基于單片機的智能光控路燈的設(shè)計

1、<p>　　工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）</p><p>　　題 目：基于單片機的智能光控路燈的設(shè)計 </p><p>　　專 業(yè)： 機電技術(shù)教育 </p><p>　　班 級： *** </p><p>

2、　　姓 名： *** </p><p>　　學(xué) 號： 1664070101 </p><p>　　指導(dǎo)教師： *** </p><p>　　日 期： 2011年6月

3、 </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　引言：1</b></p><p>　　1 概況與現(xiàn)狀分析2</p><p>　　1.1 智能路燈發(fā)展的概況2</p><p>　　1.2 現(xiàn)狀分析2</p><p&g

4、t;　　2 總體電路設(shè)計及方案論證3</p><p>　　2.1 總體電路設(shè)計及分析3</p><p>　　2.2 方案論證4</p><p>　　2.2.1 傳感電路部分4</p><p>　　2.2.2 執(zhí)行電路部分4</p><p><b>　　3 單片機介紹5</b></

5、p><p>　　3.1 單片機概述5</p><p>　　3.2 單片機的主要功能及應(yīng)用領(lǐng)域6</p><p>　　3.3 單片機的發(fā)展趨勢7</p><p>　　4 硬件電路設(shè)計8</p><p>　　4.1 AT89c51簡介8</p><p>　　4.2 光敏電阻介紹11

6、</p><p>　　4.3 LM324簡介12</p><p>　　4.4 單片機最小系統(tǒng)電路12</p><p>　　4.5 光電檢測電路12</p><p>　　4.6 路燈控制電路13</p><p>　　4.7 硬件電路原理圖14</p><p><b>

7、　　5 軟件設(shè)計15</b></p><p>　　5.1 protues軟件介紹15</p><p>　　5.2 keil c51簡介16</p><p>　　5.3 主程序17</p><p>　　6 系統(tǒng)調(diào)試及仿真18</p><p>　　6.1 系統(tǒng)調(diào)試18</p>

8、<p>　　6.2 系統(tǒng)仿真18</p><p>　　7 總結(jié)與致謝21</p><p><b>　　參考文獻22</b></p><p><b>　　源程序24</b></p><p>　　基于單片機的智能光控路燈的設(shè)計</p><p>　　摘要：隨著社

9、會需求和單片機應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴展，各類智能產(chǎn)品、控制系統(tǒng)都是以單片機技術(shù)為核心來進行開發(fā)設(shè)計的。本系統(tǒng)采用MSC-51系列單片機AT89C51和相關(guān)的光電檢測設(shè)備設(shè)計智能路燈控制器，實現(xiàn)了能根據(jù)實際光線條件通過8051芯片的P1口控制路燈開關(guān)的功能。</p><p>　　關(guān)鍵詞：路燈；單片機技術(shù)；控制</p><p><b>　　引言：</b></p>

10、<p>　　隨著夜晚的來臨，城市里華燈初上，人們消除了白天的繁忙，漫步穿行于城市的街道上。在那霓虹漫彩的燈光下，一個個孩子歡快的玩耍著，一對對男女漫步于小道里、花園中，一輛輛汽車奔馳于公路上。路燈已經(jīng)成為一個城市的照明系統(tǒng)不可分割更無可替代的一部分，在城市照明中發(fā)揮著舉足輕重的作用，而其所依靠的就是路燈自動控制系統(tǒng)。路燈控制方式很多，本系統(tǒng)采用MSC-51系列單片機AT89C51和相關(guān)的光電檢測設(shè)備來設(shè)計智能光控路燈控制器，實

11、現(xiàn)了能根據(jù)實際光線條件通過8051芯片的P1口控制路燈開關(guān)的功能。隨著社會文明的不斷發(fā)展，城市照明已不僅局限于街道的照明，而且發(fā)展成了了城市景觀等裝飾性照明的綜合市政工程。社會對亮燈率、開關(guān)燈的準(zhǔn)確率、故障檢測的實時性和維修的及時性要求不斷提高，利用51系列單片機可編程控制八位邏輯I/O端口實現(xiàn)路燈的智能化，達到節(jié)能、自動控制的目的,避免了傳統(tǒng)電路對能源的浪費，且路燈的自動控制更方便了工作人員的管理。本系統(tǒng)實用性強、操作簡單。而且所用的

12、路燈采用LED燈。眾所周知，LED是目前最為節(jié)能的發(fā)光元件，通過采用LED發(fā)光可以節(jié)省大量的電能，而且LED發(fā)光柔和，亮度適中，對環(huán)境無污染，</p><p>　　1 概況與現(xiàn)狀分析 </p><p>　　1.1 智能路燈發(fā)展的概況</p><p>　　目前，路燈系統(tǒng)一般采用鈉燈、水銀燈、金鹵燈等燈具。這類燈具有發(fā)光效率高、光色好、安裝簡易等優(yōu)點，被廣泛使用，但同

13、時也存在著諸如：功率因子低、對電壓要求嚴(yán)格、耗電量大等缺點[1]。</p><p>　　我國目前大部分城市都采用全夜燈的方式進行照明，普遍存在的問題有兩點：一方面因為后半夜行人稀少，采用全夜燈的方式浪費太大，因此，有的地方采取前半夜全亮，后半夜全滅的照明方式；有的地方在后半夜采用亮一隔一或亮一隔二的節(jié)能措施，此種方式雖然節(jié)約了電費支出，卻帶來了社會治安和交通安全問題，不利于城市安全問題。</p>&

14、lt;p>　　另一方面，在后半夜因行人稀少，而應(yīng)該降低路燈的亮度，以避免光源污染，影響居民的晚間的休息。但由于后半夜是用電低谷期，電力系統(tǒng)電壓升高，路燈反而比白天更亮了。這不僅造成了能源浪費，還大大影響了設(shè)備和燈具的使用壽命。目前，路燈照明廣泛采用高壓鈉燈，其設(shè)計壽命在12000小時以上，在正常情況下至少可用3年，但是由于超壓使用，現(xiàn)在路燈的使用壽命僅僅只有1年左右，有的甚至只有幾個月，造成維護和材料的極大浪費。較高的電壓不僅不能

15、讓負載設(shè)備更好的工作，而且還會造成發(fā)熱及過早損壞，還會造成不必要的電費開支。</p><p>　　而且，我國絕大多數(shù)地區(qū)的路燈關(guān)開燈都是采用人工控制或者定時控制，這樣也有許多不利之處：若采用人工控制，則路燈開關(guān)存在著一定的不確定性，同時也占用了一定的人力資源；定時控制則存在著夏冬季白黑晝時間不同的情況，使得天還沒黑路燈就開，天還沒亮路燈就滅的情況，大大影響了人們的日常出生活。</p><p&g

