【正文】 必須分別采用獨立的電源，如果兩端共用一個 電源，則光電耦合器件的隔離將失去意義。 TLP5212 芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如下圖 所示 。如圖 所示。 按鈕共有 3個，一個是“上”按鈕，一個是“下”按鈕，還有一個是“確定”按鈕。 如圖 看門狗電 路。 單片機的通常采用上電自動復(fù)位和按鍵復(fù)位兩種方式。只要 RST保持高電平，單片機就循環(huán)復(fù)位；當(dāng) RST 從高電平變?yōu)榈碗娖揭院?，單片機就從 0000H 地址開始執(zhí)行程序。 在時鐘電路工作后，只要在單片機的 RST 腳上出現(xiàn) 24 個時鐘振蕩脈沖以上的高電平，單片機便可實現(xiàn)初始化狀態(tài)復(fù)位。 復(fù)位電路 單片機應(yīng)用系統(tǒng)工作時，會經(jīng)常要求進(jìn)入復(fù)位工作狀態(tài)，所以復(fù)位電路要求能準(zhǔn)確可靠地工作，而且單片機的復(fù)位狀態(tài)與應(yīng)用系統(tǒng)的復(fù)位狀態(tài)是密切相關(guān)的。但 RAM，定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。 此外， AT89C52 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。 2 圖 主控芯片設(shè)計圖 . 3 芯片擦除 整個 EPROM 陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持 ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。則單片機的 4個周期的具體數(shù)值分別是： 振蕩周期 =1/12μs ； 時鐘周期 =1/6μs ； 機器周期 =1μs ； 指令周期 =1~4μs 。單片機片內(nèi)振蕩器的 時鐘電路如圖 所示 。設(shè)計中選用的是內(nèi)部時鐘方式。放大器與作為反饋組件的片外晶體或陶瓷諧振器一切構(gòu)成一個自激振蕩器。 (11)Vcc：電源電壓 (12)GND：接地端 時鐘電路 振蕩電路和單片機內(nèi)部的時鐘電路共同構(gòu)成了單片機的時鐘方式。 (9)XTAL1 振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為 0000H— FFFFH），EA 端必須保持低電平（接地）。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過 兩次 PSEN 信號。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無效。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。一般情況下， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。當(dāng)振蕩器工作時， RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復(fù)位。此時，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（ IIL） .P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能 .P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。 P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 MOVX RI 指令）時， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容 .Flash 編程或校驗時， P2 亦接收高位地址和一些控制信號。 與 AT89C51 不同之處是， 和 還可分別作為定時 /計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入（ ）和輸入（ ）， (3)P2 口 P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。對端口寫 “1” ，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。在 Flash 2 編程時， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。 (1)P0 口 P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口， 也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。 VCC（ 40 腳）和 VSS（ 20 腳）為供電端口，分別接 +5V電源的正負(fù)端。主要管腳有： XTAL1（ 19 腳）和 XTAL2（ 18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接 12MHz 晶振。 圖 引腳圖 準(zhǔn)的 C51 內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的 8xc52 相同，其主要用于會聚調(diào)整時的功能 控制。 引腳功能說明：圖 是 AT89C2051 的引腳結(jié)構(gòu)圖 ,有雙列直插封裝 (DIP)方式和方行封裝方式。 