51單片機(jī)光電控制計(jì)算機(jī)通訊系統(tǒng)

最近項(xiàng)目需要，制作了一個(gè)基于STC89C52RC單片機(jī)的光電控制計(jì)算機(jī)通訊系統(tǒng)。其基本外觀如圖一所示。



雖然照片顯示我的東東做得比較粗糙，但是基本能夠使用?；蛟S如果老板（老師）再提供些RMB，我可以做得更好！

整個(gè)系統(tǒng)以STC89C52RC單片機(jī)為數(shù)字信號(hào)采集、與計(jì)算機(jī)通訊為核心的處理芯片。其中包括5個(gè)部分：第一部分是基于Max232A的單片機(jī)計(jì)算機(jī)通訊電路模塊，主要通過電平轉(zhuǎn)換，將數(shù)字量輸入轉(zhuǎn)換為串口通訊輸出的字節(jié)信號(hào)位至計(jì)算機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)單片機(jī)采集得到數(shù)據(jù)后與計(jì)算機(jī)通訊。第二部分是ADC0804單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換模塊，主要利用ADC0804的特定功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)光照度傳感器的模擬量的量化。第三部分是基于PO188-c傳感器的光照度傳感電路模塊，其中傳感器根據(jù)外界環(huán)境光強(qiáng)的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電壓值。第四是基于熱釋電傳感器的電路模塊，實(shí)現(xiàn)在用戶手揮動(dòng)時(shí)候的實(shí)時(shí)捕捉和去抖動(dòng)功能。第五部分是基本的多態(tài)開關(guān)電路。
一、基于max232A的單片機(jī)計(jì)算機(jī)通訊電路模塊
Max232A是出色的電平變換芯片，能夠進(jìn)行單片機(jī)與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)串口通訊。參閱了一些大牛的書籍后，我認(rèn)為關(guān)鍵在于電容的選擇。通過自己查閱max232的各種資料(http://www.21icsearch.com/searchpdf/download.asp?id=121507)和相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)，了解到其周邊電容設(shè)計(jì)方案是根據(jù)芯片的選取不同而不同的。其中具體的選取電容方案如表一。
表一 電容選擇方案

Device	C1	C2	C3	C4	C5
Max220	4.7	4.7	4.7	4.7	4.7
Max232	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0
Max232A	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1

本系統(tǒng)采用了工業(yè)級(jí)的max232a芯片，其中電容都采用0.1uF（105）。其電路圖如下。


一、基于ADC0804的單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換模塊
ADC0804是當(dāng)前比較好買到的中速便宜的9位全通MOS A/D轉(zhuǎn)換器，該集成A/D器件是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司的產(chǎn)品。相對(duì)美國(guó)的飛思卡爾的幾百個(gè)角以及Inter的nm級(jí)封裝，其實(shí)外觀上它是一個(gè)蠻可親的片子，是20引腳雙列直插封裝。比較老古董來說，它內(nèi)部就有時(shí)鐘電路，接上個(gè)電阻和電容就可以由自己提供時(shí)鐘信號(hào)。毛主席說過“自己自足，自力更生！”這個(gè)片子好就好在基本的東西它自個(gè)有了，不用我操心。
“實(shí)踐出真知。”CS（1腳）是控制A/D的啟動(dòng)的，按照好多書上通常的接法，好像是接地就好了，但是實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)不然。如果一直接地，那么A/D片子就老是在采集，卻不傳出來，這樣我們?cè)趺茨苤浪降撞蓻]采，采的是什么呢？所以這個(gè)腳只能接單片機(jī)，由程序控制其使能。實(shí)際的電路如圖。

一、基于PO188-c的光照度傳感器電路模塊
PO188-c是歐恩光電研究所出的一個(gè)傳感器。感覺挺好用的，而且歐恩研究所的老師都是很好的人，我的傳感器都是他們免費(fèi)提供的。其中的傳感器的設(shè)計(jì)等等涉及到公司的專利，這里我只是提提我對(duì)它的二次開發(fā)和研究。在我的系統(tǒng)中，我只需要得到外界環(huán)境的光照度連續(xù)變化的值就可以了。所以我必須使傳感器工作，同時(shí)輸出相應(yīng)的電壓量，如圖。

• 基于熱釋電傳感器的電路模塊

熱釋電是很常見的傳感器了。在中國(guó)的發(fā)達(dá)地區(qū)和國(guó)外，很多化粧室都用到了它。想一想你洗手的時(shí)候伸手為什么啥都沒碰就有水流出來，而等你走開，籠頭又自動(dòng)關(guān)閉。這些神奇的事情都是它干的。當(dāng)然，我不是久在EE中混的高手，只能買人家做好的模塊來用。其中用來提供豐富角度的菲涅耳透鏡以及延時(shí)的電路等等都給我做好了。我要做的只是把它的正負(fù)極供好電，接好輸出的線。具體接法沒有普遍性，各個(gè)公司都不太一樣，不過你可以在中發(fā)買到這個(gè)模塊時(shí)候問問大叔大嬸。