16、t;<b>　　1.2 現(xiàn)狀分析</b></p><p>　　近年來，隨著科技的不斷發(fā)展，各種路燈控制器也被不斷的研究出來。其中，美國和日本主要集中在研究緊湊型熒光燈和鎮(zhèn)流器熒光燈兩個方面[2]。而我國目前的市場上有多種路燈節(jié)能控制產(chǎn)品，能達到一定的節(jié)能效果，但就功能和效果上還不能盡如人意，主要有以下幾種情況：第一種，采用自耦變壓器及磁飽和電抗器的降壓技術(shù)。其不足是由于反應(yīng)速度較慢，用電高

17、峰時電壓降到非穩(wěn)定區(qū)容易造成燈光閃滅，不能自動調(diào)節(jié)，同時如果電壓突然升高，則會對燈具造成損壞，相對來說穩(wěn)壓效果較差；第二種是采用電子器件構(gòu)成的可控硅式設(shè)備。該設(shè)備主要采取簡單的相控技術(shù)，不足之處是元器件較容易發(fā)熱損壞。而為了更好的達到控制的目的，現(xiàn)在國內(nèi)外都開始采用智能控制方式，如光控、聲控、時控等，國外甚至開始采用太陽能供能光控方式來控制路燈，基本可以達到完全自給自足的效果。而本文中研究的就是光控路燈的控制器設(shè)計。</p>

18、<p>　　2 總體電路設(shè)計及方案論證</p><p>　　2.1 總體電路設(shè)計及分析</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計課題是《基于單片機的智能光控路燈的設(shè)計》。此課題要求以路燈控制器為對象，完成硬件系統(tǒng)和軟件程序的設(shè)計，實現(xiàn)以光線強弱和延時兩種方式來控制路燈的亮滅功能，屬于軟硬件相結(jié)合的題目。其中硬件電路部分主要包括以下幾個部分：單片機最小系統(tǒng)、路燈控制電路部分、光電檢測電

19、路部分；軟件部分主要包括二個電子軟件Protues、 Keil-C51軟件和路燈控制、光電檢測兩個程序模塊。工作原理如下圖所示：</p><p>　　圖2-1 工作原理圖</p><p>　　本系統(tǒng)需要如下電路元器件，其中電路元器件及相關(guān)參數(shù)的需求：</p><p>　?。?）AT89C51實驗板一塊。</p><p>　?。?）單片機最小系

20、統(tǒng)所需的12M晶振一個，22pF電容兩個，復(fù)位開關(guān)一個，20uF極性電容一個，1K電阻一個。</p><p>　　（3）路燈控制電路部分所需的LED燈八個，100歐姆電阻八個。</p><p>　?。?）光電檢測電路所需的10K電阻兩個，110K電位器一個，光敏電阻一個，LM324芯片一片。</p><p>　?。?）+5V直流電壓源一個。</p>&

21、lt;p><b>　　實驗所用設(shè)備器材：</b></p><p>　　PC機一臺及相關(guān)軟件。</p><p>　　最小系統(tǒng)是51單片機的最基本的組成部分，51單片機的引腳雖然只有四十，但它有很多的擴展功能，根據(jù)相應(yīng)的課題設(shè)計要求可以設(shè)計相應(yīng)的外圍電路。此外，在本課題的設(shè)計過程中，還應(yīng)注意P0口，通常P0-P3口用作通用I/OK口，當(dāng)P0接口用于I/O口時，必須接

22、上拉電阻，而其他接口不需要。</p><p><b>　　2.2 方案論證</b></p><p>　　工作原理確定以后便需要制定實行的方案。實現(xiàn)本文中所要求的方案有很多，因此，便需要對各種方案進行論證。論證如下：</p><p>　　2.2.1 傳感電路部分 </p><p>　　方案一：使用光敏電阻與電源相連，通過上

23、拉電阻給51單片機輸入信號，并進行相應(yīng)的后續(xù)程序操作。</p><p>　　方案二：使用光敏電阻和三極管聯(lián)合驅(qū)動的方式，提供給單片機輸入傳感信號。</p><p>　　由于方案二提供的輸入信號相對來說對環(huán)境的要求較高，難以實現(xiàn)且不符合系統(tǒng)在現(xiàn)實生活中的實用性等原則，故選取方案一。</p><p>　　2.2.2 執(zhí)行電路部分</p><p>

24、　　方案一：由單片機端口對相應(yīng)電路進行操作；</p><p>　　方案二：由單片機對后續(xù)的執(zhí)行元件進行操作，如繼電器等相關(guān)的執(zhí)行元件。</p><p>　　方案三：使用LM324芯片，含有四個運算放大器，電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用。</p><p>　　由于方案三使用LM324芯片等相關(guān)元件，使系統(tǒng)的設(shè)計更加接近實際應(yīng)用，在實際應(yīng)用中，系統(tǒng)是由電子電路

25、→電氣電路的控制，使用LM324等可使系統(tǒng)的現(xiàn)實性大大增強。</p><p><b>　　3 單片機介紹</b></p><p>　　3.1 單片機概述</p><p>　　單片機是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力（如算術(shù)運算、邏輯運算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理）的微處理器（CPU）、隨機數(shù)據(jù)存儲器（RAM）、只讀存儲器（ROM

26、）、輸入/輸出電路（I/O口）等電路集成到單片芯片上，構(gòu)成一個最小而完善的計算機系統(tǒng)。有時還包括定時器/計數(shù)器，串行通信口、顯示驅(qū)動電路（LCD或LED驅(qū)動電路）、脈寬調(diào)制電路（PWM）、模擬多路轉(zhuǎn)換器以及A/D轉(zhuǎn)換器等電路，并具有獨立的指令系統(tǒng)[3]。這些電路能在軟件控制之下，準(zhǔn)確、迅速、高效地完成程序設(shè)計者事先規(guī)定的任務(wù)。它能夠單獨地完成現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)所要求的智能化控制功能。</p><p>　　單片機不同

27、于單板機，芯片在沒有開發(fā)出來以前，只具有功能極其強大的超大規(guī)模集成電路，如果再賦予它特定的程序，它便是一個最小的、完整的微型計算機控制系統(tǒng)。單片機的使用需要用戶了解其芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的指令系統(tǒng)以及其他一些集成電路設(shè)計技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計所需要的理論技術(shù)。在特定的程序控制下，就能使該芯片實現(xiàn)特定的功能。</p><p>　　然而，不同單片機的硬件結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)不盡相同，即它們的技術(shù)特征也不同，硬件特征主要和單片機芯片

