【正文】 所需的硬件 單片機(jī) STC89C52RC、 ADC0808 元件、 8255 芯片、 74HC373 元件、滑動變阻器、發(fā)光二極管、電阻、排阻、 晶振、電源、學(xué)習(xí)用的單片機(jī)最小系統(tǒng)開發(fā)板、晶振 電路 數(shù)碼管顯示 輸出 LED顯示輸出 ADC 采集 單 片 機(jī) 核 心 模 塊 圖 26 系統(tǒng)框圖 硬件設(shè)計(jì) 12 按鈕等。 單片機(jī)最小系統(tǒng)如 圖 27 所示。 ADC0808 各引腳 連接示意 如圖 28。本次設(shè)計(jì)的連法： 8位位選端由 P2 口來進(jìn)行控制， 8 位數(shù)據(jù)輸入端有 P0 口來進(jìn)行控制，顯示的方式是動態(tài)掃描顯示法。這樣一來 8255 的 4 個(gè)端口的地址就可以算出來了，分別是 PA—0x00， PB—0x01， PC—0x02，控制端 —0x03。 電路總體連接方式： （ 1） ADC0808 的連接方式：轉(zhuǎn)換啟動信號 START 接到單片機(jī)的 口，時(shí)鐘信號 CLK 接到 口， ALE 接到單片機(jī)的 口， EOC 接到單片機(jī)的 口， OE 接到單片機(jī)的 口， OUT8～ OUT0 接單片機(jī) ～ ， 使用通道 7 進(jìn)行采集，其余通道接地，表示沒有被使用。三個(gè)輸出端口中的 PA、 PB 分別接上 8 枚 LED， PC 口懸空，暫時(shí)不用?？偣灿?8 個(gè)層次的變化。一是比較精確，且時(shí)鐘脈沖的產(chǎn)生比較穩(wěn)定。數(shù)碼管的顯示是采用動態(tài)顯示的方式。 //8~F、 P0=0。 P0=0。 P0=0。 P0=0。 P2=0xff。 case 1:{PA8255=0xfc。 case 3:{PA8255=0xc0。 default:break。 C/T—=0 時(shí)為定時(shí)器，由內(nèi)部系統(tǒng)的始終提供及時(shí)工作脈沖。delay(2)。delay(2)。delay(2)。kz。 光敏電阻 5516 的相關(guān)參數(shù) 最大電壓（ Vdc）： 150 最大功耗（ mW）： 100 環(huán)境溫度（ 176。 A0～ A3：引腳地址端。飛利蒲公司規(guī)定 A/D 器件地址為 1001。 圖 42 PCF8591 的控制字 其中： D D0 兩位是 A/D 通道編號： 00 通道 0， 01 通道 1， 10 通道 2， 11 通道3， D2， 自動增益選擇（有效位為 1）， D D4 模擬量輸入選擇： 00 為四路單數(shù)入、01 為三路差分輸入、 10 為單端與差分配合輸入、 11 為模擬輸出允許有效。連接方式如下表 42 所示 。 具體情況見下圖： 圖 43 燒錄示意圖 設(shè)計(jì)總結(jié) 27 5 設(shè)計(jì)總結(jié) 系統(tǒng)應(yīng)用前景 隨著社會的發(fā)展，各式各樣的電燈已經(jīng)充斥全球。未來必然會會成為智能調(diào)光系統(tǒng)的主流時(shí)代。 （ 1） 要實(shí)現(xiàn)本次設(shè)計(jì)所需要的功能需要用到好 多腦子里已經(jīng)被淡忘的幾乎沒半點(diǎn)概念的知識，重新再看的確有點(diǎn)吃力。 解決辦法： （ 1） 花了的一段時(shí)間自學(xué)那些曾經(jīng)學(xué)習(xí)過的知識， AD/DA 轉(zhuǎn)換、 LED 流水燈控制原理等，熟悉各個(gè)引腳的功能并知道要實(shí)現(xiàn)這些功能需要怎樣的底層硬件排布設(shè)計(jì)。 增加了一點(diǎn)個(gè)性化功能，就是能手動控制 LED 燈點(diǎn)亮的個(gè)數(shù)。 設(shè)計(jì)總結(jié) 29 心得體 會 經(jīng)過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我了解到我所掌握的知識是那么的不牢固、那么的淺顯。不管是對于單片機(jī)的設(shè)計(jì)還是以后其他東西的設(shè)計(jì)，元器件認(rèn)知的太少都是以后想在專業(yè)領(lǐng)域發(fā)展下去的一個(gè)很大的阻礙。到后來，漸漸的意識到這么做下去是不行的。