【正文】 00nA（LM324A）。（2）真差動(dòng)輸入級(jí)。每一組運(yùn)算放大器可用圖一所示的符號(hào)來表示，它有5個(gè)引出腳，其中“+”、“”為兩個(gè)信號(hào)的輸入端，“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。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器。靜態(tài)電流為MC1741的靜態(tài)電流的五分之一。 LM324 LM324簡(jiǎn)介L(zhǎng)M324系列器件帶有差動(dòng)輸入的四運(yùn)算放大器。從而實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位操作。若復(fù)位電路失效，加電后CPU從一個(gè)隨機(jī)的狀態(tài)開始工作，系統(tǒng)就不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。RC時(shí)間常數(shù)越大，上電時(shí)RST端保持高電平的時(shí)間越長(zhǎng)。RST端在加電時(shí)應(yīng)保持的高電平時(shí)間包括Vcc的上升時(shí)間和振蕩器起振時(shí)間，Vcc上升時(shí)間若為10ms，振蕩器起振時(shí)間和頻率有關(guān)。對(duì)于NMOS型單片機(jī)，在RST復(fù)位端接一個(gè)電容至VccHE 一個(gè)電阻至Vss，就能實(shí)現(xiàn)上電自動(dòng)復(fù)位，對(duì)于CMOS單片機(jī)只要接一個(gè)電容至Vcc即可。RST變?yōu)榈碗娖胶?，退出?fù)位，則CPU從初始狀態(tài)開始工作。使元器件復(fù)位，只要RST保持高電平，AT89C51保持復(fù)位狀態(tài)。一般的方法是將一個(gè)按鈕開關(guān)并聯(lián)于上電自動(dòng)復(fù)位電路，按一下開關(guān)就RST端出現(xiàn)一段時(shí)間的高電平，即使器件復(fù)位。單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位方式有：手動(dòng)按鈕復(fù)位和上電復(fù)位。89系列單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)是從RST引腳輸入到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中。內(nèi)部振蕩方式所得的時(shí)鐘信號(hào)穩(wěn)定性高。晶振我選擇了12MHz，相對(duì)于6MHz的晶振，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行速度就更快了。另一種是：12MHz的晶振，其機(jī)器周期是1us, 也就是說在執(zhí)行同一條指令時(shí)用6MHz的晶振所用的時(shí)間是12MHz晶振的兩倍。由于單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，當(dāng)外接晶振后，就構(gòu)成了自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖。這種方式適合用來使單片機(jī)的時(shí)鐘與外部信號(hào)一致。內(nèi)部振蕩方式，AT89C51內(nèi)部都有一個(gè)反相放大器，XTALXTAL2分別為反相放大器輸入和輸出端，外接定時(shí)反饋元件以后就組成振蕩器，產(chǎn)生時(shí)鐘送至單片機(jī)內(nèi)部的各個(gè)部件，這樣就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩方式。MCS51系列單片機(jī)允許的時(shí)鐘頻率是因型號(hào)而不同的。每組又分為8個(gè)寄存器區(qū)R0R7。低128字節(jié)00H7FH是真正的RAM區(qū)。片內(nèi)RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器最大尋址空間為256字節(jié)。MCS51系列單片機(jī)有一個(gè)數(shù)據(jù)指針寄存器，可用于尋址程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器單元，它有16位，尋址范圍可達(dá)64KB。對(duì)于52子系列，前者有256B，其編址為00H—FFH，后者占128B，其編址為80H—FFH，后者與前者高128B的編址是重疊的，由于訪問所用的指令不同，所以不會(huì)引起混亂。(2) 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器MCS51系列單片機(jī)的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器包括通用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器塊和特殊功能寄存器（SFR）塊。地址從0000HFFFFH。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間也分為片內(nèi)和片外兩大部分，即片內(nèi)RAM和片外RAM。