28、的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)，因此，設(shè)計人員必須熟練掌握其性能是否滿足需要的功能和應(yīng)用系統(tǒng)所要求的特性指標(biāo)（功能特性、控制特性和相關(guān)的電氣參數(shù)特性等），這些信息我們可以從生產(chǎn)廠商的技術(shù)手冊中得到。指令特性則指我們熟悉的單片機尋址方式、數(shù)據(jù)處理和邏輯處理方法、輸入/輸出特性等。開發(fā)環(huán)境包括指令的兼容性及可移植性，軟、硬件資源等。要利用單片機開發(fā)實際的應(yīng)用系統(tǒng)，就必須掌握其硬件結(jié)構(gòu)特征、指令系統(tǒng)和開發(fā)環(huán)境。</p><p>　　單

29、片機控制系統(tǒng)已基本取代了以前復(fù)雜的電子線路或數(shù)字電路構(gòu)成的控制系統(tǒng)，用軟件來實現(xiàn)產(chǎn)品的智能化。現(xiàn)在，單片機的控制范疇無所不在，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。</p><p>　　單片機的應(yīng)用意義遠不限于它的應(yīng)用范疇或由此帶來的經(jīng)濟效益，更重要的是它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制方法和設(shè)計理念，向著嵌入式系統(tǒng)方向發(fā)展。隨著嵌入式系統(tǒng)的快速發(fā)展和在各行各業(yè)的深入應(yīng)用，人們的電子設(shè)備的小型化、智能化的要求也越來越高。在航空航天、機

30、械加工、工程控制、智能儀器儀表、家用電器、通信系統(tǒng)等領(lǐng)域，單片機都正在發(fā)生著非常重要的作用。單片機應(yīng)用技術(shù)業(yè)已成為現(xiàn)代電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域十分重要的高新技術(shù)之一，是電子工程技術(shù)人員必備的知識技能，它能使你設(shè)計出更具智能化和方便的產(chǎn)品。</p><p>　　單片機及其應(yīng)用系統(tǒng)之所以能發(fā)揮著如此重要的作用，歸納起來有如下的原因：</p><p>　?。?）單片機具有體積小、功能強、價格低、使用靈活

31、等特點，具有明顯的優(yōu)勢和廣闊的應(yīng)用前景。</p><p>　?。?）單片機具有獨立的指令系統(tǒng)，可以將我們的設(shè)計思想充分表達出來，使產(chǎn)品智能化。</p><p>　　（3）系統(tǒng)配置以滿足控制對象的要求出發(fā)點，使得系統(tǒng)具有較高的性價比。</p><p>　　（4）應(yīng)用系統(tǒng)通常將程序駐留在片內(nèi)（外）ROM中，抗干擾能力強，可靠性高，使用方便。</p><

32、;p>　?。?）單片機本身并不具備開發(fā)能力，一般情況下，需要借助專用的開發(fā)工具在相應(yīng)的開發(fā)環(huán)境下，進行系統(tǒng)的開發(fā)和調(diào)試，但最終形成的產(chǎn)品簡單實用，成本低，效益高。</p><p>　?。?）單片機應(yīng)用系統(tǒng)所使用的存儲芯片可選用EPROM、EEPROM、OTP芯片或利用掩膜形式生產(chǎn)，便于批量生產(chǎn)和應(yīng)用。大多數(shù)單片機如51系列，開發(fā)芯片和擴展應(yīng)用芯片相互配套，降低了系統(tǒng)成本。</p><p&

33、gt;　?。?）由于系統(tǒng)小巧玲瓏，控制功能強、體積小，便于嵌入被控設(shè)備內(nèi)，大大推動了產(chǎn)品的智能化。</p><p>　　單片微型計算機是微型計算機的一個重要分支，也是頗具生命力的機種。單片機微型計算機簡稱單片機，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。</p><p>　　通常，單片機由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計算機的基本功能部件：中央處理器、存儲器和I/O接口電路等。因此，單片機只

34、需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個單片機控制系統(tǒng)。</p><p>　　單片機經(jīng)過1、2、3、4代的發(fā)展，以達到了32位單片機，是目前單片機的頂級產(chǎn)品，具有極高的運算速度。隨著微電子技術(shù)和集成電子技術(shù)的不斷發(fā)展，單片機正朝著高集成度、低功耗、低電壓、多功能方向發(fā)展。MCS-51系列單片是眾多單片機中的一種，由于它們都是基于8051內(nèi)核發(fā)展起來的，所以稱51單片機，而本次設(shè)計就是基于51單片機完成的。&

35、lt;/p><p>　　3.2 單片機的主要功能及應(yīng)用領(lǐng)域</p><p>　　現(xiàn)在的單片機功能越來越強大，集成度越來越高，有很多曾經(jīng)的外圍器件都已經(jīng)在內(nèi)部集成。</p><p>　　它的功能很多：比較器；模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換器；PWM；多種多樣的接口；LCD驅(qū)動；存儲器等等。同時它也是計算機—單片微型計算機。部分單片機的計算能力已經(jīng)比早期PC的CPU強大，速度也越來越快。

36、甚至也有類似雙核CPU的設(shè)計出現(xiàn)。因為能夠運行程序，所以可以做很多的事情。幾乎您上網(wǎng)用的計算機能做的事情，它都同樣能做。只是能力沒那么強大。比如：可以讀寫硬盤、可以接受按鍵輸入、可以顯示輸出、可以驅(qū)動打印、您甚至可以給它接個鼠標(biāo)。當(dāng)然這可能涉及一些接口的問題，但是CPU也不是直接做這些事情的。</p><p>　　它的輸入輸出，如前面所說，也是多種多樣的?？梢允悄M量，也可以是數(shù)字量，標(biāo)準(zhǔn)的USB接口也已經(jīng)集成在

37、了單片機內(nèi)部。</p><p>　　此外，單片機的體積小、價格低、可靠性高、適用面寬、有著其本身的指令系統(tǒng)等諸多優(yōu)勢，在各行各業(yè)都得到廣泛應(yīng)用。單片機的應(yīng)用領(lǐng)域可歸納為幾個方面：</p><p>　　（1）智能化家用電器：各種家用電器普遍采用單片機智能化控制代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電子線路控制，升級換代，提高檔次。如洗衣機、空調(diào)、電視機、錄像機、微波爐、電冰箱、電飯煲以及各種視聽設(shè)備等。 