AT89C52 的概述及功能特性 AT89C52 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓、高性能 COMS 8 位單片機，片內(nèi)含 8K bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（ PEROM）和 256 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8位中央處理器和 Flash 存儲單元， 功能強大的 AT89C52適用在許多高性價比的場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域 [6]。在掉電模式下，保存 RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器 ，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復(fù)位為止。在閑置模式下， CPU 停止工作。為使單片機系統(tǒng)工作更省電、更可靠，我們可以使單片機在不工作時處于掉電工作方式，其工作狀態(tài)被凍結(jié)，如 AT89C52 處于掉電工作方式時耗電僅十幾微安。用 AT89C52作為控制核心的設(shè)計大多在性能上要求很高。 本方案最大特點在于核心控制芯片的選擇，采用 AT89C52 單片機，利用 AT89C52 的掉電工作方式，構(gòu)成高可靠、低功耗系統(tǒng)方 法。 2 2. 單片機的市場供應(yīng)情況。 （ 4）單片機片內(nèi)是否有系統(tǒng)所需的外接口。 （ 2）單片機是否有系統(tǒng)所需要的 I/O 端口數(shù)。 主控單片機芯片的選擇和介紹 單片機的選型從以下幾個 方面考慮： 。采用單片機的系統(tǒng)維護(hù)起來也比 PLC 控制系統(tǒng)方便和便宜。住宅小區(qū)的用戶來自不同單位的人，如果公用設(shè)備投資過高，會給用戶帶來經(jīng)濟方面的壓力，公用設(shè)備應(yīng)盡量采用信價比高的元件，所以在考慮成本這方面，方案 一 的可行度高。從實現(xiàn)功能來說，兩個方案都能達(dá)到基本的功能，但是采用 PLC 控制器的系統(tǒng)實現(xiàn)的功能多，然而本設(shè)計主要是達(dá)到基本的功能就行，其它功能可以省略， 沒必要多花錢去增加額外的功能。 性能因素： 1） 可靠性 ， 必須能可靠實現(xiàn)電量的分配，同時必須確保不會因為外界干擾引起誤動作等； 2） 安全性 ， 主要是指裝置本身的安全運行和路燈使用者的安全方面，即裝置本身不會出現(xiàn)過熱燒毀等問題及使用者不會觸電等； 3)實用性 ,裝置的選取需是常見的元件器材，在發(fā)生故障時維修起來也比較方便； 4)低功耗 ,因為該裝置在公用電網(wǎng)中，作為一個電子裝置本身一定要耗能；但功耗過高，則電力部門每年承擔(dān)的電力損失就會非常大，也會影響產(chǎn)品應(yīng)用 [11]。普通電表或者各種電子計量電表的價格相對較低，每個樓道必須安裝一個此分配裝置，因此，必須要考慮住戶的心里接受傾向，生產(chǎn)成本不能太高，最好與普通電表接近。本分配裝置的主要功能是樓道路燈用電量的自動分?jǐn)偅?時也必須考慮其它一些附加功能。 以 PLC 控制器為主 ,輔以光電傳感器 ,放大器 ,A/D 轉(zhuǎn)換器組成 ,整個電路工作原理是 :由光電傳感器檢測光線亮度從而決定是否使用路燈 ,亮度模擬信號經(jīng)放大器放大和 A/D 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳給 PLC,最后由 PLC將用電量平均分配到用戶電表 [15]。它作用是使每個用戶輪流供電時間顯示出來。三 是看門狗電路，它作用是使單片機進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)，使之從故障中解脫出來 [8]。該方案主要由四部分構(gòu)成： ；一 是單片機 AT89C52系統(tǒng)，這是整個系統(tǒng)的核心部分 ，用戶輪流承擔(dān)路燈點亮的任務(wù)由單片機的指令來實現(xiàn)完成。只要分時依次控制開關(guān) S S2 ?Sn 接通，即可實現(xiàn)所有的路燈用電量的分?jǐn)?。因此，在某種意義上說，電費即用電量（度數(shù)），而用電量即電能 =功率 小時（即時間），所以在電器功率一定的前提下，電費的分配就是時間的分配問題，也就是說，每戶承擔(dān)一定時間的路燈供電任務(wù)。 2 第 2 章 路燈用電分配裝置的硬件設(shè)計 用電量的分配原理 住宅公用路燈用電量分配裝置主要解決電費自動分?jǐn)倖栴} ,下面討論電費分配原理。 第四章是抗干擾設(shè)計，介紹了采用硬件和軟件結(jié)合的方式盡可能降低干擾。 第二章硬件設(shè)計部分，主要介紹了系統(tǒng)硬件設(shè)計的基本結(jié)構(gòu)和各部分器件的說明。 全文將 分為四章。 設(shè)計指標(biāo) 設(shè)計住宅小區(qū)公用路燈用電量分配裝置的技術(shù)指標(biāo)如下 : 1．系統(tǒng)采用單片機作為控制器； 2．裝置能夠解決電費自動分?jǐn)偟阶舾髯噪姳碇?； 3. 根據(jù)環(huán)境照度控制是否需要路燈； 4. 要求系統(tǒng)在死機狀態(tài)下能自動復(fù)位 ,恢復(fù)正常工作。住宅公用路燈用電量分配裝置正是為了徹底解決樓道路燈的費用分擔(dān)問題而設(shè)計的。很多城市已經(jīng)普及了 1 戶 1 表，小區(qū)的路燈用電從哪里來？