内容发布更新时间 : 2024/12/23 9:26:11星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

图2-16 热释电传感器信号处理电路图

2.7.3 比较电路

比较电路如图2-17所示，由两个运算放大器组成，输入信号来自于红外人体探头输出。比较电路中的基准电压分别由两个独立的分压电路得到，供电路比较所用。即运算放大器D1的6脚和D2的1脚电压分别为0.45V和2.0V。

图2-17 人体信号比较电路

通过比较电路将相应的电压比较结果以数字信号输出。当被动红外探头在有效范围内感应到人体信号后，运算放大器的“2脚”或“5脚”的电压降为3.0V；当被动红外探头在有效范围内没有感应人体红外信号时，“2脚”或“5脚”的电压降为1.0V。探头故障断路时，则“2脚”或“5脚”的电压降为0V。 1.探头工作正常

“1脚”的电压恒定为2.0V，“2脚”的电压有1V或是3.0V两种状态， “6脚”的电压恒定为0.45V，“5脚”的电压与“2脚”的电压保持一致。 探头将会根据有无人体信号在“2脚”产生1.0V或3.0V两种电压信号。 2.探头工作不正常（由于故障或没有安装探头）

“1脚”的电压恒定为2.0V，“2脚”的电压为0V， “6脚”的电压恒定为0.45V，“5脚”的电压为0V。 探头将只会产生一种电压信号0V。 具体的比较结果如下表2-1所示。

表2-1 探头采集信号输出状态表

探头工作状态 正常 工作 无人状态 有人状态 “1脚” “2脚”或“5电压 2.0V 2.0V 2.0V 脚”电压 1.0V 3.0V 0V “6脚” 电压 0.45V 0.45V 0.45V P2.6 1 0 1 P2.5 1 1 0 断路或故障 通过比较电路，不仅解决了不同工作状态时被动红外探头的对外界人体红外信号的采集，而且也实现了仅通过被动红外探头的两根电源线同时也传输了所采集的周围环境的红外信号，一举两得。 2.8 DS12887时钟芯片接口电路设计

本次系统设计中，灯光设计有以时间作为基准信号，故采用了DALLAS公司的DS12887芯片。DS12887为DALLAS公司生产的实时时钟芯片，除具有实时钟功能外，它还具有114字节的通用RAM，采用CMOS技术制成，具有内部晶振和时钟芯片备份锂电池，而且它与目前应用广泛的时钟芯片MC146818B和DS1287管脚兼容。采用DS12887芯片设计的时钟电路无需任何外围电路和器件，并具有良好的微机接口。DS12887芯片具有微功耗，外围接口简单，精度高，工作稳定可靠等优点，可广泛用于各种需要较高精度的实时时钟系统中。

2.8.1 DS12887的原理及管脚说明

图2-18 显示了DS12887管脚排列图，并分别

图2-18 DS12887芯片管脚图

说明管脚功能：

VCC：直流电源+5V电压。当5V电压在正常范围内时，数据可读写；当VCC低于4.25V，读写被禁止，计时功能仍继续；当VCC下降到3V以下时，RAM和计时器被切换到内部锂电池。

MOT(模式选择)：MOT管脚接到VCC时，选择MOTOROLA时序，当接到AFND时，选择INTEL时序。

SQW(方波信号输出)：SQW管脚能从实时时钟内部15级分频器的13个抽头中选择一个作为输出信号，其输出频率可通过对寄存器A编程改变。

AD0～AD7(双向地址/数据复用线)：总线接口，可与MOTOROLA微机系列和INTEL微机系列接口。

AS(地址选通输入)：用于实现信号分离，在AD/ALE的下降沿把地址锁入DS12887。 DS(数据选通或读输入)：DS/RD客脚有两种操作模式，取决于MOT管脚的电平，当使用MOTOROLA时序时，DS是一正脉冲，出现在总线周期的后段，称为数据选通；在读周期，DS指示DS12887驱动双向总的时刻，在写周期，DS的后沿使DS12887锁存写数据。选择INTEL时序时，DS称作(RD)，RD与典型存贮器的允许信号(OE)的定义相同。

R/W(读/写输入)：R/W管脚也有两种操作模式。选MOTOROLA时序时，R/W是一电平信号，指示当前周期是读或写周期，DSO为高电平时，R/W高电平指示读周期，R/W低电平指示写周期；选INTEL时序，R/W信号是一低电平信号，称为WR。在此模式下，R/W管脚与通用RAM的写允许信号(WE)的含义相同。

