【正文】 8051 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)。 基于 89C51 單片機(jī)的智能光控路燈的設(shè)計(jì) 6 時(shí)鐘電路： 8051 內(nèi)置最高頻率達(dá) 12MHz 的時(shí)鐘電路，用于產(chǎn)生整個(gè)單片機(jī)運(yùn)行的脈沖時(shí)序，但 8051 單片機(jī)需 外置振蕩電容。 全雙工串行口： 8051 內(nèi)置一個(gè)全雙工串行通信口，用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用。 并行輸入輸出 (I/O)口： 8051 共有 4 組 8 位 I/O 口 (P0、 P P2 或 P3)，用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 (ROM)： 8051 有兩個(gè) 16 位的可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。 程序存儲(chǔ)器 (ROM)： 8051 共有 4096 個(gè) 8 位掩膜 ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM) 8051 內(nèi)部有 128 個(gè) 8 位用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和 128 個(gè)專用寄存器單元，它們是統(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)，所以，用戶能使用的 RAM 只有 128 個(gè)，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。 中央處理器： 中央處理器 (CPU)是整個(gè)單片機(jī)的核心部件，是 8 位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理 8 位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼， CPU 負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。 3 芯片簡介 芯片簡介 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8051 是 8051 系列單片機(jī)的典型產(chǎn)品，我們以這一代表性的機(jī)型進(jìn)行系統(tǒng)的講解。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(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。單片機(jī)微型計(jì)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。社會(huì)對亮燈率、開關(guān)燈的準(zhǔn)確率、故障檢測的實(shí)時(shí)性和維修的及時(shí)性要求不斷提高 。 關(guān)鍵詞 ： 單片機(jī) 路 燈 光線檢測 繼電控制 基于 89C51 單片機(jī)的智能光控路燈的設(shè)計(jì) 4 1 引言 當(dāng)今 ， 路燈已經(jīng)是城市道路景觀的一個(gè)重要部分 ，已經(jīng)成為 城市照明系統(tǒng)中不可缺少和不可分割的一部分，成為了市民出行和城市美化、亮化的一個(gè)基本要求 。避免了傳統(tǒng)電路對能源的浪費(fèi)，路燈的自動(dòng)控制更方便了工作人員 的管理。 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。 路 燈控制方式很多。完成了智能光控路燈的設(shè)計(jì)。詳細(xì)說明了以 51 單片機(jī)為核心的軟、硬件的研制過程和方法。 本文首先介紹了單片機(jī)及嵌入式系統(tǒng)的基本概念、特點(diǎn)和應(yīng)用?；?89C51 單片機(jī)的智能光控路燈的設(shè)計(jì) 1 目 錄 摘要 .......................................................................................... 3 關(guān)鍵詞 ........................................................................................ 3 1. 引 言 ..................................................................................... 4 2. 單片機(jī)概述 .............................................................................. 4 3. 芯片介紹 ................................................................................. 4 8051 芯片簡介 .................................................................................. 4 8051 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) ....................................... 4 中斷系統(tǒng) .................................................. 5 時(shí)鐘電路 .................................................. 6 8051 的引腳說明 ........................................... 6 單片機(jī)的系統(tǒng)資源 ......................................... 10 運(yùn)算器 ................................................... 11 控制器 ................................................... 11 8051 單片機(jī)的存儲(chǔ)器系統(tǒng) .................................. 12 232 串口 芯片介紹 ............................................ 14 光敏電阻 .................................................... 16 光敏電阻介紹 ............................................. 16 基本特性及其主要參數(shù) ..................................... 18 繼電器 ...................................................... 21 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 基于 89C51 單片機(jī)的智能光控路燈的設(shè)計(jì) 2 繼電器測試 ............................................... 22 繼電器的電符號(hào)和觸點(diǎn)形式 ................................. 23 繼電器的作用 ............................................. 24 4. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論證 ............................................................................... 24 傳感電路部分 ................................................ 24 執(zhí)行電路部分 ................................................ 25 5 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ..................................................................................... 25 Altium designer 簡介 ....................................... 25 光電檢測電路 ................................................ 27 單片機(jī)控制電路 .............................................. 29 繼電器執(zhí)行電路 .............................................. 29 串 口通信電路 ................................................ 30 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 ............................... 31 6. 系統(tǒng)總電路原理圖 ............................................................................... 31 7. 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 程序部分 .................................................... 34 8. 心得體會(huì) ............................................................................................ 35 參考文獻(xiàn) ................................................................................................. 35 致 謝 ..................................................................................................... 37 基于 89C51 單片機(jī)的智能光控路燈的設(shè)計(jì) 3 基于 89C51 單片機(jī)的智能光控路 燈的設(shè)計(jì) 摘要 : 近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測 技術(shù)日益更新 。在實(shí)時(shí)檢測和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往作為一個(gè)核心部件 來使用，僅單片機(jī)方面知識(shí)是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)軟 硬 件結(jié)合，加以完善。描述了多功能基于 51 單片機(jī)的智能光控路燈的設(shè)計(jì)過程。利用 Altium Designer 軟件設(shè)計(jì)了電路原理圖。 夜晚城市里華燈初上，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(gè)城市的照明系統(tǒng)不可分割更無可替代的一部分，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(dòng) 控制 系統(tǒng)。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(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 。社會(huì)對亮燈率、開關(guān)燈的準(zhǔn)確率、故障檢測的實(shí)時(shí)性和維修的及時(shí)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(shí)現(xiàn)路燈的智能化，達(dá)到節(jié)能、自動(dòng)控制的目的。 本 系統(tǒng) 實(shí)用性強(qiáng) 、 操作簡單 、擴(kuò)展 功能 強(qiáng) 。 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。 2 單片機(jī)概述 單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支， 也是頗具生命力的機(jī)種。 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(jì)算機(jī)的基本功能部件：中央處理器、存儲(chǔ)器和 I/O 接口電路等。 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，它們的 CPU 功能在增強(qiáng)，內(nèi)部資源在增多，引角的多功能化，以及低電壓底功耗。 8051 單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲(chǔ)器 (ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，現(xiàn)在我們分別加以說明：