【正文】 圖 1 中斷系統(tǒng)： 8051 具備較完善的中斷功能，有兩個(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有 2 級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選擇。 下圖是 8051 系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 2。初始化后，程序計(jì)數(shù)器 PC 指向 0000H， P0P3 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”。此外，RESET/Vpd 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(jī)內(nèi)部 RAM 的數(shù)據(jù)不丟失。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。 8051 是標(biāo)準(zhǔn)的 40 引腳雙列直插式集成電路芯片 電源引腳 （ 20）：這當(dāng)然是必不可少的了。振蕩電路的頻率就是固有頻率。在采用外部時(shí)鐘是，該腳必須接地。為單片機(jī)提供備用電源。但在程序計(jì)數(shù)器 PC 的 值超過0FFFH（ 8051） 1FFFH（ 8052）時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向片外程序存儲(chǔ)器內(nèi)的程序。即： 8751 燒寫內(nèi)部 EPROM 時(shí)，利用此腳輸入 21V 的燒寫電壓。 8051 正常工作時(shí)， ALE 腳不斷向外輸出正脈沖信號(hào)，頻率為振蕩器頻率 fosc 的六分之一， CPU 訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE 作為鎖存 8 位地址的控制信號(hào)。即： P1 口： 8 位雙向 I/O 端口（ 18 引腳）。 P1 口只做 I/O 口使用：其內(nèi)部有上拉電阻。 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器（ ROM）：用以存放原始程序、數(shù)據(jù)何表格。 一個(gè)全雙工 UART 的串行 I/O 口，可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與單片機(jī)或 其他微機(jī)系統(tǒng)串行通訊。 算數(shù)邏輯單元 ALU 的作用：把傳送到處理器的數(shù)據(jù)進(jìn)行算數(shù)或邏輯運(yùn)算，他具有兩個(gè)輸入來源，一來自累加器，二來自數(shù)據(jù)寄存器。ALU 可以對(duì)這兩個(gè)操作數(shù)進(jìn)行加、減、與、或、比較大小等操作，最后將結(jié)果存入累加器。 控制器： 它由程序計(jì)數(shù)器 PC、指令寄存器、指令譯碼器、時(shí)序產(chǎn)生器、操作控制器組成。 操作控制器的主要功能： （ 1）、從內(nèi)存中取出一條指令，并指出下一條指令在內(nèi)存中的位置。 相對(duì)控制器而言，運(yùn)算器接收控制器的命令而進(jìn)行操作，即，運(yùn)算器所進(jìn)行的所有操作都是由控制器發(fā)出的控制信號(hào)來指揮的。操作碼一經(jīng)譯碼后，即可向操作控制器發(fā)出具體操作的特定信號(hào)。在程序開始執(zhí)行之前，必須將其起始地址，即程序的第一條指令所在的內(nèi)存中的單元地址送人 PC，當(dāng)執(zhí)行指令時(shí)， CPU 將自動(dòng)修改 PC 中的內(nèi)容，使之總是保存將要執(zhí)行的下一條指令的地址。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM：我們編寫的源程序，在運(yùn)行的過程中，會(huì)產(chǎn)生一些臨時(shí)的運(yùn)算結(jié)果，這些結(jié)果需要臨時(shí)存放在一個(gè)地方，這個(gè)地方就是數(shù)據(jù)寄存器。 一、程序存儲(chǔ)器地址空間 8051 程 序存儲(chǔ)器用于存放編寫好的程序和表格常數(shù)。