【正文】 址接收。 P1口： P1 口是一個(gè) 由 內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P1口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 P0 口： P0 口 是 一個(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向 I/O 口，每 個(gè)管 腳可吸收 8TTL門電流。 淮海工學(xué)院二 〇一二 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 15 頁(yè) 共 36 頁(yè) AT89C51 單片機(jī)的管腳說(shuō)明 AT89C51 單片機(jī)的管腳圖（ 32）所示： 圖（ 32 ） AT89C51 的管腳圖 VCC：供電電壓?？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。 AT89C51 的特性概述 AT89C51 提供以下標(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。 因?yàn)閷⒍喙δ?8位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， 所以 ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器， AT89C2051 是它的一種精簡(jiǎn)版本。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 1000 次。 以下是一些單片機(jī)的芯片： MCU即微控制器 淮海工學(xué)院二 〇一二 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 14 頁(yè) 共 36 頁(yè) 常見的單片機(jī)芯片 單片機(jī) AT89C51 芯 片 AT89C51 的簡(jiǎn)介 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 CMOS 8 位微處理器， 稱之為 單片機(jī) 。 （ 9） 單片機(jī)在汽車設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用 單片機(jī)在汽車電子中的應(yīng)用 也 非常廣泛 ，例如汽車中的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器， 它是基于 CAN 總線的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)智能電子控制器， GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)， ABS 防抱死系統(tǒng)，制動(dòng)系統(tǒng)等等 ，這些都充分說(shuō)明了單片機(jī)的重要意義。如：音樂(lè)信號(hào)以數(shù)字的形式存于存儲(chǔ)器中（類似于 ROM），由微控制器讀出，轉(zhuǎn)化為模擬音樂(lè)電信號(hào) （ 類似于聲卡）。 （ 8） 在各種大型電器中的模塊化應(yīng)用 淮海工學(xué)院二 〇一二 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 13 頁(yè) 共 36 頁(yè) 有些 專用 單片機(jī)設(shè)計(jì)用 來(lái) 實(shí)現(xiàn)特定功能，從而在各種電路中進(jìn)行模塊化 的 應(yīng)用，而不 是 要求使用人員了解 芯片的 內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 （ 5）單片機(jī) 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用 如今 的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備 之 間的應(yīng)用提供了 很 好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制， 先是 從手機(jī)，電話機(jī)、小型 程控交換機(jī) 、樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)、列車無(wú)線通信、再到日常工作中隨處可見的移動(dòng)電話，集群 的移動(dòng)通信， 無(wú)線電 對(duì)講機(jī)等 等 。例如 ， 工廠流水線的智能化管理，電梯智能化 的 控制、 各式各樣 報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)等。例如精密的測(cè)量設(shè)備（ 功率計(jì) ， 示波器 ，各 類的 分析儀）。 