【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 優(yōu)點(diǎn)：用這種方法收集路面上信息，對(duì)路面信息處理準(zhǔn)確。 缺點(diǎn)：成本過(guò)高，數(shù)據(jù)處理量大，對(duì)硬、軟件的要求都非常高，短時(shí)間內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)。 采用 反射型 監(jiān)測(cè)。 優(yōu)點(diǎn)： 布線 、 光軸調(diào) 整方便。檢測(cè)物體的顏色、傾斜等的影響很少。 缺點(diǎn)： 檢測(cè)物體的表面為鏡面體的情況下，根據(jù)表面反射光的受光不同，有時(shí)會(huì)與無(wú)檢測(cè)物體的狀態(tài)相同，無(wú)法檢測(cè)。 采用工業(yè)級(jí)的光電傳感器。 優(yōu)點(diǎn)：這種光電傳感器普遍運(yùn)用于電梯、生產(chǎn)線等工業(yè)場(chǎng)所。使用方便，型號(hào)很多，輸出量是開(kāi)關(guān)量，不需調(diào)理電路。 缺點(diǎn)：價(jià)格較貴，不經(jīng)濟(jì)。 綜合以上各方案優(yōu)缺點(diǎn)分析 ，最終選擇方案三。 液晶顯示器的選擇與論證 方案一 采用 LCD1602 顯示。 模擬路燈控制系統(tǒng) 10 采用 LCD1602 液晶顯示，其顯示是采用背光照亮，對(duì)人眼 損害很弱，再次 LCD又是一種節(jié)能燈，功耗小，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，不需要外加蕊片組合，可以直接與單片機(jī)連接。單片機(jī)可以通過(guò)軟件編程，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)液晶的顯示的控制與設(shè)定。使用起來(lái)十分方便，有長(zhǎng)遠(yuǎn)的價(jià)值。 用 LED數(shù)碼顯示。 優(yōu)點(diǎn)：控制起來(lái)比較簡(jiǎn)單，編程也不是很難，可以明了的顯示數(shù)字。 缺點(diǎn)：實(shí)際電路當(dāng)中，焊接比較煩瑣，占用空間大，性價(jià)比不高，對(duì)人眼有一定的損害，還要有相應(yīng)的蕊片（如 74HC573N 蕊片等）組合，占用資源。若要同時(shí)顯示多個(gè)字符，所用的 LED數(shù)量大，占用面廣，卻接口也多。 方案三 采用 12864 液晶顯示。 優(yōu)點(diǎn)：能夠顯示漢字，不僅僅限于字母數(shù)字的顯示。 缺點(diǎn)：對(duì)于較簡(jiǎn)單的系統(tǒng)顯示，其成本較高，利用率相對(duì)較低。 綜合以上各方案優(yōu)缺點(diǎn)分析 ，本設(shè)計(jì)不需要強(qiáng)大的漢字顯示，也沒(méi)有復(fù)雜的系統(tǒng)顯示， 最終選擇 方案一。 外部環(huán)境明暗的檢測(cè)論證與選擇 采用光敏二極管感受外屆光照變化，無(wú)光照時(shí) ,有很小的飽和反向漏電流，二極管截止；光照時(shí)反向電流增大，形成光電流。 采用光敏電阻對(duì)光源的感應(yīng)改變自身電阻，由電壓比較器提取之間電壓，考慮到電阻變化的靈 敏度，采用兩個(gè)光敏電阻串聯(lián)的方式，通過(guò)改變與光敏電阻串聯(lián)的電位器的值可以調(diào)節(jié)光敏電阻的感光范圍。另外模擬路燈控制系統(tǒng) 11 考慮到現(xiàn)實(shí)中聲光控制技術(shù)的運(yùn)用已經(jīng)證明了光敏電阻完全可以達(dá)到要求，且價(jià)格便宜，電路簡(jiǎn)單。 綜合以上各方案優(yōu)缺點(diǎn)分析 ， 最終選擇 方案二。 模擬路燈控制系統(tǒng) 12 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 主控芯片 STC89C52 芯片簡(jiǎn)介 STC89C52是一個(gè)低功耗 ,高性能 CMOS 8位單片機(jī) ,片內(nèi)含 8k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫(xiě) 1000次的 Flash只讀程序存儲(chǔ)器 ,器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造 ,兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及 STC89C52 引腳結(jié)構(gòu) ,芯片內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash存儲(chǔ)單元 ,功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的 STC89C52可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。 STC89C52具有如下特點(diǎn)： 40個(gè)引腳 ,8k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器 ,256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM） ,32 個(gè)外部 雙向輸入 /輸出（ I/O）口 ,5 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí) 2 層中斷嵌套中斷 ,2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2個(gè)全雙工串行通信口 ,看門(mén)狗（ WDT）電路 ,片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。 此外 , STC89C52 設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為 0Hz 并可通過(guò)軟件設(shè)置省電模式?？臻e模式下 ,CPU暫停工作 ,而 RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,串行口 ,外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作 ,掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù) ,停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。同時(shí)該芯片還具有 PDIP、 TQFP和 PLCC等三種封裝形式 ,以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 主要功能特性： 表 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 8k 可反復(fù)擦寫(xiě) (1000次） ISP Flash ROM 32個(gè)雙向 I/O口 3個(gè) 16 位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器 時(shí)鐘頻率 033MHz 全雙工 UART串行中斷口線 256x8bit內(nèi)部 RAM 2個(gè)外部中斷源 低功耗空閑和省電模式 中斷喚醒省電模式 3級(jí)加密位 模擬路燈控制系統(tǒng) 13 看門(mén)狗（ WDT）電路 軟件設(shè)置空閑和省電功能 靈活的 ISP字節(jié)和分頁(yè)編程 雙數(shù)據(jù)寄存器指針 STC89C52 芯片封裝與引腳功能 STC89C52芯片的尾綴第 一個(gè)字母共 4種，分別是 A， J， P， Q，表示的是封裝類型， A 是 TQFP 封裝 (四方密腳扁平塑封封裝 )， J 是 PLCC封裝 (塑封 J形腳 )， P 是 PDIP也就是雙列直插封裝， Q是 QPFP封裝 (四方扁平塑封封裝 )。第二個(gè)字母共 3 種，分別是 C， I， A，表示的是允許的環(huán)境溫度， C 為商業(yè)級(jí)，工作溫度 0 至 +70 攝氏度； I 為工業(yè)級(jí)，工作溫度 40 至 +85 度； A 為汽車(chē)工業(yè)級(jí)，工作溫度 40 至 +105 度。這兩個(gè)字母前的數(shù)字表示最高主頻，如 12為 12M， 16為 16M， 20為 20M，24為 24M。 STC89C52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。使用 Atmel 公司高密度非 易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) STC89C52 產(chǎn)品指令和引腳完 全兼容。片上 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于 常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 STC89C52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 STC89C52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) Flash， 256 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門(mén)狗定時(shí)器， 2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6向量 2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外， STC89C52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)， 單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。 