我們應(yīng)該從中學(xué)到方法，而不是呆板的理論。我只有在今后的學(xué)習(xí)、工作中將鍥而不舍的精神，艱苦奮斗的理念貫穿到底，回饋社會，報(bào)效祖國。在本次設(shè)計(jì)的過程中遇到許多的困難，很感謝幫助我解答困惑的所有人。四年大學(xué)生活，我們玩地開心，學(xué)地 痛快。感謝母校為我們提供的良好學(xué)習(xí)環(huán)境，使我們能夠在此專心學(xué)習(xí)，激揚(yáng)青春，陶冶情操。但也不能讓自己的神經(jīng)總處于緊張狀態(tài)吧，那樣一點(diǎn)效率也沒有。這樣以后在設(shè)計(jì)其他東西的時(shí)候，腦 子里面才可以本能的想想可能會用到什么元器件，并在次查看設(shè)計(jì)需求和元器件應(yīng)用方式看是否真可以用得上。單片機(jī)，入門難，深入也不是簡單的事。 由于時(shí)間十分有限，我們是通過控制 LED 點(diǎn)亮的數(shù)目來控制光線的強(qiáng)弱。下面就可以著手做實(shí)物了。問了很多同學(xué)，都表示沒法理解。需要修改一下使用的元器件，改為使用壽命高的元器件進(jìn)行設(shè)計(jì)，并添加設(shè)定極限值功能和防瞬間強(qiáng)光燈也會亮的防 “虛強(qiáng)光 ”功能 ——添加個(gè)感 應(yīng)強(qiáng)光的設(shè)定時(shí)間值即可，強(qiáng)光保持一定時(shí)間燈才會滅；反之也一樣，弱光保持一定時(shí)間燈才會亮。但因?yàn)橄奶旄煲驗(yàn)樘炝僚c天黑的時(shí)差頗大，使得夏天晚上過早的路燈就開啟，早上又過晚的關(guān)閉。 實(shí)物的連接與調(diào)試 26 表 43 短接冒的接法 短接冒 接法 J1 熱敏電阻 J2 光敏電阻 J3 電位器 硬件程序的燒錄 當(dāng)元器件在 PCB 板和電木板上布置焊接好以后，就可以使用 STC_ISP_V483 燒錄軟件 來對單片機(jī)燒錄程序了。 在進(jìn)行數(shù)據(jù)操作時(shí)，首先是主控器發(fā)出起始信號，然后發(fā)出讀尋址字節(jié)，被控器做出應(yīng)答后，主控器從被控器讀出第一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)，主控器發(fā)出應(yīng)答，主控器從被控器讀出第二個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)，主控器發(fā)出應(yīng)答 … 一直到主控器從被控器中讀出第 n 個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)，主控器發(fā)出非應(yīng)答信號，最后主控器發(fā)出停止信號。 控制字節(jié) 控制字節(jié)用于實(shí)現(xiàn)器件的各種功能，如模擬信號由哪幾個(gè)通道輸入等。 AGND：模擬信號地。 PCF8591具有 4 個(gè)模擬輸入、 1 個(gè)模擬輸出和 1 個(gè)串行 I2C 總線接口。 }實(shí)物的連接與調(diào)試 23 4 實(shí)物的 連接與調(diào)試 實(shí)物部分我選擇了 PCF8591 來代替 ADC0808，因?yàn)?ADC0808 有 8 路采集通道，我們只用了其中之一，大部分資源被閑置。本次設(shè)計(jì)使用它來設(shè)定顯示的延遲時(shí)間。delay(2)。delay(2)。人工手動控制點(diǎn)亮 LED 的個(gè)數(shù)需要使用外部中斷來監(jiān)測按鈕是否按下，以及已經(jīng)按鈕按了幾下的處理。 表 31 定時(shí) /計(jì)數(shù)器模式寄存器 TMOD 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 GATE C/T— M1 M0 GATE C/T— M1 M0 軟件設(shè)計(jì)及仿真 22 GATE： 定時(shí)操作開關(guān)控制位，當(dāng) GATE=1 時(shí)， IN T 0————————或 IN T 1————————引腳為高電平，同時(shí) TCON 中的 TR0 或 TR1 控制位為 1 時(shí)，定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 或 1 才開始工作。 