畢業(yè)設(shè)計---基于單片機(jī)的銀行自動門系統(tǒng)的設(shè)計

1、<p>　　學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）報告</p><p>　　系 別： 電子與電氣工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè)： </p><p>　　班 號： </p><

2、p>　　學(xué) 生 姓 名： </p><p>　　學(xué) 生 學(xué) 號： </p><p>　　設(shè)計（論文）題目： 基于單片機(jī)的銀行自動門系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　指 導(dǎo) 教 師： <

3、/p><p>　　設(shè) 計 地 點(diǎn)： </p><p>　　起 迄 日 期： 2011.9.7至2011.11.21 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書</p><p>　　專業(yè) 應(yīng)用電子 班級 姓名

4、 </p><p>　　一、課題名稱： 基于單片機(jī)的銀行自動門系統(tǒng)的設(shè)計 </p><p><b>　　二、主要技術(shù)指標(biāo)：</b></p><p>　　1、智能化程度：能隨時手動和自動運(yùn)行切換，可隨意設(shè)定門的運(yùn)行速度 ，有自動矯正功能。

5、 </p><p>　　2、安全性程度：碰到障礙物或人體等異常狀況時，門扇能自動反轉(zhuǎn)退出。 </p><p>　　3、穩(wěn)定性程度; 能穩(wěn)定電路的電壓， 有過壓及過流保護(hù)措施，安全輔助裝置，備用電源 ，輔助光線

6、傳感器。 </p><p>　　三、工作內(nèi)容和要求：</p><p>　　1、有人來時開門。當(dāng)人走到自動門附近時，自動打開門。 </p><p>　　2 無人進(jìn)出時自動關(guān)門。當(dāng)人走過

7、后，一段時間內(nèi)無人走過，門自動關(guān)閉。 </p><p>　　3、關(guān)門中途時來人，門自動打開，讓人通過。 </p><p>　　4、遇到故障和安全問題時，能緊急制動和報警，防止事故發(fā)生。 </p><p><b>　

8、　四、主要參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1] 《單片機(jī)基礎(chǔ)》 李廣弟 朱月秀 冷祖祁 著——北京航空航天大學(xué)出版社. </p><p>　　[2] 蔡惟錚，常用電子元器件手冊——哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1998

9、 </p><p>　　[3] 六瀏，一種自動門的設(shè)計，機(jī)械工程師，2003. </p><p>　　[4] 求是

10、科技，新達(dá)，單片機(jī)應(yīng)用實例開發(fā)導(dǎo)航.北京人民郵電大學(xué)出版社，2003.93——97 </p><p>　　學(xué) 生（簽名） 2011年9月 7日</p><p>　　指 導(dǎo) 教師（簽名）

11、 2011年9月10日</p><p>　　教研室主任（簽名） 2011年9月10日</p><p>　　系 主 任（簽名） 2011年9月12日</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告</p><p><b>　　目錄</b><

12、;/p><p><b>　　摘要</b></p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　第1章 緒論………………………………….…………….……..…….….….….. 1</p><p>　　1.1 自動門研究的可行性………………………………………………….….…1&l

13、t;/p><p>　　1.2 自動門目前的發(fā)展?fàn)顩r……………………………………………………..1</p><p>　　1.3 自動門研究的意義………...……………………………………………..….1</p><p>　　1.4 自動門的功能概述…...…………………………………………………..….2</p><p>　　1.5 自動門的基

14、本設(shè)計思路…………………………………………………..…2</p><p>　　第 2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計………………......…..…………………………...….......…4</p><p>　　2.1 設(shè)計電路的框圖和原理………………………………………………... .......4</p><p>　　2.2 單片機(jī)介紹…………...……………………………

15、……….………...…........5</p><p>　　2.2.1 AT89C51主要特性…...……………………………………….…………....….6</p><p>　　2.2.2 AT89C51管腳說明……...…………………………………………….............6</p><p>　　2.2.3振蕩器特性…………………..……………………………

16、…...……………..7</p><p>　　2.2.4芯片察擦除……………………….…...………………………..……..….......7</p><p>　　2.3 熱釋電紅外傳感器介紹…………..…..…………………...............................8</p><p>　　2. 4 BIS0001芯片介紹和典型電路………………

17、……….………....…….……...…….9</p><p>　　2.4.1 BIS0001芯片的內(nèi)部……………………………………………….…...……...… …...9</p><p>　　2.4.2 BIS0001 芯片的特點(diǎn)…………………………………………..…….…...…...............10</p><p>　　2.4.3 BISS000

18、1芯片管腳圖…………………………………………………….…...............11</p><p>　　2.4.4 BISS0001芯片的工作原理……………………………………………..…………......11</p><p>　　2.4.5 BISS0001芯片的兩種工作方式……………………………………..………..............12</p><p&g

19、t;　　2.5 ADC0809轉(zhuǎn)換器………………………………………………..…...……....….……..13</p><p>　　2.5.1 ADC0809的主要特性…...............................................................................…..……….14</p><p>　　2.5.2 ADC0

20、809 的內(nèi)部主要結(jié)構(gòu).............................................................................................14</p><p>　　2.5.3 ADC0809 的外部特性........................................................................

21、.............................14</p><p>　　2.5.4 ADC0809的工作過程......................................................................................................15</p><p>　　2.6 步進(jìn)電動機(jī)……………………………

22、………………….…………...…….….......…15</p><p>　　2.6.1步進(jìn)電動機(jī)的分類…………………………..……….……………………...…….…..15</p><p>　　2.6.2步進(jìn)電動機(jī)的特點(diǎn)…………………….……………………………….…..……....….16</p><p>　　2.6.3 驅(qū)動控制系統(tǒng)組成………………….…………

23、.…………………………...…..….…16</p><p>　　2.6.4 斬波驅(qū)動………………………………………………………………...….…...…….18</p><p>　　2.7 故障檢測及顯示…………………………….…………… ………….…...……..…..18</p><p>　　2.8 門行程檢測……………………..………………………… ….