38、 （2）辦公自動化設(shè)備：現(xiàn)代辦公室使用的大量通信和辦公設(shè)備多數(shù)嵌入了單片機。如打印機、復(fù)印機、傳真機、繪圖機、考勤機、電話以及通用計算機中的鍵盤譯碼、磁盤驅(qū)動等。  （3）商業(yè)營銷設(shè)備：在商業(yè)營銷系統(tǒng)中已廣泛使用的電子秤、收款機、條形碼閱讀器、IC卡刷卡機、出租車計價器以及倉儲安全監(jiān)測系統(tǒng)、商場保安系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、冷凍保險系統(tǒng)等都采用了單片機控制。  （4）工業(yè)自動化控制：工業(yè)自動化控制是最早采用單

39、片機控制的領(lǐng)域之一。如各種測控系統(tǒng)、過程控制、機電一體化、PLC等。在化工、建筑、冶金等各種工業(yè)領(lǐng)域都要用到單片機控制。  （5）智能化儀表：采用單片機的智能化儀表大大提升了儀表的檔次，強化了功能。如數(shù)據(jù)處理和存儲、故障診斷、聯(lián)網(wǎng)集控等。  （6）智能化通信產(chǎn)品：最突出的是手機，當(dāng)然手機內(nèi)的芯片屬專用型單片機。  （7）汽車電子產(chǎn)品：現(xiàn)代汽車的集中顯示系統(tǒng)、動力監(jiān)測控制系統(tǒng)、自</p

40、><p>　　單片機應(yīng)用的意義不僅在于它的廣闊范圍及所帶來的經(jīng)濟效益，更重要的意義在于，單片機的應(yīng)用從根本上改變了控制系統(tǒng)傳統(tǒng)的設(shè)計思想和設(shè)計方法。以前采用硬件電路實現(xiàn)的大部分控制功能，正在用單片機通過軟件方法來實現(xiàn)。以前自動控制中的PID調(diào)節(jié)，現(xiàn)在可以用單片機實現(xiàn)具有智能化的數(shù)字計算控制、模糊控制和自適應(yīng)控制。這種以軟件取代硬件并能提高系統(tǒng)性能的控制技術(shù)稱為微控技術(shù)。隨著單片機應(yīng)用的推廣，微控制技術(shù)將不斷發(fā)展完善。

41、</p><p>　　3.3 單片機的發(fā)展趨勢</p><p>　　隨著微電子技術(shù)和集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，目前各個公司研制出了能夠適用于各種領(lǐng)域的單片機。高性能單片機芯片市場也異?；钴S，采用新技術(shù)，使單片機的種類、性能不斷提高，應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴大[4]。單片機的改進和發(fā)展歸納起來有以下幾個方面：</p><p>　?。?）CPU的改進：現(xiàn)在CPU開始采用雙CPU結(jié)

42、構(gòu)，提高了芯片的處理能力。</p><p>　　（2）存儲器的發(fā)展：增大了片內(nèi)存儲器容量；片內(nèi)采用EEPROM和Flash可在線編程，讀/寫更方便；采用了編程加密技術(shù)。</p><p>　?。?）內(nèi)部資源增多：片內(nèi)資源越豐富，產(chǎn)品的體積就越小，可靠性就越高。</p><p>　?。?）I/O接口形式增多，性能提高。</p><p>　?。?）

43、引腳的多功能化：單片機現(xiàn)在普遍采用管腳復(fù)用的設(shè)計方案。</p><p>　?。?）低電壓和低功耗：單片機制造時普遍采用CMOS工藝。</p><p><b>　　4 硬件電路設(shè)計</b></p><p>　　4.1 AT89c51簡介</p><p>　　MCS-51系列單片機是由美國的Intel公司開發(fā)研制，并于19

44、80年推出的產(chǎn)品。與MCS-48系列單片機相比，其以典型的體系結(jié)構(gòu)和完善的專用寄存器集中管理方式，方便的邏輯位操作功能及豐富的指令系統(tǒng)[5]，堪稱一代“名機”，為之后的其他單片機的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。因此，MCS-51系列單片機結(jié)構(gòu)先進，功能強大，增加了更多的電路單元和功能模塊，指令數(shù)達111條。其中的代表作便是AT89C5x系列單片機，而本文所用的便是AT89C51單片機?，F(xiàn)簡要介紹如下： </p><p><

45、;b>　　1. 中斷系統(tǒng)</b></p><p>　　8051具備較完善的中斷功能，有兩個外中斷、兩個定時/計數(shù)器中斷和一個串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級的優(yōu)先級別選擇。</p><p><b>　　2. 時鐘電路</b></p><p>　　8051內(nèi)置最高頻率達12MHz的時鐘電路，用于產(chǎn)生整個單片機運行的

46、脈沖時序，但8051單片機需外置振蕩電容。</p><p>　　3. 8051的引腳說明</p><p>　　8051系列單片機中的8031、8051及8751均采用40Pin封裝的雙列直接DIP結(jié)構(gòu)，右圖是它們的引腳配置，40個引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時鐘線兩根，4組8位共32個I/O口，中斷口線與P3口線復(fù)用?，F(xiàn)在我們對這些引腳的功能加以說明：</p>

47、<p>　　圖4-1 AT89C51引腳</p><p>　　Pin9: RESET/復(fù)位信號復(fù)用腳，當(dāng)8051通電，時鐘電路開始工作，在RESET引腳上出現(xiàn)24個時鐘周期以上的高電平，系統(tǒng)即初始復(fù)位。初始化后，程序計數(shù)器PC指向0000H，P0-P3輸出口全部為高電平，堆棧指針寫入07H，其它專用寄存器被清“0”。RESET由高電平下降為低電平后，系統(tǒng)即從0000H地址開始執(zhí)行程序。然而，初始復(fù)位不

48、改變RAM（包括工作寄存器R0-R7）的狀態(tài)，8051的初始態(tài)[6]。</p><p>　　8051的復(fù)位方式可以是自動復(fù)位，也可以是手動復(fù)位，見下圖。此外，RESET/還是一復(fù)用腳，Vcc掉電其間，此腳可接上備用電源，以保證單片機內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)不丟失。</p><p>　　圖4-2 AT89C51的復(fù)位方式</p><p>　　·Pin30:ALE當(dāng)訪

49、問外部程序器時，ALE(地址鎖存)的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。而訪問內(nèi)部程序存儲器時，ALE端將有一個1/6時鐘頻率的正脈沖信號，這個信號可以用于識別單片機是否工作，也可以當(dāng)作一個時鐘向外輸出。更有一個特點，當(dāng)訪問外部程序存儲器，ALE會跳過一個脈沖。如果單片機是EPROM，在編程其間，將用于輸入編程脈沖。</p><p>　　·Pin29:當(dāng)訪問外部程序存儲器時，此腳輸出負脈沖選通信號，PC的16位