因?yàn)?051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。程序存儲(chǔ)器的某些單元是留給系統(tǒng)使用的。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。地址為1000HFFFFH。地址為0000H0FFFH。尋址能力為64K字節(jié)。 表32 MCS51系列單片機(jī)性能一覽表 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)。64K字節(jié)片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間，地址也是從0000HFFFFH用16位地址。④ 片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，即當(dāng)單片機(jī)芯片內(nèi)置的存儲(chǔ)空間不夠使用時(shí)，我們需要外加的一個(gè)存儲(chǔ)器芯片。② 片外程序存儲(chǔ)器，即當(dāng)單片機(jī)芯片內(nèi)置的存儲(chǔ)空間不夠使用時(shí)，我們需要外加的一個(gè)存儲(chǔ)器芯片。而數(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。程序存儲(chǔ)器ROM；為了讓單片機(jī)實(shí)現(xiàn)某種功能，需要利用匯編語言或者其他語言編寫一些源程序，然后再燒錄到芯片中。對(duì)于計(jì)算機(jī)來說，有了存儲(chǔ)器，才有記憶功能，才能保證正常工作。 存儲(chǔ)器系統(tǒng) 在計(jì)算機(jī)的組成結(jié)構(gòu)中，有一個(gè)很重要的部分，就是存儲(chǔ)器。顯然，對(duì)內(nèi)部無程序存儲(chǔ)器的8031,EA端必須接地。EA/程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通線，8051和8751單片機(jī)，內(nèi)置有4kB的程序存儲(chǔ)器，當(dāng)EA為高電平并且程序地址小于4kB時(shí)，讀取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器指令數(shù)據(jù)，而當(dāng)超過4kB地址則讀取外部指令數(shù)據(jù)。如果單片機(jī)是EPROM，在編程其間，將用于輸入編程脈沖。而訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器時(shí)，ALE端將有一個(gè)1/6時(shí)鐘頻率的正脈沖信號(hào)，這個(gè)信號(hào)可以用于識(shí)別單片機(jī)是否工作，同時(shí)也可以當(dāng)作一個(gè)時(shí)鐘向外輸出。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。振蕩器的特性:XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入與輸出。圖03 AT89C51的復(fù)位方式XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。8051的復(fù)位方式可以是自動(dòng)復(fù)位，也可以是手動(dòng)復(fù)位，如下圖所示。RESET由高電平下降為低電平后，系統(tǒng)即從0000H地址開始執(zhí)行程序。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，如下表所示：表 01 P3口第二功能 端口引腳 第二功能 RXD(串行輸入口) TXD（串行輸出口） /INT0（外中斷0） /INT1（外中斷1） T0（定時(shí)/計(jì)數(shù)器0外部輸入） T1（定時(shí)/計(jì)數(shù)器1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）/RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）RESET/復(fù)位信號(hào)復(fù)用腳，當(dāng)8051通電時(shí)，時(shí)鐘電路開始工作，在RESET引腳上出現(xiàn)24個(gè)時(shí)鐘周期以上的高電平，系統(tǒng)即初始復(fù)位。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVXDPTR指令）時(shí)，P2口輸出地址的高八位。 P2口：P2是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I／O口，P2的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。當(dāng)P0口作為輸出口用時(shí)，在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在FLASH編程時(shí)，P0口作為原碼輸入口，而當(dāng)FLASH在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。每腳可吸收8TTL門電流。GND：接地。 單片機(jī)的中斷系統(tǒng)8051具備較完善的中斷功能，其中有兩個(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?