機(jī)械類畢業(yè)論文完整

1、 本 科 畢 業(yè) 論 文 自動開合迎客花控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)The Design of Automatic Opening and Closing of Welcoming Flowers Control System 系（院）名稱： 專業(yè)班級： 學(xué)生姓名： 張xx 學(xué)生學(xué)號： 指導(dǎo)教師姓名： 指導(dǎo)教師職稱： 教 授 2012年5月目 錄中文摘要、關(guān)鍵詞1英文摘要、關(guān)鍵詞2引言3第1章 概述41.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀41.1.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀41.1.2 國外研究現(xiàn)狀61.2 本設(shè)計(jì)意義7第2章 方案論證92.1 主控部分92.2 人體靠近檢測部分92.3 語音播報(bào)部分92.4 電機(jī)部分92.5 電機(jī)驅(qū)

2、動部分102.6 無線遙控部分10第3章 元件簡介113.1單片機(jī)AT89S52113.2 TC8831F語音芯片133.3 菲涅爾鏡片163.4熱釋電紅外傳感器RE200B173.5 BISS0001紅外傳感信號處理器183.6 步進(jìn)電機(jī)28BYJ-48203.7 ULN2003A203.8 PT2262/2272 編解碼芯片21第4章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)234.1 電源模塊設(shè)計(jì)234.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)234.3 數(shù)據(jù)存儲模塊設(shè)計(jì)244.4 熱釋電傳感器模塊設(shè)計(jì)254.5 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動模塊設(shè)計(jì)264.6 語音錄播模塊設(shè)計(jì)274.7 功放模塊設(shè)計(jì)284.8 無線控制模塊設(shè)計(jì)294.9

3、硬件電路測試314.9.1 測試方法314.9.2 測試流程32第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)335.1 總體設(shè)計(jì)335.2 熱釋電傳感器模塊觸發(fā)中斷響應(yīng)子程序設(shè)計(jì)345.3 步進(jìn)電機(jī)控制子程序設(shè)計(jì)345.4 語音錄播子程序設(shè)計(jì)355.5 無線遙控子程序設(shè)計(jì)365.6 軟件調(diào)試375.6.1調(diào)試問題375.6.2軟件調(diào)試37結(jié)論38致謝39參考文獻(xiàn)40自動開合迎客花控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要： 本設(shè)計(jì)給予現(xiàn)在市場上的手動開合花，設(shè)計(jì)出一種能全自動開合的迎客花。該迎客花的功能是當(dāng)客人靠近時(shí)，迎客花自動開放，并播放主人的歡迎詞。為增加迎客花的時(shí)尚性和傳奇色彩，本設(shè)計(jì)還為該迎客花增加了一項(xiàng)功能，即通過遙控來控制迎客花

4、花朵的開合，實(shí)現(xiàn)了人們操控花朵開合的愿望，為迎客花增添了一份把玩的樂趣。為實(shí)現(xiàn)上述功能要求，本設(shè)計(jì)需要檢測人體靠近的模塊，電機(jī)控制花朵開合模塊，錄制播放主人語音模塊，無線遙控花朵開合模塊。熱釋電人體紅外傳感器檢測人體靠近和移動，步進(jìn)電機(jī)精確控制花朵的開放和閉合，語音處理芯片TC8831F和動態(tài)數(shù)據(jù)存儲器TC514100進(jìn)行語音的錄制和播放，編碼芯片PT2262和解碼芯片PT2272組成的無線發(fā)射模塊和無線接收模塊遙控花朵開放與閉合，主控制芯片采用51系列單片機(jī)AT89S52。關(guān)鍵詞：迎客花；熱釋電人體紅外傳感器；單片機(jī)。 The Design of Automatic Opening and

5、Closing of Welcoming Flowers Control SystemAbstract：The design manual on the market today to give opening and closing of flowers can be designed to fully automatic opening and closing of a welcoming flower. The welcoming guests to spend it when close, welcoming flowers automatically open and play th

6、e owner of welcome. To increase the welcoming flowers and legendary fashion, the design also added a flower for the welcoming function, remote welcoming flowering closed, people realized the desire to control opening and closing of flowers, the flowers add a welcoming were playing for fun. To achiev

7、e these functional requirements, the design of the modules to be detected near the body, motor control, opening and closing of flowers, playing host to record voice, wireless remote control opening and closing of flowers. Pyroelectric infrared sensors to detect the body close to the body and movemen

8、t, precise control of the stepper motor open and closed flowers, voice processing chips and dynamic data memory,voice recording and playback, encoding and decoding chips composed of wireless transmitter remote control module and wireless receiver module flowers open and closed, the main control chip

9、 51 series AT89S52. Keywords：welcoming flowers; pyroelectric infrared sensor;Microcontroller.引 言迎客花顧名思義就是歡迎遠(yuǎn)道而來的友人，就像迎客松一樣收到很多人的青睞，但鑒于客觀條件，不可能把迎客松搬到家里，迎客花就更多的被應(yīng)用到生活里，來達(dá)到表達(dá)對客人的尊敬。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高和科技水平的不斷進(jìn)步，居民家庭為點(diǎn)綴生活、美化居室，時(shí)常擺放工藝盆景花，這些盆景花形象逼真，常開不衰，給人以一定的視覺享受。近年來，用布料做的絹花開始興起，柔軟的布料和仿真的顏色很快占領(lǐng)了塑膠仿真花的市

10、場份額，絹花的發(fā)展史從開始的大工廠操作到今天的幾個(gè)人的小加工廠都可以生產(chǎn)，利潤已經(jīng)被壓縮到純?nèi)斯べM(fèi)了。很多人在想盡辦法，絞盡腦汁找新材料、新造型來重新占領(lǐng)市場。但上述仿真花都是靜態(tài)的，缺乏一種動態(tài)美，沒有生氣。一種自動開合花應(yīng)運(yùn)而生，它類似于含羞草特性，花朵能自動進(jìn)行開合，效果逼真，生氣勃勃，給人以充分的視覺享受2000年1月19日，在沈陽市專利事務(wù)所批準(zhǔn)了一種叫做自動開合盆景花。該設(shè)計(jì)的盆景花能進(jìn)行徐徐開合，效果逼真，生氣勃勃，可以給人以充分的視覺享受，具有較高的觀賞價(jià)值，但是美中也有不足，是手動操作其花朵的開合，沒有完全實(shí)現(xiàn)花朵開合的自動性。2005年3月23日，在國外出現(xiàn)了一種叫做仿真水

