AT89C51单片机的声光控制开关设计+电路图+源程序(2)
1.1 声光控制开关的国内外概况
声光控制开关起源于上世90 年代，随后便逐渐出现在人们日常生活中，近年来中国的照明器材行业发展迅速，已成为世界上电能源产品的主要输出国之一。在地球资源非常匮乏的今天，无论是在人们的日常生活中，还是在工农业生产中都离不开电能，因此，节能是各个产业发展的重心，尤其是需要用大量电能的照明产业，根据国内市场分析，需提高照明产品的质量和档次，更近一步提高照明灯的节电效率，这是当前摆在我们面前的课题，同时也是全行业长期共同努力的目标。从国际市场分析，与发达国家相比我国的照明器材，在质量、设备、工艺、及新产品开发能力等方面均有一定的差距，我国在照明产品领域是生产大国而不是强国，因此我国未来的目标是要发展成为生产强国。
2. 系统设计原理
2.1系统设计原理
图1 原理框图
原理框图如图1所示使用光敏电阻和驻极体话筒分别来检测光信号和声音信号，将检测到的信号经过处理之后分别发送给单片机，经过判断是否是高电平或低电平来判断灯的亮或不亮，感应部分分为两个模块，一种是声控模块，一种是光控模块，这两个模块通过单片机控制系统达到如下功能：在有足够的光照强度时，声控模块不工作，光控模块处于关闭状态；当光照强度不足时两个模块同时工作，使照明灯点亮，然后通过片机设定定时间，在没有新的声源到来之前，照明灯自动熄灭。
3. 系统的硬件设计
本设计的硬件部分主要有晶振电路、复位电路、延时电路、数码管显示电路、声音检测模块、光检测模块以及灯电路几部分。
3.1 晶振电路
AT89C51单片机的时钟产生方法有内部时钟方式和外部时钟方式[1]。本设计采用了内部时钟方式，如图2所示在XTAL1、XTAL2引脚上外接定时元件，这样单片机便产生自激震荡。使用内部时钟方式时系统对外接电容的电容值大小没有严格的要求，但是由于电容值的大小会影响振荡器的性能。因此本设计选用30pF电容，12MHZ晶体振荡器。
图2 晶振电路
3.2 复位电路
当整个系统运行错误或操作失误时会使系统处于死锁状态，这时可以通过按复位按钮对系统进行重新启动。当按下复位按钮时，就在复位输入端RST上加入高电平。通常使用的方法是在RST输入端与电源Vcc之间接一个按钮。在使用复位按键使其复位的过程中，按键抖动现象是不容忽视的，因此为了保证复位按键的一次闭合单片机只处理一次，在设计时就必须考虑到抖动的消除。复位电路图如图3所示。
图3 复位电路
3.3 光检测模块
3.3.1 光敏电阻介绍
光敏电阻是电阻值随光照强度的增加而下降的电子元件，通常是由一些在特定波长的光照下具有电阻值迅速减小的材料制成，像硫化镉、硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等等。这些材料都具有在光照下其阻值迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电，电子在电场的作用下作漂移运动，奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，这样就会使光敏电阻的阻值迅速下降[2]。本设计选用MG45型光敏电阻。在光照不足的条件下可达1~10M欧，在强光照（100LX）下，阻值仅有几百欧。参数表1如下所示。
表1 MG45系列光敏电阻参数表
型号 功率
(Mw) 亮阻
(KΩ) 暗阻
(MΩ) 环境温度
(℃) 时间常数(ms) 工作电压(V)
MG45-1 10 ≤2~10 1~10 -40~+70 ≤20 50