依据设计任务要求,提出如图所示系统原理框图如图3-1。
图3-1:系统示意框图
3.1.2单片机的选择及其简介
STC单片机凭借其卓越的性能、高稳定性、价格低廉的产品特性被各大高校企业广泛使用,STC系列单片机以其电可擦除可编写的特点使得人们在使用其作为开发的核心芯片时所遇到的难度大大的降低,使用宏晶公司的单片机作为嵌入式控制系统的主控芯片是一种极为灵活、性价比高的解决方案。本设计采用的STC89C52芯片即是STC公司的一款。
(1)STC89C52RC的特点STC89C52单片机与普通的C51系列单片机全部兼容,不仅指令系统兼容而且针脚及其功能上也全部兼容。STC89C52内置了容量为4Kb的可重复编程擦除的EEPROM与128×8位的内部RAM。STC89C52内置了32位双向输入输出线,与C51系列单片机相比增加了一个十六位定时计数器共两个十六位定时计数器,因此STC89C52与C51相比在原有的4个中断源的基础上增加了定时器2中断源,共5个中断源。通用的一个全双工异步串行口,以及间歇与掉电两种低功耗模式。与C51相比STC89C52的工作范围更广时钟可又0Hz~24MHz。STC89C52凭借其扎实的制造工艺,其工作稳定可工作在-40℃到85℃,工作电压范围宽可承受一定的电源波动。STC89C52具有超强的抗干扰特性具有ESD保护不易被静电所打坏。
3.1.3其他芯片介绍
(1)MAX3232C电平转换芯片MAX3232C是美信公司设计的一款芯片,MAX3232C这款芯片可以将TTL电平转换为RS232电平。其内置了2组RS232C驱动器与RS232C接收器。MAX3232C符合所有的RS232C技术标准,只需单一的+5V供电即可工作,其功耗低只需5mA的供电电流,工作稳定集成度高,非常适合作为单片机与上位机通讯的电平转换芯片。
(2)BH1750FVI数字光强度采集模块介绍
①产品介绍BH1750FVI数字型光照亮度传感器采用两线是IIC总线接口。BH1750FVI内置了一个接近人眼感光的光电二极以及一个16为的A/D模数转换芯片。BH1750FVI凭借其宽泛的测量范围可以测量较大范围内的光强变化。
②产品工作原理如图3-2所示,LED的光线被BH1750FVI内置的高灵敏度的光敏二极管所接收,光敏耳机管的输出电流经过一个集成运算放大器将电流信号转换为电压信号,然后同过BH1750FVI内置的16为A/D转换器将电压模拟量转化为数字量,转换后的信息通过IIC总线与单片机进行传输。