11、陸開合花的專利，該設(shè)計(jì)提供一種一至多朵且開合容易，壓縮氣囊不易損壞的仿真水陸開合花，具有結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)緊湊，更適合做多花朵湖譚荷花，仿真樹花等。而且電機(jī)可遠(yuǎn)離花朵而設(shè)，適合水中或陸地上裝飾景觀，適合點(diǎn)綴美化綠態(tài)環(huán)境等。現(xiàn)在市場上出現(xiàn)一種能開合的盆景花，但是它主要是通過開關(guān)手動控制，以此實(shí)現(xiàn)花朵的開合，這種花雖有一定的動態(tài)美，能給人留下一種脫離自然的感覺，但是這種花是通過人工操作。本設(shè)計(jì)一舉解決上述問題。采用熱釋電人體紅外傳感器，當(dāng)人體靠近時(shí)，熱釋電人體紅外傳感器模塊向單片機(jī)發(fā)出信號，單片機(jī)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動，花朵自動開放，展現(xiàn)“含羞”特性，對人有所反應(yīng)，有所動作，效果逼真，生氣勃勃，給人以充分的視覺

12、享受，同時(shí)語音錄放模塊播放親切的問候，彰顯出智慧和靈性，給人們帶來美得享受。第1章 概述1.1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀上世紀(jì)二三十年代，全塑膠仿真花流入市場后，以其可塑性強(qiáng)，綠色環(huán)保，受環(huán)境影響小，維護(hù)簡便的優(yōu)點(diǎn)，風(fēng)靡全球?，F(xiàn)在的公共場所、辦公室大多采用空調(diào)，室內(nèi)光線常常不充足，因此在室內(nèi)要種好一棵植物并不是一件容易的事，塑料花可長時(shí)期保持鮮艷四季如一，不會像種植的花草那樣會衰敗干枯。塑料花的枝葉不發(fā)霉、不腐爛，不需澆水，不滋生蚊蠅；塑料花不需要人工進(jìn)行培育，可省去澆水等麻煩；塑料花的價(jià)格不高，有的還大大低于真花真草，運(yùn)輸便利、搬運(yùn)輕松。近年來，用布料做的絹花開始興起，柔軟的布料和仿真的顏色很快占領(lǐng)了塑

13、膠仿真花的市場份額，絹花的發(fā)展史從開始的大工廠操作到今天的幾個(gè)人的小加工廠都可以生產(chǎn)，利潤已經(jīng)被壓縮到純?nèi)斯べM(fèi)了。很多人在想盡辦法，絞盡腦汁找新材料、新造型來重新占領(lǐng)市場。但上述仿真花都是靜態(tài)的，缺乏一種動態(tài)美。一種自動開合花應(yīng)運(yùn)而生，它類似于含羞草特性，花朵能自動進(jìn)行開合，效果逼真，生氣勃勃，給人以充分的視覺享受。1.1.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀于2000年1月19日，在沈陽市專利事務(wù)所批準(zhǔn)了一種叫做自動開合盆景花的專利（ZL專利號：98239582.5）。該設(shè)計(jì)的盆景花能進(jìn)行徐徐開合，效果逼真，生氣勃勃，可以給人以充分的視覺享受，具有較高的觀賞價(jià)值，但是美中也有不足，是手動操作其花朵的開合，沒有完全

14、實(shí)現(xiàn)花朵開合的自動性。該設(shè)計(jì)的盆景花是這樣實(shí)現(xiàn)的，其結(jié)構(gòu)圖如圖1.1所示，它包括花枝，花瓣和盆體。其特征是：盆體內(nèi)設(shè)置有電機(jī)，帶環(huán)槽的偏心回力輪傳動連接電機(jī)輸出軸，花枝內(nèi)設(shè)置套管，開合主心線穿裝在套管內(nèi)，開合主心線下端通過環(huán)套連接偏心回力輪，花枝上端連接帶緊松回拉孔的開合骨托，開合主心線上端通過拉圈連接數(shù)根開合線，開合線穿過骨托上的緊松回拉孔，開合線在外部分粘接花瓣。盆體3上固定組裝花枝2，花枝2內(nèi)固定組裝套管12（見圖1.3），花枝2的上端膠粘硬質(zhì)塑料的開合骨托10（見圖1.2），開合骨托10的上端周邊上均布有310個(gè)緊松回拉槽口，開合骨托壓片8粘在開合骨托10的上端，將緊松回拉槽口封閉成緊

15、松回拉孔13，在盆體3內(nèi)的支架上組裝小電機(jī)6，開有310個(gè)環(huán)槽14的偏心回力輪5聯(lián)接在小電機(jī)輸出軸上，偏心回力輪的外圓周長為35mm，環(huán)槽深度為1.5mm；0.2厘米的鐵線開合主心線4穿裝在套管12中，其上端固定聯(lián)接由0.1厘米鐵線制成的拉圈9。圖1.1 自動開合盆景花的結(jié)構(gòu)圖 圖1.2 開合線穿過開合骨托示意圖 拉合線7穿過緊松回拉孔13，在開合骨托10外的拉合線粘貼在花瓣1的背面。開合主心線4的下端固定聯(lián)接0.1厘米鐵線制的套環(huán)15，每個(gè)套環(huán)套裝在偏心回力輪5的一個(gè)環(huán)槽內(nèi)，在支架上固接上下兩塊固位板16(見圖1.4)，兩塊固位板16起到在下不固定花枝2的作用。為了防止電機(jī)帶動開合主心線上下

16、運(yùn)動時(shí)花枝打彎，在開合骨托10與上固位板之間固接0.2厘米的加固鐵線11。每只花朵可在34秒內(nèi)開合一次。每盆多支花朵每秒可不同程度的開合。 圖1.3 偏心回力輪與主心線連接圖 圖1.4 盆體內(nèi)機(jī)構(gòu)示意圖工作原理：電機(jī)接通電源旋轉(zhuǎn)，帶動偏心回力輪轉(zhuǎn)動，從而使開合主心線上下位移，開合線通過開合骨托上的緊松回拉孔產(chǎn)生伸縮開合的動作，與開合線粘連的花瓣也徐徐開合。該設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：花朵能進(jìn)行徐徐開合，效果逼真，生氣勃勃，可以給人以充分的視覺享受，具有較高的觀賞價(jià)值。缺點(diǎn)：手動操作花朵開合。1.1.2國外研究現(xiàn)狀于2005年3月23日，在國外出現(xiàn)了一種叫做仿真水陸開合花的專利，該設(shè)計(jì)提供一種一至多朵且開合容

