LED燈智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

1、 - 總結(jié).LEDLED 燈智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)燈智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)摘摘 要要該 LED 燈智能控制系統(tǒng)采用STC89C52RC單片機(jī)為核心，利用單片機(jī)的端口分別控制數(shù)碼管和 DS1302 實(shí)時(shí)時(shí)鐘系統(tǒng)、ADC0832,DAC0832 智能操控照明系統(tǒng)。我們常見(jiàn)的路燈、過(guò)道燈、草坪燈、廣告箱燈、霓虹燈和廁所等公共場(chǎng)所用的一些照明燈往往徹夜通明，這不僅浪費(fèi)能源，在某種程度上也造成了光污染。在今天電力能源供應(yīng)比較緊張的情況下，在沒(méi)有人員活動(dòng)的深夜讓這些燈自動(dòng)關(guān)掉，不僅可以節(jié)約能源，也能夠節(jié)約一些開(kāi)支。本文主要介紹系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)背景，意義，并重點(diǎn)介紹了硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)的過(guò)程。在硬件方面，從元

2、件，模塊，系統(tǒng)逐級(jí)闡述，特別是系統(tǒng)的核心部分STC89C52RC，并用 ALTIUM DESIGNER 軟件對(duì)原理圖和電路板的制作。軟件方面，用現(xiàn)階段比較流行的單片機(jī) C 語(yǔ)言編程，利用定時(shí)器中斷控制標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘。其中介紹了單片機(jī)仿真軟件 KEIL C51 的使用。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：STC89C52RC 光敏電阻pwmAbstractAbstractThis night flare system is an system based on the STC89C52RC monolithic integrated circuit, it makes use of the port of monolith

3、ic integrated to control the LED standard clock system, the silicon-controlled rectifier and the electric bell separately and then the lighting system was controlled by intelligence. Some common streets which are in public places ,such as: the aisle way light, the lawn lamp, the advertisement box la

4、mp, the neon light and the restroom and so on the public place uses some flares often all night are brightly lit, this is not only wasting of energy, but also make the ray pollution in some kind of procedure. Nowaday , the electric power energy is in short supply, so if weturn off some when there is

5、 no people, it is not expenses. In this article,it introduces the systematic development background, the significance and especially the process of the hardware design and the software design .In the hardware aspect, this article elaborates the part, the module, the system one by one, especially the

6、 core of the system STC89C52RC,and uses the ALTIUM DESIGNER. Software to the schematic diagram and the - 總結(jié).electric circuit board manufacture. In the software aspect with the present stage quite popular monolithic integrated circuit C language programming, uses the timer interrupt control standard

7、clock. Finally it was the software and hardware debugging, in which introduced the in statons of the stations of monolithic integrated circuit simulation software KEIL C51 use. KeywordKeyword：silicon-controlled rectifier STC89C52RCpwm目錄目錄摘要摘要 I IABSTRACTABSTRACTII II第一章緒論第一章緒論 1 11.11.1 課題研究的背景課題研究的

8、背景 1 11.21.2 開(kāi)發(fā)的意義開(kāi)發(fā)的意義 1 11.31.3 課題研究的方案課題研究的方案 1 1第二章芯片選用說(shuō)明第二章芯片選用說(shuō)明 2 22.12.1 STC89C52RCSTC89C52RC2 22.1.1 相關(guān)芯片及其引腳分析 22.22.2 ADC0832ADC0832 6 62.3DAC08322.3DAC08327 72.42.4 LEDLED 數(shù)碼管數(shù)碼管 10102.4.2 LED 數(shù)碼管編碼方式 112.4.3 LED 數(shù)碼管顯示方式和典型應(yīng)用電路 122.52.5 DS1302DS1302 數(shù)字時(shí)鐘芯片數(shù)字時(shí)鐘芯片 1313. v2.5.1 DS1302 的控制字節(jié)

9、 142.5.2 數(shù)據(jù)輸入輸出(I/O)142.5.3 DS1302 與 CPU 的連接 142.62.6 光敏電阻光敏電阻 1515第三章方案論證及部分電路分析第三章方案論證及部分電路分析 16163.1.13.1.1 方案論證和比較方案論證和比較 16163.23.2 單片機(jī)的最小應(yīng)用系統(tǒng)單片機(jī)的最小應(yīng)用系統(tǒng) 17173.2.1 單片機(jī)的時(shí)鐘電路 173.2.2 復(fù)位電路和復(fù)位狀態(tài) 183.2.3 總線(xiàn)結(jié)構(gòu) 213.33.3 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘顯示部分設(shè)計(jì)：標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘顯示部分設(shè)計(jì)：22223.43.4 光敏接收電路光敏接收電路 22223.63.6 接鍵可調(diào)部分接鍵可調(diào)部分 26263.73.7 系統(tǒng)

10、照明系統(tǒng)照明 2727第四章系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)第四章系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 2828總結(jié)總結(jié) 3333致致 3434參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn):35:35附錄一：原理圖附錄一：原理圖 3636附錄三：程序清單附錄三：程序清單 3939. v第一章緒論第一章緒論1.11.1 課題研究的背景課題研究的背景隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。單片機(jī)由于體積小，功耗低兩個(gè)基本特征，在通訊，家電，工業(yè)控制，儀器儀表，汽車(chē)等產(chǎn)品中都可以看到單片機(jī)的身影。單片機(jī)技術(shù)也隨著集成電路技術(shù)的進(jìn)步在近幾年飛速的發(fā)展，這種發(fā)展可以分為兩方面：一方面在硬件上單片機(jī)內(nèi)部集成了越來(lái)越多的功能部件，如A/D，D/A，

