【文章內(nèi)容簡介】 3種工作方式，可通過編程改變其功能，因 而使用靈活方便通用性強(qiáng)。 方案 4 單片機(jī)與多種外圍設(shè)備連接時的中間接口芯片采用 8155H。此芯片內(nèi)包含有256B的 RAM存儲器（靜態(tài)）， RAM的存取時間為 400ns。 2個可編程的 8為并行口 PA 和 PB，1個可編程的 6位并行口 PC，以及 1個 14位減法定時器 /計數(shù)器。 PA口和 PB口可工作于基本輸入 /輸出方式或選通輸入 /輸出方式。 綜合上面四種方案的比較，我們決定 采用方案 1和方案 3。 傳感模塊 方案 1 采用光敏電阻自己制作的光電傳感器。光敏電阻的阻值可以 隨周圍環(huán)境光線的變化而變化。阻值會發(fā)生明顯的變化。將阻值 的變化直值通過比較器就可以輸出高低電平。它具有靈敏度高，誤差極小，感應(yīng)距離很長等優(yōu)點(diǎn)。 方案 2 采用用紅外發(fā)射管和接收管自己制作光電對管傳感器。紅外發(fā)射管發(fā)出紅外線，當(dāng)發(fā)出的紅外線照射到物體后反射，若紅外接收管能接收到反射回的光線則檢測出有物體通過繼而輸出低電平，若接收不到發(fā)射管發(fā)出的光線則檢測出無物體通過繼而輸出高電平。它具有靈敏度高，感應(yīng)距離短等特點(diǎn)。 綜合上面兩種方案的比較，我們決定 采用方案 1。 報警模塊 方案 1 在每個燈的兩端引出兩條導(dǎo)線分別引入報警電路。燈的點(diǎn)亮電路出現(xiàn)故障后，燈就會 在應(yīng)該亮的時候不亮，也就是燈的兩端沒有電壓，報警電路工作。此方案只考慮到了等的點(diǎn)亮電路發(fā)生故障而沒有考慮到當(dāng)燈本身發(fā)生故障。 例如燈本身發(fā)生斷路（發(fā)生幾率很?。r，此報警器不工作。 方案 2 報警電路中應(yīng)用光敏電阻。光敏電阻近距離的正對著燈，燈在應(yīng)該亮的時候不亮，光敏電阻接收不到光時電阻阻值還原（接收到光時電阻阻值變?。?，報警電路輸出低電平。此方案只要燈在該亮的時候不亮就會發(fā)出報警。 綜合上面兩種方案的比較，我們決定 采用方案 2。 經(jīng)過反復(fù)論證，我們最終確定了如圖 2所示的總體設(shè)計方案。 （ 1）采用 SMC1602B標(biāo)準(zhǔn)字符點(diǎn)陣液晶顯示器顯示， （ 2）采用 89S52 單片機(jī)控制， （ 3）單片機(jī)與多種外圍設(shè)備連接時的中間接口芯片采用 8255A， （ 4）采用光敏電阻自己制作的光電傳感器， （ 5）采用光敏電阻式報警電路 7 圖 2 總體設(shè)計框圖 2. 理論分析 根據(jù)設(shè)計要求我們經(jīng)過仔細(xì)分析與研究最綜確定采用 SMC1602B標(biāo)準(zhǔn)字符點(diǎn)陣液晶顯示器， AT89S52 單片機(jī)作為主控制器， 220V交流電經(jīng)變壓器變壓和 7805 穩(wěn)壓后為單片機(jī)系統(tǒng)和其他芯片供電，采用光敏電阻自己制作的光電傳感器。 一 個單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計包含有兩部分內(nèi)容：一是系統(tǒng)擴(kuò)展，即單片機(jī)內(nèi)部的功能單元，如 ROM﹑ RAM﹑ I/O 口﹑定時 /記數(shù)器﹑中斷系統(tǒng)等能量不能滿足應(yīng)用系統(tǒng)的要求時，必須在片外進(jìn)行擴(kuò)展，選擇適當(dāng)?shù)男酒?，設(shè)計相應(yīng)的電路。二是系統(tǒng)配置，既按照系統(tǒng)功能要求配置外圍設(shè)備，如鍵盤顯示器﹑打印機(jī)﹑ A/D﹑ D/A 轉(zhuǎn)換器等，要設(shè)計合適的接口電路。 89S52 單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu) 89S52 單片機(jī)是把那些作為控制應(yīng)用所必需的基本內(nèi)容都集成在一個尺寸有限的集成電路芯片上。如果按功能劃分，它由如下功能部件組成，即微處理器、 數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器、并行 I/O 口、串行口、定時器 /計數(shù)器、中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器。它們都是通過片內(nèi)單一總線連接而成，其基本結(jié)構(gòu)依舊是 CPU加上外圍芯片的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式。但對各種功能部件的控制是采用特殊功能寄存器的集中控制方式。 單片機(jī)最小系統(tǒng) 89S52是片內(nèi)有 ROM/EPROM 的單片機(jī)，因此，這種芯片構(gòu)成的最小系統(tǒng)簡單﹑可靠。