17、易，壓縮氣囊不易損壞的仿真水陸開合花，具有結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)緊湊，更適合做多花朵湖譚荷花，仿真樹花等。而且電機(jī)可遠(yuǎn)離花朵而設(shè)，適合水中或陸地上裝飾景觀，適合點(diǎn)綴美化綠態(tài)環(huán)境等。所述的仿真水陸開合花，其結(jié)構(gòu)圖如圖1.5，包括殼體，微型減速電機(jī)，人造花，升降氣囊，輸氣管，壓縮氣囊和偏心輪?；òê突ㄍ?，花瓣有升降氣囊?guī)娱_合，升降氣囊與輸氣管相通，輸氣管與花瓣殼體內(nèi)設(shè)有的壓縮氣囊相通，微型減速電機(jī)的軸上固定有偏心輪，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為偏心輪外套有軸承，軸承的外沿與壓縮氣囊能定點(diǎn)接觸。所述的仿真水陸開合花，其特點(diǎn)是軸承采用滾珠軸承或滑動軸承，所述的仿真水陸開合花，其特點(diǎn)是在壓縮氣囊和升降氣囊內(nèi)裝有氣體或液體，

18、所述的仿真水陸開合花，其特點(diǎn)是輸氣管通過接頭與殼體內(nèi)設(shè)有的壓縮氣囊相連通，所述的仿真水陸開合花，其特點(diǎn)是回位彈簧裝在套在升降氣囊的外面，回位彈簧的一段固定在輸氣管的末端，回位彈簧的另一段固定在花瓣的柄上（見圖1.6）。微型減速電機(jī)帶動軸上的偏心輪轉(zhuǎn)動，偏心輪外套的軸承內(nèi)環(huán)與偏心輪同步轉(zhuǎn)動，軸承外環(huán)不轉(zhuǎn)動。軸承外環(huán)輪流壓迫壓縮氣囊伸縮，氣壓或液壓通過輸氣管傳遞給升降氣囊，升降氣囊升降帶動花瓣的開合，使花產(chǎn)生花開花合的景觀。在殼體內(nèi)沿可布設(shè)可多壓縮氣囊，每個(gè)壓縮氣囊經(jīng)輸氣管接至升降氣囊，升降氣囊?guī)踊ò甑拈_合，使花產(chǎn)生花開花合的景觀，而且氣管可采用柔性管，在氣管不打折的情況下可延伸或彎曲幾米至幾十

19、米，方便于編輯產(chǎn)生更壯觀的場景。 圖1.5 仿真水陸開合花的結(jié)構(gòu)圖 圖1.6 輸氣管末端與花瓣的柄連接圖結(jié)合圖1.5和圖1.6對仿真水陸開合花進(jìn)行詳細(xì)的說明：仿真水陸開合花，包括殼體7，微型減速電機(jī)8，升降氣囊1，輸氣管3，壓縮氣囊5，偏心輪10及人造花，人造花可采用若干朵仿真花，本設(shè)計(jì)中有A、B、C、D、E、F六朵花，每朵花包括花瓣11和花托2，花托2套在升降氣囊1外面與輸氣管3的末端固定連接且支撐花瓣11，花瓣11由升降氣囊1的升降帶動開合，升降氣囊1與輸氣管3的末端相連且相通，輸氣管3與殼體7內(nèi)設(shè)有的壓縮氣囊5相連通，輸氣管3的作用是輸送氣體或液體，壓縮氣囊5的伸縮把氣體或液體通過輸氣管

20、3的抽離或充入升降氣囊1中，微型減速電機(jī)的軸9上固定有一偏心輪10，偏心輪10由電機(jī)軸帶動轉(zhuǎn)動，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：偏心輪10外套有軸承6，軸承6的外沿與壓縮氣囊5能定點(diǎn)接觸，軸承6采用滾珠軸承或滑動軸承，在壓縮氣囊5或升降氣囊1中裝氣體或液體。輸氣管3通過接頭4與殼體7內(nèi)設(shè)有的壓縮氣囊5相連通，回位彈簧裝在套在升降氣囊1的外面，回位彈簧的一段固定在輸氣管3的末端，回位彈簧的另一段固定在花瓣的柄上，此時(shí)回位彈簧的作用是加強(qiáng)升降氣囊的收合并使花瓣合攏更完美。在殼體7上設(shè)有密封蓋12,。工作時(shí)，微型減速電機(jī)9帶動軸上的偏心輪10轉(zhuǎn)動，偏心輪外套的軸承6內(nèi)環(huán)與偏心輪10同步轉(zhuǎn)動，軸承外環(huán)不轉(zhuǎn)動。軸承外環(huán)輪流

21、壓迫或放松壓縮氣囊伸縮，氣壓或液壓通過輸氣管傳遞給升降氣囊1，或者氣體或液體從升降氣囊收回到壓縮氣囊內(nèi)，升降氣囊升降帶動花瓣的開合，使花朵輪流產(chǎn)生開合的動作，其形態(tài)千姿百態(tài)等。1.2本設(shè)計(jì)意義隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、人民生活水平的不斷提高、科技水平的不斷進(jìn)步，居民家庭為點(diǎn)綴生活、美化居室，時(shí)常擺放工藝盆景花，這些盆景花形象逼真，常開不衰，給人以一定的視覺享受。但美中不足的是由于它們始終是靜態(tài)，因而缺乏動態(tài)之美，沒有生氣?，F(xiàn)在市場上出現(xiàn)一種能開合的盆景花，但是它主要是通過開關(guān)手動控制，以此實(shí)現(xiàn)花朵的開合，這種花雖有一定的動態(tài)美，能給人留下一種脫離自然的感覺，但是這種花是通過人工操作。本設(shè)計(jì)一舉解決上

22、述問題。采用熱釋電人體紅外傳感器，當(dāng)人體靠近時(shí)，熱釋電人體紅外傳感器模塊向單片機(jī)發(fā)出信號，單片機(jī)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動，花朵自動開放，展現(xiàn)“含羞”特性，對人有所反應(yīng)，有所動作，效果逼真，生氣勃勃，給人以充分的視覺享受，同時(shí)語音錄放模塊播放親切的問候，彰顯出智慧和靈性，給人們帶來美得享受。第2章 方案論證本設(shè)計(jì)的迎客花的功能是當(dāng)客人靠近時(shí)，迎客花自動開放，并播放主人的歡迎詞。為增加花的人性化和時(shí)尚性，還為該迎客花增加了一項(xiàng)功能，遙控迎客花開合。鑒于上述功能，本設(shè)計(jì)需要檢測人體靠近的模塊，電機(jī)控制花朵開合，錄制播放主人語音，無線遙控花朵開合，上述各功能模塊的方案論證如下。2.1主控部分方案一：采用凌陽公司的

