傳感器在proteus：Proteus仿真技術(shù)在光電傳感器教學(xué)中的應(yīng)用

摘要：在光電傳感器教學(xué)中，利用Proteus軟件模擬各種光電器件，分析和設(shè)計(jì)實(shí)際的光控電路，使學(xué)生對光電傳感器及其應(yīng)用有直觀的了解。實(shí)踐證明，通過仿真教學(xué)能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，降低學(xué)習(xí)難度，提升教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞：Proteus；仿真；光電傳感器；教學(xué)
作者簡介：劉丹（1976-），男，湖南長沙人，湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電信系，講師。（湖南 長沙 ）
基金項(xiàng)目：本文系高等職業(yè)學(xué)校專業(yè)骨干教師國家級培訓(xùn)項(xiàng)目電氣自動化技術(shù)企業(yè)頂崗培訓(xùn)（項(xiàng)目編號：）的研究成果。
中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）30-0130-02
光電傳感器是傳感器與檢測技術(shù)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，廣泛應(yīng)用于各種光控電路。光電傳感器能夠?qū)⒐庑盘栟D(zhuǎn)換為電信號，利用一些特定材料的光電效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)對光信號的檢測。由于是對光信號的檢測，光電傳感器在教學(xué)中搭建實(shí)物試驗(yàn)比較困難，內(nèi)容顯得較為抽象，有一定的教學(xué)難度，學(xué)生學(xué)習(xí)也有難度。筆者經(jīng)過教學(xué)實(shí)踐，利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，通過Proteus軟件，搭建光電傳感器虛擬實(shí)驗(yàn)，取得了較好的教學(xué)效果。
一、Proteus仿真教學(xué)簡介
Proteus是世界上著名的EDA工具（仿真軟件），從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。使用Proteus 軟件進(jìn)行傳感器及其檢測電路設(shè)計(jì)是虛擬仿真技術(shù)和計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)相結(jié)合的綜合運(yùn)用，有利于培養(yǎng)學(xué)生的電路設(shè)計(jì)能力及仿真軟件的操作能力；在教學(xué)實(shí)踐中，通過使用 Proteus 軟件對學(xué)生進(jìn)行教學(xué)，在不需要硬件投入的條件下，學(xué)生普遍反映對傳感器的學(xué)習(xí)比單純學(xué)習(xí)書本知識更容易接受，更容易提高。實(shí)踐證明，使用 Proteus進(jìn)行系統(tǒng)仿真開發(fā)成功之后再進(jìn)行實(shí)際制作能極大提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)效率。
二、光電效應(yīng)及光電器件的Proteus仿真
1.光電效應(yīng)
光可以認(rèn)為是一種能量傳遞的方式，它是由一定能量的粒子組成，這種粒子叫做光子。光的頻率越高，光子的能量越大，用光照射物體，可以看做是光子對該物體的一系列撞擊，物體的粒子接受光子的撞擊后獲得能量，產(chǎn)生的電效應(yīng)就是光電效應(yīng)。光電效應(yīng)分為內(nèi)光電效應(yīng)和外光電效應(yīng)。光照射在某一物體上，使電子從這些物體表面逸出的現(xiàn)象稱為外光電現(xiàn)象，也叫做光電發(fā)射。當(dāng)光照射于某一物體上，使物體的導(dǎo)電能力發(fā)生變化，這種現(xiàn)象叫做內(nèi)光電效應(yīng)，也叫做光電導(dǎo)現(xiàn)象。利用內(nèi)光電效應(yīng)可以制成光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光敏晶閘管等光電轉(zhuǎn)換器件，這些都是常見的光電傳感器。
2.光電器件的Proteus仿真
利用光電效應(yīng)可以制作出各種類型的光電轉(zhuǎn)換器件，即光電傳感器。常見的光電器件有光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光電池、光電管等。
（1）光敏電阻。光敏電阻是基于內(nèi)光電效應(yīng)的光敏傳感器，當(dāng)有光照射時(shí)，其電阻值降低；光照越強(qiáng)，阻值越小。其暗電阻一般為1MΩ，其亮電阻（當(dāng)光照為10lX時(shí)）一般為幾百歐姆到幾千歐姆。光敏電阻一般是將半導(dǎo)體材料粉末燒結(jié)在陶瓷襯底上面，形成一層膜，用兩個(gè)引線引出。有的在外部用防潮材料或者玻璃外殼將其密封，起到保護(hù)作用。按照光譜特性及其工作波長，光敏電阻可分為紫外光、紅外光和可見光光敏電阻。通過Proteus提供的光電元件，搭建的光敏電阻電路如圖1所示，可以通過調(diào)節(jié)圖中模擬的燈照強(qiáng)度來仿真光照的強(qiáng)度，箭頭向上調(diào)節(jié)是光照加強(qiáng)，向下調(diào)節(jié)是光照減弱。通過調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度可以在LDR1中獲得一個(gè)隨光照變化的電流，加上電阻分壓電路，就可以構(gòu)成一個(gè)光電電阻的仿真模型。當(dāng)光照強(qiáng)度越大時(shí)，電流越大，電阻越小。此電路中，電流經(jīng)電阻轉(zhuǎn)換成電壓，光照越強(qiáng)，輸出電壓越大。
（2）光敏二極管和光敏三極管。光敏二極管是一種利用PN結(jié)的單向?qū)щ娦缘慕Y(jié)型光敏傳感器，與一般的二極管不同的是，PN結(jié)上裝有透明的外殼，用來接受光照。光敏三極管與普通三極管一樣，有PNP和NPN兩種類型，有兩個(gè)PN結(jié)，其中集電結(jié)具有光敏特性，相當(dāng)于一個(gè)光敏二極管。在應(yīng)用時(shí)，集電結(jié)反偏、發(fā)射結(jié)正偏，在光照的影響下可以等效看成是光敏二極管產(chǎn)生的光電流在三極管中進(jìn)行放大，其光電流比光敏二極管的光電流要大很多，也就是光敏三極管的靈敏度比光敏二極管要高。光敏三極管常用的材料一般是硅，一般只引出集電結(jié)和發(fā)射結(jié)，外形和發(fā)光二極管相同。光敏三極管的Proteus仿真電路如圖2所示，光敏三極管跟光敏二極管類似，一般只有E和C極，沒有光照時(shí)暗電流非常小，有光照時(shí)，電流隨著光照強(qiáng)度增大而增大。在本電路中，發(fā)光二極管與光敏三極管是成對出現(xiàn)的，通過RV1來調(diào)節(jié)發(fā)光二極管中的電流，從而達(dá)到模擬調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度的目的。電流越大，說明光照越強(qiáng)。光敏三極管感受發(fā)光二極管中的光照強(qiáng)度變化，E極和C極間的電流隨著光照強(qiáng)度進(jìn)行相應(yīng)變化，通過調(diào)節(jié)RV1就可以調(diào)節(jié)光敏三極管的輸出電流。