11、PWM，WATCHDOG，LCD驅(qū)動(dòng)，串行口，大容量FLASH存儲(chǔ)器等；另一方面在開(kāi)發(fā)手段上從匯編語(yǔ)言向高級(jí)C語(yǔ)言過(guò)度，計(jì)算機(jī)仿真調(diào)試，IAP，ISP技術(shù)的應(yīng)用使單片機(jī)開(kāi)發(fā)周期大大的縮短，為各類(lèi)產(chǎn)品更新，軟件的升級(jí)提供了可靠的技術(shù)保障。在設(shè)計(jì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，由于歷史的原因，目前在國(guó)內(nèi)仍然以8051系列單片機(jī)為主。作為電子專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，非常有必要通過(guò)實(shí)際產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制作，了解現(xiàn)代IT產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)全流程。全面提高機(jī)，電，光，算知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，掌握從系統(tǒng)級(jí)，電路級(jí)，到芯片級(jí)各個(gè)層次的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)手段?；谏鲜鲈颍x擇此設(shè)計(jì)課題，在此設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們將會(huì)用到多門(mén)學(xué)科的理論知識(shí)，將對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)做一

12、個(gè)全面的復(fù)習(xí)和鞏固，更重要的是培養(yǎng)了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力，還有動(dòng)手能力，也是一次很好的實(shí)踐，對(duì)以后的學(xué)習(xí)和工作也會(huì)有所幫助。1.21.2 開(kāi)發(fā)的意義開(kāi)發(fā)的意義科技的進(jìn)步帶動(dòng)了產(chǎn)品的智能化，單片機(jī)的應(yīng)用更是加快了發(fā)展的步伐，它的應(yīng)用范圍日益廣泛，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了計(jì)算機(jī)科學(xué)的領(lǐng)域。小到玩具、信用卡，大到航天器、機(jī)器人，從實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、過(guò)程控制、模糊控制等智能系統(tǒng)到人類(lèi)的日常生活，到處都離不開(kāi)單片機(jī),此設(shè)計(jì)正是單片機(jī)的一個(gè)典型應(yīng)用。而此設(shè)計(jì)可以通過(guò)實(shí)現(xiàn)智能照明控制，通過(guò)對(duì)環(huán)境有無(wú)需要光照的檢測(cè)，由單片機(jī)來(lái)控制其反應(yīng)情況，使其變得智能 - 總結(jié).化，使人的手解放出來(lái)，此系統(tǒng)還可以應(yīng)用到道路檢

13、測(cè)，安全巡邏中，能滿(mǎn)足社會(huì)的需要。1.31.3 課題研究的方課題研究的方案案本選題是用單片機(jī)介紹一種使用 STC89C52RC 單片機(jī)制作的夜用照明燈智能控制器，采用智能節(jié)電工作模式，即在天黑后自動(dòng)開(kāi)燈，到晚上 0 點(diǎn)后到第二天 6 點(diǎn)根據(jù)熱釋紅外探測(cè)的周?chē)h(huán)境有沒(méi)有人來(lái)控制燈亮并延時(shí)關(guān)閉，由于本系統(tǒng)采用單片機(jī)對(duì)環(huán)境照度進(jìn)行測(cè)試判斷并進(jìn)行計(jì)算，因此電路能隨著季節(jié)的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)每天的開(kāi)關(guān)燈的時(shí)間，從而達(dá)到自動(dòng)節(jié)約電能的目的。第二章第二章 芯片選用及功能闡述芯片選用及功能闡述2.12.1 STC89C52RCSTC89C52RC2.1.12.1.1 相關(guān)芯片及其引腳分析相關(guān)芯片及其引腳分析 由于

14、Intel 公司的單片機(jī)問(wèn)世早、產(chǎn)品系列齊全、兼容性強(qiáng)，得到了廣泛的應(yīng)用，目前我國(guó)主要使用 MCS-51 系列的產(chǎn)品，尤以 8031 為多。這是因?yàn)?8031 無(wú)片內(nèi) ROM、應(yīng)用靈活、價(jià)格便宜。MCS-51 是 Intel 公司的 8 位系列單片機(jī)，包括 51 和 52 兩個(gè)子系列。51 子系列有 8031、8051、8751;52 子系列有 8032、8052。52 子系列的不同在于它多具有定時(shí)/計(jì)數(shù)器 2 及具有 256B 的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。MCS- 51 結(jié)構(gòu)框圖1）主要性能2內(nèi)部程序存儲(chǔ)器：4KB內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：128B外部程序存儲(chǔ)器：可擴(kuò)展到 64KB。外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：可擴(kuò)展到 6

15、4KB。. v輸入/輸出口線(xiàn)：32 根（4 個(gè)端口，每個(gè)端口 8 根） 。定時(shí)/計(jì)數(shù)器：2 個(gè) 16 位可編程的定時(shí)計(jì)數(shù)器。串行口：全雙工，二根。寄存器區(qū)：在內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的 128B 中劃出一部分作為寄存器區(qū)，分為四個(gè)區(qū)，每個(gè)區(qū) 8 個(gè)通用寄存器。中斷源：5 個(gè)中斷源， 2 個(gè)優(yōu)先級(jí)別。堆棧：最深 128B。布爾處理機(jī)：即位處理機(jī)，對(duì)某些單元的某位做單獨(dú)處理。指令系統(tǒng)（系統(tǒng)時(shí)鐘為 12MHZ 時(shí)）：大部分指令執(zhí)行時(shí)間為 1us；少部分指令，執(zhí)行時(shí)間為 2us; 只有乘、除指令的執(zhí)行時(shí)間為 4us。 2) 引腳功能說(shuō)明圖 2-2 是 MCS-51 的引腳結(jié)構(gòu)圖，有雙列直插封裝（DIP）方式和方

