【正文】
寫的數(shù)據(jù),運算的中間結(jié)果或用戶的定義的字形表。89C51單片機(jī)包含中央處理器、數(shù)據(jù)存儲器(RAM)、程序存儲器(ROM)、定時/計數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)的幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線,現(xiàn)在加以說明: 單片機(jī)及應(yīng)用系統(tǒng)有以下特點:(1)單片機(jī)具有獨立的指令系統(tǒng),可以將我們的設(shè)計思想充分體現(xiàn)出來,使產(chǎn)品智能化;(2)系統(tǒng)配置以滿足控制對象的要求為出發(fā)點,使得系統(tǒng)具有較高的性能價格比;(3)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;(4)單片機(jī)本身不具有自我開發(fā)能力,一般需借助專用的開發(fā)工具進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)和調(diào)試,但最終形成的產(chǎn)品簡單實用,成本低,效益高;(5)應(yīng)用系統(tǒng)所用存儲器芯片可選用EPROM、E2PROM、OTP芯片或利用掩膜形式生產(chǎn),便于批量開發(fā)和應(yīng)用。指令特性即我們熟悉的單片機(jī)的尋址方式,數(shù)據(jù)處理和邏輯處理方法,輸入輸出特性等。 不同的單片機(jī)有著不同的硬件結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng),即它們的技術(shù)特征不盡相同,硬件特征取決于單片機(jī)芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu),設(shè)計人員必須了解其性能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)。單片機(jī)經(jīng)過3代的發(fā)展,目前單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展,他們的CPU功能在增強(qiáng),內(nèi)部資源在增多,引腳的多功能化,以及低電壓低功耗。通常,單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成,內(nèi)部包含有計算機(jī)的基本功能部件:中央處理器、存儲器和I/O接口電路等。本系統(tǒng)實用性強(qiáng),操作簡單,擴(kuò)展功能強(qiáng)。社會對亮燈率,開關(guān)燈的準(zhǔn)確率,故障檢測的實時性和維護(hù)的及時性要求不斷提高,利用51系列單片機(jī)可編程控制八位邏輯I/O端口實現(xiàn)路燈的智能化,達(dá)到節(jié)能,自動控制的目的。本系統(tǒng)采用MSC51系列單片機(jī)89C51和相關(guān)的光電檢測設(shè)備及繼電設(shè)備來設(shè)計智能光控路燈控制器,實現(xiàn)了能根據(jù)實際光線條件通過8051芯片的P1口控制路燈開關(guān)的功能。單片機(jī)技術(shù)中的計時系統(tǒng)是單片機(jī)的一個典型的應(yīng)用。由于單片機(jī)具有集成度高,處理能力強(qiáng),可靠性高,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,價格低廉等優(yōu)點,因此在路燈照明工程中被廣泛應(yīng)用。隨著社會文明的不斷發(fā)展,城市照明已不僅局限于街道照明,而且發(fā)展成了城市景觀等裝飾性照明的綜合市政工程。隨著社會需求和單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展,各類智能產(chǎn)品、控制系統(tǒng)都是以單片機(jī)技術(shù)為核心來進(jìn)行開發(fā)設(shè)計的。摘 要現(xiàn)在,隨著微電子技術(shù)和集成電路技術(shù)的快速發(fā)展,單片機(jī)技術(shù)無處不在。單片機(jī)作為計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的重要組成部分,作為嵌入式系統(tǒng)的先頭兵,片上系統(tǒng)的先行者,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到了各行各業(yè),尤其是與控制相關(guān)的領(lǐng)域,極大的提高了產(chǎn)品的智能化程度和技術(shù)水平,已經(jīng)成為了當(dāng)今社會十分重要的技術(shù)領(lǐng)域。本系統(tǒng)采用MSC—51系列單片機(jī)89C51和相關(guān)的光電檢測設(shè)備及設(shè)計智能路燈控制器,實現(xiàn)了能根據(jù)實際光線條件通過8051芯片的P1口控制路燈開關(guān)功能。關(guān)鍵詞:路燈 單片機(jī)技術(shù) 設(shè)計ABSTRACTNowadays, with the rapid development of microelectronic technology and integrated circuit technology, Single Chip Microputer (MCU) technology is being used everywhere. MCU has been used in all kinds of industries, especially in the areas concerning the controlling as the important ingredient in the puter science and technology, the frontrunner in the embedded system. It has improved products’ Intellectualized and technical standards and been a quite important technical area in our recent social needs and the applied areas of MCU expanding, types of mental produce and control systems are designed with MCU as the central technology.The system uses MSC MSU51 and Relevant photo electric equipment to design intelligentized controller of streets lights and realize the function of controlling the switches according to the actual conditions of light through P1 port of 8051 chip. As the everaccelerated