三、光電傳感器的應(yīng)用仿真
光電傳感器的應(yīng)用非常廣泛，直接影響被測對象的光量變化的參數(shù)都可以直接檢測，而現(xiàn)實(shí)中引起光亮變化的因素有很多，可以是光強(qiáng)、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等；也可以把其他被測的非電量參數(shù)轉(zhuǎn)換成光量變化來進(jìn)行檢測，這些參數(shù)可以是零件直徑、表面粗糙度、應(yīng)變、位移、振動、速度、加速度。光電傳感器還可以應(yīng)用于物體的形狀、工作狀態(tài)的識別等。光電式傳感器具有非接觸、響應(yīng)快、性能可靠等特點(diǎn)，因此在工業(yè)自動化裝置和機(jī)器人中獲得了廣泛應(yīng)用。
上面已經(jīng)搭建好了光敏電阻和光敏三極管兩個(gè)光敏器件的仿真模型，利用這兩個(gè)光敏器件再設(shè)計(jì)出適當(dāng)?shù)耐鈬娐肪涂梢灾谱鞒龉饷魝鞲衅鞯膽?yīng)用電路。在實(shí)際教學(xué)中，通過分析兩個(gè)光控電路實(shí)例可以加深對光敏傳感器的理解，掌握被測參數(shù)怎樣轉(zhuǎn)換為電信號進(jìn)行處理，對掌握光敏器件的使用、光電傳感器的實(shí)際應(yīng)用、掌握光控電路的設(shè)計(jì)方法都有很大的幫助，可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步設(shè)計(jì)和制作出光電傳感器應(yīng)用的實(shí)際產(chǎn)品。
1.光電報(bào)警電路
很多場合需要根據(jù)光照的實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)不同控制，完成不同的工作。本實(shí)例是利用光敏電阻設(shè)計(jì)一個(gè)弱光報(bào)警電路，可以根據(jù)光線的強(qiáng)度發(fā)出報(bào)警信號。如圖3所示，LDR1為光敏電阻，可以通過調(diào)節(jié)強(qiáng)、弱按鈕來調(diào)節(jié)光照的強(qiáng)度，同時(shí)調(diào)節(jié)光敏電阻內(nèi)電流的大小。LDR1、RV1、R1構(gòu)成了光電測量電路，將光信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。Q1、Q2組成的是開關(guān)電路，控制下一級自激振蕩電路，Q3、Q4是自激振蕩電路，輸出脈沖信號。當(dāng)光照較強(qiáng)時(shí)，光敏電阻內(nèi)的電流較大，經(jīng)過電阻RV1轉(zhuǎn)換為電壓后，輸出的電壓較小（電壓與光照強(qiáng)度成反比），此時(shí)三極管Q1、Q2截止，Q3、Q4電路不工作。當(dāng)光照變?nèi)酰敵龅碾妷鹤兇螅谠撾娐分校妷杭s為2.1V，三極管Q1、Q2導(dǎo)通，Q3、Q4電路工作。Q3、Q4電路為自激振蕩電路，電路工作時(shí)產(chǎn)生脈沖信號，如圖4所示，此信號加載在揚(yáng)聲器上，發(fā)出“滴滴”的報(bào)警聲音。這樣就實(shí)現(xiàn)了光照較弱時(shí)自動報(bào)警的功能。
2.光電路燈控制電路
利用光敏三極管來實(shí)現(xiàn)路燈的控制，白天光線較強(qiáng)，路燈熄滅，晚上光照弱，路燈亮。該電路也可以采用光敏二極管來實(shí)現(xiàn)，光敏二極管和光敏三極管在應(yīng)用上除了光電流不同之外，其應(yīng)用的電路的結(jié)構(gòu)基本是一樣的。不管是光敏二極管還是光敏三極管都是將光信號轉(zhuǎn)換成電流，其檢測電路的設(shè)計(jì)應(yīng)該是將電流轉(zhuǎn)換成電壓，利用電壓來控制相應(yīng)的電路，實(shí)現(xiàn)自動控制的目的。電路設(shè)計(jì)如圖5所示，U1（OPTOCOUPLER-NPN）為光電耦合型NPN三極管模型，可以通過調(diào)節(jié)輸入電流模擬光照強(qiáng)度的變化來控制光敏三極管的輸出電流。RV1、U1組成光電檢測電路，通過RV1來調(diào)節(jié)光電三極管的輸入電流，模擬光照變化。U2（施密特非門）、三極管Q1構(gòu)成開關(guān)電路，直流繼電器LR1是驅(qū)動電路，作用是驅(qū)動路燈D2。
電路工作原理分析：在白天，光照較強(qiáng)，光敏三極管輸出的電流較大，轉(zhuǎn)換成電壓后輸出的電壓比較高，經(jīng)過這個(gè)施密特非門，變成低電平加在三極管的基極，此時(shí)三極管截止，路燈不亮。在晚上，光照較弱，光敏傳感器輸出地電壓較低，經(jīng)非門后變成高電平加在三極管基極，三極管導(dǎo)通，繼電器線圈得電，路燈被點(diǎn)亮。
四、小結(jié)
光敏傳感器是將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的器件，在實(shí)際教學(xué)中，實(shí)物實(shí)驗(yàn)搭建比較困難，學(xué)習(xí)內(nèi)容抽象，不易理解。通過計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，用Proteus軟件設(shè)計(jì)光電器件的模型，模擬其將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的過程，能夠很好地理解光電傳感器的性能及其工作原理。在兩個(gè)實(shí)例電路的分析中，光電傳感器的使用方法、光控電路的設(shè)計(jì)、電路參數(shù)的調(diào)節(jié)、變化規(guī)律都很直觀。通過教學(xué)實(shí)踐證明，在光電傳感器的教學(xué)中采用Proteus仿真教學(xué)能夠降低教學(xué)難度，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果有較大提高。
參考文獻(xiàn)：
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傳感器在proteus：Proteus傳感器+氣體濃度檢測的報(bào)警方式控制仿真

