红外感光智能LED台灯设计毕业论文.doc

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1、本科毕业论文（设计） 题 目: 红外感光智能LED台灯 学 校: 山东科技大学 院 系: 机械电子工程学院 专 业: 机械设计制造及其自动化 姓 名: 胡登极 学 号: 201101041406 指导教师: 于涛 摘要 随着社会的进步，人们生活水平日益提高，追逐高质量生活已经成了当下的主题。智能化产品更是当下的发展趋势。为了满足人们高质量生活的诉求，现设计一种红外感光智能LED台灯，该产品可以克服普通台灯不能根据环境光强自动调节光的亮度的问题，使得使用者有更舒适的体验，并且能在一定程度上保护人眼，且比较节能。 本次设计的内容基于单片机控制，使得该台灯具有人体感应，自动根据环境光强度自动调节台灯

2、亮度，同时为了满足使用者的某些特殊要求，该台灯还设有手动调节功能，台灯的控制分为台灯按键控制和红外遥控控制两种，这使得台灯的控制更加方便，灵活。 本次设计包括硬件部分和软件部分，硬件电路的核心是由单片机的控制模块，PCF8591+光敏电阻的自动调光模块，HC-SR501人体感应模块，HS0038遥控红外接收模块，红外遥控器，LED发光电路共同组成，软件采用比较灵活的C语言进行编程，进而对硬件电路进行有效控制。关键字：单片机；HC-SR501；自动调光模块；HS0038；红外遥控器ABSTRACT With the social progress and theimprovement of li

3、ving standards,pursuinghigh quality of lifehas becomethe theme of the moment.Intelligent products become the current development trend.In order to meet thedemands ofpeopleof high quality of life,I attend todesign an infraredphotosensitiveintelligent LED lamp in this design.The product can overcome t

4、he question of the common desk lamp can not automatically adjust the brightness according to the environmental light intensity,which allows the users to get more comfortable experience and can protect the human in a certain extent and more energy-efficient. The content of this design is based on the

5、 control of MCU .It makes the lampwith the function of body induction, automatically adjust the lamp brightness according to the ambient light intensity,.And in order to meet some special requirements of the users, the lamp is also provided with a manual adjustment function.The control of lamp inclu

6、des the key control and the infrared remote control.which makes the lamp control more convenient and flexible. The design includes hardware part and software part, the core of the hardware circuit is by the MCU control module, automatic adjusting light module of PCF8591+ photosensitive resistance, h

7、c-sr501 human body induction module, HS0038 infrared remote control receiving module, infrared remote controller, the LED luminous circuit composed. The software uses flexible C language programming to get the effective control of the hardware circuit. Keywords:MCU;HC-SR501;automatic;dimmingmodule;H

8、S0038;infrared remote control目录第1章 绪论.11.1 现有台灯市场的调研分析.11.2 台灯行业的国内外现状.11.3 台灯行业的国外现状.31.4 台灯发展总趋势及本次设计任务.4第2章 设计基础知识介绍.52.1 单片机STC89C52RC的介绍.52.2 HC-SR501介绍.72.3 PCF8591的介绍.9 2.4 总线收发器74HC245绍.11 2.5 红外接收探头HS0038的绍.12第3章 设计思想及硬件电路计.13 3.1 设计想.13 3.2 单片机最小系统的计.13 3.3 HC-SR501模块电路.15 3.4 调光模块路.17 3.5

9、 红外遥控模块路.19 3.6 发光电路的计.21第4章 软件部分.24 4.1 软件思路述.24 4.2 PCF8591的A/D转化的现.24 4.3 红外遥控的现.28 4.4 按键扫描序.33 4.5 总程序.35参考文献.54致谢.55附录：元件清单.56第1章：绪论 随着经济的发展，人们对物质生活的水平不断提出更高的要求。 现在市场上大批量的生产产品已经满足不了人们个性化的需求。 人们希望所购买的商品能满足物质功能外还能体现购买者的兴趣爱好，个人品味等。传统的台灯产品已无人问津，台灯行业要想改变现状，就得结合个性化需求，对台灯的结构和功能进行优化。1.1：现有台灯市场的调研分析 台灯