50、地址數(shù)據(jù)將出現(xiàn)在P0和P2口上，外部程序存儲器則把指令數(shù)據(jù)放到P0口上，由CPU讀入并執(zhí)行。</p><p>　　·Pin31:EA/程序存儲器的內(nèi)外部選通線，8051和8751單片機，內(nèi)置有4kB的程序存儲器，當(dāng)EA為高電平并且程序地址小于4kB時，讀取內(nèi)部程序存儲器指令數(shù)據(jù)，而超過4kB地址則讀取外部指令數(shù)據(jù)。如EA為低電平，則不管地址大小，一律讀取外部程序存儲器指令。顯然，對內(nèi)部無程序存儲器的80

51、31,EA端必須接地。</p><p><b>　　4. 存儲器系統(tǒng)</b></p><p>　　8051單片機存儲器在的物理結(jié)構(gòu)上分為程序存儲器空間和數(shù)據(jù)存儲器空間，程序存儲器ROM：我們?yōu)榱俗寙纹瑱C實現(xiàn)某一功能，需要利用利用匯編語言或其他語言編寫一些源程序，然后再燒錄到芯片中。</p><p>　　我們編寫的這些程序，就存儲在程序存儲器空

52、間中。數(shù)據(jù)存儲器RAM：我們編寫的源程序，在運行的過程中，會產(chǎn)生一些臨時的運算結(jié)果，這些結(jié)果需要臨時存放在一個地方，這個地方就是數(shù)據(jù)寄存器。</p><p>　　8051單片機具有四個存儲器空間：</p><p>　?。?）片內(nèi)程序存儲器，即單片機芯片內(nèi)置的存儲空間</p><p>　?。?）片外程序存儲器，即當(dāng)單片機芯片內(nèi)置的存儲空間不夠使用時，我們需要外加的一個

53、存儲器芯片</p><p>　?。?）片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器，即單片機芯片內(nèi)置的存儲空間</p><p>　?。?）片外數(shù)據(jù)存儲器，即當(dāng)單片機芯片內(nèi)置的存儲空間不夠使用時，我們需要外加的一個存儲器芯片</p><p>　　但從用戶使用的角度，8051存儲器地址空間分為三類：</p><p>　　1.片內(nèi)片外統(tǒng)一編址的0000H--FFFFH的64K字

54、節(jié)的程序存儲器地址空間，用16位地址。2.64K字節(jié)片外數(shù)據(jù)存儲器空間，地址也是從0000H--FFFFH用16位地址。3.256字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器空間，用8位地址[7]。</p><p>　　一、程序存儲器地址空間</p><p>　　8051程序存儲器用于存放編寫好的程序和表格常數(shù)。程序存儲器通過16位程序計數(shù)器PC尋址。尋址能力為64K字節(jié)。片內(nèi)ROM為4KB。地址為0000H--0FF

55、FH。片外最多可擴至64K字節(jié)。地址為1000H--FFFFH。片內(nèi)片外是統(tǒng)一編址的。當(dāng)引腳EA接高電平時，8051程序計數(shù)器PC在0000H--0FFFH范圍內(nèi)，即前4K字節(jié)地址執(zhí)行片內(nèi)ROM中的程序。當(dāng)指令地址超過0FFFH后，就自動轉(zhuǎn)向片外ROM中取指令。</p><p>　　程序存儲器的某些單元是留給系統(tǒng)使用的。存儲單元0000H--0002H用作8051上電復(fù)位后引導(dǎo)程序存放單元。因為8051上電復(fù)位后

56、程序計數(shù)器PC的內(nèi)容為0000H，所以CPU總是從0000H開始執(zhí)行程序，如果在這三個單元中有跳轉(zhuǎn)指令，那么，程序就被引導(dǎo)到轉(zhuǎn)移指令所指的ROM空間去執(zhí)行。</p><p>　　0003H--0023H單元被均勻的分為5段。用作5個中斷服務(wù)程序的入口。因為5個入口之間間隔較小，因此一般來說，這五個入口都是存放著一條跳轉(zhuǎn)指令，而把真正的中斷服務(wù)程序安排在后面的存儲單元中。</p><p>&

57、lt;b>　　二、數(shù)據(jù)存儲器空間</b></p><p>　　數(shù)據(jù)存儲器RAM用于存放運算中的結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存或緩沖、標(biāo)志位等。數(shù)據(jù)存儲空間也分為片內(nèi)和片外兩大部分，即片內(nèi)RAM和片外RAM。</p><p>　　(1) 片外數(shù)據(jù)存儲器</p><p>　　外部數(shù)據(jù)存儲器又稱為外部數(shù)據(jù)RAM，當(dāng)805l片內(nèi)256個字節(jié)的數(shù)據(jù)RAM不能滿足數(shù)量上的要求

58、時，可通過總線端口和其它I／O端口擴展外部數(shù)據(jù)RAM(擴展方法見相關(guān)章節(jié))，其最大容量可達64K字節(jié)。地址從0000H--FFFFH。外部數(shù)據(jù)RAM與內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM的功用基本相同，但外部數(shù)據(jù)RAM不能進行堆棧操作[8]。</p><p>　　(2) 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器</p><p>　　片內(nèi)RAM數(shù)據(jù)存儲器最大尋址空間為256字節(jié)。他們又分為兩個部分。</p><p>

59、;　　低128字節(jié)00H--7FH是真正的RAM區(qū)</p><p>　　低128字節(jié)中地址00H一1F的32個單元，安排為四組工作寄存器。每組又分為8個寄存器區(qū)R0--R7。</p><p>　　4.2 光敏電阻介紹</p><p>　　光敏電阻是一種特殊的電阻，其阻值隨著光線強度的變化而變化。其工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)。在半導(dǎo)體光敏材料兩端裝上電極引線，將其封裝

60、在帶有透明窗的管殼里就構(gòu)成光敏電阻如圖所示。為了增加靈敏度，兩電極常做成梳狀。構(gòu)成光敏電阻的材料有金屬的硫化物、硒化物、碲化物等半導(dǎo)體。 </p><p>　　半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于半導(dǎo)體導(dǎo)帶內(nèi)載流子數(shù)目的多少。當(dāng)光敏電阻受到光照時，價帶中的電子吸收光子能量后躍遷到導(dǎo)帶，成為自由電子，同時產(chǎn)生空穴，電子—空穴對的出現(xiàn)使電阻率變小。光照愈強，光生電子—空穴對就越多，阻值就愈低。當(dāng)光敏電阻兩端加上電壓后，流過光敏電阻