Proteus傳感器+氣體濃度檢測的報(bào)警方式控制仿真
文章目錄
Proteus傳感器+氣體濃度檢測的報(bào)警方式控制仿真1 實(shí)驗(yàn)意義理解2 主要實(shí)驗(yàn)器件3 實(shí)驗(yàn)參考電路4 實(shí)驗(yàn)中的問題思考4.1 實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動的風(fēng)扇4.2 控制部分
  5 實(shí)驗(yàn)參考代碼

1 實(shí)驗(yàn)意義理解
基于前兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們已經(jīng)成功的實(shí)現(xiàn)：

對傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣、轉(zhuǎn)換擬合采樣值對擬合的數(shù)據(jù)在HDGF-1顯示屏上顯示
似乎，該得到的數(shù)據(jù)已經(jīng)拿到了，還能干啥？

是的，我們還能利用數(shù)據(jù)干一些東西，比如說當(dāng)這個(gè)氣體濃度超范圍的時(shí)候我們怎么去控制解決。

那么就引出了這個(gè)實(shí)驗(yàn)，怎么控制解決？

其實(shí)，我們在平時(shí)生活中見到過很多，當(dāng)氣體濃度超過一定范圍：

報(bào)警
 開警報(bào)燈蜂鳴器出警報(bào)聲音 疏通
 開啟風(fēng)扇通風(fēng)…… ……
如上，我們這次實(shí)驗(yàn)就是采取了前三個(gè)小點(diǎn)的方式來控制解決。

此外，我們還要優(yōu)化LCD顯示，就是在屏幕上顯示轉(zhuǎn)動的風(fēng)扇。

2 主要實(shí)驗(yàn)器件

CPU處理器

AT89C52
LCD顯示

HDGF-1
AD轉(zhuǎn)換器

ADC0834
傳感器

溫濕度：SHT10光傳感器：TORCH_LDR瓦斯?jié)舛葌鞲衅鳎篖DR一氧化碳濃度傳感器：LDR氣壓傳感器：MPX4115
控制相關(guān)

報(bào)警燈：RGBLED-CC蜂鳴器：SOUNDER通風(fēng)控制：FAN
3 實(shí)驗(yàn)參考電路
未運(yùn)行時(shí)

運(yùn)行時(shí)

說明

有蜂鳴器聲音顯示中第一行的channel后面的字母會根據(jù)當(dāng)前正在采樣轉(zhuǎn)換的通道不同而改變所有數(shù)據(jù)僅為轉(zhuǎn)換后顯示，并未存儲下來，若要存儲顯示，只需要開幾個(gè)全局變量保存一下即可
4 實(shí)驗(yàn)中的問題思考
4.1 實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動的風(fēng)扇
要實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，我們只要知道兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)就好了：