10、的分类： 目前市场上的台灯按功能分为：阅读、装饰。按风格分为：现代、 中式、 欧式等。按材质的类别：分为铝合金台灯、 玻璃台灯、 水晶台灯、 实木台灯、 陶瓷台灯等。 台灯的光学要求：台灯最主要的功能就是照明，因此在使用过程中对于人的眼睛的影响至关重要。 台灯的光源分为三大类：白炽灯、 卤钨灯和荧光灯。无论哪种光源，在光学性能上均要求：遮光性；照度要求；照度的均匀度要求。只有确保这三点基本的光学性能要求，才能减缓眼睛的疲劳，才能称得上台灯。1.2：台灯行业的国内外现状 国内现状。 我国台灯的普及率很高，但由于存在体积大，依赖固定电源而无法断电使用等缺陷，为我国的台灯行业提供了很大的发展空间。

11、目前，国内市场上的台灯种类样式繁多，按灯泡的类别分为：白炽灯、节能灯、 LED灯 。随着当前全球经济的发展，越来越突显出资源短缺和环境污染问题，全球能源与环保压力已越来越大。在此背景下，世界各国的节能环保意识正逐步增强，节能减排、环境保护已经成为当前市场和产业发展环境的主流趋势。LED灯逐渐成为新世纪的宠儿。1991年1月美国环保局首先提出实施“绿色照明”和推进“绿色照明工程”的概念，很快得到联合国的支持和许多发达国家和发展中国家的重视，积极采取相应的政策和技术措施，推进绿色照明工程的实施和发展。在此过程中，LED作为革命性的技术创新被引入照明应用领域。LED(Lighting Emittin

12、g Diode)即发光二极管，亦称固态照明，是指用固态发光器件作为光源的照明。它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。LED光源具有高节能、环保、寿命长、色彩丰富、耐震动、可控性强等特点，LED照明产品就是利用LED光源制造出来的照明器具。基于高科技芯片技术的研发和应用，LED照明主要包含如下技术特性：(1)环保：A、由于LED不含汞等有害气体，所以没有污染； B、其废弃物可回收。(2)节能：LED电能消耗仅相当于传统白炽灯具的20%左右，荧光灯的50%。(3)寿命长：LED理论使用寿命长达10

13、万小时，实际使用中的产品的寿命也可达到5万小时左右，是传统灯具的十倍。(4)使用电压低：工作电压在安全电压以下，便于在可靠性和安全性要求较高的各种照明场合使用。 由于LED灯具有体积小 、 耗电低、 使用寿命长、 无毒环保、 安全可靠等诸多优点，使得LED灯具从室外装饰，景观照明，逐渐发展到家用照明，LED台灯也来越来多，但是尽管LED台灯发展迅速，台灯市场发展空间大，但是目我国台灯产业发展仍存在诸多问题。通过大量的市场分析，价格较高的台灯大多来自国外，而国内的台灯价格普遍偏低，而个别高价格的国内台灯不是因为设计独特而是因为材料的昂贵或工艺的特点，也就是说国内目前台灯技术还停留在一个较低的水平

14、，目前市场上的台灯大多数还是只有简单的照明功能，这与日益发展的社会及与时俱进的需要不相符，既然温饱已经解决，追求高质量生活已经是势在必行。而智能化则是当下的发展主题。随着智能化研究的深入，各种智能化产品已经走入了人们的世界，但是台灯的智能化程度还远远不够。作为一种与人们接触较多的家电，以人为本的设计理念还应该更加深入的渗透进去，目前大多数的台灯都是普通分级亮度控制，该类台灯不能根据环境光强自动调节亮度，对于使用者来说有时候会显得过亮，有时候又显得不够亮，显然不够方便，对于眼睛伤害比较大。而且台灯的控制还停留在台灯的按钮控制上，显然缺少灵活性。1.3：台灯行业的国外现状 欧洲各国的灯具设计一直引

15、领世界潮流。如意大利的台灯设计除着重体现产品的内在质量外，还注重人和产品之间产生情感上的共鸣。 荷兰的飞利浦很早就重视 “以人为本” 的原则。 亚洲的松下和东芝等企业在照明产品的研发上也都位居世界前列。相比较于中国，国外的一些台灯更加注重用户体验，这是值得我们去学习借鉴的。1.4：台灯发展总趋势及本次设计任务 在科技高速发展的浪潮下，人文理念已经成为不可逆转的主流，世界多元化，产品多样化，作为家电之一的台灯也会随大流发展。首先是台灯的材料问题，由于LED节能，环保的突出优点，LED将会很快占据市场，成为灯具产业的顶梁柱。在极为有利的政策带动下，国内LED照明产业发展环境乐观，市场潜力巨大。再基