8 位微控制器 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash STC89C5。 1. P0 口介紹 P0 口： P0口是一個(gè) 8位漏極開(kāi)路的雙向 I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng) 8個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì) P0 端口寫(xiě)“ 1”時(shí) ，引腳用作高阻抗輸入。 當(dāng)訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P0口也被作為低 8位地址 /數(shù)據(jù)模擬路燈控制系統(tǒng) 14 復(fù)用。在這種模式下， P0具有內(nèi)部上拉電阻。 在 flash 編程時(shí)， P0 口也用來(lái)接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。 2. P1 口介紹 P1 口： P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì) P1 端口寫(xiě)“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 此外， 和 分別作定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入（ ）和時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2的觸發(fā)輸入（ ），具體如下表所示。 在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1口接收低 8位地址字節(jié)。 引腳號(hào)第二功能 T2（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2 的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出 T2EX（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2的捕捉 /重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制） MOSI（在系統(tǒng)編程用） MISO（在系統(tǒng)編程用） SCK（在系統(tǒng)編程用） 3. P2 口介紹 P2 口： P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì) P2 端口寫(xiě)“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或用 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行 MOVX @DPTR）時(shí)， P2 口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中， P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。在使用 8 位地址（如 MOVX @RI）訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2口輸出 P2鎖存器的內(nèi)容。在 flash 編程 和校驗(yàn)時(shí)， P2口也接收高 8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。 4. P3 口介紹 P3 口： P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì) P3 端口寫(xiě)“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外模擬路燈控制系統(tǒng) 15 部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 P3口亦作為 STC89C52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。 在 flash編程和校驗(yàn)時(shí)， P3口也接收一些控制信號(hào)。 端口引腳的第二功能 RXD(串行輸入口 ) TXD(串行輸出口 ) INTO(外中斷 0) INT1(外中斷 1) TO(定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0) T1(定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1) WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通 ) RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 ) 此外， P3 口還接收一些用于 FLASH 閃存編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。 5. 控制信號(hào)介紹 RST—— 復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)， RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將是單片機(jī)復(fù)位。 LE/PROG—— 當(dāng)訪問(wèn)外部程存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖 存地址的低 8 位字節(jié)。一般情況下， ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè) ALE脈沖。 對(duì) FLASH存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG）。 如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH單元的 D0位置位，可禁止 ALE操作。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC指令才能將 ALE激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置 ALE禁止位無(wú)效。 PSEN—— 程序儲(chǔ)存允許（ PSEN）輸出是 外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng) STC89C52 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過(guò)兩次 PSEN信號(hào)。 模擬路燈控制系統(tǒng) 16 EA/VPP—— 外部訪問(wèn)允許，欲使 CPU僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為 0000HFFFFH）， EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位 LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA端狀態(tài)。 如 EA端為高電平（接 Vcc端）， CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的指令。 FLASH存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上 +12V的編程允許 電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V編程電壓 Vpp。 集成運(yùn)放 LM324 LM324 是四運(yùn)放集成電路，它采用 14 腳雙列直插塑料封裝，外形如圖所示。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，除電源共用外，四組運(yùn)放相互獨(dú)立。每一組運(yùn)算放大器可用圖 1所示的符號(hào)來(lái)表示，它有 5個(gè)引出腳，其中 “+” 、 “ ” 為兩個(gè)信號(hào)輸入端， “V+” 、 “V ”為正、負(fù)電源端， “Vo” 為輸出端。兩個(gè)信號(hào)輸入端中， Vi（ ）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端 Vo 的信號(hào)與該輸入端的位相反； Vi+（ +）為同相輸入端，表示運(yùn)放 輸出端 Vo 的信號(hào)與該輸入端的相位相同。LM324的引腳排列見(jiàn)圖 2。 圖 LM324的引腳排列 圖 LM324的特點(diǎn)： (約 100dB) (約 1MHz) ：?jiǎn)?