16、形封裝方式。下面分別敘述這些引腳的功能。(1) 主電源引腳1 VCC：電源端。2 GND：接地端。(2) 外接晶體引腳 XTAL1 和 XTAL2 XTAL1：晶體振蕩器接入的一個(gè)引腳。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，此引腳接地。 XTAL2：晶體振蕩器接入的另一個(gè)引腳。采用外部振蕩器時(shí)，此引腳作為外部振蕩信號(hào)的輸入端。(3) 控制或與其他電源復(fù)用引腳 RST，ALE/PROG，EA/Vpp1 RST：復(fù) 2 位輸 H 入端。當(dāng)振蕩器運(yùn)行時(shí)，3在該引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù) 4位。 - 總結(jié).5 ALE/PROG：當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，6 ALE（地址鎖存允許）的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。

17、即使不 7訪(fǎng)問(wèn)外部存儲(chǔ)器，8 ALE 端仍以不 9變的頻率（此頻率為振蕩器頻率的 1/6）周期性地出現(xiàn)正脈沖信號(hào)。因此，10它可用作對(duì)外輸出的時(shí)鐘，11或用于定時(shí)目的。然而 12注意的是：每當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，13 將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。在對(duì) Flash 存儲(chǔ)器編程期間，14 該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG） 。如果需要的話(huà)，通過(guò)對(duì)專(zhuān)用寄存器（SFR）區(qū)中 8EH 單元的 D0 位置數(shù)，可禁止 ALE操作。該位置數(shù)后，只有在執(zhí)行一條 MOVX 或 MOVC 指令期間，ALE 才會(huì)被激活。另外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，該設(shè)定禁止 ALE 位無(wú)效。PSEN：程序存儲(chǔ)允

18、許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。當(dāng) 80C51 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或常數(shù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效（即輸出 2 個(gè)脈沖）。但在此期間內(nèi)，每當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。EA/Vpp：外部訪(fǎng)問(wèn)允許端。要使 CPU 只訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000HFFFFH） ，則EA端必須保持低電平（接到 GND 端） 。然而要注意的是，如果保密位 LB1 被編程，復(fù)位時(shí)在內(nèi)部會(huì)鎖存EA端的狀態(tài)。當(dāng)EA端保持高電平（接 Vcc 端）時(shí)，CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的程序。在 Flash 存儲(chǔ)器編程期間，該引腳也用于施加 12V 的編程允許電源 V

19、pp（如果選用 12V 編程） 。(4) 輸入/輸出引腳 P0.0P0.7，P1.0P1.7，P2.0P2.7 和 P3.0P3.7。 P0 端口（P0.0P0.7）：P0 是一個(gè) 8 位漏極開(kāi)路型雙向 I/O 端口。作為輸出口用時(shí)，每位能以吸收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 輸入，對(duì)端口寫(xiě) 1 時(shí)，又可作高阻抗輸入端用。在訪(fǎng)問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，它是分時(shí)多路轉(zhuǎn)換的地址（低 8 位）/數(shù)據(jù)總線(xiàn)，在. v訪(fǎng)問(wèn)期間激活了內(nèi)部的上拉電阻。在 Flash 編程時(shí)，P0 端口接收指令字節(jié)；而在校驗(yàn)程序時(shí)，則輸出指令字節(jié)。驗(yàn)證時(shí)，要求外接上拉電阻 P1 端口（P1.0P1.7）：P1 是一個(gè)帶有內(nèi)部上

20、拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口。P2 的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式）4 個(gè)輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL） 。在對(duì) Flash 編程和程序校驗(yàn)時(shí)，P1接收低 8 位地址。P2 端口（P2.0P2.7）：P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口。P2 的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式）4 個(gè) TTL 輸入。對(duì)端口寫(xiě) 1 時(shí)，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。P2 作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL） 。在訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器和 16 位地址的

21、外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行 MOVXDPTR 指令）時(shí)，P2 送出高 8 位地址。在訪(fǎng)問(wèn) 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行 MOVXRI 指令）時(shí)，P2 口引腳上的內(nèi)容（就是專(zhuān)用寄存器（SFR）區(qū)中 P2 寄存器的內(nèi)容） ，在整個(gè)訪(fǎng)問(wèn)期間不會(huì)改變。在對(duì) Flash 編程和程序校難期間，P2 也接收高位地址和一些控制信號(hào)。 P3 端口（P3.0P3.7）：P3 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口。P3 的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式）4 個(gè) TTL 輸入。對(duì)端口寫(xiě) 1 時(shí)，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。P3 作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被

22、外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL） 。在 STC89C52RC 中，P3端口還用于一些復(fù)用功能。復(fù)用功能如表 2-1 所列。在對(duì) Flash 編程或程序校驗(yàn)地，P3 還接收一些控制信號(hào)。表 2-1 P3 各端口引腳與復(fù)用功能表 - 總結(jié).端口引腳復(fù)用功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P 3.2INTO（外部中斷 0）P 3.31INT（外部中斷 1）P3.4T0（定時(shí)器 0 的外部輸入）P 3.5T1（定時(shí)器 1 的外部輸入）P 3.6WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通）P 3.7RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）MCS-51 的引腳結(jié)構(gòu)2.22.2 ADC0832ADC0

23、832 的功能及設(shè)置說(shuō)明的功能及設(shè)置說(shuō)明ADC0832 是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種 8 位分辨率、雙通道 A/D 轉(zhuǎn)換芯片。由于它體積小，兼容性，性?xún)r(jià)比高而深受單片機(jī)愛(ài)好者及企業(yè)歡迎，其目前已經(jīng)有很高的普及率。學(xué)習(xí)并使用 ADC0832 可是使我們了解 A/D 轉(zhuǎn)換器的原理，有助于我們單片機(jī)技術(shù)水平的提高。ADC0808 管腳圖 8 位分辨率； 雙通道 A/D 轉(zhuǎn)換； 輸入輸出電平與 TTL/CMOS 相兼容； 5V 電源供電時(shí)輸入電壓在 05V 之間； 工作頻率為 250KHZ，轉(zhuǎn)換時(shí)間為 32S； 一般功耗僅為 15mW； . v 8P、14PDIP（雙列直插）、PICC 多種封裝；