16、于LED发光效率不断突破传统光源的限制，为LED进军照明产业提供了技术保证。而从市场需求角度，LED对传统照明市场的替代效应也会极大激发LED照明市场的需求，LED照明产业极具诱惑力的市场“大蛋糕”已逐步呈现。另外，多元化台灯也是台灯发展的大趋势，台灯已经不单单是像过去那样仅仅是低端的照明，不管从外观上还是功能上，台灯都将有长足的发展。从控制上，台灯走向智能化也不可避免，这些都是为了满足人类日益增加的高质量生活需求。因此，为了顺应时代的潮流及改善国内台灯发展缓慢的情况，智能化台灯的道路势在必行，现设计一款红外感光智能化LED台灯，该台灯能根据环境光强自动调节亮度，并且能在人不在的时候自动关闭，

17、这些都符合当下节能和以人为本的主题。另外该台灯还配备了红外遥控功能，使得台灯的控制更加方便。第2章：设计基础知识介绍2.1：单片机STC89C52RC的介绍2.1.1：STC89C52RC简介 STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单晶片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。2.1.2：STC89C52RC引脚介绍： VCC：供

18、电电压。 GND：接地。 P0口：P0口第一功能为一个8位漏极开路性的双向I/O口，第二功能是在访问外部存储器时，分时提供低8位地址和8位双向数据总线。 P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口。 P2口：P2口第一功能为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，第二功能是在访问外部存储器时，输出高8位地址。 P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。 RST：复位输入。当RST端保持RST脚两个机器周期的高电平时间时完成复位操作。 ALE/：当访问外部存储器时，地址锁存允许端的输出电平用于锁存地址的地址字节。 PSEN：外部程序存储器的选通信号

19、端。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的PSEN信号将不出现。 /VP：当保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源。 XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：反向振荡器的输出,如采用外部时钟源驱动器件，应不接。2.1.3：单片机引脚图STC89C52RC引脚图见图2.12.2.1：产品特点 HC-SR501是基于红外线技术的自动控制模块，采用德国原装进口LH1778探头设计，灵敏度高，可靠性强。2.2

20、.2：主要功能特点 （1）全自动感应：人进入感应范围则输出高电平，人离开感应范围则输出低电平。 （2）两种触发方式： a:不可重复触发方式：感应输出高电平后延时一段时间，延时结束后输出低电平。 b：可重复触发方式：感应出高电平后，在延时的这一段时间内，若是有人体在感应范围内，则输出一直保持高电平，直到人离开后变成低电平，本次设计采用的就是这种触发方式。 图2.1： STC89C52RC引脚图2.2:HC-SR501介绍 （3）具有封锁时间：模块感应人体后一段时间内不接受任何信号（默认2.5s），此功能可以实现感应输出时间和封锁时间两者的间隔工作，有利于抑制各种干扰信号。 （4）工作电压范围4.

21、5V-20V，静态电流50uA，可与各种电路实现对接。2.2.3：工作原理 HC-SR501由LH1778热释电红外传感器和BISS0001组成，LH1778通过目标与背景的温差来探测目标，其工作原理是利用热释电效应，即在钛酸钡一类晶体的上、下表面设置电极，在上表面覆以黑色膜，若有红外线间歇地照射，其表面温度上升T，其晶体内部的原子排列将产生变化，引起自发极化电荷，在上下电极之间产生电压U。常用的热释电红外线光敏元件的材料有陶瓷氧化物和压晶体管，如钛酸钡、钽酸锂、硫酸三甘肽及钛铅酸铅等。热释电红外传感器内部由光学滤镜、场效应管、红外感应源(热释电元件)、偏置电阻、EMI电容等元器件组成。而BI

22、SS0001是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路。它配以热释电红外传感器和少量外接元器件构成被动式的热释电红外开关。热释电红外传感器和BISS0001组合电路如图2.2，HC-SR501的实物图如2.3所示。图2.2: 组合电路图2.3： HC-SR501实物图2.3.：PCF8591的介绍2.3.1：PCF8591简介 PCF8591是一个单片集成、单独供电、低功耗、8-bit CMOS数据获取器件。PCF8591具有4个模拟输入、1个模拟输出和1个串行I2C总线界面。PCF8591的3个地址引脚A0, A1和A2可用于硬件地址编程，允许在同个I2C总线上接入8个PCF8591器件，而无