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)／計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 圖31 單片機(jī)外形圖及引腳圖 AT89C51特性概述AT89C51 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k 字節(jié)Flash 閃速存儲(chǔ)器；128字節(jié)內(nèi)部RAM；32 個(gè)I／O 口線；兩個(gè)16位定時(shí)／計(jì)數(shù)器；一個(gè)5向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)；一個(gè)全雙工串行通信口；片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除1000次。AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲(chǔ)器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。因此，MCS51系列單片機(jī)結(jié)構(gòu)先進(jìn)，功能強(qiáng)大，增加了更多的電路單元和功能模塊，指令數(shù)達(dá)111條。 AT89C51的簡(jiǎn)介MCS51系列單片機(jī)是由美國(guó)的Intel公司開發(fā)研制，并于1980年推出的產(chǎn)品。如果程序較大，還可以采用89C589C58等資源更多的單片機(jī)。有相當(dāng)一部分廠家的單片機(jī)與8051單片機(jī)是基于該系列單片機(jī)，從而可以方便地替換該系列單片機(jī)，如STC公司、PHILIPS公司等等。⑥ 低電壓和低功耗：?jiǎn)纹瑱C(jī)制造時(shí)普遍采用CMOS工藝制作。④ I/O接口形式增多：性能提高了。② 存儲(chǔ)器的發(fā)展：增大了片內(nèi)存儲(chǔ)器容量；片內(nèi)采用EEPROM和Flash可在線編程，讀/寫更加方便；采用了編程加密技術(shù)。高性能的單片機(jī)芯片市場(chǎng)也異?；钴S，采用新技術(shù)，使單片機(jī)的種類、性能不斷提高，應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴(kuò)大。⑦ 由于系統(tǒng)小巧玲瓏，控制功能強(qiáng)、體積小，便于嵌入被控設(shè)備內(nèi)，大大推動(dòng)了產(chǎn)品的智能化。⑥ 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)所使用的存儲(chǔ)芯片可選用EPROM、EEPROM、OTP芯片或利用掩膜形式生產(chǎn)，便于批量生產(chǎn)和應(yīng)用。④ 應(yīng)用系統(tǒng)通常將程序駐留在片內(nèi)（外）ROM中，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，使用方便。② 單片機(jī)具有獨(dú)立的指令系統(tǒng)，可以將我們的設(shè)計(jì)思想充分表達(dá)出來，使產(chǎn)品智能化。單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)業(yè)已成為現(xiàn)代電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域十分重要的高新技術(shù)之一，是電子工程技術(shù)人員必備的知識(shí)技能，它能使你設(shè)計(jì)出更具智能化和方便的產(chǎn)品。隨著嵌入式系統(tǒng)的快速發(fā)展和在各行各業(yè)的深入應(yīng)用，人們的電子設(shè)備的小型化、智能化的要求也越來越高。現(xiàn)在，單片機(jī)的控制范疇無所不在，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。此外，單片機(jī)的體積小、價(jià)格低、可靠性高、適用面寬、有著其本身的指令系統(tǒng)等諸多優(yōu)勢(shì)，在各行各業(yè)都得到廣泛應(yīng)用。它的輸入輸出，如前面所說，也是多種多樣的。比如：可以讀寫硬盤、可以接受按鍵輸入、可以顯示輸出、可以驅(qū)動(dòng)打印、您甚至可以給它接個(gè)鼠標(biāo)。幾乎您上網(wǎng)用的計(jì)算機(jī)能做的事情，它都同樣能做。甚至也有類似雙核CPU的設(shè)計(jì)出現(xiàn)。同時(shí)它也是計(jì)算機(jī)—單片微型計(jì)算機(jī)。它能夠單獨(dú)地完成現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)所要求的智能化控制功能。有時(shí)還包括定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，串行通信口、顯示驅(qū)動(dòng)電路（LCD或LED驅(qū)動(dòng)電路）、脈寬調(diào)制電路（PWM）、模擬多路轉(zhuǎn)換器以及A/D轉(zhuǎn)換器等電路，并具有獨(dú)立的指令系統(tǒng)。它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。