24、商用級(jí)芯片溫寬為 0C to +70C，工業(yè)級(jí)芯片溫寬為40C to +85C； 芯片接口說(shuō)明： CS_ 片選使能，低電平芯片使能。 CH0 模擬輸入通道 0，或作為 IN+/-使用。 CH1 模擬輸入通道 1，或作為 IN+/-使用。 GND 芯片參考 0 電位（地）。 DI 數(shù)據(jù)信號(hào)輸入，選擇通道控制。 DO 數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。 CLK 芯片時(shí)鐘輸入。 Vcc/REF 電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）。 ADC0832 為 8 位分辨率 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá) 256 級(jí)，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在05V 之間。

25、芯片轉(zhuǎn)換時(shí)間僅為 32S，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗(yàn)，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。獨(dú)立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。通過(guò) DI 數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實(shí)現(xiàn)通道功能的選擇。2.3.32.3.3 ADC0832ADC0832 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和時(shí)序圖：的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和時(shí)序圖：工作時(shí)序圖：由時(shí)序圖知 ADC0832 的工作過(guò)程如下： 正常情況下 ADC0832 與單片機(jī)的接口應(yīng)為 4 條數(shù)據(jù)線(xiàn)，分別是CS、CLK、DO、DI。但由于 DO 端與 DI 端在通信時(shí)并未同時(shí)有效并與單片機(jī)的接口是雙向的，所以電路設(shè)計(jì)時(shí)可以將 DO 和 DI 并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線(xiàn)上使用。當(dāng) ADC0

26、832未工作時(shí)其 CS 輸入端應(yīng)為高電平，此時(shí)芯片禁用，CLK 和 DO/DI 的電平可任意。 - 總結(jié).當(dāng)要進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換時(shí)，須先將 CS 使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。此時(shí)芯片開(kāi)始轉(zhuǎn)換工作，同時(shí)由處理器向芯片時(shí)鐘輸入端 CLK 輸入時(shí)鐘脈沖，DO/DI 端則使用 DI 端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號(hào)。在第 1 個(gè)時(shí)鐘脈沖的下沉之前DI 端必須是高電平，表示啟始信號(hào)。在第 2、3 個(gè)脈沖下沉之前 DI 端應(yīng)輸入 2 位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能，其功能項(xiàng)見(jiàn)官方資料。程序如下：;ADC0832 簡(jiǎn)單測(cè)試(改) A_0832_CS EQU P1.0 ;CS A_0832_CLK E

27、QU P1.1 ;CLK A_0832_DI EQU P1.2 ;DI A_0832_D EQU P1.3 ;DO A_0832_T EQU 40H ;讀取時(shí)的脈沖計(jì)數(shù) A_0832_DA EQU 41H ;數(shù)據(jù)所存位置 ORG 0 LJMP MAIN ORG 30H MAIN: LCALL ADC_RD MOV A,A_0832_DA AJMP $ ADC_RD: MOV A_0832_T,*8 CLR A_0832_CLK CLR A_0832_CS SETB A_0832_DI ;START . vSETB A_0832_CLK ;第一個(gè)上升沿 NOP NOP NOP CLR A_083

28、2_CLK NOP NOP SETB A_0832_DI ;選擇 CH1,通過(guò)組合選取通道 (SGL/DIF) NOP SETB A_0832_CLK ;第二個(gè)上升沿 NOP NOP NOP CLR A_0832_CLK NOP NOP SETB A_0832_DI ;選擇 CH1,通過(guò)組合選取通道 (ODD/SIGN) NOP SETB A_0832_CLK ;第三個(gè)上升沿 NOP NOP NOP CLR A_0832_CLK ;首個(gè)下降沿 - 總結(jié).NOP NOP NOP SETB A_0832_CLK NOP NOP A_0832_RD: ;讀取前,8 位 CLR A_0832_CLK

29、NOP NOP NOP SETB A_0832_CLK MOV C,A_0832_D RLC A DJNZ A_0832_T,A_0832_RD MOV A_0832_DA,A RR A MOV A_0832_T,*7 A_0832_RD1: ;讀后 7 位,+前 1 位 CLR A_0832_CLK NOP NOP . vNOP SETB A_0832_CLK MOV C,A_0832_D RRC A DJNZ A_0832_T,A_0832_RD1 CJNE A,A_0832_DA,ADC_RD SETB A_0832_CS RET END2.42.4 LEDLED 數(shù)碼管數(shù)碼管LED 數(shù)

30、碼管是由發(fā)光二極管作為顯示字段的數(shù)碼型顯示器件。圖 4-3a 為 0.5inLED數(shù)碼管的外形和引腳圖，其中七只發(fā)光二極管分別對(duì)應(yīng) ag 筆段構(gòu)成“ ”字形另一只發(fā)光二極管 Dp 作為小數(shù)點(diǎn)。因此這種 LED 顯示器稱(chēng)為七段數(shù)碼管或八段數(shù)碼管。圖 4-3 LED 數(shù)碼管LED 數(shù)碼管按電路中的連接方式可以分為共陰型和共陽(yáng)型兩大類(lèi)，如圖 4-3 示 b、c 所示。共陽(yáng)型是將各段發(fā)光二極管的正極連在一起，作為公共端 COM，公共端 COM 接高電平，ag、Dp 各筆段通過(guò)限流電阻接控制端。某筆段控制端低電平時(shí)，該筆段發(fā)光，高電平時(shí)不發(fā)光?？刂七@幾段筆段發(fā)光，就能顯示出某個(gè)數(shù)碼或字符。共陰型是將各數(shù)

