dǎo)體材料組成的，有三個PN結(jié)，對外有三個電極圖2（a)：第一層P型半導(dǎo)

55、體引出的電極叫陽極A，第三層P型半導(dǎo)體引出的電極叫控制極G，第四層N型半導(dǎo)體引出的電極叫陰極K。從晶閘管的電路符號圖2(b)可以看到，它和二極管一樣是一種單方向?qū)щ姷钠骷?，關(guān)鍵是多了一個控制極G，這就使它具有與二極管完全不同的工作特性。晶閘管的特點(diǎn)： 是“一觸即發(fā)”。但是，如果陽極或控制極外加的是反向電壓，晶閘管就不能導(dǎo)通?？刂茦O的作用是通過外加正向觸發(fā)脈沖使晶閘管導(dǎo)通，卻不能使它關(guān)斷。那么，用什么方法才能使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷呢?使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷，可以斷開陽極電源(圖3中的開關(guān)S)或使陽極電流小于維持導(dǎo)通的最小值(稱為維持電流)。如果晶閘管陽極和陰極之間外加的是交流電壓或脈動直流電壓，那么，在

56、電壓過零時，晶閘管會自行關(guān)斷。晶閘管的工作原理 當(dāng)晶閘管承受反向陽極電壓時，不論門極承受何種電壓，晶閘管都處于關(guān)斷狀態(tài)。 當(dāng)晶閘管承受正向電壓時，僅在門極承受正向電壓的情況下晶閘管才能導(dǎo)通，正向陽極電壓和正向門極電壓兩者缺一不可。晶閘管導(dǎo)通后的管壓降為1V左右。 晶閘管一旦導(dǎo)通，門極就失去控制作用，不論門極電壓是正還是負(fù)，晶閘管保持導(dǎo)通，故導(dǎo)通的控制信號只須正向脈沖電壓稱之為觸發(fā)脈沖即可。 要使晶閘管關(guān)斷，必須去掉陽極正向電壓，或者給陽極加反壓，或者降低正向陽極電壓，使通過晶閘管的電流降低到一定數(shù)值以下。能保持晶閘管導(dǎo)通的最小電流，稱為維持電流。 當(dāng)門極未加觸發(fā)電壓時，晶閘管具有正向阻斷能力，它是一般二極管不具備的。結(jié)論：1）晶閘管導(dǎo)通條件：陽極加正向電壓、門極加適當(dāng)正