24、...……....………........18</p><p>　　第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計……..……………………………...…...………………......19</p><p>　　3.1 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)……………………………………………...…………….......19</p><p>　　3.2 各部分程序設(shè)計……………………………………………...………….

25、......19</p><p>　　3.2.1 系統(tǒng)程序流圖…………………………… …………………………...……20</p><p>　　3.2.2 T1中斷服務(wù)程序流程圖……………………………………………….…....21</p><p>　　3.2.3 T0中斷服務(wù)程序流程圖……………………………………………..…...…22</p>&

26、lt;p>　　3.2.4 開門子程序流程圖……………………………………………………………...…...23</p><p>　　第4章 整機(jī)調(diào)試………………..…………………..…………………………..24</p><p>　　結(jié)束語……….…………………………………………………………...….…...…25</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………

27、…………………………………………...…….……26</p><p>　　致謝辭………………………………….…………………………………...……....27</p><p>　　附錄：設(shè)計電路原理圖……………………………………………………….…...28</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　

28、本設(shè)計主要以紅外線為輔助和AT89C51為控制中心以達(dá)到門能夠自動閉合為目的。本文是基于AT89C51的自動門的控制系統(tǒng)的電路設(shè)計，主要由AT89C51及其外圍電路、紅外檢測電路，門行程檢測電路、步進(jìn)電機(jī)控制電路、故障檢測電路、故障顯示報警、控制方式切換電路等七部分組成。使用熱釋紅外線傳感器作為感應(yīng)器，檢測到人體輻射的紅外線能量變化，將其轉(zhuǎn)化為電信號，傳給單片機(jī)，步進(jìn)交流電動機(jī)作為門驅(qū)動裝置，通過單片機(jī)控制步進(jìn)交流電動機(jī)，使門自動打開，

29、當(dāng)人進(jìn)門后又可以使門自動關(guān)閉。當(dāng)遇到故障及安全問題時，可以通過報警電路來進(jìn)行提示。</p><p>　　關(guān)鍵詞：熱釋電紅外線傳感器、AT89C51、BIS0001芯片、ADC0809芯片、步進(jìn)電動機(jī)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The design of the auxiliary and main

30、 to the infrared AT89C51 for the control center to automatically close the door in order to achieve the purpose. This article is based on AT89C51 automatic door control system, circuit design, mainly by the

31、 AT89C51 and its peripheral circuits , infrareddetection circuit, gate travel detection circuit, the stepper motor control circuit, fault detection circuit, fault alarm, control mode switch circuit composed of

32、seven parts. As a pyro</p><p>　　Keywords: heat release infrared sensors, AT89C51, BIS0001 chip ，stepping motor</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1自動門研究的可行性</p>

33、<p>　　21世界的今天，人們對信息化，自動化程度要求越來越高，而單片機(jī)為自動化提供了極大的方便，因此單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域也就越來越廣，成為人們生活不可或缺的一部分。隨著社會的發(fā)展、科技的進(jìn)步以及人們生活水平的逐步提高，各種方便于生活的自動控制系統(tǒng)開始進(jìn)入了人們的生活，以單片機(jī)為核心的自動門系統(tǒng)就是其中之一。同時也標(biāo)志了自動控制領(lǐng)域成為了數(shù)字化時代的一員。它實用性強(qiáng)，功能齊全，技術(shù)先進(jìn)，使人們相信這是科技進(jìn)步的成果。它更讓人類懂

34、得，數(shù)字時代的發(fā)展將改變?nèi)祟惖纳?，將加快科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。 在對“單片機(jī)自動門控制系統(tǒng)”的仔細(xì)認(rèn)真研究之后，本人精心撰寫了紅外線輔助單片機(jī)控制自動門系統(tǒng)的設(shè)計。本設(shè)計著重描敘述了以傳感器，步進(jìn)電機(jī)為核心，單片機(jī)為主體的系統(tǒng)。</p><p>　　1.2 自動門目前的發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　1、高、低檔次的市場分明進(jìn)口產(chǎn)品借助質(zhì)量和品牌優(yōu)勢，占據(jù)了高端市場，一些公司目前國內(nèi)廠家

35、的產(chǎn)品基本上也都具備了比擬完善的功能，但生產(chǎn)工藝略嫌粗糙，質(zhì)量水平整齊不齊，整體檔次較低，主要集中在低端市場。</p><p>　　2、產(chǎn)品同質(zhì)化和市場特點(diǎn)導(dǎo)致利潤微薄產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重，加之自動門產(chǎn)品往往是開發(fā)商而非最終用戶在選擇產(chǎn)品，所以價格因素占的比重較大，加劇了市場競爭。其結(jié)果是眾多廠家一味地比拼價格，導(dǎo)致利潤微薄。同時，由于價格過低，也使產(chǎn)品的繼續(xù)改進(jìn)和發(fā)展受到限制。</p><p>

36、;　　3、廠家多，規(guī)模小。近5—6年來，自動門在國內(nèi)得到快速的發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計，中國十大涂料品牌目前國內(nèi)大大小小生產(chǎn)自動門的廠家已有50多家，但普遍生產(chǎn)規(guī)模小，自主研發(fā)能力差。從新產(chǎn)品開發(fā)能力和質(zhì)量穩(wěn)定性方面還不具備和進(jìn)口產(chǎn)品競爭的實力。</p><p>　　4、專業(yè)化分工趨勢顯現(xiàn)早期的生產(chǎn)廠家，一般是自主研發(fā)和生產(chǎn)，頂多委托代加工局部零部件。近兩年來，呈現(xiàn)了專門生產(chǎn)主要部件的廠家，如電機(jī)、主控板、遙控器傳動件