case 4:{PA8255=0x00。 case 2:{PA8255=0xf0。 圖 34 LED 顯示模塊的仿真 部分處理程序如下： switch(v){ case 0:{PA8255=0xff。 P0=0。 P0=0。 P0=0。 P0=0。 仿真 結(jié)果 如下 圖 33 所示。 AD 模塊仿真圖如下 圖 32 所示。其次，在 Proteus 中完成原理圖的連接后，再將由 Keil 生成的 16 進(jìn)制文件導(dǎo)入到單片機(jī)中去，這樣就可以在 Proteus 中進(jìn)行仿真了，注意單片機(jī)的 晶振頻率 需調(diào)成 12MHZ 的。另外，我們選擇采集滑動變阻器的有效電阻兩端的電壓 UR，因?yàn)槿绻杉娏鞯脑?，采集電路就比較容易干擾單片機(jī)系統(tǒng)。當(dāng) LE 為高電平時(shí)， 數(shù)據(jù)從 Dn 輸入到鎖存器；當(dāng) LE 為低電平時(shí)，鎖存器存儲 D 輸入上的信息一段就緒時(shí)間直到 LE 的下降沿來臨。 P 0 0P 0 1P 0 2P 0 3P 0 4P 0 5P 0 6P 0 7RDWRQ0Q1Q7D034D133D232D331D430D529D628D727RD5WR36A09A18RE S E T35CS6P A 04P A 13P A 22P A 31P A 440P A 539P A 638P A 737P B 018P B 119P B 220P B 321P B 422P B 523P B 624P B 725P C 014P C 115P C 216P C 317P C 413P C 512P C 611P C 710U18 2 5 5 A 圖 210 8255 引腳連接圖 硬件連接及電路圖 本次設(shè)計(jì)是將上述的五個(gè)模塊拼接一起組成一個(gè)系統(tǒng)體系，以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)所需要的功能。 8255 與 LED 顯示模塊 8255 芯片的連接： D0～ D7 與單片機(jī)的 P0 口相連，用來接收數(shù)據(jù)。最高位 Q7 接 8255 的片選端 CS————。此外，還需要將 ADC0808的地址選通端 ADD A， ADD B， ADD C 全部接上 高電平， 表示我們選擇了 IN7 進(jìn)行輸入 。 51單片機(jī)最小系統(tǒng)的功能主要有：能夠運(yùn)行用戶程序，用戶可以復(fù)位單片機(jī)，具有相對強(qiáng)大的外部擴(kuò)展等功能。若顯示器的位數(shù)不大于 8位，則控制顯示器公共電位只需一個(gè) 8位 I/O 口（稱為掃描口或字位口），控制各位 LED 顯示器所顯示的字形也需要一個(gè) 8位口（稱為數(shù)據(jù)口或字形口）。 （ 1）靜態(tài)顯示 所謂靜態(tài)顯示， 就是當(dāng)顯示某一字符時(shí)，相應(yīng)段的發(fā)光二極管恒定地盡可能截止。 七段數(shù)碼器 7段數(shù)碼管一般由 8個(gè)發(fā)光二極管組成，其中由 7個(gè)細(xì)長的發(fā)光二極管組成數(shù)字顯示，另外一個(gè)圓形的發(fā)光二極管顯示小數(shù)點(diǎn)。工作于三種方式中的任何一種。由于 8255可編程 ,所以必須具有邏輯控制部分，因而 8255內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為 3個(gè)部分：與 CPU 連接部分、與外設(shè)連接部分、控制部分。 （ 4） 數(shù)據(jù)緩沖，加強(qiáng)驅(qū)動能力。 23～ 25（ ADDA、 ADDB、 ADDC）： 3 位地址輸入線，用于選通 8 路模擬輸入中的一路。 7（ EOC）： A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，輸出，當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸出一個(gè)高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平）。多路開關(guān)可選通 8 個(gè) 模擬通道，允許 8 路模擬量分時(shí)輸入，共用 A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。