HDGF-1液晶顯示如果你不對一個(gè)像素覆蓋寫入值，則會保持顯示上次寫入的值任何動態(tài)效果實(shí)質(zhì)上是由一個(gè)個(gè)靜態(tài)圖畫“快速”播放而成的
因此，實(shí)現(xiàn)這個(gè)就很容易了：

找到幾個(gè)不一樣（轉(zhuǎn)動角度不一樣）的靜態(tài)風(fēng)扇圖（最好大小一樣，這樣方便寫入，完全覆蓋）對這幾個(gè)靜態(tài)風(fēng)扇圖取模調(diào)用HDGF-1繪制圖片函數(shù)將一個(gè)靜態(tài)圖寫入讓處理器去干別的事情，比如：執(zhí)行幾句其他的語句，或者直接延時(shí)等待調(diào)用HDGF-1繪制圖片函數(shù)寫入另一個(gè)靜態(tài)圖……
那么，中間為什么會有“讓處理器去干別的事情，比如：執(zhí)行幾句其他的語句，或者直接延時(shí)等待”這一點(diǎn)呢？

其實(shí)這是一個(gè)控制模擬風(fēng)扇轉(zhuǎn)動速度的。你想想如果快速切換兩張圖片，你眼睛還沒視覺殘留呢，就沒了，估計(jì)會閃瞎狗眼……所以，選擇一個(gè)合適的切換時(shí)間間隔也是挺重要的……

第二個(gè)，這個(gè)靜態(tài)圖畫至少兩幅，這個(gè)大家應(yīng)該很好理解，如果一幅的話，沒有變化，換來換去不就那個(gè)玩意兒嗎……

4.2 控制部分
首先，我們來看一下控制部分的原理圖：

下面，我們分別說一下各個(gè)部分。

報(bào)警燈

這個(gè)RGBLED-CC要想讓它工作，首先就是K端給個(gè)低電平。

RGB端，輸入1為亮，0為不亮。

然后，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，其實(shí)我們只需要用到紅和綠兩種顏色，所以直接給B端接地，然后R和G端分別綁定到處理器的引腳上。

運(yùn)行中判斷，如果達(dá)到危險(xiǎn)值或者恢復(fù)至安全值，則處理器重置相應(yīng)的引腳值。

蜂鳴器

主要是SOUNDER元件，一端加電壓，另一端需要給脈沖信號。

這個(gè)脈沖信號很重要，一開始，本菜狗就對這個(gè)輸入的脈沖信號沒有設(shè)置（默認(rèn)頻率很小），因此都聽不出來發(fā)聲了……

后來雙擊輸入的SW1(A)，調(diào)整了一下參數(shù)，然后就聽到了，可參考下圖是我調(diào)整的：

當(dāng)然這里拓展一下，怎么讓它放音樂呢？？

這里有兩段經(jīng)歷讓我對這個(gè)有了進(jìn)一步的認(rèn)識：

大二學(xué)校暑假實(shí)習(xí)的時(shí)候，做電子鐘，當(dāng)時(shí)用verilog寫的，那個(gè)如果要讓蜂鳴器放出來的不僅僅是那種很難聽的一直尖叫，而是播放音樂啊啥的，需要給不同的頻率

大三上微機(jī)原理課設(shè)，使用筆記本內(nèi)置的芯片，做了一個(gè)基于x86的時(shí)鐘（用的匯編語言寫的）。其中，鬧鐘功能，鈴聲我想換成音樂怎么辦？

找到音樂的譜子和對應(yīng)的音符頻率，相對延時(shí)分別將頻率和延時(shí)寫成“表”，依次延時(shí)輸出
這里，再次拓展一下，如果你想聽快速版的音樂怎么辦？想要聽降調(diào)，升調(diào)的版本怎么辦？

頻率：控制音調(diào)延時(shí)：控制速度
然后，再說一下，怎么控制這個(gè)聲音的開關(guān)？

這里使用的是DSWITCH元件，可以把它看成一個(gè)三態(tài)門：

BP端置為1，接收SW1(A)的輸入BP端置為0，高阻態(tài)，不發(fā)聲
避風(fēng)控制

這個(gè)模塊主要是由FAN+繼電器PCJ-112D3MH來實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)我在IC網(wǎng)上也沒找到它的DATASHEET，所以，就照著老師的原理圖畫了之后個(gè)人理解了一下。

首先，怎么控制它的開關(guān)？

我們可以看到它左邊連接了一個(gè)NPN型的三極管，主要使用也就是

FAN置為1，打開電風(fēng)扇FAN置為0，打開電風(fēng)扇
至于，關(guān)于這個(gè)型號的三極管的具體功能，還有與PNP類型的三極管有啥區(qū)別？