23、16位結(jié)構(gòu)的SPCE061A 單片機(jī)作為控制器的方案。該單片機(jī)集成了語音功能，使用方面，但價(jià)格較貴，且需要重新學(xué)習(xí)，開發(fā)時(shí)間比較長。方案二：采用ATMEL公司的AT89S52。該單片機(jī)I/O資源豐富，價(jià)格便宜，應(yīng)用廣泛，在大三期間開設(shè)了該單片機(jī)的課程，對各功能熟悉，能靈活運(yùn)用，可大大縮短開發(fā)周期。 根據(jù)以上分析，選擇方案二。2.2人體靠近檢測部分方案一：通過超聲波測距的方法檢測人體的靠近，當(dāng)人由遠(yuǎn)靠近時(shí)，達(dá)到一定距離時(shí)，超聲波就能發(fā)出信號。但超聲波檢測的角度小，一般只能檢測正面物體的靠近，且不能分辨是人還是物。方案二：采用人體熱釋電紅外傳感器檢測人體的靠近，熱釋電紅外傳感器能檢測出人體發(fā)出的紅

24、外波，檢測角度較大，抗干擾能力強(qiáng)，且應(yīng)用很廣泛。根據(jù)以上分析，選擇方案二。2.3 語音播報(bào)部分方案一：采用SPCE061A自帶的語言模塊，能實(shí)現(xiàn)錄放，但錄放實(shí)時(shí)性較差，錄放時(shí)間短，且不易多次錄放。方案二：通過單片機(jī)來控制語音芯片來實(shí)現(xiàn)主人語音信息的錄放。采用動態(tài)數(shù)據(jù)存儲，可多次錄放，且錄放時(shí)間長。經(jīng)比較，選擇方案二。2.4電機(jī)部分電機(jī)模塊選擇是整個(gè)方案設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，按照功能要求，花朵要能自動開放和閉合，開放與閉合過大都會導(dǎo)致花朵機(jī)械結(jié)構(gòu)的損壞，這就需要對花朵的開合精確控制，而且花朵制動性能要好。因此普通直流電機(jī)不能滿足要求。方案一：采用直流減速電機(jī)控制花朵的運(yùn)動，直流減速電機(jī)力矩大，轉(zhuǎn)動速度快，

25、但其制動能力差,無法達(dá)到花朵及時(shí)開合與緩慢開合的要求。方案二：采用型號28BYJ-48的步進(jìn)電機(jī)控制花朵開合，最小步進(jìn)角為0.9度，且步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角的3-5%，且不累積。因此能實(shí)現(xiàn)花朵的精確控制，當(dāng)不給步進(jìn)電機(jī)發(fā)送脈沖時(shí)，能實(shí)現(xiàn)自鎖，能較好的實(shí)現(xiàn)保持花朵開合狀態(tài)的目的。經(jīng)過反復(fù)的比較，選擇方案二。并且28BYJ-48型號的步進(jìn)電機(jī)加驅(qū)動器后與單片機(jī)接口簡單，控制很方便。2.5電機(jī)驅(qū)動部分方案一：采用一般的驅(qū)動電路即用三極管驅(qū)動，在該設(shè)計(jì)中用到的是28BYJ-48型號的步進(jìn)電機(jī)，需要驅(qū)動路數(shù)為四路，用一般的分立電路體積大。方案二：采用ULN2003A驅(qū)動，ULN2003A具有電流增益高、

26、工作電壓高、帶負(fù)載能力強(qiáng)等特點(diǎn)，適應(yīng)于各類要求高速大功率驅(qū)動的系統(tǒng)，并且溫度范圍寬，使用方便，帶齒輪減速,噪音極低,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，5V即可驅(qū)動，具有同時(shí)驅(qū)動7組負(fù)載的能力，足夠滿足28BYJ-48型號步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動。根據(jù)以上分析，選擇方案二。2.6無線遙控部分方案一：采用nrf905無線傳輸模塊，可由片內(nèi)硬件自動完成曼徹斯特編碼/解碼，使用SPI接口與微控制器通信，傳輸數(shù)據(jù)量大，雖然配置方便，功耗低，但價(jià)格較貴。方案二：采用編碼芯片PT2262及解碼芯片PT2272的無線傳輸模塊，雖然只適合傳輸開關(guān)信號，傳輸數(shù)據(jù)量小，單向數(shù)據(jù)傳輸，但能滿足本設(shè)計(jì)功能的要求，且價(jià)格便宜。經(jīng)過比較決定。選擇方案二。第

27、3章 元件簡介3.1單片機(jī)AT89S52AT89S52是美國ATMEL生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含有8Kbytes可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（EEPROM）和256 bytes隨即存儲數(shù)據(jù)存儲器（RAM），片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和FLASH存儲單元，AT89S52適用于許多復(fù)雜的應(yīng)用場合，其引腳圖如圖3.1所示： 圖3.1 AT89S52引腳圖1.主要功能列舉如下：（1）擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash 。（2）晶片內(nèi)部具時(shí)鐘振蕩器（傳統(tǒng)最高工作頻率可至12MHz）。（3）內(nèi)部程序存儲器（ROM）為8KB 。（4）內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器（RAM）為256字節(jié)。

28、 （5）32個(gè)可編程I/O口線。（6）8個(gè)中斷向量源。 （7）三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 。（8）三級加密程序存儲器。（9）全雙工UART串行通道。 2.AT89S52 各引腳功能介紹： VCC：AT89S52 電源正端輸入，接+5V。VSS：電源地端。 XTAL1：單片機(jī)系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸入端。XTAL2：系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸出端，一般在設(shè)計(jì)上只要在XTAL1與XTAL2上接上一只石英振蕩晶體系統(tǒng)就可以動作，此外可以在兩引腳與地之間加入一個(gè)20PF的小電容，可以使系統(tǒng)更穩(wěn)定，避免噪聲干擾而死機(jī)。RESET：AT89S52的重置引腳，高電平動作，當(dāng)要對晶片重置時(shí)，只要對此引腳電平提升至高電