37、、塑料件等出現(xiàn)了專業(yè)生產(chǎn)廠家，這一趨勢使生產(chǎn)的門檻降低，進(jìn)入的廠家進(jìn)一步增多，導(dǎo)致競爭更加激烈。</p><p>　　1.3 自動門研究的意義</p><p>　　在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的全國的大大小小城市，自動門已經(jīng)是隨處可見，自動門根據(jù)使用的場合及功能的不同可分為自動平移門、自動平開門、自動旋轉(zhuǎn)門、自動圓弧門、自動折疊門等，如在各大廈、賓館、酒店、銀行、商場、醫(yī)院、寫字樓等場所，自動門更是得到

38、大范圍的普及使用其中自動平移門使用得最廣泛，我們通常所說的自動門、感應(yīng)門就是指自動平移門。自動門不但能給我們帶來人員進(jìn)出方便、節(jié)約空調(diào)能源、防風(fēng)、防塵、降低噪音等好處，更令我們的建筑增添了不少高貴典雅的氣息。</p><p>　　1.4自動門的功能概述</p><p>　　在自動門使用上要根據(jù)安裝的環(huán)境及要求，考慮選擇自動門的配置。由于公共場所（像醫(yī)院、機(jī)場等）的自動平移門使用頻率非常高，

39、而自動門的使用頻率和壽命是有限的。在這種情況下，要使用自動門必須進(jìn)行綜合考慮。例如增加門的數(shù)量，加大門扇寬度，增加關(guān)門延遲時間等。</p><p>　　以上介紹的是自動門的安裝使用要點(diǎn)。而一個自動門的設(shè)計還要包括下面三個方面：</p><p><b>　　*智能化設(shè)計</b></p><p>　　自動門選擇配置智能化控制系統(tǒng)，可隨意設(shè)定門扇的運(yùn)

40、行速度，并可設(shè)定半開狀態(tài)，調(diào)節(jié)方便。使自動門始終保持在最佳運(yùn)行狀態(tài)。并具有自動矯正功能，即使遇到大風(fēng)等原因引起的運(yùn)行阻力增大，仍然能夠保持平穩(wěn)的開關(guān)門動作。</p><p><b>　　*安全性設(shè)計</b></p><p>　　具有自動反轉(zhuǎn)安全裝置，當(dāng)碰到障礙物或人體等異常狀況時，門扇自動反轉(zhuǎn)退出，并在下次接近阻力區(qū)域時以安全速度前進(jìn)，避免夾人事件和機(jī)件損毀的現(xiàn)象發(fā)生

41、，提高自動門運(yùn)行時的安全性，延長自動門壽命。門扇開啟輕巧方便，當(dāng)停電時，老人、兒童等均可開閉自如，開閉力量在3.5公斤以下，方便、安全、可靠。</p><p><b>　　*穩(wěn)定性設(shè)計</b></p><p>　　自動門采用步進(jìn)電機(jī)，具有高效、省電、低噪音、高轉(zhuǎn)速、高扭力、連續(xù)使用不過熱等特性，大大超越傳統(tǒng)交流伺服馬達(dá)。</p><p>　　由

42、于采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，配合T型齒條同步帶，使門體自低速至高速的運(yùn)行中具有卓越的穩(wěn)定性。由于采用高性能的電源輸入，不管電壓波幅多大均可自動穩(wěn)壓。此外在負(fù)載瞬間短路時還有過壓及過流保護(hù)措施，有效保障自動門運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定耐久和安全。自動門在具體場合的使用設(shè)計上，還應(yīng)注意做好以下配置的選用：</p><p><b>　　安全輔助裝置</b></p><p>　　如在高檔酒店等地方可

43、以選擇安裝防夾人紅外感應(yīng)器，防止停留在門附近的人被門所夾住。</p><p><b>　　2、備用電源</b></p><p>　　為保證停電時自動門也能工作正常，應(yīng)配置備用電源。</p><p><b>　　輔助光線傳感器</b></p><p>　　在需要的地方，自動門可以安裝輔助光線傳感器（紅

44、外對射保護(hù)裝置），當(dāng)門打開時，人站著不動，用手遮擋輔助光線傳感器，門應(yīng)該保持打開狀態(tài)。當(dāng)手離開后幾秒后，門應(yīng)該重新關(guān)閉。</p><p>　　1.5自動門的基本設(shè)計思路</p><p>　　設(shè)計的基本思想如下：</p><p>　　綜上，通過設(shè)計總結(jié)構(gòu)圖可以實現(xiàn)以下要求：</p><p>　　1、有人來時（進(jìn)門或出門）開門。當(dāng)人走到離門不遠(yuǎn)的

45、時候時，安裝在門上側(cè)的熱釋紅外線傳感器信號檢測裝置檢測到有人時，將啟動電動機(jī)帶動傳動鏈開門。</p><p>　　2、無人時關(guān)門,當(dāng)熱釋收發(fā)裝置沒有檢測到有人在離門的范圍內(nèi)，將啟動電動機(jī)帶動傳動鏈關(guān)門。</p><p>　　3、關(guān)門中途來人，立即開門。當(dāng)啟動電動機(jī)帶動傳動鏈關(guān)門時，感應(yīng)探頭突然檢測到在離門1m的范圍內(nèi)有人，則立即停止電動機(jī)關(guān)門，啟動電動機(jī)帶動傳動鏈開門。</p>

46、<p>　　遇到故障和安全問題時，能緊急制動和報警，防止事故發(fā)生。</p><p>　　第 2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計</p><p>　　2.1設(shè)計電路的框圖和原理</p><p>　　單片機(jī)循環(huán)檢測紅外檢測電路和門行程檢測電路輸出信號，據(jù)此產(chǎn)生步進(jìn)電機(jī)控制信號，電動機(jī)帶動門運(yùn)行，當(dāng)系統(tǒng)檢測到控制方式發(fā)生改變時，系統(tǒng)進(jìn)入相應(yīng)的控制方式。如門在關(guān)門過程中遇到人

