【正文】 法進(jìn)行了。 LED路燈還沒有標(biāo)準(zhǔn)可循，對(duì)訂購(gòu)、使用、維護(hù)都不利。 而為了更好的達(dá)到控制的目的，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外都開始采用智能控制方式，如光控、聲控、時(shí)控等，國(guó)外甚至開始采用太陽(yáng)能供能光控能效果。 現(xiàn)在許多生產(chǎn)廠家大功率 LED 的熱沉散熱殼體應(yīng)用基本采用不同的合金鋁材料，其導(dǎo)熱系數(shù)不一，一些材料的散熱速率難以滿足 LED 工作條件。銅和鋁的對(duì)比中形成了一種新型的工藝 —— 銅鋁結(jié)合。保證熱沉殼體的散熱效果不受惡劣環(huán)境的影響，散熱通道的暢通，做到真正的長(zhǎng)壽命。 導(dǎo)熱硅脂是用來填充鋁基板與散熱片之間的空隙的材料的一種，這種材料又稱之為熱界面材料。根據(jù)環(huán)境、交通等因素，單片機(jī)采用光敏電阻或光電開關(guān)的信號(hào)控制路燈的亮滅，具有自動(dòng)檢查故障報(bào)警等功能；采用切換 多種模式設(shè)定并實(shí)現(xiàn) PWM 調(diào)光功能，實(shí)現(xiàn)了光電控制、時(shí)間控制、交通情況檢測(cè)、故障自動(dòng)檢測(cè)與報(bào)警功能，節(jié)省了電力能源和人力資源。 方案二：使用光敏電阻和三極 管聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的方式，提供給單片機(jī)輸入傳感信號(hào)。 由于 方案 二 使用 LM324 芯片等相關(guān)元件，使系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加接近實(shí)際 應(yīng)用 ，在實(shí)際應(yīng)用中，系統(tǒng)是由電子電路→電氣電路的控制，使用 LM324 等可使系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)性大 大增強(qiáng) 。硬件電路部分主要包括以下幾個(gè)部分：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小系統(tǒng)、路燈控制電路部分、光電檢測(cè)電路部分。開機(jī)后系統(tǒng)內(nèi)部自定義開路燈時(shí)間為 18： 00： 00，關(guān)路燈時(shí)間為 6： 00： 00，如果不做調(diào)整的話，時(shí)間就是下午六點(diǎn)鐘開燈，早晨 6 點(diǎn)鐘關(guān)燈，但春、夏、秋、冬四季的晝夜并不相等，為了更好的節(jié)省資源（電力）。本次設(shè)計(jì)中共用到了五個(gè)按鈕和四個(gè)發(fā)光二極管，用來控制路燈和調(diào)整時(shí)間。①、③為路燈的左邊一排。單片機(jī)是 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(yùn)算、邏輯 運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理）的微處理器（ CPU）、隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）、只讀存儲(chǔ)器（ ROM）、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(gè)最小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 單片機(jī)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(dòng)；存儲(chǔ)器等等。因?yàn)槟軌蜻\(yùn)行程序，所以可以做很多的事情。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。 單片機(jī)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(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的智能化。在航空航天、機(jī)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， 9 單片機(jī)都正在發(fā)生著非常重要的作用。 ③ 系統(tǒng)配置以滿足控制對(duì)象的要求出發(fā)點(diǎn)，使得系統(tǒng)具有較高的性價(jià)比。大多數(shù)單片機(jī)如 51 系列，開發(fā)芯片和擴(kuò)展應(yīng)用芯片相互配套，降低了系統(tǒng)成 本。 