用89S52單片機(jī)構(gòu)成最小應(yīng)用系統(tǒng)時，只要將單片機(jī)接上時鐘電路和復(fù)位電路即可，如附錄一圖 9所示。 時鐘電路 89S52 單片機(jī)的時鐘信號通常有兩種方式 產(chǎn)生：一是內(nèi)部時鐘方式，二是外部時鐘方式。內(nèi)部時鐘方式如圖 3所示。在 89S51單片機(jī)內(nèi)部有一振蕩電路，只要在單片機(jī)的 XTAL1和 XTAL2 引腳外接石英晶體（簡稱晶振），就構(gòu)成了自激振蕩器并在單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生時鐘脈沖信號。圖中電容 C1和 C1的作用是穩(wěn)定頻率和快速起振，電容值在 5~30pF，典型值為 30pF。晶振 CYS 的振蕩頻率范圍在~12MHz間選擇，典型值為 12MHz和 6MHz。 復(fù)位電路 按鍵手動 復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種。其中電平復(fù)位是通過 RST 端經(jīng)電阻與電源 Vcc 接通而L ZM3 0p F3 0p FGND1819C1R2R1KGNDR S T5V圖 4 復(fù)位電路 圖 3 晶振電路 8 實(shí)現(xiàn)的。按鍵手動復(fù)位電路見圖 4。時鐘頻率選用 6MHZ時， C取 22uF,R2取 200Ω， R1取 1KΩ。 光敏電阻 光敏電阻是一種典型的光電導(dǎo)器件。所謂光電導(dǎo)效應(yīng)是表示材料 (或器件 )受到光輻射后 ,材料 (或器件 )的電導(dǎo)率發(fā)生變化。 光敏電阻具有靈敏度高 ,光譜特性好 ,使用壽命長 ,穩(wěn)定性高 , 無極性之分 ,使用方便 ，體積小以及制造工藝簡單等特點(diǎn)?；诖耍诒鞠到y(tǒng)中的光控路燈電路，傳感電路，報警電路上都有應(yīng)用。 3. 電路和程序設(shè)計 報警電路 如圖 5，在電燈電路發(fā)生故障（燈在該亮的時候熄滅）時，報警電路中的光敏電阻近距離的正對著所有的 LED 燈，某個燈不亮，都會使報警電路運(yùn)作，發(fā)出響亮的蜂鳴聲，并點(diǎn)亮與路燈相對應(yīng)的小燈，同時，液晶屏上顯示出發(fā)生故障的路燈電路的標(biāo)號。 圖 5 報警電路 主控制電路（在時鐘模塊內(nèi)） 主控制電路是時鐘模塊的重要組成部分，如圖 6所示，它是由單片機(jī)最小系統(tǒng)、單片機(jī)、鎖存器（ 74LS373）還有 8255A等有序組合而成的。 9 RS TRS TP1P2P3P4P5P7P8s8s7s5s4s3s2s1w9w9RS Tl8l7l6l5l4l3l2l1w8w7w5w4w3w2w1k1k2k3l1l2l3l4l5l6l7l8l l 1l l 2l l 3l l 4l l 5l l 6l l 7l l 8w6s8s7s6s5s4s3s2s1s6p2w1w2w3w4w5w6w7w8p1X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U2A T 8 9 C5 2C13 3 pC23 3 pX1CR Y S T A LC31 0 uR11 0 kD034D133D232D331D430D529D628D727RD5WR36A09A18RE 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 AD03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE11U37 4 L S 3 7 3A02B018A13B117A24B216A35B315A46B414A57B513A68B612A79B711CE19A B / B A1U47 4 L S 2 4 5D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 LR21 0 k 圖 6 主電路控制電路圖 主控 制程序流程圖 圖 7 主控制流程圖 4. 測試數(shù)據(jù)與分析 10 按照電路圖連接電路，傳感器、移動物體 —— 小車等放在合適的位置。 設(shè)定開關(guān)燈時間，看能否顯示開關(guān)燈時間并且檢查能否控制整條支路按時開燈和關(guān)燈（基本要求 1），還有能否獨(dú)立控制每只路燈的開燈和關(guān)燈時間（基本要求 4）。 分析： 由于 DS12C887 時鐘芯片的使用通過它支路控制器無論是獨(dú)立還是整體控制路燈的開關(guān)時間都可以精確到秒。還有正常的時間顯示。 擋住 /光照光控路燈電路中的光敏 電阻，模擬黑天 /白天，觀察此燈能否自動開 /關(guān) (基本要求 2)。 分析： 有光時，光敏電阻阻值減小，光控路燈電路輸出高電平，單片機(jī)控制路燈熄滅；無光時，光敏電阻阻值恢復(fù)，光控路燈電路輸出低電平，單片機(jī)控制路燈點(diǎn)亮。 