29、平并保持兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間，AT89S52便能完成系統(tǒng)重置的各項(xiàng)動作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器的內(nèi)容均被設(shè)成已知狀態(tài)，并且至地址0000H處開始讀入程序代碼而執(zhí)行程序。/ EA：表示存取外部程序代碼之意，低電平動作，也就是說當(dāng)此引腳接低電平后，系統(tǒng)會取用外部的程序代碼（存于外部EPROM中）來執(zhí)行程序。因此在8031及8032中，EA引腳必須接低電平，因?yàn)槠鋬?nèi)部無程序存儲器空間。在將程序代碼燒錄至8751內(nèi)部EPROM時(shí)，可以利用此引腳來輸入21V的燒錄高壓（Vpp）。 ALE/PROG：地址鎖存器啟用信號。AT89S52可以利用這支引腳來觸發(fā)外部的8位鎖存器（如74LS373），將端口0的

30、地址總線（A0A7）鎖進(jìn)鎖存器中，因?yàn)锳T89S52是以多工的方式送出地址及數(shù)據(jù)。平時(shí)在程序執(zhí)行時(shí)ALE引腳的輸出頻率約是系統(tǒng)工作頻率的1/6，因此可以用來驅(qū)動其他周邊晶片的時(shí)基輸入。PSEN：為程序儲存啟用，當(dāng)8051被設(shè)成，會送出此信號以便取得程序代碼，通為讀取外部程序代碼工作模式時(shí)（EA=0）常這支腳是接到EPROM的OE腳。AT89S52可以利用PSEN及RD引腳分別啟用存在外部的RAM與EPROM，使得數(shù)據(jù)存儲器與程序存儲器可以合并在一起而共用64K的定址范圍。PORT0（P0.0P0.7）：端口0是一個(gè)8位寬的雙向輸出入端口，共有8個(gè)位，P0.0表示位0，P0.1表示位1，依此類推

31、。其他三個(gè)I/O端口（P1、P2、P3）則不具有此電路組態(tài)，而是內(nèi)部有一提升電路，P0在當(dāng)做I/O用時(shí)可以推動8個(gè)TTL負(fù)載。如果當(dāng)EA引腳為低電平時(shí)（即取用外部程序代碼或數(shù)據(jù)存儲器），P0就以多工方式提供地址總線（A0A7）及數(shù)據(jù)總線（D0D7）。設(shè)計(jì)者必須外加一鎖存器將端口0送出的地址栓鎖住成為A0A7，再配合端口2所送出的A8A15合成一完整的16地址總線，而定址到64K的外部存儲器空間。PORT1（P1.0P1.7）：端口1是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動4個(gè)TTL負(fù)載，同樣地若將端口1的輸出設(shè)為高電平，便是由此端口來輸入數(shù)據(jù)。當(dāng)使用8052時(shí)，P1.0又當(dāng)做定

32、時(shí)器2的外部脈沖輸入腳，而P1可以有T2EX功能，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位。PORT2（P2.0P2.7）：P2除了當(dāng)做一般I/O端口使用外，若是在AT89S52 擴(kuò)充外接程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，也提供地址總線的高字節(jié)A8A15，這個(gè)時(shí)候P2便不能當(dāng)做I/O來使用了，其它功能與PORT1功能類似。PORT3（P3.0P3.7）：端口3也具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動4個(gè)TTL負(fù)載，同時(shí)有其他的額外特殊功能，包括串行通信、外部中斷控制、計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)控制及外部數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频裙δ?。其引腳分配如下：P3.0：RXD，串行通信輸入。P3.1：TXD，串行通信輸

33、出。P3.2：INT0，外部中斷0輸入。P3.3：INT1，外部中斷1輸入。P3.4：T0，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器0輸入。P3.5：T1，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器1輸入。P3.6：WR：外部數(shù)據(jù)存儲器的寫入信號。P3.7：RD，外部數(shù)據(jù)存儲器的讀取信號。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時(shí)，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，此引腳用于輸入編脈沖。在平時(shí)，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(shí)目的。然而要注意的是：當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，跳過一個(gè)AL

34、E脈沖。想禁止ALE每次的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令時(shí)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(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。3.2 TC8831F語音芯片TC8133F系列芯片是東芝公司生產(chǎn)的一款低成本高性能的數(shù)字語音錄放專用集成電路。TC8831F芯片是一塊數(shù)?；旌系拇笠?guī)模集成電路，主要應(yīng)用在語音處理方面 。它將語音信號經(jīng)過模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換后存于半導(dǎo)體動態(tài)存儲器(

35、DRAM)中,需要放音時(shí)再從DRAM中取出,經(jīng)數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)換后送放大器放大。采用標(biāo)準(zhǔn)的60腳扁平封裝，如圖3.2所示：圖3.2 TC8133F引腳排列其內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括以下功能：話筒放大器由CMOS器件構(gòu)成。取消了外接高阻值反饋電阻，簡化了外電路設(shè)計(jì)。ADM分解合成回路、D/A變換器負(fù)責(zé)模擬信號的分解和數(shù)字信號的合成。采用ADM語音分解方法。時(shí)鐘控制電路：為系統(tǒng)提供工作時(shí)鐘。DRAM接口：為外部動態(tài)存儲器DRAM提供地址及控制信號。電壓跟隨器及帶通濾波器：數(shù)字信號合成時(shí)用于提高語音信號的質(zhì)量,此部分可大大減少外圍電路的設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)接口：此部分可直接與中央處理器（CPU）聯(lián)絡(luò)。不必外加鎖存

36、、控制等芯片。CAS1CAS4：第一至第四片動態(tài)存儲器的列地址選通信號輸出端，從CAS1起，依次接DRAM的14片，低電平有效。M1、M2：外接DRAM個(gè)數(shù)編程輸入端。當(dāng)M1、M2為0、0時(shí),外接1塊DRAM。此時(shí)只有CAS1有效。當(dāng)M1、M2為0、1時(shí)，外接2塊DRAM。當(dāng)M1、M2為1、0時(shí)，外接3塊DRAM。當(dāng)M1、M2為1、1時(shí)，4塊DRAM全部使用。RS1、RS2：DRAM容量選擇輸入端。當(dāng)RS1、RS2為0、0時(shí)系統(tǒng)采用256K的DRAM。當(dāng)RS1、RS2為0、1時(shí),系統(tǒng)采用1M的DRAM。當(dāng)RS1、RS2為1、0時(shí)，系統(tǒng)采用4M的DRAM。VSS1、VSS2：VSS1為數(shù)字電路接