單片機(jī)的改進(jìn)和發(fā)展歸納起來有以下幾個(gè)方面： ① CPU 得到 改進(jìn)：現(xiàn)在 CPU 開始采用雙 CPU 結(jié)構(gòu)，提高了芯片的處理能力。 ⑤ 引腳的多功能化：?jiǎn)纹瑱C(jī)現(xiàn)在普遍 都 采用管腳復(fù)用的設(shè)計(jì)方案。一般情況下， 52 型號(hào)的可以直接替換 51 型號(hào)單片機(jī)，如果程序不大（ code 區(qū)小于 4096）的話 51 型號(hào)也可以替換 52 型號(hào)。與MCS48 系列單片機(jī)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(jī)”，為之后的其他單片 機(jī)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。AT89C2051 是一種帶有 2K 字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。同時(shí)， AT89C51 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。 引腳說明 AT89C51 的引腳如圖所示： 12 圖 32 AT89C51管腳圖 13 管腳說明： VCC：電源電壓 。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1口作為第八位地址接收。在給出地址“ 1”時(shí)，它利用 內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。然而，初始復(fù)位不改變 RAM（包括工作寄存器 R0R7）的狀態(tài)， 8051 的初始態(tài)。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2 應(yīng)不接。更有一個(gè)特點(diǎn)，當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器， ALE 會(huì)跳過一個(gè)脈沖。如 EA 為低電平，則不管地址大小，一律讀取外部程序存儲(chǔ)器指令。存儲(chǔ)器是一種記憶部件，是用來存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的。 我們編寫的這些程序，就 存儲(chǔ)在程序存儲(chǔ)器空間中。 ③ 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，即單片機(jī)芯片內(nèi)置的存儲(chǔ)空間 。 256 字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間，用 8 位地址。片內(nèi) ROM 為 4KB。片內(nèi)片外是統(tǒng)一編址的。存儲(chǔ)單元 0000H0002H 用作 8051 上電復(fù)位后引導(dǎo)程序存放單元。 (1) 片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器又稱為外部數(shù)據(jù) RAM，當(dāng) 805l 片內(nèi) 256 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù) RAM 不能滿足數(shù)量上的要求時(shí)，可通過總線端口和其它 I／ O 端口擴(kuò)展外部數(shù)據(jù) RAM(擴(kuò)展方法見相關(guān)章節(jié) )，其最大容量可達(dá) 64K 字節(jié)。對(duì)于 51 子系列，前者占 128B，其編址為 00H— 7FH，后者也占 128B，其編址為 80H— FFH，二者連續(xù)而不重疊。故片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的容量可達(dá)到與程序存儲(chǔ)器一樣，其編址自 0000H 開始，最大可至 FFFFH。 低 128 字節(jié)中地址 00H 一 1FH 的 32 個(gè)單元，安排為四組工作寄存器。 AT89C51 的時(shí)鐘信號(hào)可通過內(nèi)部振蕩方式和外部振蕩方式兩種方式得到。 在本次設(shè)計(jì) 中不需要與外部時(shí)鐘信號(hào)保持一致，所以我選擇內(nèi)部振蕩方式。 為了提高整個(gè)系統(tǒng)的性能我選擇了 12MHz 的晶振 。 復(fù)位電路 復(fù)位方式 單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)都需要復(fù)位，以使 CPU 及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初始狀態(tài)開始工作。 