基于单片机的智能台灯毕业论文(2)

内容及要求: 设计并制作一种智能台灯，主要是以BISS0001和单片机组成的

红外传感控制电路。其特点是在有人时且外界光强较弱时能自动开灯，无人时关

灯，节约能源；且能纠正坐姿，防止近视。具体要求如下：

1．以专门感应人体红外信号的热释电红外传感器为基础，以BISS0001信号

处理电路，利用单片机进行处理，以达到便于控制的目的；

2．当房间亮度不够时，且有人在附近时，台灯便会自动点亮，省去了黑暗中

摸开关麻烦；

3．当学习时由于靠桌面太近，造成坐姿不正，系统就会提示，以纠正坐姿，

防止近视；

4.学习太累了时，趴在桌子上睡会儿时，台灯就会自动熄灭；

5.当无人在时，系统也会使台灯自动熄灭，以达到节省能源的目的

1.2.2 系统分析

台灯已是千家万户的必需生活用品，经常由于忘记关灯而造成巨大的能源浪

费。当夜晚来临时，人们又摸黑去开灯，非常不方便。在这里设计了以人体红外

辐射（波长为9.5um）传感控制电路。当人体在台灯的范围内且环境光强较弱时，

自动感应开灯；当人体太靠近桌面时，台灯自动感应，警告纠正坐姿，若在一定

时间内未离开桌面则自动熄灭。当人离开时则自动关灯，达到节约能源的目的。

单片机在本次智能节能台灯设计中的主要控制单元，主要控制电路灯光，控制电

路是在单片机的控制下工作。

当房间亮度不够时，且有人在附近时，台灯便会自动点亮，省去了黑暗中摸

开关的麻烦；当学习时由于靠桌面太近，造成坐姿不正，系统就会提示，以纠正

坐姿，防止近视；当学习太累了时，趴在桌子上睡会儿时，台灯就会自动熄灭；

当无人在时，系统也会使台灯自动熄灭，以达到节省能源的目的。除了硬件部分

采用防干扰技术外，在软件中也采用了防干扰技术，当中断0产生时，并不立即

执行，而是对其进行延时，防止由于不小心而进入到探测器2的范围内，以免产

生误判。

2.系统主要器件介绍

2.1 AT89C51

AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh

Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微

处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器

的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL

高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼

容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51

是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入

式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

图2-1 AT89C51类别

2.1.1管脚说明

VCC：电源电压

GND：地

P0 口：P0口是一组8位漏极开路双向I/O口，即地址/数据总线复用口。作为输

出口时，每一个管脚都能够驱动8个TTL电路。当“1”被写入P0口时，每个管脚

都能够作为高阻抗输入端。P0口还能够在访问外部数据存储器或程序存储器时，

转换地址和数据总线复用，并在这时激活内部的上拉电阻。在Flash 编程时，P0 口

接受指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。

P1 口：P1口一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动4个TTL

电路。对端口写“1”，通过内部的电阻把端口拉到高电平，此时可作为输入口。因

为内部有电阻，某个引脚被外部信号拉低时输出一个电流。闪烁编程时和程序校

验时，P1口接收低8位地址。

P2 口：P2 是一个带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 的输出缓冲级可驱动

（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把

端口拉到高电平，此时可作输入口。作为输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，

某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL）。在访问外部程序存储器或16

位四肢的外部数据存储器（例如执行MOVX @DPTR指令）时，P2 口送出高8 位

地址数据，在访问8 位地址的外部数据存储器（例如执行MOVX @ RI 指令）时，

P2 口线上的内容（也即特殊功能寄存器（SFR）区中R2 寄存器的内容），在整

个访问期间不改变。Flash 编程和程序校验时，P2 也接收高位地址和其他控制信

号。

P3 口：P3口是一组带有内部电阻的8位双向I/O口，P3口输出缓冲故可驱动4

个TTL电路。对P3口写如“1”时，它们被内部电阻拉到高电平并可作为输入端

时，被外部拉低的P3口将用电阻输出电流。

P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号，P3口也可作为AT89C51的一

些特殊功能口，如表所示：

RST：复位输入。当振荡器工作时，RST 引脚出现两个机器周期以上高电平将使

单片机复位。

表2-1 P3口特殊功能

ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地

位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的

频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出

的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过

一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在

执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器

在外部执行状态ALE禁止，置位无效。

PSEN：程序储存允许输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C51由外部

程序存储器读取指令时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲。在此

期间，当访问外部数据存储器时，这两次有效的PSEN 信号不出现。

EA/VPP：外部访问允许。欲使中央处理器仅访问外部程序存储器，EA端必须保

持低电平。需要注意的是：如果加密位LBI被编程，复位时内部会锁存EA端状态。

如EA端为高电平，CPU则执行内部程序存储器中的指令。闪烁存储器编程时，

该引脚加上+12V的编程允许电压VPP，当然这必须是该器件是使用12V编程电

压VPP。

XTAL1：振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。

XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。

2.1.2振荡器特性

XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内

振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不

接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的

脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。

2.1.3芯片擦除

整个PEROM阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合，并保持ALE

管脚处于低电平10ms 来完成。在芯片擦操作中，代码阵列全被写“1”且在任何

非空存储字节被重复编程以前，该操作必须被执行。此外，AT89C51设有稳态逻辑，

可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模

式下，CPU停止工作。但RAM，定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。在掉

电模式下，保存RAM的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一

个硬件复位为止。 …… 此处隐藏：2692字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……