地址為 0000H0FFFH。當(dāng)引腳 EA 接高電平時(shí)， 8051 程序計(jì)數(shù)器 PC 在 0000H0FFFH 范圍內(nèi)，即前 4K 字節(jié)地址執(zhí)行片內(nèi) ROM 中的程序。因?yàn)?8051 上電復(fù)位后程序計(jì)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(gè)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。 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。基于 89C51 單片機(jī)的智能光控路燈的設(shè)計(jì) 14 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。每組又分為 8 個(gè)寄存器區(qū) R0R7 寄存器 0 組 地址 00H 一 07H 寄存器 1 組 地址 08H 一 0FH 寄存器 2 組 地址 10H 一 17H 寄存器 3 組 地址 18H 一 1FH 232 串口 芯片介紹 由于電腦串口 rs232 電平是 10v +10v，而一般的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的信號(hào)電壓是 ttl 電平 0 +5v,max232 就是用來進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換的 ,該器件包含 2 驅(qū)動(dòng)器、 2接收器和一個(gè)電壓發(fā)生器電路提供 TIA/EIA232F 電平。30V 輸入電平 低電源電流：典型值是 8mA 符合甚至優(yōu)于 ANSI 標(biāo)準(zhǔn) EIA/TIA232E 及 ITU 推薦標(biāo)準(zhǔn) ESD 保護(hù)大于 MILSTD883 標(biāo)準(zhǔn)的 2020V 232 是電荷泵芯片，可以完成兩路 TTL/RS232 電平 的轉(zhuǎn)換，它的的 基于 89C51 單片機(jī)的智能光控路燈的設(shè)計(jì) 15 1 12 引腳是 TTL 電平端，用來連接單片機(jī)的。 ； 變換 ......在這里我介紹一塊大家常用的芯片：MAX232. MAX232 是 TTLRS232 電平轉(zhuǎn)換的典型芯片，按照芯片的推薦電路，取振蕩電容為 uF 的時(shí)候，若輸入為 5V,輸出可以達(dá)到 14V 左右，輸入為 0V ,輸出可以達(dá)到 14V,在扇出電流為 20mA 的時(shí)候，處處電壓可以穩(wěn)定在 12V 和 此，在功耗不是很大的情況下，可以將 MAX232 的輸出信號(hào)經(jīng)穩(wěn)壓塊后作電源使用。比如 IEEE488 定義并行通 行狀態(tài)時(shí)，規(guī)定設(shè)備線總常不得超過 20 米，并且任意兩個(gè)設(shè)備間的長(zhǎng)度不得超過 2米；而對(duì)于串口而言，長(zhǎng)度可達(dá) 1200 米 。其他線用于握手，但是不是必須的。例如 300 波特表示每秒鐘 發(fā)送 300 個(gè) bit。波特率可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這些值，但是波特率和距離成反比。如何設(shè)置取決于你想傳送的信息。每個(gè)包是指一個(gè)字節(jié)，包括開始 /停止位，數(shù)據(jù)位和奇偶校驗(yàn)位。由于數(shù)據(jù)是在傳輸線上定時(shí)的，并且每一個(gè)設(shè)備有其自己的時(shí)鐘，很可能在通信中兩臺(tái)設(shè)備間出現(xiàn)了小小的不同步。有四種檢錯(cuò)方式：偶、奇、高和低。如果是奇校驗(yàn)，校驗(yàn)位位 1，這樣就有 3 個(gè)邏輯高位。為了增加靈敏度，兩電極常做成梳狀。光照愈強(qiáng)，光生電子 —空穴對(duì)就越多，基于 89C51 單片機(jī)的智能光控路燈的設(shè)計(jì) 17 阻值就愈低。光敏電阻沒有極性，純粹是一個(gè)電阻器件，使用時(shí)既可加直流電壓，也可以加交流電壓。