李啟丙

摘 要：文章的設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)辦公信息動(dòng)態(tài)指示為目的，以單片機(jī)C8051F技術(shù)為核心、利用無(wú)線傳輸模塊JTT-433-UDI實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離無(wú)線信息傳輸。同時(shí)將萬(wàn)年歷與學(xué)校校歷相結(jié)合，顯示環(huán)境溫度、日期時(shí)間、星期和校歷周數(shù)。整個(gè)系統(tǒng)供電由太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)提供，達(dá)到綠色、低碳、節(jié)能、環(huán)保要求。系統(tǒng)主要由溫度檢測(cè)電路、人體檢測(cè)電路、無(wú)線收發(fā)電路、顯示電路、太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)組成。經(jīng)過(guò)實(shí)踐運(yùn)行，達(dá)到預(yù)期的目的。

關(guān)鍵詞：信息動(dòng)態(tài)指示；無(wú)線信息傳輸；太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)；點(diǎn)陣顯示

中圖分類號(hào)：TP212.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2013）17-0053-02

目前在各單位、企事業(yè)中，部門眾多，為動(dòng)態(tài)顯示各辦公室辦公情況，為來(lái)訪或辦事人員提供辦公信息指示，提高辦事效率，體現(xiàn)和諧辦公。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)主機(jī)（如圖1）主要由溫度時(shí)鐘部分、無(wú)線接收部分、數(shù)碼管顯示部分、點(diǎn)陣顯示部分、LED燈指示部分、太陽(yáng)能電池板、蓄電池、控制器8部分組成。從機(jī)部分（如圖2），每部分都由AT89C2051單片機(jī)、JTT-433-UDI嵌入式微功率無(wú)線數(shù)傳模塊和HC-SR501人體紅外感應(yīng)模塊組成。本設(shè)計(jì)依靠太陽(yáng)能提供電源，一般情況下通過(guò)顯示電路顯示萬(wàn)年歷，當(dāng)任何一個(gè)從機(jī)部分檢測(cè)到該辦公室有人的使用的情況后，從機(jī)就通過(guò)無(wú)線傳輸模塊傳送數(shù)據(jù)給主機(jī)，主機(jī)將信號(hào)處理后，通過(guò)顯示電路顯示出來(lái)，主機(jī)可以設(shè)置開(kāi)關(guān)機(jī)的時(shí)間，以及顯示電路和最小系統(tǒng)的供電設(shè)置。及在電源不充足的情況下或者深夜的時(shí)候斷開(kāi)顯示電路，只讓主機(jī)最小系統(tǒng)運(yùn)行，可以避免能源的浪費(fèi)。

2 主要電路設(shè)計(jì)

2.1 光伏系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)

光伏系統(tǒng)控制器的基本功能類似于電壓調(diào)整器，主要用于防止蓄電池被太陽(yáng)電池方陣過(guò)充電和被負(fù)載過(guò)放電。光伏系統(tǒng)控制器如圖3所示：當(dāng)充電受控端處于打開(kāi)狀態(tài)時(shí)候，太陽(yáng)能電池對(duì)蓄電池充電，過(guò)充電電壓檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)蓄電池當(dāng)前的電壓值，并送至比較器，與參考電壓14.5 V進(jìn)行比較，若高于14.5 V時(shí)，通過(guò)充電控制器，讓其關(guān)閉充電受控端，不讓太陽(yáng)能電池對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。若低于14.5 V時(shí)，則不打開(kāi)充電受控端，讓蓄電池繼續(xù)充電；過(guò)放電電壓檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)蓄電池當(dāng)前電壓值，并送至比較器，與參考電壓11.5 V進(jìn)行比較，若低于11.5 V時(shí)，通過(guò)負(fù)載電路供電控制器斷開(kāi)負(fù)載供電回路，停止供電，若高于11.5 V時(shí)，則通過(guò)負(fù)載電路供電控制器閉合負(fù)載供電回路，繼續(xù)供電。

2.2 顯示部分的電路設(shè)計(jì)

數(shù)碼管顯示電路的設(shè)計(jì)采用.動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。點(diǎn)陣顯示電路使用4個(gè)8×8的LED點(diǎn)陣，構(gòu)成16×16的點(diǎn)陣顯示器，用于顯示星期。此點(diǎn)陣使用ARKSZ411288K，當(dāng)其行的電平為高電平，列電平為低電平時(shí)對(duì)應(yīng)的LED燈點(diǎn)亮。

為了節(jié)省顯示電路的掃描時(shí)間，本設(shè)計(jì)中的顯示電路中利用74HC595芯片，在掃描點(diǎn)陣的16行的同時(shí)，掃描16個(gè)大數(shù)碼管的公共端，數(shù)碼管余下的兩個(gè)數(shù)碼管的公共端，由單片機(jī)另給信號(hào)控制。

2.3 有無(wú)人狀態(tài)的檢測(cè)

有無(wú)人判斷電路圖如圖4，室內(nèi)無(wú)人檢測(cè)采用熱釋電紅外傳感器，該傳感器能感應(yīng)到人體的紅外傳感信號(hào)。傳感器輸出的信號(hào)經(jīng)低通濾波，得到通帶在0～34 Hz內(nèi)的信號(hào)。信號(hào)再經(jīng)過(guò)兩級(jí)放大，獲得足夠的增益后輸入窗口比較器。窗口比較器的上、下限電壓可通過(guò)調(diào)節(jié)電位器RP2、RP3進(jìn)行改變。輸入電壓在上、下限之間，輸出保持低電平；否則，輸出有高電平產(chǎn)生，表示檢測(cè)到有人。高電平的值在4 V左右，可直接輸入單片機(jī)。另外，硬件電路中電流調(diào)理模塊和溫度調(diào)理模塊的后一級(jí)都加上了電壓跟隨器，以提高其帶載能力；為減小電源電壓紋波的影響，電路中每個(gè)芯片的電源端都并聯(lián)了100 uF和0.1 uF的電容進(jìn)行濾波。

3 總結(jié)與展望

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)要求，能夠完成在1.8 km的距離內(nèi)（無(wú)遮擋情況）進(jìn)行無(wú)線信息傳遞，并且實(shí)現(xiàn)了辦公室人員的自動(dòng)檢測(cè)，自動(dòng)信息發(fā)送功能，完成預(yù)期目標(biāo)。該系統(tǒng)不僅使用方便，而且具有低碳、節(jié)能和環(huán)保的作用。希望今后能能改進(jìn)從機(jī)地址需要手工分配的情況，進(jìn)一步減少電路的功耗和提高發(fā)送信息的距離。

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