37、地, VSS2為模擬電路接地。Vref：芯片內(nèi)放大器的參考電壓電路的電容連接端，一般接一電容到數(shù)字地。MICIN：內(nèi)部話筒放大器第1級的輸入端,話筒通過藕合電容連接至此腳。C1、C2：C1為芯片內(nèi)話筒放大器的第1級的輸出端，C2為片內(nèi)放大器的第2級輸入端，C1通過電容連接到這端。MICOUT：芯片內(nèi)部話筒放大器第2極的出端。ADI腳：模擬信號輸入端，此腳必須與15腳連接，否則將會有信號通過禍合電容進(jìn)入。當(dāng)線路信號輸入時(shí)，可串接一禍合電容接至此腳，語音信號幅度應(yīng)在 1.5以下。DAO：具有電壓跟隨器的語音分解電路的輸出端，輸出信號1/2VDD電壓。當(dāng)指定靜音時(shí)，記錄時(shí)，此腳無聲音出現(xiàn)。FILIN

38、、FILOUT：芯片內(nèi)帶通濾波器輸入，輸出端。LEP：芯片內(nèi)低通濾波器的截止頻率選擇容輸入端。VDD：系統(tǒng)電源接直流+5V。ACL：系統(tǒng)的復(fù)位信號輸入端,低電平復(fù)位。CPUM：此腳接低電平時(shí)為人工操作，接高電平時(shí)為計(jì)算機(jī)控制。CE：在計(jì)算機(jī)控制方式時(shí)，此腳作為允許控制輸入端。在人工操作方式時(shí)，作為記錄操作的停止、放音操作的停止和暫停。CHAT：此腳可設(shè)置人工操作方式時(shí)操作開關(guān)的顫動等待時(shí)間。當(dāng)此腳接低電平時(shí)為人工操作方式，操作開關(guān)的等待時(shí)間為16ms,當(dāng)接高電平時(shí)為計(jì)算機(jī)控制方式，控制開關(guān)等待時(shí)間為610us。D0-D3：存儲器分段選擇輸人端通過這4個(gè)腳輸人4位二進(jìn)制編碼存儲器控制電路將把外接

39、存儲器劃分為16段，記錄時(shí)可按設(shè)定的段號記入，回放時(shí)可選擇段號進(jìn)行操作。當(dāng)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制時(shí)，它們作為TC8831F和計(jì)算機(jī)之間狀態(tài)或命令的雙向數(shù)據(jù)通道。RD：在計(jì)算機(jī)控制方式時(shí)，此腳作為D0D3的選通輸入端。在人工操作方式時(shí)，作為記錄、放音開始和停止輸入端。WR：在計(jì)算機(jī)控制方式時(shí)，此腳作為D0D3的寫選通輸入端。在人工操作方式時(shí)，作為記錄和放音操作的啟動、停止操作輸入。MREC：此腳在人工操作方式時(shí)接高電時(shí)為記錄等待狀態(tài)，接低電平時(shí)為放音等待狀態(tài)。BPSO、BPS1：此腳在人工操作方式時(shí),為采樣速率的選擇輸入端。根據(jù)錄音時(shí)對音質(zhì)的不要求，可通過這兩個(gè)引腳輸入的高低電平來選擇速當(dāng)外部晶振655

40、KHZ，采樣速率選擇16Kbit/s時(shí)，4M位DRAM的記錄時(shí)間為4min16s。采樣速率越高則音質(zhì)越好，但相同容量存儲器的記錄時(shí)間越短，反采樣速率越低則音質(zhì)越差，但相同容量存儲器的記時(shí)間越長。QUIET：此腳在人工操作方式時(shí)為靜音控端，當(dāng)接高電平時(shí)，DAO輸出為靜音，當(dāng)接低電平時(shí)DAO端有聲音信號輸出可作為記錄監(jiān)聽信號送功率放大器，再經(jīng)揚(yáng)聲器放出監(jiān)聽。當(dāng)CPUM低電平，CHAT腳接高電平時(shí)，此腳片內(nèi)有下拉電阻連接。ENDLS：輸入端，此腳接高電平時(shí)為循環(huán)。EOS：輸出當(dāng)記錄等待、放音等語音觸發(fā)啟動錄音待狀態(tài)時(shí)，此腳輸出高電平。當(dāng)記錄、放音狀時(shí)，此腳輸出低電平。腳可以作為工作狀態(tài)示輸出端。PB

41、：輸出端。此腳在人工操作方式下，當(dāng)進(jìn)行記錄操作時(shí)，此腳輸出低電平，當(dāng)進(jìn)行放音操作時(shí)，此腳輸出高電平。在計(jì)算機(jī)控制方式下，當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)出記錄或記錄等待命令時(shí)，在復(fù)位后立即輸出高電平。此腳可以作為工作狀態(tài)指示輸出端。XIN、XOUT：655KHZ晶振輸入、輸出端。REST：測試電路的輸人端。WE：輸出端,DRAM的寫入選通控制，低電平有效,接存儲器。RAS：輸出端，DRAM的行地址選通控制低電平有效，接存儲器DIN：數(shù)據(jù)輸入端，此腳接DRAM的數(shù)據(jù)輸出（DOUT）端。DOUT：數(shù)據(jù)輸出端，此腳接DRAM的數(shù)據(jù)輸入（DIN）端。A0_A10：地址輸出端，接DRAM的地址線。3.3菲涅爾鏡片菲涅爾透鏡利

42、用透鏡的特殊光學(xué)原理，在探測器前方產(chǎn)生一個(gè)交替變化的“盲區(qū)”和“高區(qū)靈敏”，以提高它的探測接收靈敏度。當(dāng)有人從透鏡前走過時(shí)，人體發(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。菲涅爾鏡片是根據(jù)法國光物理學(xué)家FRESNEL發(fā)明的原理采用電鍍模具工藝和PE（聚乙烯）材料壓制而成。鏡片（0.5mm厚）表面刻錄了一圈圈由小到大，向外由淺至深的同心圓，從剖面看似鋸齒。圓環(huán)線多而密感應(yīng)角度大，焦距遠(yuǎn)；圓環(huán)線刻錄的深感應(yīng)距離遠(yuǎn)，焦距近。紅外光線越是靠進(jìn)同心環(huán)光線越集中而且越強(qiáng)。同一行的數(shù)個(gè)同心環(huán)組成一個(gè)垂直感應(yīng)區(qū)，同心環(huán)之間組成一個(gè)水平