23、需额外的硬件。在PCF8591器件上输入输出的地址、控制和数据信号都是通过双线双向I2C总线以串行的方式进行传输。2.3.2：功能 PCF8591的功能包括多路模拟输入、内置跟踪保持、8-bit模数转换和8-bit数模转换。PCF8591的最大转化速率由I2C总线的最大速率决定。本设计利用PCF8591的模数转化功能，将采集的模拟电压信号转化为数字信号以便进行光强的自动调节。2.3.3：引脚注释 PCF8591各个引脚作用如下： AIN0AIN3：模拟信号输入端。 A0A2：引脚地址端。 VDD、VSS：电源端。（2.56V） SDA、SCL：I2C 总线的数据线、时钟线。 OSC：外部时钟输

24、入端，内部时钟输出端。 EXT：内部、外部时钟选择线，使用内部时钟时 EXT 接地。 AGND：模拟信号地。 AOUT：D/A 转换输出端。 VREF：基准电源端。 该芯片的引脚图如图2.4图2.4： PCF8591 2.4：总线收发器74HC245介绍2.4.1：74HC245简介 74HC245是方向可控的八路缓冲器，主要用于实现数据总线的双向异步通信。为了保护脆弱的主控芯片，通常在主控芯片的并行界面与外部受控设备的并行界面间添加缓冲器。当主控芯片与受控设备之间需要实现双向异步通信时，自然就得选用双向的八路缓冲器了，245就是面向这种需求的。常见于同并口液晶屏、并口打印机、并口传感器或通讯

25、模块等设备的界面上。本次设计中运用这个芯片做驱动电路。2.4.2“74HC245引脚 74HC245各个引脚作用如下： 第1脚DIR，为输入输出端口转换用，DIR=“1”高电平时信号由“A”端输入“B”端输出，DIR=“0”低电平时信号由“B”端输入“A”端输出。 第29脚“A”信号输入输出端，A0=B0，A7=B7，A0与B0是一组，如果DIR=“1”OE=“0”则A1输入B1输出，其他类同。如果DIR=“0”OE=“0”则B1输入A1输出，其他类同。 第1118脚“B”信号输入输出端，功能与“A”端一样，不再描述。 第19脚OE，使能端，若该脚为“1”A/B端的信号将不导通，只有为“0”时

26、A/B端才被启用，该脚也就是起到开关的作用。 第10脚GND，电源地。 第20脚VCC，电源正极。 引脚图如图2.52.5：红外接收探头HS0038的介绍 红外接收探头，接收红外信号频率为38kHz，周期约26s，在本次设计中作为红外遥控的接收装置，实物图见图2.6图2.5： 74HC245图2.6： HS0038第3章：设计思想及硬件电路设计3.1：设计思想 本设计是基于单片机STC89C52RC的红外感光智能LED台灯，人体感应部分的核心模块是HC-SR501，当人体靠近时该模块输出高电平，没人时则输出低电平，当单片机检测到人体信号时启动自动调光功能，无人时则关闭自动调光环节。进入调光模块

27、后，由光敏电阻和PCF8591组成的调光模块检测环境亮度，并且将检测到的光强转化为模拟电信号，通过PCF8591的AD转化功能转化为数字信号，将数字信号与设定值比较，进而根据比较结果调节灯的亮度，其中灯的亮度由12个LED灯决定，即用12个LED代替灯的连续亮度变化。从而实现台灯的自动调节功能。 除此之外，本设计还兼顾了广大用户的某些场合下的特殊需求而设置了手动调节环节，手动调节分为按键调节和遥控调节，这极大增强了台灯控制的灵活性，其中遥控调节由红外遥控器和红外接收管HS0038组成，红外接收管接收遥控器发出的键值信号，单片机通过识别不同键值信号进行相应的回应，进而控制台灯的动作。3.2：单片

28、机最小系统的设计3.2.1：单片机最小系统组成 单片机最小系统由单片机，电源电路，晶振电路，复位电路四部分组成。其中单片机起控制作用，电源电路负责提供5V稳定直流电压，晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号，复位电路则是复位系统的作用。3.2.2：电源电路 电源信号为5V，取自USB界面，USB插座为A型，设计电路图如图3.1。 图3.1：电源电路3.2.3：晶振电路 晶振选用的是11.0592MHZ晶振，两端分别连到单片机的XTAL1和XTAL2，电路图如图3.2。3.2.4：复位电路 复位电路有上电复位和按键手动复位两种。 （1）上电复位：上电复位利用电容器的充电实现。在时钟电路工作后，在R

