【正文】 單片機的GNDP 1 0P 1 1P 1 2P 1 3P 1 4P 1 5P 1 6P 1 7P 3 1P 3 2P 3 5P 3 4P 3 0G NDO UT 121A DD B24A DD A25A DD C23V RE F ( + )12V RE F ( )16I N31I N42I N53I N64I N75S T A RT6O UT 58E O C7OE9CLO C K10O UT 220O UT 714O UT 615O UT 817O UT 418O UT 319I N228I N127I N026A L E22U6A DC 0 8 0 881%R V 11k + 8 8 . 8V o lt s硬件設(shè)計 15 I/O 資源，可能的話，需要用 74HC373 對其單片機進行串口擴展。 74HC373 芯片引腳連接示意如圖 29 所示。輸出端低兩位 Q1Q0 用作 8255 的地址選通端。 硬件設(shè)計 14 圖 28 ADC0808 引腳連接示意圖 地址鎖存模塊 74HC373 是地址鎖存器，使用它可以將地址和數(shù)據(jù)分開傳遞，使用時用單片機的引腳 ALE 對它的 LE 來進行控制 了。 最后， ADC0808 輸出的結(jié)果是 0～ 255 之間的 8 位二進制數(shù)， OUT1 是最高位，OUT8 是最低位， 需要將 它們對應(yīng)接上單片機的 P1 口的 ～ 。 其次，由于 ADC0808 內(nèi)部沒有時鐘電路，我們需要給它提供時鐘信號，這個靠單片機使用定時中斷來產(chǎn)生， 將 其 CLK 端接 。中間的可以滑動的位置接上 ADC0808 的 IN7， IN0～ IN6 接地，這樣表示只有通道 7 可以傳入數(shù)據(jù)，其余通道都不能采集數(shù)據(jù)。 硬件設(shè)計 13 圖 27 單片機最小系統(tǒng)模塊 AD 轉(zhuǎn)換模塊 首先，要做一個分壓電路。 （ 3） 31 引腳為 EA————引腳；當 EA————接高電平時讀取內(nèi)部儲存數(shù)據(jù)，當內(nèi)部存儲器讀取完成后，單片機自動讀取外部存儲器；當 EA————接低電平時，單片機只讀取外部存儲器。 最小系統(tǒng) 引腳 功能的說明如下 ： （ 1） 18， 19 腳為單片機的晶振引腳；外接 的晶振，晶振外圍還有 2 個22pF 的起振電容，可以使單片機更好的起振。編寫出相應(yīng)的控制程序 ， 便可以跟外圍電路很好的組合成功能復(fù)雜的系統(tǒng)。 最小系統(tǒng)模塊 最小系統(tǒng)模塊：最小系統(tǒng)是 51單片機的最基本的組成部分，它包括單片機及其所需的必要電源、時鐘、復(fù)位等部件，它能使單片機處于正常的運行狀態(tài)，還可以將最小系統(tǒng)作為應(yīng)用系統(tǒng)的核心部分，對其進行存儲擴展、 A/D 擴展等。 其系統(tǒng)框圖如 圖 26 所示。 動態(tài)顯示器的優(yōu)點是節(jié)省硬件資源，成本較低，但在控制系統(tǒng)運行過程中，要保證顯示器正常顯示， CPU 必須每隔一段時間執(zhí)行一次顯示子程序，這占用了 CPU 的大量時間，降低了 CPU 工作效率，同時顯示亮度較靜態(tài)顯示器低。調(diào)整電流和時間參數(shù)，可實現(xiàn) 亮度較高較穩(wěn)定的顯示。雖然在同一時刻只有一位顯示器在工作（點亮），但利用人眼的視覺暫留效應(yīng)和發(fā)光二極管熄滅時的余輝效應(yīng)，看到的卻是多個字符 “同時 ”顯示。 靜態(tài)顯示器的優(yōu)點是顯示穩(wěn)定，在發(fā)光二極管導(dǎo)通電注一定的情況下顯示器的亮硬件設(shè)計 11 度高，控制系統(tǒng)在運行過程中，僅僅在需要更新顯示內(nèi)容時， CPU 才執(zhí)行一次顯示更新子程序，這樣大大節(jié)省了 CPU 的時間，提高了 CPU 的工作效率；缺點是位數(shù)較多時，所需 I/O 口太多，硬件開銷太大，因此常采用另外一種顯示方式 ——動態(tài)顯示。這種顯示方法為每一們都需要有一個 8位輸出口控制。 7段數(shù)碼管的顯示方法可分為靜態(tài)顯示與動態(tài)顯示，下面分別介紹。當其內(nèi)部有 電流通過時，它就會發(fā)光。發(fā)光二極管的陽極連在一起的稱為共陽極數(shù)碼管，陰極連在一起的稱為共陰極數(shù)碼管，如圖 25所示。 當發(fā)光二極管導(dǎo)通時，相應(yīng)的一個點或一個筆畫發(fā)光。 當 A1A0=00時 ， PA 口被選擇 ； 當 A1A0=01時 ， PB 口被選擇 ； 當 A1A0=10時 ， PC 口被選擇 ； 當 A1A0=11時 ， 控制寄存器 被選擇。不能工作于方式一或二。 硬件設(shè)計 10 PC0～ PC7： 端口 C 輸入輸出線，一個 8位的 數(shù)據(jù)輸出 鎖存器 /緩沖器 ， 一個 8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器。 PB0～ PB7： 端口 B 輸入輸出線，一個 8位的 I/O 鎖存器 ，一個 8位的輸入輸出緩沖器。 方式 0——基本輸入輸出方式； 方式 1——選通輸入 /出方式； 方式 2——雙向選通輸入 /輸出方式； PA0～ PA7： 端口 A 輸入輸出線，一個 8位的 數(shù)據(jù)輸出 鎖存器 /緩沖器，一個 8位的數(shù)據(jù)輸入 鎖存器 。 