43、感應(yīng)段。垂直感應(yīng)區(qū)越多垂直感應(yīng)角度越大；鏡片越長感應(yīng)段越多水平感應(yīng)角度就越大。區(qū)段數(shù)量多被感應(yīng)人體移動幅度就小，區(qū)段數(shù)量少被感應(yīng)人體移動幅度就要大。不同區(qū)的同心圓之間相互交錯(cuò)，減少區(qū)段之間的盲區(qū)。區(qū)與區(qū)之間，段與段之間，區(qū)段之間形成盲區(qū)。由于鏡片受到紅外探頭視場角度的制約，垂直和水平感應(yīng)角度有限，鏡片面積也有限。鏡片主要有三種顏色：1.聚乙烯材料原色，略透明，透光率好，不易變形；2.白色主要用于適配外殼顏色；3.黑色用于防強(qiáng)光干擾。每一種鏡片有一型號（以年號+系列號命名），鏡片主要參數(shù)：1.外觀描述外觀形狀（長、方、圓）、尺寸（直徑）以毫米為單位。2.探測范圍指鏡片能探測的有效距離（米）和角度

44、。3.焦距指鏡片與探頭窗口的距離，精確度以毫米的小數(shù)點(diǎn)為單位。鏡片與探頭的配合應(yīng)用我們常用的是雙源式探頭，揭開濾光玻璃片，其內(nèi)部有兩點(diǎn)對714um的紅外波長特別敏感材料連接著場效應(yīng)管。增強(qiáng)探測動作靈敏度的方法。區(qū)段數(shù)量越多被感應(yīng)人體移動幅度就越小，因此，選用區(qū)段多且密的鏡片就能增強(qiáng)探測動作靈敏度，人體只要在感應(yīng)的有效范圍內(nèi)稍微移動就有效。增強(qiáng)抗干擾的方法。區(qū)段數(shù)量少被感應(yīng)人體移動幅度就要大，選用區(qū)段數(shù)量少的鏡片就能減少誤動作。1.人體運(yùn)動幅度要大；2.區(qū)段數(shù)量少的鏡片形成局部探測，減少外圍干擾源。菲涅爾透鏡作用有兩個(gè)：1.聚焦作用，即將熱釋紅外信號折射（反射）在PIR上；2.將探測區(qū)域內(nèi)分為若

45、干個(gè)明區(qū)和暗區(qū)，使進(jìn)入探測區(qū)域的移動物體能以溫度變化的形式在PIR上產(chǎn)生變化熱釋紅外信號。 菲涅爾透鏡的主要作用就是將探測空間的紅外線有效地集中到傳感器上。通過分布在鏡片上的同心圓的窄帶用來實(shí)現(xiàn)紅外線的聚集，相當(dāng)于凸透鏡的作用。這部分選擇主要是看透鏡窄帶的設(shè)計(jì)及透鏡材質(zhì)?？紤]透鏡的參數(shù)主要有：光通量、不同透鏡同心度、厚度不均勻性、透鏡光軸與外形同心度、透過率、焦距誤差等。菲涅爾透鏡窄帶的設(shè)計(jì)一般都是不均勻的，自上而下分為幾排，上面較多、下邊較少，一般中間密集、兩側(cè)疏。因?yàn)槿四槻?、膝部、手臂紅外輻射較強(qiáng)，正好對著上邊的透鏡；下邊較少，一是因?yàn)槿梭w下部紅外輻射較弱，二是為防止地面小動物紅外輻射干擾

46、。材質(zhì)一般用有機(jī)玻璃。3.4熱釋電紅外傳感器RE200B當(dāng)一些晶體受熱時(shí)，在晶體兩端會產(chǎn)生數(shù)量相等而符號相反的電荷，這種由于熱變化產(chǎn)生的電極化現(xiàn)象成為熱釋電效應(yīng)。熱釋電能檢測到人或某些動物發(fā)射的紅外線并轉(zhuǎn)化為電信號輸出。為了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(gè)菲涅爾透鏡。人體輻射的紅外線中心波長為910um，而探測元件的波長靈敏度在0.220um范圍內(nèi)幾乎穩(wěn)定不變。在傳感器頂端開設(shè)了一個(gè)裝有濾光鏡片的窗口，這個(gè)濾光片可通過光的波長范圍為710um，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用作探測人體輻射的紅外線傳感器。

47、熱釋電紅外傳感器是一種新型敏感元件、它是由高熱電系數(shù)材料，配以濾光鏡片和阻抗匹配用場效應(yīng)管組成。它能以非接觸方式檢測出來自人體發(fā)出的紅外輻射，將其轉(zhuǎn)化成電信號輸出，并可有效抑制人體輻射波長以外的外干擾輻射，如陽光、燈光及其反射光。 RE200B正常工作直流電壓310V，信號輸出最小電壓2.5V，典型值4V，頻率響應(yīng)0.33HZ，工作在714um的紅外光譜之間，探測范圍平視角138度，仰視角125度。該傳感器對于不同波長的光線照射都能產(chǎn)生不同程度的響應(yīng)，當(dāng)然通過這個(gè)濾鏡可以限定晶體對特定波長的光線產(chǎn)生響應(yīng)，一般在8um14um，這樣就非常接近人體輻射的紅外線波長（910um）。優(yōu)點(diǎn)：本身不發(fā)生任

48、何的輻射，功耗小，隱蔽性好，價(jià)格低廉。 3.5 BISS0001紅外傳感信號處理器BISS0001是由運(yùn)算放大器、電壓比較器和狀態(tài)控制器、延遲時(shí)間定時(shí)器、封鎖時(shí)間定時(shí)器及參考電壓源等構(gòu)成的數(shù)?；旌蠈Ｓ眉呻娐?。BISS0001紅外傳感信號處理器特點(diǎn):1.工作電壓范圍+3V+5V。2.CMOS數(shù)?；旌蠈Ｓ眉呻娐?。3.雙向鑒幅器，可有效抑制干擾。4.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)行信號與處理。5.內(nèi)設(shè)延遲時(shí)間定時(shí)器和封鎖時(shí)間定時(shí)器，結(jié)構(gòu)新穎，穩(wěn)定可靠，調(diào)節(jié)范圍寬。6.采用16腳DIP封裝或SOP封裝（見圖3.3），并且內(nèi)置參考電壓。 圖3.3 BISS0001引腳排列圖各