我就上網(wǎng)搜了一下問答，可以參考：NPN與PNP三極管的詳解與區(qū)別

或許……大家按照上面的寫完代碼之后發(fā)現(xiàn)……為啥我明明程序給它關(guān)了，這個(gè)仿真的風(fēng)扇還在轉(zhuǎn)著？！

是我輸入的時(shí)長不夠嗎？！FAN=0,FAN=0,FAN=0,FAN=0,……nm（不能爆粗口）還是不對……

實(shí)質(zhì)上吧，這個(gè)風(fēng)扇的實(shí)際停止是根據(jù)它下面的顯示方框中的數(shù)字來決定的。

當(dāng)風(fēng)扇開啟的時(shí)候，這個(gè)數(shù)字會增長；當(dāng)風(fēng)扇關(guān)閉的時(shí)候，這個(gè)數(shù)字會下降；
 當(dāng)為0.00的時(shí)候，自己就會停止。
當(dāng)然，不立即停止也是符合現(xiàn)實(shí)生活中的情形的，我認(rèn)為這主要是因?yàn)槔^電器的問題，這個(gè)了解了一下是用來用弱電控制強(qiáng)電的（如果有興趣的話，大家可以自行去了解）……

當(dāng)然，這個(gè)風(fēng)扇的具體參數(shù)可以雙擊這個(gè)元件之后進(jìn)去修改。

5 實(shí)驗(yàn)參考代碼
下面給出參考代碼，這里的控制標(biāo)準(zhǔn)是：

CH4濃度

其中，HDGF-1部分的程序是參考：使用Proteus模擬操作HDGF-1液晶屏

傳感器在proteus：proteus單片機(jī)接傳感器

摘要：
本溫度測量系統(tǒng)以AT89C51單片機(jī)為核心控制器，配合DS18B20數(shù)字溫度傳感器、LCD1602、蜂鳴器、LED燈進(jìn)行溫度的測量、顯示和預(yù)警。本系統(tǒng)可通過按鍵設(shè)置溫度上限值，單片機(jī)將檢測到的溫度信號與輸入溫度的上限值進(jìn)行比較，由此判斷是否報(bào)警。設(shè)計(jì)中還加入了DS1302時(shí)鐘芯片，使系統(tǒng)能顯示當(dāng)前時(shí)間信息，液晶屏顯示美觀大方，經(jīng)測試，系統(tǒng)工作穩(wěn)定，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

一、設(shè)計(jì)要求
利用51單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)溫度采集顯示系統(tǒng)：
（1）能夠?qū)崟r(shí)顯示當(dāng)前環(huán)境的溫度；
（2）顯示當(dāng)前時(shí)間信息；
（3）設(shè)定溫度上限值，超過上限值可以報(bào)警；
（4）溫度上限值可通過按鍵調(diào)節(jié)。

二、元件清單

AT89C51單片機(jī)芯片*1；12MHz晶振*1；Hz晶振*1；DS18B20溫度傳感器*1；LCD1602液晶屏*1；DS1302時(shí)鐘芯片*1；3.6V電池組*1;10K8排阻1；按鍵*3；蜂鳴器*1；紅色LED*1；22pF瓷片電容*2；10uF鉭電容*1；10k電阻*1；1k電阻*1；
三、硬件設(shè)計(jì)
3.1 控制部分電路設(shè)計(jì)
3.1.1 主控芯片
主控芯片AT89C51，該芯片提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k 字節(jié)Flash 閃速存儲器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32 個(gè)I/O 口線，兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)5向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。

引腳功能P0P0口為一個(gè)8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P0口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入P1P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，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(shí)，將輸出電流P2同 P1 口P3P3做普通引腳時(shí)同P1和P2，也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示。
部分特殊引腳功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2/INT0（外部中斷0）P3.3/INT1（外部中斷1）P3.4T0（計(jì)時(shí)器0外部輸入）P3.5T1（計(jì)時(shí)器1外部輸入）P3.6/WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7/RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）RST復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。/EA/VPP當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH）。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲器。XTAL1反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2來自反向振蕩器的輸出。VCC供電電壓GND接地
3.1.2 時(shí)鐘電路
如圖為本系統(tǒng)的時(shí)鐘電路，89C51單片機(jī)的時(shí)鐘信號有內(nèi)部振蕩和外部振蕩方式，在引腳XTAL1和XTAX2外接晶體振蕩器，就夠成了內(nèi)部振蕩方式。內(nèi)部振蕩方式所得的時(shí)鐘信號比較穩(wěn)定。

3.1.3 復(fù)位電路
復(fù)位操作完成單片機(jī)片內(nèi)電路的初始化，使單片機(jī)從一種確定的狀態(tài)開始運(yùn)行。當(dāng)89C51單片機(jī)的復(fù)位引腳RST出現(xiàn)5ms以上的高電平時(shí)，單片機(jī)就完成了復(fù)位操作，避免程序“跑飛”。

3.2溫度采集部分電路設(shè)計(jì)
DS18B20單總線通信，DQ引腳連接AT89C51單片機(jī)P1.7口，加上拉電阻R5=10K，電壓范圍：3.0～5.5V，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。

管腳功能GND接地DQ數(shù)據(jù)讀入/讀出口VCC電源

3.3 顯示部分電路設(shè)計(jì)
選用P0口的8位作為LCD1602的8位并行數(shù)據(jù)讀寫口，P2.0~P2.2作為LCD1302的控制引腳。AT89C51單片機(jī)的P0口內(nèi)部沒有上拉電阻，所以外接10k的排阻作為上拉電阻，將不確定的信號通過一個(gè)電阻鉗位在高電平。