②、④為路燈的右邊一排。發(fā)光二極管從上至下的標(biāo)號(hào)是①、②、③、④。按鈕上到下編號(hào)為①、②、③、④、⑤。然后到早晨六點(diǎn)鐘或自己重新設(shè)定的時(shí)間的時(shí)候在關(guān)閉其它的路燈。本設(shè)計(jì)中可以進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整，根據(jù)四季的變化來調(diào)整開路燈和關(guān)路燈的時(shí)間，更有效的節(jié)省資源。通過硬件電路的分析，當(dāng)開機(jī)后，經(jīng)過上電復(fù)位，時(shí)鐘顯示為17：59：50，這時(shí)可以調(diào)整時(shí)、分、秒按鈕進(jìn)行精確調(diào)整到當(dāng)前時(shí)間，進(jìn)行正常走時(shí)。其中最小系統(tǒng)是51單片機(jī)的最基本的組成部分，雖然51單片機(jī)的引腳只有四十，但是它有很多的擴(kuò)展功能，根據(jù)相應(yīng)的課題設(shè)計(jì)要求可以設(shè)計(jì)相應(yīng)的外圍電路。 設(shè)計(jì)思路一個(gè)大型的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)包含兩部分內(nèi)容：一是系統(tǒng)擴(kuò)展，二是系統(tǒng)的配置，即按照系統(tǒng)功能要求配置外圍設(shè)備，要設(shè)計(jì)合適的接口電路。第2章 總體設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求本設(shè)計(jì)是采用高效LED路燈光源，以AT89C51單片機(jī)為核心，利用傳感器模塊、光控路燈模塊、恒流源模塊等來實(shí)現(xiàn)路燈智能化控制。方案三：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。由于方案二提供的輸入信號(hào)相對(duì)來說對(duì)環(huán)境的要求較高，難以實(shí)現(xiàn)且不符合系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)用性等原則，故選取方案一。 方案論證 傳感電路部分方案一：使用光敏電阻與電源相連，通過上拉電阻給51單片機(jī)輸入信號(hào)，并進(jìn)行相應(yīng)的后續(xù)程序操作。 設(shè)計(jì)主要包括硬件和軟件的設(shè)計(jì)，硬件設(shè)計(jì)可分為傳感器模塊和光控路燈模塊，包括：調(diào)光方式設(shè)計(jì)、時(shí)鐘芯片的選擇、液晶顯示器的選擇。 主要研究的內(nèi)容本課題主要以模擬路燈控制系統(tǒng)為背景，采用高效LED路燈光源，以AT89C51單片機(jī)作為控制中心，利用傳感器模塊、光控路燈模塊、恒流源模塊等來實(shí)現(xiàn)。其作用是用來向散熱片傳導(dǎo)鋁基板散發(fā)出來的熱量，使鋁基板溫度保持在一個(gè)可以穩(wěn)定工作的水平，防止鋁基板因?yàn)樯岵涣级鴵p毀，并延長(zhǎng)使用壽命。導(dǎo)熱硅脂是我們最常見的導(dǎo)熱介質(zhì)。大家共同來探討一個(gè)設(shè)計(jì)方式：散熱是靠面積的道理顯而易見，是否可以將散熱面做成柱狀或多面形錐體。應(yīng)從在自然條件下規(guī)避積塵的最小化，不同方向的風(fēng)和雨的自然沖刷可易性和清除灰塵的粘敷性。所謂的銅鋁結(jié)合就是把銅和鋁用一定的工藝完美的結(jié)合到一塊，讓銅快速的把熱量傳給鋁，再由大面積的鋁把熱量散去，這不但增充了鋁的導(dǎo)熱不及銅，還彌補(bǔ)了銅的散熱不如鋁，有機(jī)的結(jié)合從而達(dá)到急速傳熱快速散熱的效果。從對(duì)比上看，最好的散熱材料也并不是鋁材。不可忽略的鋁基板及導(dǎo)熱硅膠，硅脂材料的導(dǎo)熱環(huán)節(jié)，使用材料的實(shí)際壽命質(zhì)量，將直接影響LED的工作散熱條件。本系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單。隨著社會(huì)文明的不斷發(fā)展，城市照明已不僅局限于街道的照明，而且發(fā)展成了了城市景觀等裝飾性照明的綜合市政工程。智能化道路照明控制系統(tǒng)，通過綜合考慮和分析與道路照明密切相關(guān)的時(shí)間、路段、環(huán)境照度和交通流量等因素的場(chǎng)景控制方法，在微機(jī)中按照預(yù)設(shè)的控制策略，對(duì)道路照明進(jìn)行動(dòng)態(tài)智能化管理，控制路燈在不同情況下工作在不同狀態(tài)實(shí)現(xiàn)多樣化的道路照明場(chǎng)景，從而在提高照明質(zhì)量的同時(shí)獲得最佳的節(jié)簡(jiǎn)單的相控技術(shù)，不足之處是元器件較容易發(fā)熱損壞。本設(shè)計(jì)是采用MSC51系列單片機(jī)AT89C51和相關(guān)的光電檢測(cè)設(shè)備來設(shè)計(jì)智能光控路燈控制器，實(shí)現(xiàn)了能根據(jù)實(shí)際光線條件通過8051芯片的P1口控制路燈開關(guān)的功能。而高壓鈉燈由于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，燈具、光源、電器方面通用性較強(qiáng)，不同廠家之間的產(chǎn)品是可以互用的