development of social civilization, City light is not only confined to the street lighting but also developed into the urban landscape and decorative Keywords: lamp MCUtechnology design目 錄第一章 緒論 1 引言 1 單片機(jī)概述 1第二章 芯片介紹 3 89C51芯片簡介 3 89C51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 3 中斷系統(tǒng) 5 時鐘電路 5 89C51的引腳說明 6 單片機(jī)的系統(tǒng)資源 8 運算器 9 控制器 9 89C51單片機(jī)的存儲器系統(tǒng) 10 232串口芯片介紹 11 光敏電阻 14 光敏電阻介紹 14 基本特性及其主要參數(shù) 16 繼電器 20 繼電器的作用 20 繼電器的電符號和觸點形式 20 繼電器(relay)的工作原理和特性 21 繼電器主要產(chǎn)品技術(shù)參數(shù) 22 繼電器測試 22第三章 系統(tǒng)設(shè)計方案論證 25 傳感電路部分 25 執(zhí)行電路部分 25第四章 系統(tǒng)硬件設(shè)計及原理圖的繪制 27 Altium Designer電路設(shè)計軟件簡介 27 光電檢測電路 29 單片機(jī)控制電路 294. 4 繼電器執(zhí)行電路 294. 5 串口通信電路 29 串口通信電路原理圖 30 串口通信電路在系統(tǒng)中的優(yōu)勢 30第五章 系統(tǒng)總電路原理圖 31第六章 調(diào)試及最后完成 33 硬件電路的安裝調(diào)試 33 軟件調(diào)試 33 程序流程圖 34 程序部分 34第七章 心得體會 37致 謝 39參考文獻(xiàn) 41第一章 緒論 引言隨著我國加入世界貿(mào)易組織(WTO),為了創(chuàng)造一個良好的投資環(huán)境,塑造一個美麗的國際化城市,更好的與國際接軌,全國各大城市的市政建設(shè)步伐都逐步加快,公路系統(tǒng)蓬勃發(fā)展,因此裝扮美麗城市夜景的路燈照明工程得以迅猛發(fā)展。近年來隨著計算機(jī)在社會領(lǐng)域的滲透,單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷走向深入。夜晚城市里花燈初上,人們消除了白天的繁忙,漫步穿行于城市的街道上,路燈已經(jīng)成為一個城市的照明系統(tǒng)不可分割更是無可替代的一部分,在城市照明中發(fā)揮著舉足輕重的作用,靠的就是路燈自動控制系統(tǒng),路燈控制方式很多。隨著社會文明的不斷發(fā)展,城市照明已不僅局限于街道的照明,而且發(fā)展成了城市景觀等裝飾性照明綜合市政工程。避免了傳統(tǒng)電路對能源的浪費,路燈的自動控制更方便了工作人員的管理。 單片機(jī)概述單片機(jī)微型計算機(jī)是微型計算機(jī)的一個重要分支,也是頗具生命力的機(jī)種,單片機(jī)微型計算機(jī)簡稱單片機(jī),特別適用于控制領(lǐng)域,故又稱為微控制器。因此,單片機(jī)只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合,便可成為一個單片機(jī)控制系統(tǒng)。第二章 芯片介紹 89C51芯片簡介 89C51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)所謂單片機(jī)(Single Chip Microputer或 MCU)是指在一塊芯片中,集成有中央處理器(CPU)、存儲器(RAM和ROM)、基本I/O端口以及定時器/計數(shù)器等部件并具有獨立指令系統(tǒng)的智能器件,即在一塊芯片上實現(xiàn)一臺微型計算機(jī)的基本功能。這里的技術(shù)特征包括功能特性、控制特性和電氣特性等,這些信息可以從生產(chǎn)廠商的技術(shù)手冊中得到。開發(fā)環(huán)境包括指令的兼容性及可移植性,軟、硬件資源等。大多單片機(jī)如51系列,開發(fā)芯片和擴(kuò)展應(yīng)用芯片相互配套,降低了系統(tǒng)成本;(6)系統(tǒng)小巧玲瓏,控制功能強(qiáng)、體積小,便于嵌入被控設(shè)備之內(nèi),大大推動了產(chǎn)品的智能化。中央處理器(CPU): 中央處理器(CPU)是整個單片機(jī)的核心部分,是八位數(shù)據(jù)的處理器,能處理八位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或者代碼,CPU負(fù)責(zé)控制,指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作,完成運算和控制輸入輸出功能等操作。數(shù)據(jù)存儲器(RAM): 89C51內(nèi)部有128個8位用戶數(shù)據(jù)存儲單元和128個專用寄存器單元,他們是統(tǒng)一編址的,專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù),用戶只能訪問,而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)。為了提高系統(tǒng)的可靠性,應(yīng)用程序通常固化在片內(nèi)ROM中。PC的長度為16位,故程序存儲器的尋址范圍為64KB(0000H~FFFFH),也就是說,51系列單片機(jī)具有64KB的程序存儲器空間。定時/計數(shù)器(ROM): 89C51單片機(jī)有兩個16位定時器/計數(shù)器,通過對機(jī)器周期計數(shù)達(dá)到定時的目的,通過對外部事件計數(shù)達(dá)到計數(shù)之目的。并行輸入輸出(I/O)口: 89C51共有四組8位I/O口(P0、PP2或P3),用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。并行通信的特點是硬件連線多、傳送速率高,一般適用于近距離、高速率的通信領(lǐng)域。數(shù)據(jù)在傳輸過程中一位一位的串行傳輸,硬件連接比較簡單。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中常采用串行通信方式。實現(xiàn)這種中斷功能的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)統(tǒng)稱為中斷系統(tǒng)。 時鐘電路89C51內(nèi)置最高頻率達(dá)12MHZ的時鐘電路,用于產(chǎn)生整個單片機(jī)運行的脈沖時序,但89C51單片機(jī)需外置振蕩電容。INTEL的89C51系列單片機(jī)采用的是哈佛結(jié)構(gòu)的形式,而后續(xù)產(chǎn)品16位的MCS96系列單片機(jī)則采用普林斯頓結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)在我們對這些引腳的功能加以說明: 89C51 系列單片機(jī)引腳