手動(dòng)按鈕復(fù)位 20 手動(dòng)按鈕復(fù)位需要人 為在復(fù)位輸入端 RST 加上高電平。此時(shí) ALE、/PSEN、 P0、 P P P3 口都輸出高電平。如圖，在加電瞬間，電容通過電阻充電，就在 RST 端出現(xiàn)一定時(shí)間的高電平，只要高電平時(shí)間足夠長(zhǎng)，就可以使 AT89C51 有效地復(fù)位。振蕩頻率為 12MHZ 時(shí)，典型值為 C=10uF,R=。我選擇的 C=10uF，R=1kΩ。 LM324 是采用 14 腳雙列直插塑料封裝，外形如圖所示。 LM324 的引腳排列見圖： 22 圖 37 LM324引腳排列 圖 38 LM324外形圖 LM324 的特點(diǎn) LM324 的 特點(diǎn)可歸納如下：（ 1）短跑保護(hù)輸出 。 (5)每封裝含四 個(gè)運(yùn)算放大器。(9)輸入端具有靜電保護(hù)功能。器件的輸入是和標(biāo)準(zhǔn) CMOS 輸出兼容的，加上拉電阻他們能和 LS/ALSTTL 輸出兼容。這樣的電路可以驅(qū)動(dòng)大電容或低阻抗負(fù)載，可以直接與系統(tǒng)總線接口并且驅(qū)動(dòng)總線，不需要外接口。 光敏電阻簡(jiǎn)介 光敏電阻器又稱光導(dǎo)管，特性是指在特定的照射下，其阻值迅速減小，可用于檢測(cè)可見光。光敏電阻器在電路中用字母“ R”或“ RL”、“ RG”表示。并且 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 的 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 避 免受潮影響其靈敏度。使用時(shí)既可以加直流電壓，也可以加交流電壓。光照 越 強(qiáng)，阻值 越 低。有效的確認(rèn)方式通?？梢苑譃閮深?。電路為低電平有效輸出方式，當(dāng)按鍵按下時(shí)輸出為低電平。 LED 數(shù)碼顯示器是一種常用的顯示器，具有顯示亮度高、響應(yīng)速度快等特 點(diǎn)。 七段式 LED 顯示器 的 內(nèi)部 是 由 7 個(gè)條形發(fā)光的 二極管和 1 個(gè)小圓點(diǎn)發(fā)光二極管組成， 并且 根據(jù)各管的亮暗組合成 各種 字符。 圖 313 數(shù)碼管及共陰極共陽(yáng)極電路 27 顯示的方式共有兩種方式，所謂的靜態(tài)顯示方式就是把共陰極或共陽(yáng)極的公共端（位選端）連接在一起接地或接 5V 電源，形成位控端；每一位的段選線（ a— dp）作為段控端。所謂的共陰極方式就是指筆畫顯示器各段發(fā)光管的陰極（即 N 區(qū)）是公共的，而陽(yáng)極 卻 是互相隔離的 。它能夠顯示十進(jìn)制或十六進(jìn)制數(shù)字及某些簡(jiǎn)單字符。 26 1 0 0V c c + 5 VG N DI / O 圖 312 按鍵電路圖 顯示電路 顯示方式選擇 顯示器用于實(shí)現(xiàn)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)輸出和狀態(tài)反饋。 第二 類 是 連擊方式，就是一次按鍵可以產(chǎn)生多次擊鍵效果，其連擊頻率可 以 自己設(shè)定，如 2 次 /秒、 3 次 /秒等 等 。 光敏電阻屬于半導(dǎo)體光敏器件，除了具有靈敏度高，反應(yīng)速度快，光譜特性好以及R 值一致性好等特點(diǎn)外，在高溫、多濕的惡劣環(huán)境下，還能保持高度的穩(wěn)定性和可靠性，并且廣泛應(yīng)用于照相機(jī)，太陽(yáng)能庭院燈，草坪燈，石英鐘，禮品盒，路燈自動(dòng)開關(guān)以及各種光控玩具，光控 燈飾，燈具等光自動(dòng)開關(guān)控制領(lǐng)域。 光敏電阻的原理結(jié)構(gòu)如 下 圖所示 。在光敏電阻兩端的金屬電極加上電壓，其中便會(huì)有電流通過，受到一定波長(zhǎng)的光線照射時(shí)，電流就會(huì)隨光強(qiáng)的增大而增大，從而實(shí)現(xiàn) 了光電轉(zhuǎn)換。在半導(dǎo)體光敏材料的兩端 裝上電極引線，將它封裝在帶有透明窗的管殼里就構(gòu)成光敏電阻，為了增加靈敏度，兩電極通常做成梳狀。光敏電阻一般用于光的測(cè)量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換等。 24 鎖存器的使用可以大大的緩解處理器這方面的壓力。當(dāng)使能（ G）為低時(shí)，輸出將鎖存在已經(jīng)建立的數(shù)據(jù)電平上。 