管腳功能控制信息第4引腳RS為寄存器選擇高電平1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平0時(shí)選擇指令寄存器第5引腳RW為讀寫信號線高電平1時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平0時(shí)進(jìn)行寫操作第6引腳E(或EN)端為使能端高電平1時(shí)讀取信息，負(fù)跳變時(shí)執(zhí)行指令第7～14引腳D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)端可讀可寫
3.4 附加功能部分電路設(shè)計(jì)
3.4.1 日歷部分
選用DS1302時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)日歷功能，DS1302具有涓細(xì)電流充電能力，可以對年、月、日、周、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，且具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能。

3.4.2 報(bào)警部分
使用蜂鳴器和LED燈構(gòu)成報(bào)警部分，當(dāng)溫度值大于設(shè)定的溫度上限值時(shí)，蜂鳴器間歇性鳴叫，LED燈閃爍。蜂鳴器高電平發(fā)聲，低電平關(guān)閉；LED高電平點(diǎn)亮，低電平關(guān)閉。

3.4.3 設(shè)置溫度上限值部分
使用兩個(gè)獨(dú)立按鍵實(shí)現(xiàn)溫度上限值的設(shè)定功能，P2.3和P2.4引腳默認(rèn)置為高電平，當(dāng)S1按鍵按下時(shí)，P2.3引腳被拉為低電平，經(jīng)“軟件延時(shí)消抖”后若仍為低電平，則判斷為按鍵按下，溫度上限值增加1度；S2按鍵按下時(shí)，同理進(jìn)行處理判斷，溫度上限值減少1度。

4.軟件設(shè)計(jì)
4.1 控制部分軟件設(shè)計(jì)
如圖4.1所示為控制部分的軟件流程圖，該部分主要完成初始化、各模塊功能函數(shù)的調(diào)用，實(shí)現(xiàn)溫度和時(shí)間信息的采集、處理、顯示、報(bào)警功能，完成系統(tǒng)整體邏輯和控制。

4.2 溫度部分軟件設(shè)計(jì)
圖4.2.1 DS18B20溫度值寄存器數(shù)據(jù)格式

圖4.2.2 DS18B20配置寄存器

圖4.2.3 DS18B20初始化時(shí)序圖

圖4.2.4 DS18B20讀寫時(shí)序圖
4.3 顯示部分軟件設(shè)計(jì)
如圖4.1所示為LCD1602的讀寫時(shí)序圖，其中三個(gè)控制引腳分別為：
（1）RS，數(shù)據(jù)/命令選擇端，當(dāng)此腳為高電平時(shí)，可以對1602進(jìn)行數(shù)據(jù)字節(jié)的傳輸操作，而為電平時(shí)，則是進(jìn)行命令字節(jié)的傳輸操作。
（2）RW，讀寫選擇端。當(dāng)此腳為高電平可對LCD1602進(jìn)行讀數(shù)據(jù)操作，為低電平時(shí)進(jìn)行寫數(shù)據(jù)操作。
（3）E，使能信號，是LCD1602的數(shù)據(jù)控制時(shí)鐘信號，利用該信號的上升沿實(shí)現(xiàn)對LCD1602的數(shù)據(jù)傳輸。
4.3.1 讀狀態(tài)
輸入：RS = L，RW = H，E = H；
輸出：D0～D7 = 狀態(tài)字；
4.3.2 寫指令
輸入：RS = L，RW = L，D0～D7 = 指令，E = 高脈沖；
輸出：無；
4.3.3 讀數(shù)據(jù)
輸入：RS = H，RW = H，E = H；
輸出：D0～D7 = 數(shù)據(jù)；
4.3.4 寫數(shù)據(jù)
輸入：RS = H，RW = L，D0～D7 = 數(shù)據(jù)，E = 高脈沖。
輸出：無。

傳感器在proteus：壓力傳感器在proteus里

2022深圳國際消費(fèi)電子展覽會

新物聯(lián)號：tanghaotian                       2021-11-17    共有: 36 瀏覽
 中國（深圳）國際消費(fèi)電子展覽會簡稱“SCE2022”，致力于為中國消費(fèi)電子生產(chǎn)企業(yè)、代加工商、代理商、國內(nèi)國際采購商、零配件商、相關(guān)產(chǎn)業(yè)服務(wù)供應(yīng)商等打造全面、集中的一站式采購交易合作平臺，匯聚了全球最頂級的產(chǎn)品體驗(yàn)場景、貿(mào)易商洽機(jī)會、技術(shù)戰(zhàn)略交流環(huán)境、品牌傳播聲量、多維度用戶人群、跨界交流平臺、資本市場關(guān)注，是提升產(chǎn)業(yè)社會關(guān)注度和影響力，為參展品牌和合作伙伴全面賦能的重要平臺。

2022深圳國際智能安防展覽會-安博會

新物聯(lián)號：勵(lì)智展覽                              2021-11-17    共有: 25 瀏覽
 2022 深圳 國際智能安防展覽會簡稱“ISE 2022”。伴隨著智能安防行業(yè)的快速發(fā)展，已被越來越多的企業(yè)列入每年必選展會，也成為各采購商選購的理想平臺。在市政府大力發(fā)展智能安防行業(yè)的利好政策下，2022 深圳 國際智能安防展以“智慧AI，賦能安防”為主題，聚焦5G+AIoT、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)+、邊緣計(jì)算等，重點(diǎn)展示公共安全、視頻監(jiān)控、智能門禁、智慧社區(qū)、智慧消防、智慧應(yīng)急、智慧警務(wù)、智能