31、碼發(fā)光二極管的負(fù)極連在一起，作為公共端 COM 接地，某筆段通過(guò)限流電阻接高電平時(shí)發(fā)光。LED 數(shù)碼管按其外形尺寸有多種形式，使用較多的是 0.5in 和 0.8in；按顯示顏色也有多種形式，主要有紅色和綠色；按亮度強(qiáng)弱可分為高亮和普亮，指通過(guò)同樣的電流顯示亮度不一樣，這是因發(fā)光二極管的材料不一樣而引起的。 - 總結(jié).LED 數(shù)碼管的使用與發(fā)光二極管相同，根據(jù)其材料不同正向壓降一般為 1.52V 額定電流為 10mA，最大電流為 40mA。靜態(tài)顯示時(shí)取 10mA 為宜，動(dòng)態(tài)掃描顯示可加大，加大脈沖電流，但一般不超過(guò) 40mA。2.4.22.4.2 LEDLED 數(shù)碼管編碼方式數(shù)碼管編碼方式當(dāng)

32、LED 數(shù)碼管與單片機(jī)相連時(shí)，一般將 LED 數(shù)碼管的各筆段引腳 a、b、g、Dp按某一順序接到 MCS51 型單片機(jī)某一個(gè)并行 I/O 口 D0、D1、D7，當(dāng)該 I/O 口輸出某一特定數(shù)據(jù)時(shí)，就能使 LED 數(shù)碼管顯示出某個(gè)字符。例如要使共陽(yáng)極 LED 數(shù)碼管顯示“0” ，則 a、b、c、d、e、f 各筆段引腳為低電平，g 和 Dp 為高電平， 。表 4-2 共陽(yáng)極 LED 數(shù)碼管顯示數(shù)字“0”時(shí)各管段編碼D7D6D5D4D3D2D1D0字段碼顯示數(shù)Dpgfedcba11000000C0H0C0H 稱(chēng)為共陽(yáng)極 LED 數(shù)碼管顯示“0”的字段碼，不計(jì)小數(shù)點(diǎn)的字段碼稱(chēng)為七段碼，包括小數(shù)點(diǎn)的字段

33、稱(chēng)為八段碼。LED 數(shù)碼管編碼方式有多種，按小數(shù)點(diǎn)計(jì)否可分為七段碼和八段碼；按共陰共陽(yáng)可分為共陰字段碼和共陽(yáng)字段碼，不計(jì)小數(shù)點(diǎn)的共陰字段碼與共陽(yáng)字段碼互為反碼；按a、b、g、Dp 編碼順序是高位在前，還是低位在前，又可分為順序字段碼和逆序字段碼。甚至在某些特殊情況下將 a、b、g、Dp 順序打亂編碼。表 4-2 為共陰和共陽(yáng) LED 數(shù)碼管幾種八段編碼表。15表 4-3 共陰和共陽(yáng) LED 數(shù)碼管幾種八段編碼共陰順序小數(shù)點(diǎn)暗共陰逆序小數(shù)點(diǎn)暗共陽(yáng)順序共陽(yáng)順序. vDp g f e d c b a16 進(jìn)制a b c d e f g dp16 進(jìn)制小數(shù)點(diǎn)亮小數(shù)點(diǎn)暗00 0 1 1 1 1 1 13

34、FH1 1 1 1 1 1 0 0FCH40HC0 H10 0 0 0 0 1 1 006H0 1 1 0 0 0 0 0 60H79HF9 H20 1 0 1 1 0 1 15BH1 1 0 1 1 0 1 0DAH24HA4 H30 1 0 0 1 1 1 14FH1 1 1 1 0 0 1 0F2H30HB0 H40 1 1 0 0 1 1 066H0 1 1 0 0 1 1 066H19 H99 H50 1 1 0 1 1 0 16DH1 0 1 1 0 1 1 0B6H12 H92 H60 1 1 1 1 1 0 17DH1 0 1 1 1 1 1 0BEH02 H82 H70 0

35、0 0 0 1 1 107H1 1 1 0 0 0 0 0E0H78 HF8 H80 1 1 1 1 1 1 17FH1 1 1 1 1 1 1 0FEH00 H80 H90 1 1 0 1 1 1 16FH1 1 1 1 0 1 1 0F6H10 H90 H2.4.32.4.3 LEDLED 數(shù)碼管顯示方式和典型應(yīng)用電路數(shù)碼管顯示方式和典型應(yīng)用電路LED 數(shù)碼管顯示電路在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中可分為靜態(tài)顯示方式和動(dòng)態(tài)顯示方式。靜態(tài)顯示方式在靜態(tài)顯示方式下，每一位顯示器的字段需要一個(gè) 8 位 I/O 口控制，而且該 I/O 口須有鎖存功能，N 位顯示器就需要 N 個(gè) 8 位 I/O 口，公共端可直接

36、接+5V（共陽(yáng)）或接地（共陰） 。顯示時(shí)，每一位字段碼分別從 I/O 控制口輸出，保持不變直至 CPU 刷新顯示為止。也就是各字段的亮滅狀態(tài)不變。靜態(tài)顯示方式編程較簡(jiǎn)單，但占用 I/O 口線(xiàn)多，即軟件簡(jiǎn)單、硬件成本高，一般適用顯示位數(shù)較少的場(chǎng)合。動(dòng)態(tài)掃描顯示方式當(dāng)要求顯示位數(shù)較多時(shí)，為簡(jiǎn)化電路、降低硬件成本，常采用動(dòng)態(tài)掃描顯示電路。所 - 總結(jié).謂動(dòng)態(tài)掃描顯示電路是將顯示各位的所有相同字段線(xiàn)連在一起，每一位的 a 段連在一起，b 段連在一起g 段連在一起，共 8 段，由一個(gè) 8 位 I/O 口控制，而每一位的公共端（共陽(yáng)或共陰 COM）由另一個(gè) I/O 口控制，如圖 4-4 所示。這種連接方式