如圖 8所示：可移動物體Ｍ（小車）先向右，然后向左移動，觀察 LED燈的亮滅情況（基本要求 3）。正確情況如《 LED燈亮滅對照表》所示。 L E D 燈 1L E D 燈 24 02 04 0SABCS ’4 04 04 0M定 位 點(diǎn) 圖 8 路燈布置示意圖（單位： cm） 分析： 小車前端的定位點(diǎn)移動到感應(yīng)位置（ S,B,S’ ）使傳感器中的光敏電阻不能接收到對面的集合光束，傳感電路產(chǎn)生信號傳給主控制電路，主控制電路控制 LED 燈的亮滅。 拔掉任意一個 LED燈，觀察報警電路中的指示燈是否點(diǎn)亮和有無響亮的蜂鳴聲，還有液晶屏上是否顯示出發(fā)生故障的路燈電路的標(biāo)號（基本要求 5）。都發(fā)生才是正確的。 分析： 由于報警電路中的光敏電阻近距離的正對著所有的 LED燈，拔掉任意一個燈，導(dǎo)致某個燈不亮，都會使報警 電路運(yùn)作，發(fā)出響亮的蜂鳴聲，并點(diǎn)亮與路燈相對應(yīng)的小燈，同時，液晶屏上顯示出發(fā)生故障的路燈電路的標(biāo)號。 關(guān)掉控制電路電源一段時間后，再接通電，觀察是否有準(zhǔn)確的時間顯示和歷史定時。有為正確。 分析： 通過 DS12C887 時鐘芯片可以掉電保存時鐘信息長達(dá)三個月。并且還可以記錄單片機(jī)開機(jī)次數(shù)（單片機(jī)復(fù)位一次也相當(dāng)于一次關(guān)機(jī)）。 5. C 語言程序設(shè)計 include include include define PA XBYTE[0x7ffc] define PB XBYTE[0x7ffd} LED燈亮滅對照表 燈 1 燈 2 M 向右 向左 向右 向左 S 亮 滅 滅 滅 B 滅 亮 亮 滅 Ｓ ’ 滅 滅 滅 亮 11 define PC XBYTE[0x7ffe] define PJ XBYTE[0x7fff] define miaob XBYTE[0xb000] define miaon XBYTE[0xb001] define fenb XBYTE[0xb002] define fenn XBYTE[0xb003] define shib XBYTE[0xb004] define shin XBYTE[0xb005] define xingb XBYTE[0xb006] define rib XBYTE[0xb007] define yueb XBYTE[0xb008] define nianb XBYTE[0xb009] define jcqA XBYTE[0xb00a] define jcqB XBYTE[0xb00b] define jcqC XBYTE[0xb00c] define jcqD XBYTE[0xb00d] define yong1 XBYTE[0xb00e] define yong2 XBYTE[0xb00f] define uint unsigned int define uchar unsigned char uchar code tab0[]={time: SDZ }。 uchar code tab1[]={0123456789abcde}。 uchar code tab2[]={MonTueWedThuFriSatSun}。 uchar dsread1,dsread3,shi,fen,miao,xingqi,yue,ri,niangao。 uchar q1,q2,q3,q4,q5,q6,q7,q8,q9,q10,q11,q12,q13,q14,num。 uchar biao,biao1,biao2,biao3,ek,tt,bzw1,bzw3,kkk,bzw4,ddd,t1,t2,t3,t4。 uint nian。 sbit yrs=P1^1。 sbit ye=P1^2。 sbit deng=P1^0。 sbit ling=P3^0。 sbit ling1=P3^1。 sbit h=P1^3。 sbit h1=P1^6。 sbit h2=P1^7。 sbit baojing=P3^2。// 燈一報警 sbit baojing1=P3^3。//燈二報警 sbit baojing2=P3^4。 sbit baojing3=P3^5。 void xzl(uchar )。 void xsj(uchar 2)。 void yjreday()。 void anjian()。 void readtime()。 12 void delay(uint k)。 void chaizi()。 void dsreday()。 void xianshi()。 void sheding()。 void cgq()。 void yjxs(uchar tabnum,hang,lie,xsgs,wordnum)。 void main() { delay(1000)。 t1=0。 t2=0。 t3=0。 biao=0。 biao1=0。 PJ=0x81。 niangao=2。 ling=1。 ling1=1。 yjreday()。 jcqB=0x16。 if(yon