61、的電流隨光照增大而增大。入射光消失，電子-空穴對逐漸復(fù)合，電阻也逐漸恢復(fù)原值，電流也逐漸減小。</p><p>　　在光敏電阻兩端的金屬電極之間加上電壓，其中便有電流通過，受到適當(dāng)波長的光線照射時，電流就會隨光強的增加而變大，從而實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。光敏電阻沒有極性，純粹是一個電阻器件，使用時既可加直流電壓，也可以加交流電壓。</p><p>　　光敏電阻是采用半導(dǎo)體材料制作，利用內(nèi)光電效應(yīng)工作

62、的光電元件。它在光線的作用下其阻值往往變小，這種現(xiàn)象稱為光導(dǎo)效應(yīng)，因此，光敏電阻又稱光導(dǎo)管。用于制造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導(dǎo)體。通常采用涂敷、噴涂、燒結(jié)等方法在絕緣襯底上制作很薄的光敏電阻體及梳狀歐姆電極，然后接出引線，封裝在具有透光鏡的密封殼體內(nèi)，以免受潮影響其靈敏度。光敏電阻的原理結(jié)構(gòu)如圖所示。在黑暗環(huán)境里，它的電阻值很高，當(dāng)受到光照時，只要光子能量大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，則價帶中的電子吸收一個光子的

63、能量后可躍遷到導(dǎo)帶，并在價帶中產(chǎn)生一個帶正電荷的空穴，這種由光照產(chǎn)生的電子—空穴對增加了半導(dǎo)體材料中載流子的數(shù)目，使其電阻率變小，從而造成光敏電阻阻值下降。光照愈強，阻值愈低。入射光消失后，由光子激發(fā)產(chǎn)生的電子—空穴對將逐漸復(fù)合，光敏電阻的阻值也就逐漸恢復(fù)原值[9]。</p><p>　　圖4-3 光敏電阻原理圖</p><p>　　在光敏電阻兩端的金屬電極之間加上電壓，其中便有電流通過，

64、受到適當(dāng)波長的光線照射時，電流就會隨光強的增加而變大，從而實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。光敏電阻沒有極性，純粹是一個電阻器件，使用時既可加直流電壓，也可以加交流電壓。</p><p>　　4.3 LM324簡介</p><p>　　LM324芯片是價格便宜的模擬電路中常用的帶差動輸入功能的四運算放大器?？晒ぷ髟趩坞娫聪?，電壓范圍是3.0V-32V或+16V。其特點可歸納如下：（1）短跑保護輸出（2）真差

65、動輸入級(3)可單電源工作：3V-32V(4)低偏置電流：最大100nA（LM324A）(5)每封裝含四個運算放大器。(6)具有內(nèi)部補償?shù)墓δ堋?7)共模范圍擴展到負電源 (8)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的引腳排列(9)輸入端具有靜電保護功能[10]。由于LM324芯片四運放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價格低廉等優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中。</p><p>　　4.4 單片機最小系統(tǒng)電路</p&

66、gt;<p>　　單片機最小系統(tǒng)是單片機系統(tǒng)的核心，其他的外圍電路都是在最小系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的。單片機最小系統(tǒng)是由單片機、復(fù)位電路、時鐘電路、電源和地端組成，一般情況下，單片機系統(tǒng)采用外接石英晶體與內(nèi)部運放組成時鐘振蕩器作為系統(tǒng)時鐘源，而在多機系統(tǒng)中，單片機只作為一個功能模塊使用，為節(jié)省硬件和統(tǒng)一系統(tǒng)的時鐘信號，常采用外時鐘源。單片機最小系統(tǒng)是單片機控制電路的核心[11]。</p><p>　　在整

67、個系統(tǒng)中，單片機控制電路是整個系統(tǒng)的核心，負責(zé)對光電檢測電路采集到光信號進行處理和加工，并按照之前設(shè)定好的指令進行執(zhí)行、運算，并將結(jié)果傳送給相應(yīng)的執(zhí)行電路。</p><p>　　單片機控制電路相關(guān)的電路原理圖如下圖所示：</p><p>　　圖4-4 單片機最小系統(tǒng)電路</p><p>　　4.5 光電檢測電路</p><p>　　在設(shè)計中

68、使用光敏電阻作為光傳感器件對外界光線進行檢測，主要是利用了光敏電阻在光線的作用下其阻值往往變小的這種光導(dǎo)效應(yīng)現(xiàn)象，也有基于光敏二極管、光敏三極管等光電檢測元件的相關(guān)電路，如下圖所示是光電檢測電路將檢測到的信號以高低電平的形式傳送給單片機，從而完成整個光電檢測的過程。</p><p>　　圖4-5 光電檢測電路</p><p>　　4.6 路燈控制電路</p><p&g

69、t;　　路燈控制電路是智能路化燈控制器電路的發(fā)光部分，也是整個硬件電路的基本組成部分之一，這一部分電路相對來說比較簡單，起控制作用的元件是單片機[12]，其控制功能主要通過指令系統(tǒng)的指令來實現(xiàn)。</p><p>　　這一部分電路主要有8個LED燈、8個470歐姆的電阻、電源和單片機組成。該部分電路如下圖所示：</p><p>　　圖4-6 路燈控制電路</p><p&g

70、t;　　4.7 硬件電路原理圖</p><p>　　經(jīng)過長時間的設(shè)計，仿真，才得出了本次畢業(yè)設(shè)計的硬件電路部分。通過前面的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)本次設(shè)計課題的硬件電路部可分為以下四個組成部分：單片機控制電路部分、路燈控制電路部分、光電檢測與執(zhí)行電路部分和兩位一體的數(shù)碼顯示電路電路部分。</p><p>　　將前面介紹的電路加以分析和組合，就可以得到整個硬件電路部分的相關(guān)原理圖，現(xiàn)將硬件原理圖

71、表示如下：</p><p>　　圖4-7 總體電路圖</p><p><b>　　5 軟件設(shè)計</b></p><p>　　5.1 protues軟件介紹</p><p>　　Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件[13]。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能

72、仿真單片機及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學(xué)的教師、致力于單片機開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。 其功能特點如下: Proteus軟件具有其它EDA工具軟件（例：multisim）的功能。這些功能是：原理布圖；PCB自動或人工布線；SPICE電路仿真。</p><p><b>　　革命性的特點：</b></p

73、><p>　　1.互動的電路仿真  用戶甚至可以實時采用諸如LED/LCD、鍵盤、RS232終端等動態(tài)外設(shè)模型來對設(shè)計進行交互仿真。 2.仿真處理器及其外圍電路  可以仿真51系列、AVR、PIC等常用主流單片機。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，再配合顯示及輸出，能看到運行后輸入輸出的效果。配合系統(tǒng)配置的虛擬邏輯分析儀、示波器等，Proteus建立了完備的電子設(shè)計