37、由于將多位字段線(xiàn)連在一起，當(dāng)輸出字段碼時(shí)，由于多門(mén)同時(shí)選通，每一位將顯示相同的內(nèi)容。因此要顯示不同的內(nèi)容，必須采取輪流顯示的方式。即在某一瞬間時(shí)，只讓某一位的字位線(xiàn)處于選通狀態(tài)（共陰極 LED 數(shù)碼管為低電平，共陽(yáng)極為高電平） ，其他各位的字位線(xiàn)處于開(kāi)斷狀態(tài)，同時(shí)字段線(xiàn)上輸出這一位相應(yīng)要顯示字符的字段碼。在這一瞬時(shí)，只有這一位在顯示，其他幾位暗。同樣在下一瞬時(shí)，單獨(dú)顯示下一位，這樣依次輪流顯示，循環(huán)掃描。由于人的視覺(jué)滯留效應(yīng)，人們看到的是多位同時(shí)穩(wěn)定顯示。、圖 4-4 動(dòng)態(tài)顯示 LED 數(shù)碼管連接方式2.52.5 DS1302DS1302 數(shù)字時(shí)鐘芯片數(shù)字時(shí)鐘芯片DS1302 是美國(guó) DALL

38、AS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為 2.5V5.5V。采用三線(xiàn)接口與 CPU 進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或 RAM 數(shù)據(jù)。DS1302 內(nèi)部有一個(gè) 318 的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM 寄存器。DS1302 是 DS1202 的升級(jí)產(chǎn)品，與 DS1202 兼容，但增加了主電源/后背電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。DS1302 的引腳排列,其中 Vcc1 為后備電源，VCC2 為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS

39、1302 由 Vcc1 或 Vcc2 兩者中的較大者供電。當(dāng) Vcc2大于 Vcc10.2V 時(shí)，Vcc2 給 DS1302 供電。當(dāng) Vcc2 小于 Vcc1 時(shí)，DS1302 由 Vcc1 供電。X1 和 X2 是振蕩源，外接 32.768kHz 晶振。RST 是復(fù)位/片選線(xiàn)，通過(guò)把 RST 輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來(lái)啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。RST 輸入有兩種功能：首先，RST 接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST 提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng) RST 為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì) DS1302 進(jìn)行操作。如果在傳送過(guò)程中 RST 置為低電平，則會(huì)終止

40、此次數(shù)據(jù)傳送，I/O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在 Vcc2.0V 之前，RST 必須保持低電平。只有在 SCLK 為低電平時(shí)，才能將 RST 置為高電平。I/O 為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)，后面有詳細(xì)說(shuō)明。SCLK 為. v時(shí)鐘輸入端。 下圖為 DS1302 的引腳功能圖： 2.5.12.5.1 DS1302DS1302 的控制字節(jié)的控制字節(jié)DS1302 的控制字最高有效位(位 7)必須是邏輯 1，如果它為 0，則不能把數(shù)據(jù)寫(xiě)入DS1302 中，位 6 如果為 0，則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)，為 1 表示存取 RAM 數(shù)據(jù);位 5至位 1 指示操作單元的地址;最低有效位(位 0)如為 0 表

41、示要進(jìn)行寫(xiě)操作，為 1 表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開(kāi)始輸出。 2.5.22.5.2 數(shù)據(jù)輸入輸出數(shù)據(jù)輸入輸出(I/O)(I/O)在控制指令字輸入后的下一個(gè) SCLK 時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫(xiě)入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位 0 開(kāi)始。同樣，在緊跟 8 位的控制指令字后的下一個(gè) SCLK 脈沖的下降沿讀出 DS1302 的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位 0 位到高位 7。DS1302 有 12 個(gè)寄存器，其中有 7 個(gè)寄存器與日歷、時(shí)鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為BCD 碼形式,其日歷、時(shí)間寄存器及其控制字見(jiàn)表 1。 此外，DS1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時(shí)鐘突發(fā)寄存器及與

42、RAM 相關(guān)的寄存器等。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫(xiě)除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。 DS1302 與 RAM 相關(guān)的寄存器分為兩類(lèi)：一類(lèi)是單個(gè) RAM 單元，共 31 個(gè)，每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè) 8 位的字節(jié)，其命令控制字為 C0HFDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫(xiě)操作；另一類(lèi)為突發(fā)方式下的 RAM 寄存器，此方式下可一次性讀寫(xiě)所有的 RAM 的 31 個(gè)字節(jié)，命令控制字為 FEH(寫(xiě))、FFH(讀)。 DS1302 與 CPU 的連接需要三條線(xiàn)，即 SCLK(7)、I/O(6)、RST(5)。圖 3 示出DS1302 與 89C2051 的連接圖，其中，時(shí)鐘的顯示用 LCD。2.5.32.5

43、.3 DS1302DS1302 與與 CPUCPU 的連接的連接實(shí)際上，在調(diào)試程序時(shí)可以不加電容器，只加一個(gè) 32.768kHz 的晶振即可。只是選擇晶振時(shí)，不同的晶振，誤差也較大。2.62.6 光敏電阻光敏電阻光敏電阻器（ photovaristor）又叫光感電阻，是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一 種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改 - 總結(jié).變的電阻器；入射光強(qiáng)，電 阻減小，入射光弱，電阻 增大。光敏電阻器一般用于光的測(cè)量、光的控制和光電轉(zhuǎn) 換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電 的變化）。通常，光敏電阻器都制成薄片結(jié)構(gòu)，以便吸收更多的光能。當(dāng)它受到光的照射時(shí)，半導(dǎo)體片（光敏層）內(nèi)就激發(fā)出電子 空穴對(duì)，參與導(dǎo)電，使