74HC573 簡(jiǎn)介 74HC573 是八進(jìn)制三態(tài)非反轉(zhuǎn)透明鎖存器，它是高性能硅門 CMOS 器件。 (7)共模范圍擴(kuò)展到負(fù)電源 。 (3)可單電源工作： 3V32V。除電源共用之外，四組運(yùn)放是相互獨(dú)立的。與單電源應(yīng)用場(chǎng)合的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器相比，它們有一些顯著優(yōu)點(diǎn)。上電復(fù)位電路如下圖所示： 21 圖 36 上電復(fù)位電路 在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中 我選擇 運(yùn)用上電復(fù)位電路 .即只要一接 +5V 電壓 ,系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)的復(fù)位 .出于可靠性和適時(shí)性的考慮，我選擇了簡(jiǎn)單實(shí)用的上電復(fù)位電路上電后，由于電容充電，使 RST 持續(xù)一段高電平時(shí)間。10MHz 時(shí)間約為 1ms， 1MHz 時(shí)約為 10ms，所以一般為了可靠地復(fù)位， RST 在上電時(shí)應(yīng)保持 20ms 以上的高電平。復(fù)位以后內(nèi)部寄存器的初始狀態(tài)為（ SP=07， P0、 P P P3 為0FFH 外，其它寄存器都為 0） 。如圖所示 : 圖 35 上電和開關(guān)復(fù)位 上電復(fù)位 上電復(fù)位是常用的一種復(fù)位方式， AT89C51 單片機(jī)有一個(gè)復(fù)位引腳 RST，它是施密特觸發(fā)輸入，當(dāng)振蕩器起振后，該引腳上出現(xiàn) 2 個(gè)機(jī)器周期（即 24 個(gè)時(shí)鐘周期）以上的高電平。當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時(shí)，而且振蕩器穩(wěn)定后，如果 RST 引腳上有一個(gè)高電平并維持 2 個(gè)機(jī)器周期（ 24 個(gè)振蕩周期）以上，則 CPU 就可以響應(yīng)并將其系統(tǒng)復(fù)位。電容器 C C2 起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用 ，電容值我選擇 了 30pF。 而對(duì)于 晶振的選擇： 一種是： 6MHz 的晶振，其機(jī)器周期是 2us。 外部振蕩方式是把已有的時(shí)鐘信號(hào)引入單片機(jī)內(nèi)。 18 圖 34 AT89C51內(nèi)部功能圖 19 時(shí) 鐘電路 時(shí)鐘電路是產(chǎn)生 CPU 校準(zhǔn)時(shí)序，是單片機(jī)的控制核心，它控制著計(jì)算機(jī)的工作節(jié)奏。他們又分為兩個(gè)部分。片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的容量很小，常需要擴(kuò)展片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。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(jìn)行堆棧操作。 17 二、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM 用于存放運(yùn)算中的結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存或緩沖、標(biāo)志位等。當(dāng)指令地址超過 0FFFH 后，就自動(dòng)轉(zhuǎn)向片外 ROM 中取指令。片外最多可擴(kuò)至 64K 字節(jié)。程序存儲(chǔ)器通過 16 位程序計(jì)數(shù)器 PC 尋址。 從用戶使用的角度， 8051 存儲(chǔ) 器地址空間分為三類： 片內(nèi)片外統(tǒng)一編址的 0000HFFFFH 的 64K 字節(jié)的程序存儲(chǔ)器地址空間，用 16 位地址。 8051 單片機(jī)具有四個(gè)存儲(chǔ)器空間： 16 ① 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，即單片機(jī)芯片內(nèi)置的存儲(chǔ)空間 。 存儲(chǔ)器的種類很多， 8051 單片機(jī)存儲(chǔ)器在物理結(jié)構(gòu)上分為程序存儲(chǔ)器空間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間。 時(shí)鐘電路