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。入射光消失后，由光子激發(fā)產(chǎn)生的電子 — 空穴對(duì)將逐漸復(fù)合，光敏電阻的阻值也就逐漸恢復(fù)原值。此時(shí)流過的電流稱為暗電流。 MG4121 型光敏電阻亮阻小于等于 1k。 由圖 5 可知，光敏電阻伏安特性近似直線，而且沒有飽和現(xiàn)象。因此不適宜做檢測(cè)元件，這是光敏電阻的缺點(diǎn)之一，在自動(dòng)控制中它常用做開關(guān)式光電傳感器。 頻率特性 當(dāng)光敏電阻受到脈沖光照時(shí)，光電流要經(jīng)過一段時(shí)間才能達(dá)到穩(wěn)態(tài)值，光照突然消失時(shí)，光電流也不立刻為零。但多數(shù)光敏電阻的時(shí)延都較大，因此不能用在要求快速響應(yīng)的場(chǎng)合，這是光敏電阻的一個(gè)缺陷。從圖中可以看出，它的峰值隨著溫度上升向波長(zhǎng)短的方向移動(dòng)。光敏電阻器對(duì)光的敏感性（即光譜特性）與人眼對(duì)可見光（ ~）μ m 的響應(yīng)很接近，只要人眼可感受的光，都會(huì)引起它的阻值變化。測(cè)量時(shí)，應(yīng)把光敏電阻對(duì)著白熾燈的光，再逐漸拉開與燈的距離（由近到遠(yuǎn)），觀察萬用表指示的阻值變化，可以直觀驗(yàn)證光敏電阻的特牲，以加深對(duì)它的感性認(rèn)識(shí)。 繼電器 繼電器（ relay）的工作原理和特性 當(dāng)輸入量 (如 電壓 、 電流 、 溫度 等 )達(dá)到規(guī)定值時(shí)，使被控制的輸出電路導(dǎo)通或斷開的電器。 繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被 控制系統(tǒng) （又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種 “ 自動(dòng)開關(guān) ” 。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）吸合。它由感溫磁環(huán)、恒磁環(huán)、干簧管、導(dǎo)熱安裝片、塑料襯底及其他一些附件 組成 。 固態(tài)繼電器按負(fù)載電源類型可分為交流型和直流型。根據(jù)繼電器的型號(hào)不同，可以是交流電壓，也可以是直流電壓。而對(duì)于線圈所加的工作電壓，一般不要超過額定工作電壓的 倍，否則會(huì)產(chǎn)生較大的電流而把線圈燒毀。 觸點(diǎn)切換電壓和電流 是指繼電器允許加載的電壓和電流。 測(cè)線圈電阻 可用萬能表 R10Ω 檔測(cè)量繼電器線圈的阻值，從而判斷該線圈是否存在著基于 89C51 單片機(jī)的智能光控路燈的設(shè)計(jì) 23 開路現(xiàn)象。 測(cè)量釋放電壓和釋放電流 也是像上述那樣連接測(cè)試，當(dāng)繼電器發(fā)生吸合后，再逐漸降低供電電壓，當(dāng)聽到繼電器再次發(fā)生釋放聲音時(shí)，記下此時(shí)的電壓和電流，亦可嘗試多幾次而取得平均的釋放電壓和釋放電流。繼電器的觸點(diǎn)有兩種表示方法：一種是把它們直接畫在長(zhǎng)方框一側(cè)，這種表示法較為直觀。 （ D 型）線圈不通電時(shí)兩觸點(diǎn)是閉合的，通電后兩個(gè)觸點(diǎn)就斷開。線圈不通電時(shí)，動(dòng)觸點(diǎn)和其中一個(gè)靜觸點(diǎn)斷開和另一個(gè)閉合，線圈通電后，動(dòng)觸點(diǎn)就移動(dòng)，使原來斷開的成閉合，原來閉合的成斷開狀態(tài)，達(dá)到轉(zhuǎn)換的目的。 繼電器一般都有能反映一定輸入變量（如電流、電 壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等）的感應(yīng)機(jī)構(gòu)（輸入部分）；有能對(duì)被控電路實(shí)現(xiàn) “ 通 ” 、“ 斷 ” 控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（輸出部分）；在繼電器的輸入部分和輸出部分之間，還有對(duì)輸入量進(jìn)行耦合隔離，功能處理和對(duì)輸出部分進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的中間機(jī)構(gòu)（驅(qū)動(dòng)部分）。 