D0～ D7： 三態(tài)雙向 數(shù)據(jù)總線 ， 8255與 CPU 數(shù)據(jù)傳送 的通道，當 CPU 執(zhí)行輸入輸出指令時，通過它實現(xiàn) 8位數(shù)據(jù)的讀 /寫操作， 控制字和狀態(tài)信息也通過 數(shù)據(jù)總線 傳送。 C——S——： 芯片選擇信號線，當這個輸入 引腳 為低電平時 ， 即 C——S——=0時 ， 表示芯片被選中，允許 8255與 CPU 進行通訊 ； C——S——=1時 ,8255無法與 CPU 做數(shù)據(jù)傳輸 . R——D——： 讀信號線，當這個輸入 引腳 為低跳變沿時 ， 即 RD————產(chǎn)生一個低脈沖且 C——S——=0時 ,允許 8255通過 數(shù)據(jù)總線 向 CPU 發(fā)送數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息， 即 CPU 從 8255讀取信息或數(shù)據(jù)。其芯片引腳圖如 圖 24所示。同時必須具有與外設(shè)連接的接口 A、 B、 C 口。 8255可作為 單片機 與多種外設(shè)連接時的中間接口電路。具有 3個通道 3種工作方式的可編程并行接口芯片（ 40引腳）。 74LS244/74LS245/74LS373/74LS573 都具備數(shù)據(jù)緩沖的能力。 （ 3） 數(shù)據(jù)鎖存，即當輸入的數(shù)據(jù)消失時 ， 在芯片的輸出端 ,數(shù)據(jù)仍然保持。真值表的意思如下 ：第一、 二行：當 OE————＝ 0、 LE＝ 1 時 ，輸出端數(shù)據(jù)等于輸入端數(shù)據(jù)； 第三行：當 OE＝ 0、LE＝ 0 時 ，輸出端保持不變； 第四行：當 OE————＝ 1 時， 無論 Dn、 LE 為何 值 ,輸出端為高阻態(tài)。所有鎖存器共用一個鎖存使能（ LE）端和一個輸出使能（ OE————）端。 地址鎖存芯片 74HC373 74HC373，包含八路 D 型透明鎖存器。 13（ GND）：接地。 12（ VREF（ +））和 16（ VREF（ ））：參考電壓輸入端。 10（ CLK）： 時鐘脈沖 輸入端。 9（ OE）：數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入，高電平有效。 O UT 121A DD B24A DD A25A DD C23V RE F (+ )12V RE F ()16IN31IN42IN53IN64IN75S T A RT6O UT 58E O C7OE9CLO C K10O UT 220O UT 714O UT 615O UT 817O UT 418O UT 319IN228IN127IN026A L E22U1A DC 0 8 0 8硬件設(shè)計 7 6（ START）：當 START 處于上跳沿時，所有內(nèi)部寄存器清零；下跳沿時，開始進行A/D 轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間， START 應(yīng)保持低電平。 1 15 和 17～ 21： 8 位數(shù)字量輸出端。 圖 22 是它的引腳圖，下面說明 各個引腳的功能。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存 A/D 轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當 OE 端為高電平時，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。 ADC0808 由一個 8 路模擬開關(guān)、一個地址鎖存與譯碼器、一個 A/D 轉(zhuǎn)換器和一個三態(tài)輸出鎖存器組成。 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 ADC0808 ADC0808 是帶有 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器、 8 路多路開關(guān)以及微處理機兼容的控制邏輯的CMOS 組件。 XTAL1（ 19 引腳）：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令， E——A——應(yīng)該接 VCC。為使能從 0000H 到 FFFFH的外部程序存儲器讀取指令， E——A——必須接 GND。當 STC89C52RC 從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時， PSEN————————在每個機器周期被激活兩次，而訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，硬件設(shè)計 6 PSEN————————將不被激活。特別強調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， ALE 脈沖將會跳過。在 Flash 編程時，此引腳（ PROG————————）也用作編程輸入脈沖。 DISRTO默認狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效?？