47、或其他障礙物時門無條件朝相反方向打開，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，進(jìn)入故障處理程序。因此本系統(tǒng)主要由AT89C51單片機(jī)及其外圍電路、紅外檢測電路，門行程檢測電路、步進(jìn)電機(jī)控制電路、故障檢測電路、故障顯示報警、控制方式切換電路等七部分組成。即紅外自動門控制系統(tǒng)的硬件組成如圖2-1所示。</p><p>　　感應(yīng)自動門的種類很多，在此，僅以平移型感應(yīng)自動門機(jī)作為設(shè)計的重點(diǎn)。首先，平移式自動門機(jī)組由以下部件組成：</p&g

48、t;<p>　?。?）主控制器：它是自動門的指揮中心，通過內(nèi)部編有指令程序的大規(guī)模集成塊，發(fā)出相應(yīng)指令，指揮馬達(dá)或電鎖類系統(tǒng)工作；同時人們通過主控器調(diào)節(jié)門扇開啟速度、開啟幅度等參數(shù)。</p><p>　　（2）感應(yīng)探測器：負(fù)責(zé)采集外部信號，如同人們的眼睛，當(dāng)有移動的物體進(jìn)入它的工作范圍時，它就給主控制器一個脈沖信號。</p><p>　?。?）動力馬達(dá)：提供開門與關(guān)門的主動力

49、，控制門扇加速與減速運(yùn)行。</p><p>　?。?）門扇行進(jìn)軌道：就象火車的鐵軌，約束門扇的吊具走輪系統(tǒng)，使其按特定方向行進(jìn)。</p><p>　?。?）門扇吊具走輪系統(tǒng):用于吊掛活動門扇，同時在動力牽引下帶動門扇運(yùn)行。同步皮帶（有的廠家使用三角皮帶）：用于傳輸馬達(dá)所產(chǎn)動力，牽引門扇吊具走輪系統(tǒng)。</p><p>　?。?）下部導(dǎo)向系統(tǒng)：是門扇下部的導(dǎo)向與定位裝置

50、，防止門扇在運(yùn)行時出現(xiàn)前后門體擺動。</p><p>　?。?）當(dāng)門扇要完成一次開門與關(guān)門，其工作流程如下：</p><p>　　感應(yīng)探測器探測到有人進(jìn)入時，將脈沖信號傳給主控器，主控器判斷后通知馬達(dá)運(yùn)行，同時監(jiān)控馬達(dá)轉(zhuǎn)數(shù)，以便通知馬達(dá)在一定時候加力和進(jìn)入慢行運(yùn)行。馬達(dá)得到一定運(yùn)行電流后做正向運(yùn)行，將動力傳給同步帶，再由同步帶將動力傳給吊具系統(tǒng)使門扇開啟；門扇開啟后由控制器作出判斷，如需關(guān)

51、門，通知馬達(dá)作反向運(yùn)動，關(guān)閉門扇。 </p><p><b>　　2.2單片機(jī)介紹</b></p><p>　　單片機(jī)是把微型計算機(jī)主要部分都集成在一個芯片上的單芯片微型計算機(jī)，即將運(yùn)算器，控制器，輸入輸出接口，部分存儲器以及其他一些邏輯部件集成在一個芯片上，故可以把單片機(jī)看成是一個不帶外部設(shè)備的微型計算機(jī)，相當(dāng)于一個沒有顯示器，沒有鍵盤，不帶監(jiān)控程序的單板機(jī)。 &l

52、t;/p><p>　　由于單片計算機(jī)具有體積小，重量輕，耗電少，功能強(qiáng)和價格低等特點(diǎn)，又由于數(shù)據(jù)大多是在芯片內(nèi)傳送處理，所以運(yùn)行速度快，抗干擾能力強(qiáng)。單片機(jī)從七十年代問世以來，在二十多年的時間里，發(fā)展異常迅速，并已廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。單片機(jī)具有通訊接口，用單片機(jī)進(jìn)行接口的控制與管理，單片機(jī)與主機(jī)可并行工作，大大地提高了系統(tǒng)的運(yùn)行速度，所以在網(wǎng)絡(luò)通訊領(lǐng)域也得到了越來越多的應(yīng)用。</p><p>

53、　　AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(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AT8

54、9 C51是一種高效微控制器，AT89C51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案，外形及引腳排列如圖2-2所示。</p><p>　　圖2-2 AT89C51外形及引腳圖</p><p>　　2.2.1 AT89C51主要特性</p><p>　　* 與MCS-51 兼容</p><p>　　* 4K字節(jié)可編程閃爍存儲器&

55、lt;/p><p>　　* 壽命：1000寫/擦循環(huán)</p><p>　　* 數(shù)據(jù)保留時間：10年</p><p>　　* 全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz</p><p>　　* 三級程序存儲器鎖定</p><p>　　* 128*8位內(nèi)部RAM</p><p>　　* 32可編程I/O線</p

56、><p>　　* 兩個16位定時器/計數(shù)器</p><p><b>　　* 5個中斷源</b></p><p><b>　　* 可編程串行通道</b></p><p>　　* 低功耗的閑置和掉電模式</p><p>　　* 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路</p><p&

57、gt;　　2.2.2 AT89C51管腳說明</p><p><b>　　VCC：供電電壓。</b></p><p><b>　　GND：接地。</b></p><p>　　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，

58、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(dāng)FIASH進(jìn)行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。</p><p>　　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

59、。</p><p>　　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(dāng)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(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀

60、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。</p><p>　　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(dāng)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。在實際應(yīng)用中，大多數(shù)情況下都使用P3口的第二功能。</p>&