例如，靈敏型繼電器、中間繼電器等，用一個(gè)很微小的控制量，可以控制很大功率的電路。 例如，自動(dòng)裝置上的繼電器與其他電器一起，可以組成程序控制線路，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行。 執(zhí)行電路部分： 方案一： 由單片機(jī)端口對(duì)相應(yīng)電路進(jìn)行操作； 方案二：由單片機(jī)對(duì)后續(xù)的執(zhí)行元件進(jìn)行操作，如繼電器等相關(guān)的執(zhí)行元件。在中國(guó)用得最多的 EDA 工具，電子專業(yè)的大學(xué)生在大學(xué)基本上都學(xué)過protel 99se，所以學(xué)習(xí)資源也最廣 ,公司在招聘新人的時(shí)候用 Protel 新人會(huì)很快上手。 2020 年 Protel DXP 集成了更多工具，使用方便，功能更強(qiáng)大。還加入了對(duì)OrCAD 和 PowerPCB 的支持能力。 Altium Designer 是業(yè)界首例將設(shè)計(jì)流程、集成化 PCB 設(shè)計(jì)、可編程器件（如 FPGA）設(shè)計(jì)和基于處理器設(shè)計(jì)的嵌入式軟件開發(fā)功能整合在一起的產(chǎn)品。 Altium Designer 對(duì)差分信號(hào)提供系統(tǒng)范圍內(nèi)的支持，可對(duì)高速內(nèi)連的差分信號(hào)對(duì)進(jìn)行充分定義、管理和交互式布線。 Altium Designer 中的 Board Insight? 系統(tǒng)把設(shè)計(jì)師的鼠標(biāo)變成了交互式的數(shù)據(jù)挖掘工具。 顯著的節(jié)省了設(shè)計(jì)時(shí)間，設(shè)計(jì)師無需手動(dòng)就可以完成在 一大堆焊盤間將線連接這些器件的內(nèi)部管腳。 基于 89C51 單片機(jī)的智能光控路燈的設(shè)計(jì) 29 單片機(jī)控制電路： 在整個(gè)系統(tǒng)中，單片機(jī)控制電路是整個(gè)系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)對(duì)光電檢測(cè)電路采集道德信號(hào)進(jìn)行處理和加工，并按照之前設(shè)定好的指令進(jìn)行執(zhí)行、運(yùn)算，并將結(jié)果傳送給相應(yīng)的執(zhí)行電路。 2. 使得整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加趨于完善 ， 對(duì)于相關(guān)的設(shè)計(jì)預(yù)期能夠最大程度的體現(xiàn)出來。 在本系統(tǒng)中，加入串口通信電路模塊，可以使電路的完整性大大增強(qiáng)，并對(duì)系統(tǒng)的升級(jí)有極大的優(yōu)勢(shì)，可以是系統(tǒng)在雙機(jī)通信、與上位機(jī)通信等方面擁有相對(duì)優(yōu)勢(shì)，使得設(shè)計(jì)更加完善。防止虛焊、漏焊、焊錯(cuò)等現(xiàn)象的發(fā)生。 2. 端口電平判斷問題 在設(shè)計(jì)中為了使端口對(duì)電平高低的判斷準(zhǔn)確，在光電檢測(cè)電路上采用繼電器對(duì)其進(jìn)行隔離，可以避免光電檢測(cè)電路對(duì)單片機(jī)端口電平的干擾。 for(h=200。i)。 } else { 基于 89C51 單片機(jī)的智能光控路燈的設(shè)計(jì) 35 p1_1=1。在繪制原理圖的過程中，更讓我了解并熟悉了 Altium Designer 的使用及設(shè)計(jì)方法，同時(shí)也明白了許多制作電路板中要懂的工程規(guī)范，如電路板的大小，如何布局等。 在做畢設(shè) 過程中 ，一直受到雷思孝老師的耐心指導(dǎo)，也從雷老師那里學(xué)到了很多的東西，在此，向雷老師表示非常感謝。 向百忙之中抽出寶貴時(shí)間來評(píng)閱這篇論文的各位專家致以衷心的感謝！