單片機(jī)的應(yīng)用 （ 1）單片機(jī) 在 智能儀器 儀表上的應(yīng)用 單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表 當(dāng) 中，結(jié)合不同類型的 傳感器 ，可 以對(duì) 電壓、 功率 、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚 度、角度、長(zhǎng)度、硬度、元素、壓力等物理量 進(jìn)行 測(cè)量。 通過(guò)以上單片機(jī)的簡(jiǎn)介， 8051 單片機(jī)的在應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)很運(yùn)用的的很廣泛，淮海工學(xué)院二 〇一二 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 12 頁(yè) 共 36 頁(yè) 其 8051 單片機(jī)的微控制器比其它的單片機(jī)功能強(qiáng)大。 (7)SMC 系列單片機(jī) EPSON 公司生產(chǎn)的 SMC 系列單片機(jī)以低電壓、低功耗和內(nèi)置 LCD（液晶顯示器）驅(qū)動(dòng)器特點(diǎn)而受到市場(chǎng) 的歡迎，其廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、醫(yī)療設(shè)備、家用電器、儀器儀表、通信設(shè)備和手持式消費(fèi)類產(chǎn)品等領(lǐng)域。 SX系列單片機(jī)與 Intel 公司的 Pentium Ⅱ等一起被《 Electronic Industry Yearbook 1998》（電子工業(yè)年鑒 1998）評(píng)選為 1998 年世界十大處理器。我國(guó)海爾集團(tuán)的電冰箱控制器、 TCL 的通信產(chǎn)品就采用這種單片機(jī) 。在一些小型的應(yīng)用中，比傳統(tǒng)的 51單片機(jī)更加靈活，因而也得到了廣泛的應(yīng)用。與 Intel 單片機(jī)相比， Motorola 單片機(jī)的高頻噪聲低，抗干擾能力強(qiáng)，更適合工作在惡劣的環(huán)境。該系列單片機(jī)一進(jìn)入市場(chǎng)，就以其卓越的性能大受歡迎。有人推測(cè) 8051 可能最終形成世界上的標(biāo)準(zhǔn) MCU 芯片。 如圖 31 所示是各類芯片： 圖 31 各類芯片 （ 1） 51 系列單片機(jī) MCS_51系列單片機(jī)由 Intel公 司生產(chǎn)，其中 8051是一系列的典型代表。目前應(yīng)用最廣，需求量最大的機(jī)型是4位機(jī)和 8位機(jī)。與 EPROM 相比， Flash的存儲(chǔ)速度更快。 Flash 是閃速存儲(chǔ)器，簡(jiǎn)稱閃存，是一種可擦寫、可編 程的 ROM。 EPROM 是可擦寫、可編程的只讀存儲(chǔ)器（ Erasable Programmable Read_Only Memory）的縮寫，它是一種可以重復(fù)利用的 ROM。 ROM 是只讀存儲(chǔ)器的縮寫，這種存儲(chǔ)器中的內(nèi)容 通過(guò)特殊方法寫入后就不能隨意更新，但可以隨時(shí)讀取，而且斷電后 ROM 中的內(nèi)容仍然會(huì)被保留。單片機(jī)內(nèi)部的程序存儲(chǔ)器稱為片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，按照片內(nèi)存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)，可將單片機(jī)分為：片內(nèi)無(wú) ROM 型、片內(nèi)帶掩膜 ROM 型、片內(nèi) EPROM 型、片內(nèi)一次可編程型、片內(nèi)帶 Flash 型等。例如8051 單片機(jī)就是 HMOS 型，而 80C51 則是 CHMOS 型。 HMOS工藝是指高密度短溝道的 MOS（金屬氧化物半導(dǎo)體）工藝，采用這種工藝制造出的芯片具有高速度和高密度的特點(diǎn)； CHMOS 工藝是指互補(bǔ)金屬氧化物的 HMOS 工藝，采用這種工藝制造出的芯片除了具有 HMOS 型芯片的特點(diǎn)外 ，還具有低功耗的特點(diǎn)。 一般在控制關(guān)系比較簡(jiǎn)單的小型電路中可使用 RISC 單片機(jī)，而在控制關(guān)系復(fù)雜的環(huán)境中應(yīng)采用 CISC 單片機(jī)。 RISC 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是新型的哈佛（ Harvard）型結(jié)構(gòu)，即雙總線型結(jié)構(gòu)。 CISC 單片機(jī)的指令豐富，功能較強(qiáng)。單片機(jī)從指令集的角度可分為 CISC(復(fù)雜指令集 )單片機(jī)與 RISC(精簡(jiǎn)指令集 )單片機(jī)兩大類。 