61、lt;p>　　P3.0 —RXD：串行輸入口</p><p>　　P3.1 —TXD：串行輸出口</p><p>　　P3.2 —/INT0：外部中斷0</p><p>　　P3.3 —/INT1：外部中斷1</p><p>　　P3.4 —T0：記時器0外部輸入</p><p>　　P3.5 —T1：記時器1外

62、部輸入</p><p>　　P3.6 —/WR：外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通</p><p>　　P3.7 —/RD：外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通</p><p>　　P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。</p><p>　　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</p><p>　　A

63、LE/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

64、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。</p><p>　　/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)器周期兩次有效的/PSEN信號。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)。</p><p>　　EA/VPP：當(dāng)/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

65、1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/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）。</p><p>　　XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。</p><p>　　XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復(fù)位為止。</p><p>　　2

66、.2.3 振蕩器特性</p><p>　　XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。</p><p>　　2.2.4 芯片擦除</p><

67、p>　　整個PEROM陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms 來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。</p><p>　　此外，AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM，定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電

68、模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復(fù)位為止。</p><p>　　2.3 熱釋電紅外傳感器介紹</p><p>　　熱釋電紅外線傳感器是80年代發(fā)展起來的一種新型高靈敏度探測元件。是一種能檢測人體發(fā)射的紅外線而輸出電信號的傳感器，它能組成防入侵報警器或各種自動化節(jié)能裝置。它能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線能量的變化，并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出。將

69、這個電壓信號加以放大，便可驅(qū)動各種控制電路，如作自動門控制、防盜防火報警等。</p><p>　　熱釋電紅外傳感器主要是由一種高熱電系數(shù)的材料，如鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等制成尺寸為2*1mm的探測元件。在每個探測器內(nèi)裝入一個或兩個探測元件，并將兩個探測元件以反極性串聯(lián)，以抑制由于自身溫度升高而產(chǎn)生的干擾。由探測元件將探測并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號，經(jīng)裝在探頭內(nèi)的場效應(yīng)管放大后向外輸出。為了

70、提高探測器的探測靈敏度以增大探測距離，一般在探測器的前方裝設(shè)一個菲涅爾透鏡，該透鏡用透明塑料制成，將透鏡的上、下兩部分各分成若干等份，制成一種具有特殊光學(xué)系統(tǒng)的透鏡，它和放大電路相配合，可將信號放大70分貝以上，這樣就可以測出10-20米范圍內(nèi)人的行動。</p><p>　　菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光學(xué)原理，在探測器前方產(chǎn)生一個交替變化的“盲區(qū)”和“高靈敏區(qū)”，以提高它的探測接收靈敏度。當(dāng)有人從透鏡前走過時，人體

71、發(fā)出的紅外線就不斷地交替從“盲區(qū)”進(jìn)入“高靈敏區(qū)”，這樣就使接收到的紅外信號以忽強(qiáng)忽弱的脈沖形式輸入，從而強(qiáng)其能量幅度。</p><p>　　人體輻射的紅外線中心波長為9-10um，而探測元件的波長靈敏度在0.2-20um范圍內(nèi)幾乎穩(wěn)定不變。在傳感器頂端開設(shè)了一個裝有濾光鏡片的窗口，這個濾光片可通過光的波長范圍為7-10um，正好適合于人體紅外輻射的探測，而對其它波長的紅外線由濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專門

72、用作探測人體輻射的紅外線傳感器。</p><p>　　熱釋紅外線傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)與電路如下圖2-3所示。熱釋電傳感器利用的正是熱釋電效應(yīng)，是一種溫度敏感傳感器。它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(dāng)傳感器監(jiān)測范圍內(nèi)溫度有ΔT的變化時，熱釋電效應(yīng)會在兩個電極上會產(chǎn)生電荷ΔQ，即在兩電極之間產(chǎn)生一微弱電壓ΔV。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(jìn)行阻抗變換。熱釋電效應(yīng)所產(chǎn)生的電荷ΔQ會

73、跟空氣中的離子所結(jié)合而消失，當(dāng)環(huán)境溫度穩(wěn)定不變時，ΔT=0，傳感器無輸出。當(dāng)人體進(jìn)入檢測區(qū)時，因人體溫度與環(huán)境溫度有差別，產(chǎn)生ΔT，則有信號輸出；若人體進(jìn)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。熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)及內(nèi)部電路見下圖所示。傳感器主要有外殼、濾光片、熱釋電元件PZT、場效應(yīng)管FET等組成。其中，濾光片設(shè)置在窗口處，組成紅外線通過的窗口。濾光片為6mm多層膜干涉濾光片，對太陽

74、光和熒光燈光的短波長（約5mm以下）可很好濾除。熱釋電元件PZT將波長在8mm-12mm之間的紅外信號的微弱變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺瑸榱酥粚θ梭w的紅外輻射敏感，在它的輻射照面通常覆蓋有特殊的菲涅耳濾光片，</p><p>　　熱釋電紅外探頭的優(yōu)缺點(diǎn)：</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：本身不發(fā)任何類型的輻射，器件功耗很小，隱蔽性好。價格低廉。</p><p>　　缺點(diǎn)：容易受各種

75、熱源、光源干擾；被動紅外穿透力差，人體的紅外輻射容易被遮擋，不易被探頭接收；環(huán)境溫度和人體溫度接近時，探測和靈敏度明顯下降，有時造成短時失靈。</p><p>　　圖2-3 熱釋電紅外線傳感器的結(jié)構(gòu)及內(nèi)部電路</p><p>　　2.4 BISS0001芯片介紹和典型電路</p><p>　　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

76、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、走廊等敏感區(qū)域，或用于安全區(qū)域的自動燈光、照明和報警系統(tǒng)。它不僅能和熱釋電紅外傳感器的輸出良好地匹配，而且也能和其他多種傳感器進(jìn)行匹配。它的內(nèi)部是由運(yùn)算放大器、電壓比較器、與門電路、狀態(tài)控制器、定時控制器、鎖定時間控制器和禁止電路等組成。</p>

