51單片機光電控制計算機通訊系統(tǒng)

最近項目需要，制作了一個基于STC89C52RC單片機的光電控制計算機通訊系統(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。或許如果老板（老師）再提供些RMB，我可以做得更好！

整個系統(tǒng)以STC89C52RC單片機為數字信號采集、與計算機通訊為核心的處理芯片。其中包括5個部分：第一部分是基于Max232A的單片機計算機通訊電路模塊，主要通過電平轉換，將數字量輸入轉換為串口通訊輸出的字節(jié)信號位至計算機，從而實現單片機采集得到數據后與計算機通訊。第二部分是ADC0804單片機A/D轉換模塊，主要利用ADC0804的特定功能，實現對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，其中傳感器根據外界環(huán)境光強的變化自動調節(jié)輸出電壓值。第四是基于熱釋電傳感器的電路模塊，實現在用戶手揮動時候的實時捕捉和去抖動功能。第五部分是基本的多態(tài)開關電路。
一、基于max232A的單片機計算機通訊電路模塊
Max232A是出色的電平變換芯片，能夠進行單片機與計算機實現串口通訊。參閱了一些大牛的書籍后，我認為關鍵在于電容的選擇。通過自己查閱max232的各種資料(http://www.21icsearch.com/searchpdf/download.asp?id=121507)和相關設計手冊，了解到其周邊電容設計方案是根據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A/D轉換模塊
ADC0804是當前比較好買到的中速便宜的9位全通MOS A/D轉換器，該集成A/D器件是美國國家半導體公司的產品。相對美國的飛思卡爾的幾百個角以及Inter的nm級封裝，其實外觀上它是一個蠻可親的片子，是20引腳雙列直插封裝。比較老古董來說，它內部就有時鐘電路，接上個電阻和電容就可以由自己提供時鐘信號。毛主席說過“自己自足，自力更生！”這個片子好就好在基本的東西它自個有了，不用我操心。
“實踐出真知。”CS（1腳）是控制A/D的啟動的，按照好多書上通常的接法，好像是接地就好了，但是實踐中發(fā)現不然。如果一直接地，那么A/D片子就老是在采集，卻不傳出來，這樣我們怎么能知道它到底采沒采，采的是什么呢？所以這個腳只能接單片機，由程序控制其使能。實際的電路如圖。

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提供的。其中的傳感器的設計等等涉及到公司的專利，這里我只是提提我對它的二次開發(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，同時輸出相應的電壓量，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。在中國的發(fā)達地區(qū)和國外，很多化粧室都用到了它。想一想你洗手的時候伸手為什么啥都沒碰就有水流出來，而等你走開，籠頭又自動關閉。這些神奇的事情都是它干的。當然，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的電路等等都給我做好了。我要做的只是把它的正負極供好電，接好輸出的線。具體接法沒有普遍性，各個公司都不太一樣，不過你可以在中發(fā)買到這個模塊時候問問大叔大嬸。