淮海工學(xué)院二 〇一二 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 9 頁(yè) 共 36 頁(yè) a按指令集分類 單片機(jī)中的中央處理器是依靠指令來(lái)計(jì)算和控制整個(gè)系統(tǒng)的，中央處理器在設(shè)計(jì)時(shí)就規(guī)定了一系列與其硬件電路相配 合的指令系統(tǒng)。 （ 5）目前，單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)十分成熟，單片機(jī)產(chǎn)品也種類繁多，性能各異。 顯然，上述分類并不是 唯一的標(biāo)準(zhǔn) 。 （ 4）控制型 /家電型 ： 這是按照單片機(jī)應(yīng)用的領(lǐng)域 來(lái) 區(qū)分的。 （ 3）總線型 /非總線型 ： 這是按單片機(jī)是否提供并行總線來(lái)區(qū) 別 的。 （ 2）通用型 /專用型 ： 這是按 照 單片機(jī) 所 適用 的 范圍來(lái)區(qū)分的。 單片機(jī)的分類 （ 1） 單片機(jī)作為計(jì)算機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要 組成部分 ， 需要一個(gè) 較科學(xué)的分類方法。存儲(chǔ)器由許多存儲(chǔ)單元（最小的存儲(chǔ)單位）組成，就像大樓房有許多房間組成一樣，指令就存放在這些單元里，單元里的指令取 出并執(zhí)行就像大樓房的每個(gè)房間的被分配到了唯一一個(gè)房間號(hào)一樣，每一個(gè)存儲(chǔ)單元也必須被分配到唯一的地址號(hào)，該地址號(hào)稱為存儲(chǔ)單元的地址 [8]，這樣只要知道了存儲(chǔ)單元的地址，就可以找到這個(gè)存儲(chǔ)單元，其中存儲(chǔ)的指令就可以被取出，然后再淮海工學(xué)院二 〇一二 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 8 頁(yè) 共 36 頁(yè) 被執(zhí)行。 單片機(jī)自動(dòng)完成賦予它的任務(wù)的過(guò)程，也就是單片機(jī)執(zhí)行程序的過(guò)程，即一條條執(zhí)行的指令的過(guò)程，所謂指令就是把要 求單片機(jī)執(zhí)行的各種操作用的命令的形式寫下來(lái)，這是 由 設(shè)計(jì)人員 編譯 的指令系統(tǒng) 來(lái) 決定的，一條指令對(duì)應(yīng)一種基本操作 方式 ；單片機(jī)所能執(zhí)行的全部指令，就是 所說(shuō)的 該單片機(jī)的指令系統(tǒng)，不同型號(hào) 的單片機(jī)，其指令系統(tǒng) 也會(huì) 不同。 單片機(jī)在硬件資源方面的利用率必須達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)才行，所以匯編雖然很原始，卻還是在大量使用。 在單片機(jī)的編程中，目前占統(tǒng)治地位的軟件還是最低的匯編語(yǔ)言，它是除了二進(jìn)制機(jī)器碼以上最低級(jí)的語(yǔ)言了，選擇這種低級(jí)語(yǔ)言的原因就是因?yàn)閱纹瑱C(jī) 沒(méi)有家里用的計(jì)算機(jī)那樣的 CPU，也沒(méi)有像硬盤那樣的具有海量存儲(chǔ)設(shè)備。 還有就是在單片機(jī)編程中 C語(yǔ)言 雖然編程方便，便于人們閱讀，但是在執(zhí)行效率上是要比匯編語(yǔ)言低 10%到 20%，所以用什么語(yǔ)言編寫程序是要看具體用在什么場(chǎng)合下?？梢钥隙ǖ恼f(shuō)，最好的 C 語(yǔ)言單片機(jī)工程師都是從匯編走出來(lái)的編程者，因?yàn)?單片機(jī)的 C語(yǔ)言 雖然是高級(jí)語(yǔ)言，但是它不同于臺(tái)式機(jī)個(gè)人電腦上的 VC++什么的?？梢哉f(shuō)，掌握用 C語(yǔ)言單片機(jī)編程很重要，可以大大提高開發(fā)的效率。單片機(jī)可以通過(guò)操作人員編寫的程序可以實(shí)現(xiàn)高智能，高效率，以及高可靠性。 單片機(jī)是靠程序來(lái)運(yùn)行的，并可以做出修改。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供相當(dāng)便利條件。相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)，但是和計(jì)算機(jī)比較，單片機(jī)只缺少了 I/O 設(shè)備 [7]。這一階段的主要特性是一方面發(fā)展 16 位單片機(jī)及單片機(jī)；另一方面同時(shí)不斷完善高檔 8 位單片機(jī)，改善其結(jié)構(gòu)，以滿足不同的用戶需要。這類單片機(jī)的代表有 Inter 公司的 MCS5 Motorola 公司的 6801和 Zlog 公司的 Z8 等。在這一階段推出的單片機(jī)普遍帶有串行 I/O 口，并且有多級(jí)中斷處理系統(tǒng)、 16位定時(shí) /計(jì)數(shù)器。