CS(片选输入)：在访问DS12887的总线周期内，片选信号必须保持为低。 IRQ(中断申请输入)：低电平有效，可作微处理的中断输入。没有中断条件满足时，IRQ处于高阻态。IRQ线是漏极开路输入，要求外接上接电阻。

RESET(复位输出)：当该脚保持低电平时间大于200ms，保证DS12887有效复位。 2.8.2 地址分配表及时间、日历和闹钟的数据格式

表2-2 时间、日历和闹钟的数据格式

地址 功能 0 秒 十进制范围 0－59 范围 二进制数据模式 BCD数据模式 00－3B 00－59

1 2 3 4 秒闹钟 分钟 分钟闹钟 小时（12进制） 小时（24进制） 5 6 7 8 0－59 0－59 0－59 1－12 0－23 00－3B 00－3B 00－3B 1－0CAM， 81－8CPM 00－17 01－0CAM， 81－8CPM 00－17 00－07 01－0F 1-12 00－59 00－59 00－59 01－12AM， 81－92PM 00－23 01－12AM， 81－92PM 00－23 00－07 1－31 时闹钟（12时制） 1－12 时闹钟（24时制） 0－23 星期（星期天＝1） 1－7 日期 月份1-12 1－31 01-0C 9 年 0-99 00-63 00-99 DS12887内部有128B的非易失RAM，其中地址0~9为时间、日历、闹钟信息存放单元，具体见表-12，地址10~13依次为寄存器A、B、C、D的地址，而剩下的114B则作为通用的RAM。其中寄存器C、D为只读，寄存器A的D7位为只读 ；114字节的非易失性通用RAM没有特殊功能，可以在任何时候读写。0xc0、0xff为特殊的数。如果小时闹钟为0xc0、0xff，表示每小时中断一次；如果小时闹钟和分钟闹钟都是0xc0、0xff，表示每分钟中断一次；如果小时闹钟、分钟闹钟和秒闹钟都是0xc0、0xff，表示每秒中断一次。

2.8.3 DS12887状态控制寄存器

DS12887有4个控制寄存器，它们在任何时间都可访问，即使更新周期也不例外。 （1） 寄存器A

表2-3 寄存器A的功能表

BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 UIP DV2 DV1 DV0 RS3 RS2 RS1 RS0 UIP：更新周期正在进行位。当UIP为1，更新转换将很快发生，当UIP为0，更新转换至少在244μs内不会发生。

DV0，DV1，DV2：用于开关晶振和复位分频链。这些位的010唯一组合将打开晶振并允许RTC计时。

RS3，RS2，RS1，RS0：频率选择位，从15级频率器13个抽头中选一个，或禁止

分频器输入，选择好的抽头用于产生方波(SQW管脚)输出和周期中断，用户可以：用PIE位允许中断；用SQWE位允许SQAW输出；二者同时允许并用相同的频率；都不允许。

（2）寄存器B

表2-4 寄存器B的功能表

BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 SET PIE AIE UIE SQWE DM 24/12 DSE SET：SET置0时，时间更新正常进行，每秒计数走时一次，当SET位写入1，时间更新被禁止，程序可初始化时间和日历字节。

PIE：周期中断允许位，PIE为1时，则允许中断；PIE为0时，则禁止中断。 AIE：定闹中断允许位，PIE为1，允许中断，否则禁止中断。

SQWE：方波允许位，置1时选定频率方波从SQW脚输出；置0时，SQW脚为低电平。

DM：数据模式位，置“1”时，时间、日历和警报的数据采用二进制形式，置“0”时采用BCD码。

24/12：小时格式位，置“1”采用24小时模式，置“0”则采用12小时模式。 DSE：P夏令时允许位，当DSE置1时允许两个特殊的更新，在四月份的第一个星期日，时间从1：59：59AM时改变为1：00：00AM，当DSE位为0，这种特殊修正不发生。

（3）寄存器C

表2-5 寄存器C的功能表

BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 IRQF PF AF UF 0 0 0 0 IRQF：中断申请标志位。当下列表达式中一个或多个为真时，置1。 PF=PIE=1；AF=AIE=1； UF=UIE=1；

即：IRQF=PF2PIE+AF2AIE+UF2UIE

只要IRQF为1，IRQ管脚输出低电平。寄存器C是只读寄存器，所有标志位都是芯片内部时钟在运行中产生中断时置位，程序读寄存器C以后或RESET管脚为低后，