29、ST端连续给出两个机器周期的高电平就可完成复位操作。 （2）手动复位：当按下复位键后，复位端通过电阻和+5V电源接通，电容迅速放电，是RST引脚为高电平；当复位按键弹起后，+5V电源通过电阻对电容重新充电，RST引脚端出现复位正脉冲。其持续时间取决于RC电路的时间常数，从而实现手动复位。复位电路如图3.3所示。 图3.2：晶振电路 图3.3：复位电路3.3：HC-SR501模块电路 人体辐射的红外线中心波长为910um，而热释电红外线传感器的波长灵敏度在0.220um范围内几乎稳定不变，所以实际系统中常采用的是热释电红外线传感器。热释电红外线传感器主要是以非接触的形式对人体辐射的红外线进行检测

30、，将检测到的红外光谱转变成微弱的电信号，然后通过放大电路将微弱的电信号放大，最后经单片机处理以达到驱动电路从而达到使感应灯泡发光的效果。由于HC-SR501输出端直接接单片机I/O口会有干扰，因此在此搭建一个三极管电路，从而消除干扰。电路图如图3.4所示。图3.4：HC-SR501电路 该电路具体分析如下：当检测到有人靠近时，OUT输出高电平1，未检测到时输出低电平0，当OUT为1时，三极管导通，hw为0，当OUT为0时，三极管没有导通，hw为1，即检测到有人时单片机口接收到低电平，反之接收到高电平。 检测电路程序思想是当检测到人体靠近时，进入自动调光环节，由于HC-SR501只有在人体动作时

31、才会输出高电平信号，为了排除人体短时间内一直保持静止状态而产生的误判断，一旦检测到人体动作后延时一段时间，在这段延时时间内若一直检测不到人体动作则视为人离开，台灯关闭并在此进入检测环节。若在延时时间内检测到人体动作，则重新进入延时。程序框图如图3.5所示。 检测开始 人体动作？ 进入调光模块，延时一段时间，并在 这段时间内不断检测 图3.5：检测流程图3.4：调光模块电路 调光电路由一个光敏电阻和PCF8591芯片组成，光敏电阻的型号选用5516，该模块的基础是光敏电阻具有光照越强，电阻越小的特性，采集光敏电阻一端的电压值，将此电压值送入PCF8591，通过AD转化转化为数字信号，数字信号范围

32、为 00XFF 。 该电路具体分析如下：将光敏电阻一端的电信号送入AIN1，通过AD转换转化为数字信号，将数字信号与设定的数值相比较，从而让灯显示不同的亮度。数据写入和数据读取过程都是通过SCL（时钟总线）和SDA(数据总线）实现的。SDA与SCL构成IIC总串行总线，可发送和接收数据，IIC总线是Philips公司推出的芯片间串行传输总线，以两根连线即可实现完善的全双工同步数据传送，具有规范完整、结构独立和使用简单的特点。图3.6：调光模块电路图 IIC总线协议最重要的是起始信号，终止信号和应答信号。起始信号和终止信号由主机产生，应答信号是每次传输完成一个字节数据后必须有的，用于确认传输是否

33、完成，主机向设备发一个字节数据后需要设备作应答，确认设备是否收到数据，主机收一个字节数据后需要向设备发一个应答信号，告诉设备数据是否收到。 （1）起始信号:在时钟线保持高电平期间，数据线出现由高电平向低电平变化时启动IIC总线。 (2) 终止信号:在时钟线保持高电平期间，数据线出现由低电平向高电平变化时停止I2C总线。 (3) 应答信号:应答信号在第9个时钟位上出现，接收器输出低电平为应答信号(A)，输出高电平则为非应答信号(/A)。 IIC数据传输:SCL为高电平时将SDA上数据发走，所以SDA上数据必须在SCL为高电平期间保持稳定，IIC总线首先传输的是数据最高位，最后是最低位。起始信号，

34、终止信号时序图如图3.7所示，数据传输时序图如图3.8所示。 3.5：红外遥控模块电路 红外遥控电路由红外发射与红外接收两部分组成，红外发射即遥控器，红外接收即红外接收头HS0038，HS0038接收到遥控器的键值，然后将键值与设定的值比较，从而控制台灯工作。红外发射电路如图3.9所示，很显然，当TXD1=0时，数据将被发射出去。红外遥控电路图如图3.10所示。图3.7：起始信号，终止信号时序图图3.8：数据传输时序图 图3.9： 红外发射电路图3.10： 红外遥控电路3.6：发光电路的设计 发光电路图如图3.11（a),3.11(b),3.11(c)所示。由于单片机的驱动能力很弱，因此单片机