49、引腳的定義和功能如下： A：可重復(fù)觸發(fā)和不可重復(fù)觸發(fā)控制端。當(dāng)A=“1”時(shí)，允許重復(fù)觸發(fā)，當(dāng)A=“0”時(shí)，不可重復(fù)觸發(fā)。 V0：控制信號輸出端。由V上跳邊沿觸發(fā)使V0從低電平跳變到高電平時(shí)為有效觸發(fā)。在輸出延時(shí)間TX之外和無VSS上跳變時(shí)V0為低電平狀態(tài)。RR1 RC1：輸出延遲時(shí)間TX的調(diào)節(jié)端。TX49152R1C1。 RR2 RC2：觸發(fā)封銷時(shí)間Ti的調(diào)節(jié)端。TX24R2C2。 VSS：工作電源負(fù)端，一般接0V。VRF：參考電壓及復(fù)位輸入端。一般接VDD，接“0”時(shí)可使定時(shí)器復(fù)位。VC：觸發(fā)禁止端。當(dāng)VCVR時(shí)禁止觸發(fā)；當(dāng)VCVR時(shí)允許觸發(fā)，VR0.2VDD。 IB：運(yùn)算放大器偏置電流設(shè)置

50、端。經(jīng)RB接VSS端，RB取值1M左右。VDD：工作電源正端。范圍為35V。 2OUT：第二級運(yùn)算放大器的輸出端。2IN-：第二級運(yùn)算放大器的反相輸出端。 1IN+：第一級運(yùn)放放大器的同相輸入端。1IN-：第一級運(yùn)放放大器的反相輸入端。1OUT：第一級運(yùn)算放大器的輸出端。極限參數(shù)（VSS=0V）： 輸入電壓范圍：-0.5V -+6V（VDD=6V）。 電源電壓：-0.5V -6V。 工作溫度：-10-+70。 存放溫度：-65-+150。各引出端最大電流：10mA（VDD=5V）。3.6步進(jìn)電機(jī)28BYJ-48步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)

51、速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號，電機(jī)則轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角。它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的，可以通過控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度。步進(jìn)電機(jī)是一種感應(yīng)電機(jī)，它的工作原理是利用電子電路，將直流電變成分時(shí)供電的，多相時(shí)序控制電流，用這種電流為步進(jìn)電機(jī)供電，步進(jìn)電機(jī)才能正常工作，驅(qū)動器就是為步進(jìn)電機(jī)分時(shí)供電的多相時(shí)序控制器，從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無累積誤差等特點(diǎn)。步進(jìn)電機(jī)是機(jī)電轉(zhuǎn)換器件，其特點(diǎn)：可以精確控制其所轉(zhuǎn)過的角度，用于需要完成精確運(yùn)動的

52、控制系統(tǒng)中。編寫步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動程序時(shí)注意兩點(diǎn)：1.啟動時(shí)如何使步進(jìn)電機(jī)逐步加速；2.如何定位步進(jìn)電機(jī)停止時(shí)的位置。步進(jìn)電機(jī)型號28BYJ48代表含義：減速永磁步進(jìn)電機(jī)電機(jī)，28表示電機(jī)直徑28毫米，B表示步進(jìn)電機(jī)，Y表示永磁，J表示帶減速箱，48表示可以四拍和八拍運(yùn)行。該型號的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電壓為4.5V到12V驅(qū)動方式，四相八拍齒輪減速比:1/64，采用ULN2003驅(qū)動，使用方便,帶齒輪減速，噪音極低，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，5V即可驅(qū)動，方便單片機(jī)開發(fā)者使用等。3.7 ULN2003AULN2003A由7組達(dá)林頓晶體管陣列和相應(yīng)的電阻網(wǎng)絡(luò)以及鉗位二極管網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成,具有同時(shí)驅(qū)動7組負(fù)載的能力,為單片雙極型大

53、功率高速集成電路，LN2003A電路屬于高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列電路。主要用于伺服電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)，電磁閥等領(lǐng)域。ULN2003A功能特點(diǎn)：高電壓輸出50V，輸出鉗位二極管，輸入兼容各種類型的邏輯電路，應(yīng)用繼電器驅(qū)動器。ULN2003是高耐壓、大電流達(dá)林頓陳列。電路的特點(diǎn)：ULN2003的每一對達(dá)林頓都串聯(lián)一個(gè)7.2K的基極電阻,可以直接處理原先需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器來處理的數(shù)據(jù)。ULN2003工作電壓高，工作電流大，灌電流可達(dá)500mA，并且能夠在關(guān)態(tài)時(shí)承受50V的電壓，輸出還可以在高負(fù)載電流并行運(yùn)行。其引腳排列圖如圖3.4所示： 1B7B：輸入 1C7C：輸出 COM：公共端 E：發(fā)射極圖3.

54、4 ULN2003A引腳排列圖 原理：ULN2003也是一個(gè)7路反向器電路，即當(dāng)輸入端為高電平時(shí)ULN2003輸出端為低電平，當(dāng)輸入端為低電平時(shí)ULN2003輸出端為高電平，繼電器得電吸合。3.8 PT2262/2272 編解碼芯片PT2262/2272 是一種CMOS工藝制造的低功耗低價(jià)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），二者的引腳排列圖如圖3.5，圖3.6所示。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。編碼芯片PT2262其編碼信號是由地址碼、數(shù)

55、據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字，從17腳輸出到射頻發(fā)射模塊的數(shù)據(jù)輸入端發(fā)射出去。射頻接收模塊接收后送到解碼芯片PT2272，其地址碼經(jīng)過三次比較核對PT2272的VT腳才輸出高電平，與此同時(shí)與PT2262相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果PT2262連續(xù)發(fā)送編碼信號，PT2272第17腳和相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳便連續(xù)輸出高電平。PT2262停止發(fā)送編碼信號，PT2272的VT端便恢復(fù)為低電平狀態(tài)。高頻發(fā)射電路完全收控于PT2262的17腳輸出的數(shù)字信號，從而對高頻電路完成幅度鍵控，相當(dāng)于調(diào)制度為100的調(diào)幅。PT2262/2272特點(diǎn)：1.CMOS工藝制造，低功耗。2.外部元器件少。3.RC振蕩電阻。4.工作電壓范圍寬是2.6-15V。5.數(shù)據(jù)最多可達(dá)6位。6.地址碼最多可達(dá)531441種。PT2262管腳說明：A0-A11：地址管腳,用于地址編碼,可置為“0