這個(gè)系列的單片機(jī)片內(nèi)集成有 8位 CPU、并行 I/O 口、 8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，尋址范圍不大于 4K，并且沒(méi)有串行口。 INTEL 的 Z80 是最早按照這種思想設(shè)計(jì)出的處理器，從 那 以后，單片機(jī)和專用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣 單片機(jī)出現(xiàn)的歷史不是很長(zhǎng)，如果將 8位單片機(jī)的推出作為分類的起點(diǎn)，可以發(fā)現(xiàn)單片機(jī)的發(fā)展歷史大致可以分為三個(gè)階段： 第一個(gè)階段（ 1974 年 1978 年）：初級(jí)單片機(jī)階段。 AT89C51 熱釋電紅外傳感器 1 熱釋電紅外傳感器 2 光敏電阻 信號(hào) 處理 電路 提醒電路 燈光控制電路 淮海工學(xué)院二 〇一二 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 6 頁(yè) 共 36 頁(yè) 單片機(jī)由 芯片 內(nèi)僅有 CPU 的專用 處理器 發(fā)展 形成的 。 3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī) 關(guān)于單片機(jī)的發(fā)展史及簡(jiǎn)介 單片機(jī)是一種集成電路芯片，采集超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力（如算數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理）的微型處理器 ,隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）、只讀程序存儲(chǔ)器（ ROM）、輸入 /輸出電路（ I/O） ,可能還包括定時(shí) /計(jì)數(shù)器、串行通信口（ SCI）、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)化器及 A/D轉(zhuǎn)化器等電路集成到一片芯片上，構(gòu)成一個(gè)最小而又完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng) [3]。 2) 以 AT89C51 組成的中央處理單元：處理信號(hào)并發(fā)出控制命令。單片機(jī)接收到開燈信號(hào)后，發(fā)出控制信息將臺(tái)燈點(diǎn)亮，同時(shí)通過(guò)計(jì)時(shí)提醒電路開始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)達(dá)到整點(diǎn)是通過(guò)揚(yáng)聲器發(fā)出鳴響，提醒使用者起身活動(dòng)。當(dāng)有人靠近時(shí)，端口 2發(fā)出變化緩慢、幅值?。ㄐ∮?1mv）的信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)處理電路把不規(guī)則的波形轉(zhuǎn)化成適合單片機(jī)處理的數(shù)字信號(hào)并通過(guò) INT1 端口輸入到單片，在此過(guò)程中同時(shí)還要通過(guò)光敏電阻進(jìn)行光照強(qiáng)度檢測(cè)，當(dāng)環(huán)境光比較強(qiáng)時(shí)，光敏電阻阻值 比較小，端口 電平較低，省去了 89C51 處理過(guò)程。 整體設(shè)計(jì)思路 整個(gè)系統(tǒng)是在單片機(jī) 89C51 控制下工作的。在這里設(shè)計(jì)了以人體紅外輻射（波長(zhǎng)為 10um）傳感控制電路。 淮海工學(xué)院二 〇一二 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 4 頁(yè) 共 36 頁(yè) 臺(tái)燈已是千家萬(wàn)戶的必需生活用品，經(jīng)常由于忘記關(guān)燈而造成巨大的能源浪費(fèi)。 總體要求 給出設(shè)計(jì)原理及整體設(shè)計(jì)思路，畫出整機(jī)原理圖。 具有溫度測(cè)量及顯示功能。在亮度不足時(shí)，有人走近時(shí)臺(tái)燈則自動(dòng)點(diǎn)亮，并根據(jù)周圍環(huán)境的亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)燈泡的功率。 臺(tái)燈 照明技術(shù)革新后，一旦安全、經(jīng)濟(jì)、高效能的 智能臺(tái)燈 照明產(chǎn)品投入市場(chǎng)，一批新公司將立即參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，該行業(yè)的競(jìng)技場(chǎng)將重新被