35、在此电路中只做控制。为了保护脆弱的主控芯片，通常在主控芯片的并行界面与外部受控设备的并行界面间添加缓冲器。当主控芯片与受控设备之间需要实现双向异步通信时，自然就得选用双向的八路缓冲器了，74HC245就是面向这种需求的。常见于同并口液晶屏、并口打印机、并口传感器或通讯模块等设备的界面上。因此，本次驱动元件选用74HC245。由电路图可知，当单片机上A0A3或者D0D3上任意一个I/O口为低电平时，对应的LED就会导通。图3.11（a）： 发光电路图图3.11（b）： 发光电路图图3.11（c）： 发光电路图第4章：软件部分4.1：软件思路总述 在完成硬件电路后软件的设计成了整个设计的核心问题，

36、本次设计默认模式是自动调控模式，也就是说开启台灯马上进入人体检测，若检测到有人靠近即进入自动调光，在这不断的检测之中插入按键及遥控的扫描，如果检测到遥控或者按键动作则优先进入相应的处理程序，按键和遥控键各有三个，相对应的功能分别是开关、模式调节、台灯亮度调节，开关即台灯的总开关，开关关闭则台灯灭，无法对台灯进行任何调节，模式调节负责在自动和手动两种方式之间调节，台灯亮度调节只有在手动模式下才能生效，用以手动调节台灯亮度，亮度分为四档。4.2：PCF8591的A/D转化的实现4.2.1：PCF8591程序介绍 PCF8591程序是基于IIC协议的通信程序，它分为读与写两个部分。写程序包括了开始信

37、号（iicstart），写字节（iicsendbyte），结束信号（iicstop）及应答信号（ACK=0），读程序包括了开始信号（iicstart），写字节（iicsendbyte），结束信号（iicstop），应答信号（ACK=0）和非应答信号（ACK=1）。4.2.2:iicstart程序 iicstart的时序图如图4.1所示，由时序图可知，当SCL为高点平时，SDA由高电平到低电平的跳变为起始信号，且对高低电平持续时间有要求，具体过程如下：SDA=1，SCL=1，延时5us，SDA=0，SCL=0，延时5us。图4.1：iicstart时序图4.2.3:iicstop程序 iicst

38、op的时序图如图4.2所示，由时序图可知，当SCL为高点平时，SDA由低电平到高电平的跳变为终止信号，且对高低电平持续时间有要求，具体过程如下：SDA=0，SCL=1，延时5us，SDA=1，延时5us。图4.2：iicstop时序图4.2.4：iicsendbyte程序 SDA上传输的数据必须在SCL为高电平期间保持稳定，只有当SCL=0时SDA允许变化，由IIC协议知，写数据总是先写入高位，最后写入低位。4.2.5：应答信号ACK应答信号（ACK）：处理器把数据发给外接IIC设备，如何知道IIC设备数据已经收到呢？就需要外接IIC设备回应一个信号给处理器。处理器发完8bit数据后就不再驱动

39、总线了（SDA引脚变输入），而SDA和SDL硬件设计时都有上拉电阻，所以这时候SDA变成高电平。那么在第8个数据位，如果外接IIC设备能收到信号的话接着在第9个周期把SDA拉低，那么处理器检测到SDA拉低就能知道外接IIC设备数据已经收到。其时序图如图4.3所示。其具体过程如下：SDA=1,SCL=0，延时2us，SCL=1，延时5us，if（SDA=0),则产生应答信号，SDA=1,SCL=0。4.2.6：非应答信号ACK 在读程序结束时设备发出非应答信号（ACK=1)，表明读取结束。其时序图如图4.4所示。 图4.3：应答信号时序图 图4.4：非应答信号时序图4.2.7：iicreadbyte程序 iicresadbyte和iicwritebyte一样，也是从高位先读取数据，最后读低位。4.2.8：写数据writeIIC IIC总线系统中的每一片 PCF8591通过发送有效地址到该器件来启动。该地址包括固定部分和可编 程部分。可编程部分必须根据地址引脚 A0、A1 和 A2 来设置。IIC总线协议中地址必须是起始条件后作为第一个位元组发送。地址