74、開發(fā)環(huán)境。 </p><p>　　具有3大功能模塊:（1）—個易用而又功能強大的ISIS原理布圖工具；（2）PROSPICE混合模型SPICE仿真;（3） ARES PCB設(shè)計. </p><p>　　Protues提供了豐富的資源: （1）Proteus可提供的仿真元器件資源：仿真數(shù)字和模擬、交流和直流等數(shù)種</p><p>　　元器件，有30多個元件庫。

75、（2）Proteus可提供的仿真儀表資源 ：示波器、輯分析儀、虛擬終端、SPI調(diào)試器、I2C調(diào)試器、信號發(fā)生器、模式發(fā)生器、交直流電壓表、交直流電流表。理論上同一種儀器可以在一個電路中隨意的調(diào)用。（3）除了現(xiàn)實存在的儀器外，Proteus還提供了一個圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號，以圖形的方式實時地顯示出來，其作用與示波器相似，但功能更多。這些虛擬儀器儀表具有理想的參數(shù)指標(biāo)，例如極高的輸入阻抗、極低的輸出阻抗。這些都盡可能減少了儀

76、器對測量結(jié)果的影響。 （4）Proteus可提供的調(diào)試手段 Proteus提供了比較豐富的測試信號用于電路的測試。這些測試信號包括模擬信號和數(shù)字信號。 </p><p>　　軟件仿真:支持當(dāng)前的主流單片機，如51系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列、68000系列等。 (1）提供軟件調(diào)試功能(2）提供豐富的外圍接口器件及其仿真，RAM，ROM，鍵盤，

77、馬達，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。這樣很接近實際。在訓(xùn)練學(xué)生時，可以選擇不同的方案，這樣更利于培養(yǎng)學(xué)生。(3） 提供豐富的虛擬儀器利用虛擬儀器在仿真過程中可以測量外圍電路的特性，培養(yǎng)學(xué)生實際硬件的調(diào)試能力。(4） 具有強大的原理圖繪制功能。</p><p><b>　　電路功能仿真:</b></p><p>　　在Proteus繪制好原

78、理圖后，調(diào)入已編譯好的目標(biāo)代碼文件：*.HEX，可以在Proteus的原理圖中看到模擬的實物運行狀態(tài)和過程。</p><p>　　Proteus是單片機課堂教學(xué)的先進助手：Proteus不僅可將許多單片機實例功能形象化，也可將許多單片機實例運行過程形象化。前者可在相當(dāng)程度上得到實物演示實驗的效果，后者則是實物演示實驗難以達到的效果。它的元器件、連接線路等卻和傳統(tǒng)的單片機實驗硬件高度對應(yīng)。這在相當(dāng)程度上替代了傳統(tǒng)的

79、單片機實驗教學(xué)的功能，例：元器件選擇、電路連接、電路檢測、電路修改、軟件調(diào)試、運行結(jié)果等。 </p><p>　　課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生走向就業(yè)的重要實踐環(huán)節(jié)。由于PROTEUS提供了實驗室無法相比的大量的元器件庫，提供了修改電路設(shè)計的靈活性、提供了實驗室在數(shù)量、質(zhì)量上難以相比的虛擬儀器、儀表，因而也提供了培養(yǎng)學(xué)生實踐精神、創(chuàng)造精神的平臺 </p><p>　　隨著科技的發(fā)展，“計算機仿

80、真技術(shù)”已成為許多設(shè)計部門重要的前期設(shè)計手段。它具有設(shè)計靈活，結(jié)果、過程的統(tǒng)一的特點?？墒乖O(shè)計時間大為縮短、耗資大為減少，也可降低工程制造的風(fēng)險。相信在單片機開發(fā)應(yīng)用中PROTEUS也能茯得愈來愈廣泛的應(yīng)用。 </p><p>　　但是此的軟件缺點:?。?）器件庫潰乏，庫中缺少很多重要芯片，嚴(yán)重影響電路仿真（2）軟件出錯或亂碼，此時仿真效果不及硬件仿真。</p><p>　　5.2 ke

81、il c51簡介</p><p>　　Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)[14]，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會更加深刻。</p><p>　　Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點

82、，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。下面詳細介紹Keil C51開發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。</p><p>　　Keil C51單片機軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)</p><p>　　C51工具包的整體結(jié)構(gòu)，如圖(1)所示，其中uVision與Ishell分別是C5

83、1 for Windows和for Dos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標(biāo)文件(.OBJ)。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對目標(biāo)文件(.ABS)。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的Hex文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進行源代碼級

84、調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標(biāo)板進行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中[15]。使用獨立的Keil仿真器時，注意事項：</p><p>　　仿真器標(biāo)配11.0592MHz的晶振，但用戶可以在仿真器上的晶振插孔中換插其他頻率的晶振。</p><p>　　仿真器上的復(fù)位按鈕只復(fù)位仿真芯片，不復(fù)位目標(biāo)系統(tǒng)。</p><p><b>　　5.3 主程

85、序</b></p><p>　　AT89C51單片機的各路接口有高低電平之分，各路接口與外圍電路之間連接起來，通過導(dǎo)入單片機內(nèi)部程序來控制接口的電平高低從而達到控制外部電路的目的。而本文中的控制系統(tǒng)則是通過導(dǎo)入文中的程序完成的，見附錄中程序。路燈開關(guān)控制流程圖如下圖：</p><p>　　圖5-1 主程序流程圖</p><p><b>　　6

86、系統(tǒng)調(diào)試及仿真</b></p><p><b>　　6.1 系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　系統(tǒng)調(diào)試包括兩部分：硬件調(diào)試部分及軟件調(diào)試部分。</p><p>　　硬件調(diào)試指做成實物后，通過調(diào)試發(fā)現(xiàn)電路中的短路、虛焊、過焊等問題并加以解決。由于本次論文設(shè)計并未做成實物，故這一步省去。</p><p>　

87、　軟件調(diào)試主要是程序的調(diào)試，指硬件圖設(shè)計好以后，通過向單片機內(nèi)燒入程序進行仿真，根據(jù)仿真的結(jié)果來判定程序的正確與否，從而達到調(diào)試的目的。</p><p><b>　　6.2 系統(tǒng)仿真</b></p><p>　　系統(tǒng)的硬件及軟件都已經(jīng)調(diào)試完成，然后利用protues進行系統(tǒng)仿真。在仿真中，利用光敏電阻模擬天黑天亮，用滑動變阻器來調(diào)整光亮的強度。</p>