注意加密方式 1 時(shí)， E——A——將內(nèi)部鎖定位RESET。 ALE/PROG———————— (30 引腳） ： PROG————————地址鎖存控制信號 ,ALE 是訪問外部程序存儲器時(shí)，鎖存低 8 位地址的輸出脈沖。 P3 端口（ ～ ， 10～ 17 引腳）： P3 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O端口。在 Flash ROM 編程時(shí)， P0 端口接收指令字節(jié)；而在校驗(yàn)程序時(shí)，則輸出指令字節(jié)。燈體內(nèi)也沒有松動的部分，使得 LED 不易損壞。 （ 2） 耗電量低： LED 耗電相當(dāng)?shù)?，直流?qū)動，功耗（單管 ～ 瓦），電光功率轉(zhuǎn)換接近 30%。這一 具體 變化需要用 ADC 模塊采集并經(jīng)處理后顯示出來，這就需要使用 ADC 模塊和七段顯示數(shù)碼管了。實(shí)現(xiàn)能根據(jù)外界光線條件通過光敏電阻、 AD 轉(zhuǎn)換模塊等的處理實(shí)現(xiàn)控制LED 燈 ， 使其可以根據(jù)光線的強(qiáng)度自動調(diào)整點(diǎn)亮的 LED 的個(gè)數(shù)，使燈光的效果達(dá)到最佳，進(jìn)而電力的消耗也降低到最小 。時(shí)下正在興起的無線技術(shù)，也為智能調(diào)光增添了一縷新的色彩。但對于一些大型的應(yīng)用場合，如：露天停車場、活禽養(yǎng)殖廠、工廠控制車間等，都存在光照應(yīng)用不合理，電力能源過度消耗等嚴(yán)重問題， 甚至城市光污染越來越成為一個(gè)新的議題。 本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)作為控制系統(tǒng)，克服了傳統(tǒng)照明設(shè)備耗能、不便于調(diào)節(jié)光強(qiáng)等缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對光強(qiáng)調(diào)整的人性化、智能化的控制。 photosensitivesensor。同時(shí)對于世界來說，更是可以取得巨大的節(jié)約能源效果，對于綠色地球的實(shí)現(xiàn)做出巨大的貢獻(xiàn)。 （ 4） 智慧樓宇 ——結(jié)合陽光和燈光，讓樓宇保持明亮舒適。 硬件設(shè)計(jì) 3 2 硬件設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)是以光敏電阻可以根據(jù)外界光線的強(qiáng)度而改變自身阻值的特性（光線越強(qiáng)，阻值越小；光線越弱，阻值越大）為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的 LED 照明燈智能調(diào)光系統(tǒng)。它的工作時(shí)鐘頻率不能太低，幾 KHZ 以上即可。 （ 5） 環(huán)保： LED 是由無毒的材料做成，不像熒光燈含水銀會造成污染，同時(shí) LED 也可以回收再利用。作為輸出端口，每個(gè)引腳能驅(qū)動 8 個(gè) TTL 負(fù)載，對端口 P0 寫入 “1”時(shí)，可以作為高阻抗輸入。 硬件設(shè)計(jì) 5 表 21 和 引腳復(fù)用功能 引腳號 功能特性 T2（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出 T2EX（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 捕獲 /重裝觸發(fā)和方向控制） P2 端口（ ～ ， 21～ 28 引腳）： P2 口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O端口?？撮T狗計(jì)時(shí)完成后， RST 引腳輸出 96 個(gè)晶振周期的高電平。當(dāng) STC89C52RC 從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時(shí)， PSEN————————在