撮T狗計時完成后， RST 引腳輸出 96 個晶振周期的高電平。 P3 口除作為一般 I/O 口外，還有其他一些復(fù)用功能，如下表所示： 表 22 P3 口引腳復(fù)用功能 引腳號 復(fù)用功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） 0INT （外部中斷 0） 1INT （外部中斷 1） T0（定時器 0 的外部輸入） T1（定時器 1 的外部輸入） WR （外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） RD （外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） RST（ 9 引腳）：復(fù)位輸入。 P3 的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或輸出電流方式） 4 個 TTL 輸入。對端口寫入1 時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，這時可用作輸入口。 硬件設(shè)計 5 表 21 和 引腳復(fù)用功能 引腳號 功能特性 T2（定時器 /計數(shù)器 2 外部計數(shù)輸入），時鐘輸出 T2EX（定時器 /計數(shù)器 2 捕獲 /重裝觸發(fā)和方向控制） P2 端口（ ～ ， 21～ 28 引腳）： P2 口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O端口。 P1 的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或者輸出電流方式） 4 個 TTL 輸入。驗證時，要求外接上拉電阻。此時， P0 口內(nèi)部上拉電阻有效。作為輸出端口，每個引腳能驅(qū)動 8 個 TTL 負載，對端口 P0 寫入 “1”時，可以作為高阻抗輸入。 STC89C52RC 引腳圖如 圖 21 所示。 上述一系列的優(yōu)點，決定了 LED 燈正在成為主流應(yīng)用最佳選擇。 （ 6） 堅固耐用： LED 被完全封裝在環(huán)氧樹脂里面，比燈泡和熒光燈管都堅固。 （ 5） 環(huán)保： LED 是由無毒的材料做成，不像熒光燈含水銀會造成污染，同時 LED 也可以回收再利用。它為固體冷光源，環(huán)氧樹脂封裝，燈體內(nèi)也沒有松動的部分，不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點，在恰當?shù)碾娏骱碗妷合拢褂脡勖蛇_ 6 萬到 10 萬小時，比傳統(tǒng)光源壽命長 10 倍以上。一般來說 LED 的工作電壓是 2～ ，工作電流是 ～ ；這就是說，它消耗的電能不超過 ，相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能近 80%。 還有一個問題，就是為什么要選擇使用 LED 燈？ LED 的內(nèi)在特征決定了它具有很多優(yōu)點，諸如： （ 1） 體積小 。它的工作時鐘頻率不能太低，幾 KHZ 以上即可。 需要注意的問題 首先，系統(tǒng)的 基礎(chǔ) 模塊應(yīng)該是數(shù)據(jù)采集模塊，也就是 ADC0808 了。另外，由于要控制的LED 燈數(shù)目較多（是為了使功能復(fù)雜一點），我們還需要進行 并行 口擴展。光敏電阻的阻值發(fā)生變化體現(xiàn)在電路中，就是其兩端電壓的變化。 硬件設(shè)計 3 2 硬件設(shè)計 本設(shè)計是以光敏電阻可以根據(jù)外界光線的強度而改變自身阻值的特性（光線越強，阻值越小；光線越弱，阻值越大）為基礎(chǔ)設(shè)計的 LED 照明燈智能調(diào)光系統(tǒng)。同理，當光線 強度大 到一定程度的時候，此時光敏電阻的阻值變小，而其兩端的電壓也相應(yīng)的減小， ADC 采集模塊所采集到的電 壓值達到一定的閾值（較?。?， LED 燈關(guān)閉的數(shù)目也自動增加。 本設(shè)計是基于光敏電阻傳感器 對于外界光線強弱的感應(yīng)能力 的 智能 調(diào)光 系統(tǒng) 設(shè)計，應(yīng)用了 ADC 采集模塊采集光敏電阻傳感器兩端的電壓值。 指導(dǎo)思想 智能調(diào)光系統(tǒng)的自動化調(diào)整的控制方式有很多，本系統(tǒng)采用 STC89C52RC 和緒論 2 ADC080 LED 燈、七段數(shù)碼顯示管等相關(guān)的光電檢測、控制、顯示設(shè)備，來設(shè)計智能光照系統(tǒng)。 （ 4） 智慧樓宇 ——結(jié)合陽光和燈光，讓樓宇保持明亮舒適。 （ 2） 智 慧農(nóng)業(yè) ——為農(nóng)作物提供適宜的光照，促進作物的生長。智能調(diào)光系統(tǒng)可以廣泛應(yīng)用于智能家居、智慧旅店、智能建筑、智能農(nóng)業(yè)等系統(tǒng)中，實時探測環(huán)境中的光照強度，即時生成數(shù)據(jù)并發(fā)送到監(jiān)控平臺或系統(tǒng)中心。伴隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用和傳感器技術(shù)領(lǐng)域的突破，人們可以更加方便控制各種燈光了。同時對于世界來說，更是可以取得