88、<p>　　在天亮的情況下路燈不亮，仿真圖如下所示：</p><p><b>　　圖6-1 白天燈滅</b></p><p>　　然后，調(diào)整光敏電阻阻值，使之達到天黑的效果。此時，單片機控制路燈亮，仿真效果圖如下所示：</p><p><b>　　圖6-2 天黑燈亮</b></p><p&g

89、t;　　燈亮之后，為防止打雷閃電天氣對路燈造成影響，使路燈忽明忽滅，影響路燈的實用性，本文中使用了延遲及反復(fù)3次檢測光線強度來控制路燈的關(guān)開。3次中有任何一次光線強度沒達到天亮的要求，路燈不滅。仿真圖如下所示：</p><p><b>　　圖6-3 燈亮</b></p><p>　　最后，再次利用光敏電阻模擬天亮，3次光線強度都達到了天亮的條件，路燈滅。</p&

90、gt;<p><b>　　圖6-4 天亮燈滅</b></p><p><b>　　7 總結(jié)與致謝</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計是以基于單片機的智能光控路燈控制器為研究對象，通過對控制系統(tǒng)所要完成的功能進行分析，從而確定所要用到的元器件，然后根據(jù)其工作原理將各個功能部分進行組合連接，完成其硬件圖。然后利用C51編程軟件根據(jù)

91、系統(tǒng)的功能要求進行編程，導(dǎo)入單片機中，最后進行調(diào)試及仿真。</p><p>　　在整個設(shè)計過程中，我遇到了大量的問題。比如說，所要用到的元器件找不到、編程有錯誤等。但是在老師及同學(xué)們的無私幫助下，這些問題都得到了及時的解決。同時，我要特別感謝我的論文指導(dǎo)老師***老師，她從開始選題的時候就開始對我進行不懈的指導(dǎo)，幫我剖析論文的結(jié)構(gòu)及設(shè)計思路，給予我大量的參考資料。同時，不斷地檢查我們的論文進度，督促我們更好更快的

92、完成。在我遇到問題時，也會及時的給予指導(dǎo)，用生動的比喻和到位的剖析為我排憂解難。在此，向***老師表示最誠摯的謝意。</p><p>　　總而言之，本次畢業(yè)設(shè)計我收獲頗多。不僅學(xué)會了兩款新的軟件protues和KEIL C51，也了解了單片機的一些工作原理及常見的用途。最重要的，本次設(shè)計教會了我一種解決問題的方法，這對我以后的工作及學(xué)習(xí)絕對是大有幫助。最后，在此對所有幫助過我的老師和同學(xué)再次表示真摯的感謝。<

93、;/p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 雷思孝，馮育長. 單片機系統(tǒng)設(shè)計及工程應(yīng)用[M]. 西安電子科技大學(xué)出版社, 2005年5月第一版</p><p>　　[2] 江曉安，董秀峰，楊頌華. 數(shù)字電子技術(shù)[M]. 西安電子科技大學(xué)出版社, 2002年5月第二版</p><p>　　[3

94、] Yang.Y., Yi. J., Woo, Y.Y., and Kim. B.‘Optimum design for linearityand efficiency of microwave Doherty amplifier using a new loadmatching technique’, Microw. J., 2001, 44, (12), pp. 20–36</p><p>　　[4] 查

95、兵，崔浩.單片機原理[J].中國高新技術(shù).2011年，第一期 </p><p>　　[5] 馬忠梅，張凱. 單片機C語言應(yīng)用程序設(shè)計[M]. 北京航空航天出版社, 2003年11月第三版</p><p>　　[6] 李健，蔣全勝，任靈芝.智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計[J].工業(yè)控制計算機.2010年，第六期 </p><p>　　[7] 胡斌. 元器件及實用電路[M]

96、.電子工業(yè)出版社, 2007年7月</p><p>　　[8] 馮育長等編著. 單片機系統(tǒng)設(shè)計與實例分析[M].西安電子科技大學(xué)出版, 2007</p><p>　　[9] 孫敏.數(shù)字電路系統(tǒng)[J].電力系統(tǒng)通信.2011年，第三期 </p><p>　　[10] 何立民.單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用[J].2002年，第5期：P5-8 </p>&l

97、t;p>　　[11] 張毅剛，彭喜元，彭宇編著. 單片機原理及應(yīng)用[M]. 高等教育出版社，2010.5</p><p>　　[12] 周荷琴，吳秀清編著. 微型計算機原理與接口技術(shù)[M]. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2008.6</p><p>　　[13] AT89C51 DATA SHEEP Philips Semiconductors 1999.dec </p>

98、;<p>　　[14] 江曉安. 模擬電子技術(shù)[M]. 西北大學(xué)出版社, 2006年10月第一版 </p><p>　　[15] Vizimuller, P.‘RF design guide-systems, circuits, and equations’R. Dye, “Visual Object-Orientated Programming,” Dr. Dobbs MacintoshJou

99、rnal, Sept. 1st ( 1991)</p><p>　　The design of the intelligent light-control streets lamp based on MCU</p><p>　　Abstract: With social needs and the applied areas of MCU expanding, types of menta

100、l products and control systems are designed with MCU as the central technology. The system uses MSC MCU-51 and Relevant photo electric equipment to design intelligent controller of streets lights and realize the function

101、 of controlling the switches according to the actual conditions of light through P1 port of 8051 chip. </p><p>　　Key word: lamp; MCU-technology; control </p><p><b>　　源程序</b></

102、p><p>　　#include <reg52.h></p><p>　　code unsigned char seg[]=</p><p>　　{0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; </p><p>　　sbit guang=P0^2;</p><

103、;p>　　void delay(unsigned char a)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(--a)</p><p><b>　　;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　

104、void main()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i=0;</p><p>　　unsigned char j=0;</p><p>　　unsigned char k=0;</p><p><b>　　while(1)<

105、;/b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　if(guang!=0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(i=0;i<=10;i++)</p><p><b>　　{</b>

106、</p><p>　　for(j=0;j<50;j++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(k=0;k<60;k++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　P2=seg[i/10];</p>

107、<p><b>　　P0=0x01;</b></p><p>　　delay(40);</p><p>　　P2=seg[i%10];</p><p><b>　　P0=0x02;</b></p><p>　　delay(40);</p><p><b>

108、　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　if(i==10)</b></p><p>　　{ P1=~P1;</p><p><b>　　i=0;</b></p><p><b>　　}&

109、lt;/b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(guang==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(100);</p

110、><p>　　if(guang==0)</p><p><b>　　P1=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><

111、;p>　　袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂

112、螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