51单片机光电控制计算机通讯系统

最近项目需要，制作了一个基于STC89C52RC单片机的光电控制计算机通讯系统。其基本外观如图一所示。



虽然照片显示我的东东做得比较粗糙，但是基本能够使用。或许如果老板（老师）再提供些RMB，我可以做得更好！

整个系统以STC89C52RC单片机为数字信号采集、与计算机通讯为核心的处理芯片。其中包括5个部分：第一部分是基于Max232A的单片机计算机通讯电路模块，主要通过电平转换，将数字量输入转换为串口通讯输出的字节信号位至计算机，从而实现单片机采集得到数据后与计算机通讯。第二部分是ADC0804单片机A/D转换模块，主要利用ADC0804的特定功能，实现对光照度传感器的模拟量的量化。第三部分是基于PO188-c传感器的光照度传感电路模块，其中传感器根据外界环境光强的变化自动调节输出电压值。第四是基于热释电传感器的电路模块，实现在用户手挥动时候的实时捕捉和去抖动功能。第五部分是基本的多态开关电路。
一、基于max232A的单片机计算机通讯电路模块
Max232A是出色的电平变换芯片，能够进行单片机与计算机实现串口通讯。参阅了一些大牛的书籍后，我认为关键在于电容的选择。通过自己查阅max232的各种资料(http://www.21icsearch.com/searchpdf/download.asp?id=121507)和相关设计手册，了解到其周边电容设计方案是根据芯片的选取不同而不同的。其中具体的选取电容方案如表一。
表一 电容选择方案

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

本系统采用了工业级的max232a芯片，其中电容都采用0.1uF（105）。其电路图如下。


一、基于ADC0804的单片机A/D转换模块
ADC0804是当前比较好买到的中速便宜的9位全通MOS A/D转换器，该集成A/D器件是美国国家半导体公司的产品。相对美国的飞思卡尔的几百个角以及Inter的nm级封装，其实外观上它是一个蛮可亲的片子，是20引脚双列直插封装。比较老古董来说，它内部就有时钟电路，接上个电阻和电容就可以由自己提供时钟信号。毛主席说过“自己自足，自力更生！”这个片子好就好在基本的东西它自个有了，不用我操心。
“实践出真知。”CS（1脚）是控制A/D的启动的，按照好多书上通常的接法，好像是接地就好了，但是实践中发现不然。如果一直接地，那么A/D片子就老是在采集，却不传出来，这样我们怎么能知道它到底采没采，采的是什么呢？所以这个脚只能接单片机，由程序控制其使能。实际的电路如图。

一、基于PO188-c的光照度传感器电路模块
PO188-c是欧恩光电研究所出的一个传感器。感觉挺好用的，而且欧恩研究所的老师都是很好的人，我的传感器都是他们免费提供的。其中的传感器的设计等等涉及到公司的专利，这里我只是提提我对它的二次开发和研究。在我的系统中，我只需要得到外界环境的光照度连续变化的值就可以了。所以我必须使传感器工作，同时输出相应的电压量，如图。

• 基于热释电传感器的电路模块

热释电是很常见的传感器了。在中国的发达地区和国外，很多化粧室都用到了它。想一想你洗手的时候伸手为什么啥都没碰就有水流出来，而等你走开，笼头又自动关闭。这些神奇的事情都是它干的。当然，我不是久在EE中混的高手，只能买人家做好的模块来用。其中用来提供丰富角度的菲涅耳透镜以及延时的电路等等都给我做好了。我要做的只是把它的正负极供好电，接好输出的线。具体接法没有普遍性，各个公司都不太一样，不过你可以在中发买到这个模块时候问问大叔大婶。