77、<p>　　BISS0001采用16腳標(biāo)準(zhǔn)型塑料封裝結(jié)構(gòu)。①腳（A）為觸發(fā)方式控制端，當(dāng)A＝1時，電路可重復(fù)觸發(fā)；當(dāng)A＝0時，電路不可重復(fù)觸發(fā)。②腳（V0）為控制信號輸出端，當(dāng)有傳感信號輸人時，V0輸出高電平。③腳（RX）和④腳（CX）為輸出定時控制器T，的外接元件端，定時時間為：TX＝50×103RXCX。⑤腳（Ri）和⑥腳Ci）為鎖定時間控制器Υi的外接元件，鎖定時間Ti＝24RiCi。⑧腳（VRF）為參考電

78、壓及復(fù)位端，使用時一般接VDD，若按ⅤSS，可使定時器復(fù)位。⑨腳（Vc）為觸發(fā)禁止端，當(dāng)VC＜VR時禁止觸發(fā)；當(dāng)VC＞VR時，允許觸發(fā)，VR＝0.2VDD.⑩腳（IB）為偏置電流設(shè)置端，由外接電阻RB接ⅤSS端，RB一般取1MΩ的電阻。12腳（OUT2）和13腳（IN2-）分別為第二級運(yùn)放的輸出端和反相輸人端。14腳（IN1+）和15凈（IN1-）分別為第一運(yùn)放的同相和反相輸入端。16腳（OUT1）為第一運(yùn)放的輸出端。11腳（VDD）和

79、7腳（VSS）分別為電源正、負(fù)端。</p><p>　　2.4.1 BISS0001芯片的內(nèi)部</p><p>　　下圖2-4中，運(yùn)算放大器OPl將熱釋電紅外傳感器的輸出信號作第一級放大，然后由C3耦合給運(yùn)算放大器01：'2進(jìn)行第二級放大，再經(jīng)由電壓比較器COPl和ODP2構(gòu)成的雙向鑒幅器處理后，檢出有效觸發(fā)信號vs去啟動延遲時間定時器，輸出信號VO經(jīng)晶體管T1放大驅(qū)動繼電器去接通

80、負(fù)載。</p><p>　　圖2-4 熱釋紅外傳感器處理芯片</p><p>　　2.4.2 BISS0001芯片的特點(diǎn)</p><p>　　*CMOS數(shù)?；旌蠈Ｓ眉呻娐?lt;/p><p>　　*具有獨(dú)立的高輸入阻抗運(yùn)算放大器</p><p>　　*可與多種傳感器匹配，進(jìn)行信號與處理</p><p&

81、gt;　　*雙向鑒幅器，可有效抑制干擾</p><p>　　*內(nèi)設(shè)延遲時間定時器和封鎖時間定時器</p><p>　　*結(jié)構(gòu)新穎，穩(wěn)定可靠，調(diào)解范圍寬</p><p><b>　　*內(nèi)置參考電壓</b></p><p>　　*工作電壓范圍2V~6V</p><p>　　*采用16腳DIP和SOP封

82、裝</p><p>　　*用于多種傳感器和延時控制器</p><p>　　2.4.3 BISS0001芯片的管腳圖</p><p>　　圖2-5 BISS001管腳圖</p><p>　　2.4.4 BISS0001芯片的工作原理</p><p>　　BISS0001是由運(yùn)算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲時間定時

83、器以及封鎖時間定時器等構(gòu)成的數(shù)?；旌蠈Ｓ眉呻娐?。當(dāng)熱釋電紅外傳感器接收到人體紅外輻射后輸出檢測信號，然后由14腳輸入BISS0001,經(jīng)地內(nèi)部電路處理，由2腳輸出探測信號（正向脈沖信號）。輸出脈沖信號的寬度由外接電阻R9和電容C6來決定。當(dāng) 2腳輸出控制脈沖后，電子開關(guān)被接通，數(shù)字編碼電路和無線電發(fā)射電路由于得到電源而開始工作。電源變壓器為5W/15V，E為12V免維護(hù)蓄電池，供停電使用。S1為鎖控電源開關(guān)，可根據(jù)需要安裝在適當(dāng)處所，

84、用來接通工作電源，無必要時可取消設(shè)置。SCR采用1A的單向可控硅。HFC9301為軟封裝發(fā)聲電路，發(fā)聲為“嘀、嘀”聲。電路的調(diào)試主要是主機(jī)與各分機(jī)之間的統(tǒng)調(diào)。將發(fā)射電路和接收電路組裝好后，先將發(fā)射機(jī)中C10的調(diào)至適當(dāng)位置后固定不動，接著調(diào)整接收機(jī)中的C1，使接收機(jī)能收到發(fā)射機(jī)發(fā)出的信號。若為“一對多”或“多對一”報警系統(tǒng)，應(yīng)先將主機(jī)“一”（可以是發(fā)射機(jī)，也可以是接收機(jī) ）調(diào)好固定，然后調(diào)整各分機(jī)，使其與主機(jī)統(tǒng)調(diào)。BISS0001 應(yīng)用線

85、路如下圖2-6所示。</p><p>　　圖2-6 BISS0001的熱釋電紅外開關(guān)應(yīng)用電路圖</p><p>　　上圖2-6中，R3為光敏電阻，用來檢測環(huán)境照度。當(dāng)作為照明控制時，若環(huán)境較明亮R3的電阻值會降低，使9腳的輸入保持為低電平，從而封鎖觸發(fā)信號Vs。SW1是工作方式選擇開關(guān)，當(dāng)SW1與1端連通時，芯片處于可重復(fù)觸發(fā)工作方式；當(dāng)SW1與2端連通時，芯片則處于不可重復(fù)觸發(fā)工作方式。