Nordic Semiconductor SoC為最復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推出高級安全功能

新聞來源：新物聯(lián)Newiot 整理    2021-11-17    共有: 134 瀏覽
 Nordic Semiconductor 于 1983 年在挪威成立，是一家無晶圓廠半導(dǎo)體公司，專門從事短程和長程無線通信技術(shù)以及為物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 提供動力的軟件協(xié)議。其低功耗藍(lán)牙 (BLE) 解決方案開創(chuàng)了超低功耗無線連接的先河，使公司成為無線技術(shù)的全球領(lǐng)導(dǎo)者。Nordic Semiconductor 基于 Arm Cortex-M33 的 nRF5340 高端多協(xié)議 SoC 獲得了亞洲 E

2022第十屆國際智能家居展覽會（深圳站）

新物聯(lián)號：勵(lì)納展覽                              2021-11-17    共有: 19 瀏覽
 中國（深圳）第十屆國際智能家居展覽會簡稱“C-SMART2022”，作為智能家居行業(yè)的經(jīng)貿(mào)盛會，集結(jié)了一大批國內(nèi)外的全屋智能家居、智能安防、智慧社區(qū)、智能衛(wèi)浴、智能遮陽、智慧酒店、智能照明、智能建筑、智慧辦公、智能家電、云平臺、智能影院、5G+AIOT等行業(yè)的著名企業(yè)，展示內(nèi)容緊扣行業(yè)發(fā)展脈搏，是第一時(shí)間洞悉行業(yè)發(fā)展趨勢，對話行業(yè)主管部門、拓展亞太市場的重要平臺。

2022第九屆深圳國際物聯(lián)網(wǎng)展覽會

新物聯(lián)號：勵(lì)納展覽                              2021-11-17    共有: 37 瀏覽
 歡迎參加2022第九屆深圳國際物聯(lián)網(wǎng)展覽會, 本屆展會是覆蓋物聯(lián)網(wǎng)完整產(chǎn)業(yè)鏈的一個(gè)專業(yè)盛會，包括有：RFID（無線射頻識別）技術(shù)、傳感網(wǎng)技術(shù)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、自動識別技術(shù)、無線通訊技術(shù)、最新移動支付技術(shù)、電子標(biāo)簽生產(chǎn)解決方案、讀寫器開發(fā)最新技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在：智能交通、智能電網(wǎng)、智慧城市、智慧工業(yè)、智慧醫(yī)療、智慧停車、智能三表、智能家居、工業(yè)4.0、新零售、倉儲、物流、節(jié)能環(huán)保、石油、天然氣、智慧

2022第九屆深圳國際人工智能展覽會

新物聯(lián)號：勵(lì)納展覽                              2021-11-17    共有: 24 瀏覽
 2021第九屆深圳國際人工智能展覽會簡稱“AIE ”伴隨著人工智能行業(yè)的快速發(fā)展，已被越來越多的企業(yè)列入每年必選展會，也成為各采購商選購的理想平臺。在深圳大力發(fā)展智能行業(yè)的利好政策下，2021深圳國際人工智能展以“人工智能，未來已來”為主題，進(jìn)一步突出專業(yè)性、國際化特色，采取展覽、論壇、推介會等多種形式促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的合作、發(fā)展與共贏。我們誠摯邀請您積極參與本次展會盛宴，相聚羊城、共同分享深圳人工智能展

商米SUNMI V系列全新升級,打造數(shù)字化好拍檔

新聞來源：商米    2021-11-17    共有: 150 瀏覽
 11月17日,商米V系列經(jīng)典再升級,全新V2s PLUS和V2s兩款產(chǎn)品發(fā)布,功能、性能大幅度提升的同時(shí),產(chǎn)品自身的防護(hù)更強(qiáng),應(yīng)用場景也更加多元。

人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)創(chuàng)新者Rambus推出新突破

新聞來源：新物聯(lián)Newiot 整理    2021-11-18    共有: 98 瀏覽
 隨著人工智能 (AI) 和機(jī)器學(xué)習(xí)的不斷進(jìn)步，英偉達(dá)( NVDA ) 和高級微設(shè)備( AMD ) 行業(yè)合作伙伴 Rambus ( RMBS ) 繼續(xù)為計(jì)算、游戲和圖形行業(yè)解決內(nèi)存和處理之間的瓶頸。

Grammarly以130億美元的估值籌集了2億美元，讓您成為使用AI的更好作家

新聞來源：新物聯(lián)Newiot 整理    2021-11-18    共有: 102 瀏覽
 Grammarly是一種流行的寫作自動編輯工具，已經(jīng)以 130 億美元的估值從包括 Baillie Gifford 和貝萊德管理的基金和賬戶在內(nèi)的新投資者那里籌集了 2 億美元的資金。公司計(jì)劃利用這筆投資加速產(chǎn)品創(chuàng)新和團(tuán)隊(duì)成長。