對于以上的問題，目前往往采用 2個辦法解決：其一是為每個樓道路燈接一電表，但次方法需要根據(jù)電表度數(shù)人工分?jǐn)偅?有人上門挨戶定期收費，十分不方便；另外一是把樓道路燈接入樓到內(nèi)某住戶電表，大概估算后由各住戶協(xié)商出資，但此方法容易引起糾紛。隨之而來的問題是，原來單位住宅樓是由單位安裝路燈并由單位負(fù)責(zé)繳費的，樓內(nèi) 2 居住的單位職工不用擔(dān)心沒路燈和收繳費用的問題；而商品樓內(nèi)的住戶來自不同的單位，要不要安裝路燈？裝了路燈后費用如何收取？這就出現(xiàn)了所謂的路燈問題。隨著人民生活水平的提高和住房制度改革的深入，越來越多的居民買了商品房，住進(jìn)了商品住宅樓。為滿足不同的要求，出現(xiàn)了高速、大尋址范圍、強運算能力和多機通信能力的 16 位、 32位、 64 位通用型單片機，小型廉價型、外圍系統(tǒng)集成的專用型單片機，以及形形色色各具特色的現(xiàn)代單片機 [6]。 90 年代的至今 , 單片機呈現(xiàn)全面發(fā)展的階段。不但擁有完善的總線結(jié)構(gòu)（ 8位數(shù) 據(jù)總線、 16 位地址總線及相應(yīng)的控制總線，通信總線，擴展總線）還有完善的指令系統(tǒng) [1]。 MCS51 系列單片機的推出，標(biāo)志 Single Chip Microputer 體系結(jié)構(gòu)的完善。特別是近 20 年時間里，計算機技術(shù)獲得飛速的發(fā)展，計算機在工農(nóng)業(yè)，科研，教育，國防和航空航天領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，計算機技術(shù)已經(jīng)是一個國家現(xiàn)代科技水平的重要標(biāo)志。 程序通常是順序執(zhí)行的，所以程序中的指令也是一條條順序存放的，單片機在執(zhí)行程序時要能把這些指令一條條取出并加以執(zhí)行，必須有一個部件能追蹤指令所在的地址，這一部件就是程序計數(shù)器 PC（包含在 CPU 中），在開始執(zhí)行程序時，給 2 PC 賦以程序中第一條指 令所在的地址，然后取得每一條要執(zhí)行的命令， PC在中的內(nèi)容就會自動增加，增加量由本條指令長度決定，可能是 2 或 3，以指向下一條指令的起始地址，保證指令順序執(zhí)行。為使單片機能自動完成某一特定任務(wù)，必須把要解決的問題編成一系列指令（這些指令必須是選定單片機能識別和執(zhí)行的指令），這一系列指令的集合就成為程序，程序需要預(yù)先存放在具有存儲功能的部件 —— 存儲器中。要利用某型號單片機開發(fā)自己的應(yīng)用系統(tǒng)，掌握其結(jié)構(gòu)特征和技術(shù)特征是必須的。軟件特征是指指令系統(tǒng)特性和開發(fā)支持環(huán)境，指令特性即我們熟悉的單片機的尋址方式，數(shù)據(jù)處理和邏輯處理方式，輸入輸出特性及對電源的要求等等。 不同的單片機有著不同的硬件特征和軟件特征，即它們的技術(shù)特征均不盡相同，硬件特征取決于單片機芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，用戶要使用某種單片機，必須了解該型產(chǎn)品是否滿足需要 的功能和應(yīng)用系統(tǒng)所要求的特性指標(biāo)。 由此來看，單片機有著一般微處理器（ CPU）芯片所不具備的功能，它可單 獨地完成現(xiàn)代工業(yè)控制所要求的智能化控制功能，這是單片機最大的特征。 （ 5）外部總線增加了 I C（ InterIntegrated Circuit）及 SPI（ Serial Peripheral Interface）等串行總線方式，進(jìn)一步縮小了體積，簡化了結(jié)構(gòu)。單片機的邏輯控制功能及運行速度均高于同一檔次的微機。 （ 3）控制功能強。單片機把各功能部件集成在一塊芯片上，內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，減少了各芯片之間的連線，大大提高了單片機的可靠性與抗干擾能力。單片機主要 有 如下特點： （ 1）有優(yōu)異的性能價格比。所以，單片機是典 型的嵌人式系統(tǒng)，是嵌入式系統(tǒng)低端應(yīng)用的最佳選擇 [2]。單片機把微型計算機的各主要部分集成在一塊芯片上，大大縮短了系統(tǒng)內(nèi)信號傳送距離，從而提高了系統(tǒng)的可靠性及運行速度。同時，學(xué)習(xí)使用單片機是了解計算機原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。概括的講 就是把中央處理器 CPU（ Central Processing Unit） 、存儲器（ Memory）、定時器、 I/0（ Input/Output）接口電路等一些計算機的主要功能部件集成在一塊集成電路芯片上的微型計算機。 INTEL 的 Z80是最早按照這種思想設(shè)計出的處理器，從此以后，單片機和專用處理器的發(fā)展便分道揚鑣。單片機 由芯片內(nèi)僅有 CPU 的專 用處理器 發(fā)展而來。 securities。 關(guān)鍵詞： 單片機；看門狗；繼電器電路 II Abstract With the developing of the house system , more and more people have bought the modity apartment, the cost of street lamp was pay by the unit in the past, but the people in the modity are ing from