44、電路中電流增 強(qiáng)。一般光敏電阻器結(jié)構(gòu)如圖所示。本電路采用3K5M 的光敏電阻。2.72.7 74HC13874HC13874HC138 是一款高速 CMOS 器件，74HC138 引腳兼容低功耗肖特基TTL（LSTTL）系列。 74HC138 譯碼器可接受 3 位二進(jìn)制加權(quán)地址輸入（ A0, A1 和A2） ，并當(dāng)使能時(shí)，提供 8 個(gè)互斥的低有效輸出（ Y0 至 Y7） 。74HC138特有 3 個(gè)使能輸入端：兩個(gè)低有效（ E1 和 E2）和一個(gè)高有效（ E3） 。除非 E1 和 E2 置低且 E3 置高，否則 74HC138 將保持所有輸出為高。利用這種復(fù)合使能特性，僅需 4 片 74HC1

45、38 芯片和 1 個(gè)反相器，即可輕松實(shí)現(xiàn)并行擴(kuò)展，組合成為一個(gè) 1-32（5 線(xiàn)到 32 線(xiàn)）譯碼器。任選一個(gè)低有效使能輸入端作為數(shù)據(jù)輸入，而把其余的使能輸入端作為選通端，則 74HC138 亦可充當(dāng)一個(gè) 8 輸出多路分配器，未使用的使能輸入端必須保持綁定在各自合適的高有效或低有效狀態(tài)。功功能能CD74HC138 ，CD74HC238 和 CD74HCT138 ， CD74HCT238是高速硅柵 CMOS 解碼器，適合內(nèi)存地址解碼或數(shù)據(jù)路由應(yīng)用。. v74HC138 作用原理于高性能的存貯譯碼或要求傳輸延遲時(shí)間短的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),在 高性能存貯器系統(tǒng)中 ,用這種譯碼器可以提高譯碼系統(tǒng)的效率。將快

46、速賦能電路用于高速存貯器時(shí) ,譯碼器的延遲時(shí)間和存貯器的賦能時(shí)間通常小于存貯器的典型存取時(shí)間 ,這就是說(shuō)由肖特基鉗位的系統(tǒng)譯碼器所引起的有效系統(tǒng)延遲可以忽略不計(jì)。 HC138 按照三位二進(jìn)制輸入碼和賦能輸入條件 ,從 8 個(gè)輸出端中譯出一個(gè) 低電平輸出。兩個(gè)低電平有效的賦能輸入端和一個(gè)高電平有效的賦能輸入端減少了擴(kuò)展所需要的外接門(mén)或倒相器 ,擴(kuò)展成 24 線(xiàn)譯碼器不需外接門(mén) ;擴(kuò)展成 32 線(xiàn)譯碼器,只需要接一個(gè)外接倒相器。在解調(diào)器應(yīng)用中 ,賦能輸入端可用作數(shù)據(jù)輸入端。譯譯碼碼/ /真真值值表表第三章第三章方案論證及部分電路分析方案論證及部分電路分析3.1.13.1.1 方案論證和比較方案論證

47、和比較 采用 STC89C52RC 微處理芯片,來(lái)控制智能照明系統(tǒng),具體方框圖如圖 5 所示:本設(shè)計(jì)采用光敏電阻測(cè)試環(huán)境亮度經(jīng)放大后通過(guò) ADC0808 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息傳送到STC89C52RC 單片機(jī)，經(jīng)處理后送給 DAC0808 通過(guò)功放和電壓比較控制 LED 燈的亮度。同時(shí)電路從實(shí)時(shí)時(shí)鐘獲得精確時(shí)間，配合紅外電路的是否有人來(lái)控制下半夜的燈亮滅，達(dá)到節(jié)電的目的。圖 5由于本系統(tǒng)處理任務(wù)不復(fù)雜，所以在標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘電路采用模擬口線(xiàn)方式。電源采用 7805 穩(wěn)壓集成芯片來(lái)提供穩(wěn)定單片機(jī)夜用照明系統(tǒng)的電源，從而能夠穩(wěn)定的工作。綜合以上三種設(shè)計(jì)方案，第一種精度較低，而且各部分全部采用模擬器件來(lái)組成部分，

48、制作復(fù)雜；第二種采用 CPLD 元件來(lái)組成，要求對(duì)硬件描述語(yǔ)言(VHDL)要求較數(shù)碼管顯示AT89c51微處理器按鍵設(shè)置部分光敏電阻接收電路基本外圍 (晶振和復(fù)位) 電路 - 總結(jié).高，且控制時(shí)間準(zhǔn)確，電路工作穩(wěn)定；第三種方案采用單片機(jī)(AT89C/S52 或者AT89C2051)制作調(diào)試方便、控制時(shí)間準(zhǔn)備，電路工作穩(wěn)定，而且非常簡(jiǎn)單(硬件部分)、使用范圍廣。為此本設(shè)計(jì)將選用第三種方案。3.23.2 單片機(jī)的最小應(yīng)用系統(tǒng)單片機(jī)的最小應(yīng)用系統(tǒng)單片計(jì)算機(jī)是一個(gè)最小的應(yīng)用系統(tǒng)，但由于應(yīng)用系統(tǒng)中有一些功能器件無(wú)法集成到芯片內(nèi)部，如晶振、復(fù)位電路等，需要在片外加接相應(yīng)的電路。對(duì)于片內(nèi)無(wú)程序存儲(chǔ)器的單片機(jī)