86、圖中R6可以調(diào)節(jié)放大器增益的大小，原廠圖紙選10K，實際使用時可以用3K，可以提高電路增益改善電路性能。輸出延遲時間Tx由外部的R9和C7的大小調(diào)整，觸發(fā)封鎖時間Ti由外部的R10和C6的大小調(diào)整，R9/R10可以用470歐姆，C6/C7可以選0.1U。</p><p>　　2.4.5 BISS0001芯片的兩種工作方式</p><p>　　我們先以圖2-7所示的不可重復(fù)觸發(fā)工作方式下的各

87、點(diǎn)波形，來說明BISS0001的工作過程。</p><p>　　圖2-7 不可重復(fù)觸發(fā)工作方式下各點(diǎn)的波形 圖2-8 可重復(fù)觸發(fā)工作方式下各點(diǎn)的波形</p><p>　　首先，由使用者根據(jù)實際需要，利用運(yùn)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(yùn)算放大器OP2，再進(jìn)行第二級放大，同時將直流電位抬高為VM（≈0.5 VDD） 后，送到有比較器COP1和CO

88、P2組成的雙向鑒幅器，檢出有效觸發(fā)信號Vs。由于VH≈0.7 VDD、 VL≈0.3 VDD，所以，當(dāng)VDD=5V時，可有效地抑制±1V的噪聲干擾，提高系統(tǒng)的可靠性。COP3 是一個條件比較器。輸入電壓Vc＜VR（≈0.2 VDD）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(dāng)VC＞VR時，COP3輸出為高電平，打開與門U2，此時若有觸發(fā) 信號Vs的上跳邊沿來到，則可啟動延時時間定時器，同時Vo端輸

89、出為高電平，進(jìn)入延時周期。 當(dāng)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(fù) 出發(fā)工作方式。當(dāng)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(jìn)入封鎖周期 Ti。在Ti周期內(nèi)，任何V2的變化都不能使Vo為有效狀態(tài)。這一功能的設(shè)置，可有效抑制負(fù)載切 換過程中產(chǎn)生的各種干擾。</p><p>　　下面再以圖2-8所示可重復(fù)觸發(fā)工作方式下各點(diǎn)的波形，來說明BISS00

90、01在此狀態(tài)下的工作 過程。在Vc=“0”、A=“0”期間，Vs不能觸發(fā)Vo為有效狀態(tài)。在Vc=“1”、A=“1”時，Vs可重復(fù)觸發(fā)Vo為有效狀態(tài)，并在Tx周期內(nèi)一直保持有效狀態(tài)。在Tx時間內(nèi)，只要有Vs得上跳變， 則Vo將從Vs上跳變時刻算起繼續(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(fù)為無效狀態(tài)，并且在封鎖時間Ti時間 內(nèi)，任何Vs的變化都不能觸發(fā)Vo為有效

91、狀態(tài)。</p><p>　　通過以上分析，我們已對BISS0001的電路結(jié)構(gòu)和工作過程有了全面的了解，可以看出該 器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎，功能強(qiáng)，可在廣闊的領(lǐng)域得到應(yīng)用。</p><p>　　極限參數(shù)如表1（Vss=0V）</p><p>　　電源電壓：-0.5V —6V </p><p>　　輸入電壓范圍：-0.5—+6V(VDD=6V)<

92、;/p><p>　　各引出端最大電流：±10mA（VDD=5V）</p><p>　　工作溫度：-10℃~+70℃ </p><p>　　存放溫度：65℃~+150℃</p><p>　　電參數(shù)（TA=25℃ Vss=0V）</p><p>　　表2-1 BISS0001芯片工作參數(shù)</p>&l

93、t;p>　　2.5 ADC0809轉(zhuǎn)換器</p><p>　　8位逐次逼近式A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器。其內(nèi)部有一個8通道多路開關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通8路模擬輸入信號中的一個進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換</p><p>　　圖2-9 adc0809的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及封裝圖</p><p>　　2.5.1 ADC0809的主要特性</p><p>

94、;　　1）8路輸入通道，8位A/D轉(zhuǎn)換器，即分辨率為8位。</p><p>　　2）具有轉(zhuǎn)換起停控制端。 　　</p><p>　　3）轉(zhuǎn)換時間為100μs(時鐘為640kHz時)，130μs（時鐘為500kHz時）　 　　4）單個+5V電源供電 　　</p><p>　　5）模擬輸入電壓范圍0～+5V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)。 　　</p><p

95、>　　6）工作溫度范圍為-40～+85攝氏度 　　</p><p>　　7）低功耗，約15mW。</p><p>　　2.5.2 ADC0809的內(nèi)部主要結(jié)構(gòu)</p><p>　　ADC0809是CMOS單片型逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如上圖所示，它由8路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、8位開關(guān)樹型A/D轉(zhuǎn)換器、逐次逼近寄存器、邏輯控制和定時電路組成

96、?！?lt;/p><p>　　2.5.3 ADC0809的外部特性</p><p>　　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。 　</p><p>　　IN0～I(xiàn)N7：8路模擬量輸入端。 </p><p>　　2-1～2-8：8位數(shù)字量輸出端。 　　</p><p>　　ADDA

97、、ADDB、ADDC：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路 　　</p><p>　　ALE：地址鎖存允許信號，輸入，高電平有效。</p><p>　　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（脈沖上升沿使0809復(fù)位，下降沿啟動A/D轉(zhuǎn)換）。 　</p><p>　　EOC： A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，輸出，當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換

98、結(jié)束時，此端輸出一個高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平）。 　</p><p>　　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。 </p><p>　　CLK：時鐘脈沖輸入端。要求時鐘頻率不高于640KHZ。 </p><p>　　REF（+）、REF（-）：基準(zhǔn)電壓。 </p><

99、p>　　Vcc：電源，單一+5V。 　</p><p><b>　　GND：地。</b></p><p>　　2.5.4 ADC0809的工作過程</p><p>　　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