工業(yè)4.0時(shí)代下的自連邊緣計(jì)算解決方案

新物聯(lián)號：自連科技                              2021-11-19    共有: 47 瀏覽
 自連科技特別定制工業(yè)互聯(lián)方案，利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)智能化。隨著工業(yè)信息化的逐漸深入以及智能化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)行業(yè)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)追求提升效率，保障安全又可以控制成本的智能化升級方案是工業(yè)4.0智能時(shí)代下應(yīng)運(yùn)而生的需求。因此，制定行之有效的升級部署方案，需從數(shù)據(jù)采集、連接、傳輸、處理應(yīng)用來系統(tǒng)性解決監(jiān)測、控制操作等問題，從而實(shí)現(xiàn)由點(diǎn)到面的全局管理。

深圳2022中國元宇宙展覽會

新物聯(lián)號：元宇宙                               2021-11-19    共有: 9 瀏覽
 2021年，元宇宙迎來爆發(fā)，各路資本也紛紛下場，圍繞元宇宙正形成 一個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)鏈，也被投資界認(rèn)為是宏大且有巨大商業(yè)價(jià)值的投資 領(lǐng)域。2021年也被稱為是「元宇宙」元年。 如何在風(fēng)起云涌的元宇宙浪潮中搶占先機(jī)。

2022中國（北京）國際半導(dǎo)體博覽會

新物聯(lián)號：昶文展覽                              2021-11-19    共有: 9 瀏覽
 “2022中國（北京）國際半導(dǎo)體博覽會”將于2022年6月27-29日在北京國家會議中心隆重舉辦，經(jīng)過多年的發(fā)展，已成為國內(nèi)外具有一定影響力的半導(dǎo)體業(yè)界盛會。涵蓋了半導(dǎo)體技術(shù)制造的各個(gè)方面，包括設(shè)備、設(shè)計(jì)、光刻、集成、材料、流程、制造以及新興半導(dǎo)體科技和硅材料應(yīng)用等。除此之外，諾貝爾獎(jiǎng)獲得者、各大公司高層代表以及業(yè)內(nèi)專家們齊聚一堂，聚焦行業(yè)熱點(diǎn)話題，就LED、半導(dǎo)體材料以及微電子機(jī)械系統(tǒng)等進(jìn)行探討

2022中國工業(yè)自動化展，2022東莞工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)展覽會

新物聯(lián)號：展會宣傳張                             2021-11-19    共有: 9 瀏覽
 展會名稱：CMM工業(yè)自動化&工業(yè)裝配與傳輸技術(shù)展，同期展會：東莞國際芯片及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)博覽會Chips&SemiconS。
 CMM電子制造自動化&資源展

2022中國電子制造自動化設(shè)備展覽會

新物聯(lián)號：展會宣傳張                             2021-11-19    共有: 16 瀏覽
 展會名稱：CMM電子制造自動化&資源展，同期展會：東莞國際芯片及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)博覽會Chips&SemiconS。CMM電子制造自動化&資源展全面展示智能制造生產(chǎn)過程中的自動化、制造環(huán)境、品管技術(shù)、工裝夾具、過程材料、智能倉儲、信息化技術(shù)等資源，以滿足電子工廠在智能制造轉(zhuǎn)型道路上的各類需求。
 IIOTC工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)&工業(yè)自動化展

2022東莞半導(dǎo)體芯片展|材料展|封裝測試|設(shè)備展

新物聯(lián)號：展會宣傳張                             2021-11-19    共有: 18 瀏覽
 展會名稱：東莞國際芯片及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)博覽會，同期舉辦：CMM電子制造自動化&資源展、IIOTC工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)&工業(yè)自動化展。

科技引領(lǐng)綠色發(fā)展，2021河北·中日節(jié)能環(huán)保科技發(fā)展高峰云論壇將于11月24日線上舉辦

新聞來源：2021河北中日節(jié)能環(huán)保科技發(fā)展高峰云論壇    2021-11-19    共有: 31 瀏覽
 為落實(shí)黨和國家關(guān)于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)升級、綠色轉(zhuǎn)型、可持續(xù)發(fā)展等戰(zhàn)略部署，進(jìn)一步落實(shí)河北省產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、構(gòu)建京津冀生態(tài)環(huán)境共同體的戰(zhàn)略布局，“科技引領(lǐng)綠色發(fā)展，2021河北·中日節(jié)能環(huán)保科技發(fā)展高峰云論壇”將于11月24日在線上隆重召開。

2022北京第十五屆物聯(lián)網(wǎng)展覽會

新物聯(lián)號：靜文                     2021-11-19    共有: 17 瀏覽
 目前我國AIOTE智能物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)經(jīng)濟(jì)體量已達(dá)2萬億元，行業(yè)規(guī)模正在超預(yù)期增長，國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)企業(yè)超過3萬家，其中中小企業(yè)占比超過85%。AIOTE智能物聯(lián)網(wǎng)在各行各業(yè)的應(yīng)用不斷深化，將催生大量的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新應(yīng)用、新模式。未來巨大的市場需求將為物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)企業(yè)帶來難得的發(fā)展機(jī)遇和廣闊的發(fā)展空間。