100、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?，指示A/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，因為只有確認(rèn)完成后，才能進(jìn)行傳送。為此可采用下述三種方式。 　</p><p><b>

101、;　　定時傳送方式 　　</b></p><p>　　對于一種A/D轉(zhuǎn)換器來說，轉(zhuǎn)換時間作為一項技術(shù)指標(biāo)是已知的和固定的。例如ADC0809轉(zhuǎn)換時間為128μs，相當(dāng)于6MHz的MCS-51單片機(jī)共64個機(jī)器周期。可據(jù)此設(shè)計一個延時子程序，A/D轉(zhuǎn)換啟動后即調(diào)用此子程序，延遲時間一到，轉(zhuǎn)換肯定已經(jīng)完成了，接著就可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 　　</p><p><b>　　查詢方

102、式 　　</b></p><p>　　A/D轉(zhuǎn)換芯片由表明轉(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 　　</p><p>　　把表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號（EOC）作為中斷請求信號，以中斷方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 　　</p><p>　　不管使用上述哪種

103、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。首先送出口地址并以信號有效時，OE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。</p><p><b>　　2.6 步進(jìn)電動機(jī)</b></p><p>　　步進(jìn)電動機(jī)是純粹的數(shù)字控制電動機(jī)：它將電脈沖信號轉(zhuǎn)變成角位移．即結(jié)一個脈沖信號，步進(jìn)電動機(jī)就轉(zhuǎn)動一個角度．因此作常適合于單片機(jī)控制。近30年來．?dāng)?shù)字技術(shù)、

104、計算機(jī)技術(shù)和水磁材料的迅速發(fā)展．推動廠步進(jìn)電動機(jī)的發(fā)展，為步進(jìn)電動機(jī)的應(yīng)用開辟了廣鬧的前景。</p><p>　　2.6.1 步進(jìn)電動機(jī)的分類</p><p>　　步進(jìn)電動機(jī)分為機(jī)電式、磁電式及直線式三種基本類型。</p><p>　　a)機(jī)電式步進(jìn)電動機(jī):</p><p>　　機(jī)電式步進(jìn)電動機(jī)由鐵心、線圈、齒輪機(jī)構(gòu)等組成。螺線管線圈通電時將

105、產(chǎn)生磁力，推動其鐵心心子運(yùn)動，通過齒輪機(jī)構(gòu)使輸出軸轉(zhuǎn)動一角度，通過抗旋轉(zhuǎn)齒輪使輸出轉(zhuǎn)軸保持在新的工作位置；線圈再通電，轉(zhuǎn)軸又轉(zhuǎn)動一角度，依次進(jìn)行步進(jìn)運(yùn)動。</p><p>　　b）磁電式步進(jìn)電動機(jī)：</p><p>　　磁電式步進(jìn)電動機(jī)主要有永磁式、反應(yīng)式和永磁感應(yīng)子式3種形式。</p><p>　　永磁式步進(jìn)電動機(jī)由四相繞組組成。A相繞組通電時，轉(zhuǎn)子磁鋼將轉(zhuǎn)向該相

106、繞組所確定的磁場方向;A相斷電、B相繞組通電時，就產(chǎn)生一個新的磁場方向，這時，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動一角度而位于新的磁場方向上，被激勵相的順序決定了轉(zhuǎn)子運(yùn)動方向。永磁式步進(jìn)電動機(jī)消耗功率較小，步矩角較大。缺點(diǎn)是起動頻率和運(yùn)行頻率較低。</p><p>　　反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)在定、轉(zhuǎn)子鐵心的內(nèi)外表面上設(shè)有按一定規(guī)律分布的相近齒槽，利用這兩種齒槽相對位置變化引起磁路磁阻的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。這種步進(jìn)電動機(jī)步矩角可做到1°～15

107、°，甚至更小，精度容易保證，起動和運(yùn)行頻率較高，但功耗較大，效率較低。</p><p>　　永磁感應(yīng)子式步進(jìn)電動機(jī)又稱混合式步進(jìn)電動機(jī)。是永磁式步進(jìn)電動機(jī)和反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)兩者的結(jié)合，并兼有兩者的優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　c）直線式步進(jìn)電動機(jī)：</p><p>　　有反應(yīng)式和索耶式兩類。索耶式直線步進(jìn)電動機(jī)由靜止部分（稱為反應(yīng)板）和移動部分(稱動子)組成

108、。反應(yīng)板由軟磁材料制成，在它上面均勻地開有齒和槽。電機(jī)的動子由永久磁鐵和兩個帶線圈的磁極A和B組成。動子是由氣墊支承,以消除在移動時的機(jī)械摩擦,使電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)并提高定位精度。這種電機(jī)的最高移動速度可達(dá)1.5米/秒，加速度可達(dá)2g,定位精度可達(dá)20多微米。由兩臺索耶式直線步進(jìn)電動機(jī)相互垂直組裝就構(gòu)成平面電動機(jī)。給x方向和y方向兩臺電機(jī)以不同組合的控制電流，就可以使電機(jī)在平面內(nèi)做任意幾何軌跡的運(yùn)動。大型自動繪圖機(jī)就是把計算機(jī)和平面電動機(jī)組合

109、在一起的新型設(shè)備。平面電動機(jī)也可用于激光剪裁系統(tǒng)，其控制精度和分辨力可達(dá)幾十微米。</p><p>　　2.6.2 步進(jìn)電動機(jī)的特點(diǎn)</p><p>　　(1)步進(jìn)電動機(jī)的角位移與輸入脈沖數(shù)嚴(yán)格成正比具有良好的跟隨型。以由步進(jìn)電動機(jī)與驅(qū)動電路組成的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，既非常簡單、廉價，又非?？煽?。同時．它也可以與角度反饋環(huán)節(jié)組成高性能的閉外數(shù)控系統(tǒng)。</p><p>