49、，還應(yīng)該配置片外程序存儲(chǔ)器。3.2.13.2.1 單片機(jī)的時(shí)鐘電路單片機(jī)的時(shí)鐘電路MCS-51 單片機(jī)內(nèi)部的振蕩電路是一個(gè)高增益反相放大器，引線(xiàn) XTAL1 和 XTAL2 分別是放大器的輸入端和輸出端。單片機(jī)內(nèi)部雖然有振蕩電路，但要形成時(shí)鐘，外部還需附加電路。MCS-51 單片機(jī)的時(shí)鐘產(chǎn)生方式有兩種。(1) 內(nèi)部時(shí)鐘方式利用其內(nèi)部的振蕩電路在 XTAL1 和 XTAL2 引線(xiàn)上外接定時(shí)元件，內(nèi)部振蕩電路便產(chǎn)生自激振蕩，用示波器可以觀(guān)察到 XTAL2 輸出的時(shí)鐘信號(hào)。最常用的是在 XTAL1 和XTAL2 之間連接晶體振蕩器與電容構(gòu)成穩(wěn)定的自激震蕩器，如圖 3-1 所示。晶體可在 1.212M

50、Hz 之間選擇。MCS-51 單片機(jī)在通常應(yīng)用情況下，使用振蕩頻率為6MHz 的石英晶體，而 12Hz 頻率的晶體主要是在高速串行通信情況下才使用。C1 和C2 可在 20100pF 之間取值，一般取 30pF 左右。(2) 外部時(shí)鐘方式在由單片機(jī)組成的系統(tǒng)中，為了各單片機(jī)之間時(shí)鐘信號(hào)的同步，應(yīng)當(dāng)引入惟一的合用外部振蕩脈沖作為各單自片機(jī)的時(shí)鐘。外部時(shí)鐘方式中是把外部振蕩信號(hào)源直接接入. vXTAL1 或 XTAL2。由于 HMOS 和 CHMOS 單片機(jī)外部時(shí)鐘進(jìn)入的引線(xiàn)不同，其外部振蕩信號(hào)源接入的方式也不同。HMOS 型單片機(jī)由 XTAL2 進(jìn)入，外部振蕩信號(hào)接至XTAL2，而內(nèi)部反相放大器

51、的輸入端 XTAL1 應(yīng)接地，如圖 3-2 所示。由于 XTAL2 端的邏輯電平不是 TTL 的，故還要接一上接電阻。CHMOS 型單片機(jī)由 XTAL1 進(jìn)入，外部振蕩信號(hào)接至 XTAL1，而 XTAL2 可不接地，如圖 3-3 所示。圖 3-1 內(nèi)部時(shí)鐘電路圖 3-2HMOS 型外部時(shí)鐘電路圖 3-3 外部時(shí)鐘電路3.2.23.2.2 復(fù)位電路和復(fù)位狀態(tài)復(fù)位電路和復(fù)位狀態(tài)MCS-51 單片機(jī)的復(fù)位是靠外部電路實(shí)現(xiàn)的。MCS-51 單片機(jī)工作后，只要在它的 RST引線(xiàn)上加載 10ms 以上的高電平，單片機(jī)就能夠有效地復(fù)位。(1) 復(fù)位電路MCS-51 單片機(jī)通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵復(fù)位兩種方

52、式。最簡(jiǎn)單的復(fù)位電路如圖 3-4 所示。上電瞬間，RC 電路充電，RST 引線(xiàn)端出現(xiàn)正脈沖，只要 RST 端保持 10ms 以上的高電平，就能使單片機(jī)有效地復(fù)位。圖 3-4 簡(jiǎn)單的復(fù)位電路(2) 復(fù)位狀態(tài)復(fù)位電路的作用是使單片機(jī)執(zhí)行復(fù)位操作。復(fù)位操作主要是把 PC 初始化為 0000H，使單片機(jī)從程序存儲(chǔ)器的 0000H 單元開(kāi)始執(zhí)行程序。程序存儲(chǔ)器的 0003H 單元即 MCS-51單片機(jī)的外部中斷 0 的中斷處理程序的入口地址。留出的 0000H0002H 3 個(gè)單元地址，僅能夠放置一條轉(zhuǎn)移指令，因此，MCS-51 單片機(jī)的主程序的第一條指令通常情況下是一條轉(zhuǎn)移指令。除 PC 之外，復(fù)位還

53、對(duì)其他一些特殊功能的寄存器有影響，它們的復(fù)位狀態(tài)如表 3-6 所示。 - 總結(jié).由表 3-6 可知，除 SP=07H，P0P3 4 個(gè)鎖存器均為 FFH 外，其他所有的寄存器均為0。此外，單片機(jī)的復(fù)位不影響片內(nèi) RAM 的狀態(tài)（包括通用寄存器 Rn） 。表 3-6 寄存器的復(fù)位狀態(tài)寄存器復(fù)位狀態(tài)寄存器復(fù)位狀態(tài)PC0000HTMOD00HACC00HTCONOOHPSW00HTL000HSP07HTH000HDPTR0000HTL100HP0P3FFHTH100HIP*x00000BSCON00HIE0*00000BPCON0*00000B P0、P1、P2、P3 共有 4 個(gè) 8 位并行 I/

54、O 口，它們引線(xiàn)為：P0.0P0.7、P1.0P1.7、P2.0P2.7、P3.0P3.7，共 32 條引線(xiàn)。這 32 條引線(xiàn)可以全部用做 I/O 線(xiàn)，也可將其中部分用做單片機(jī)的片外總線(xiàn)?？刂凭€(xiàn)A、ALE 地址鎖存允許當(dāng)單片機(jī)訪(fǎng)問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，輸出信號(hào) ALE 用于鎖存 P0 口輸出的低 8 位地址A7A0。ALE 的輸出頻率為時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6。B、EA程序存儲(chǔ)器選擇EA=0，單片機(jī)只訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器。對(duì)內(nèi)部無(wú)程序存儲(chǔ)器的單片機(jī) 8031，EA必須接. v地。EA=1，單片機(jī)訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，若地址超過(guò)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的范圍，單片機(jī)將自動(dòng)訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器。對(duì)內(nèi)部有程序存儲(chǔ)器的單片機(jī)，

55、EA應(yīng)接高電平。C、PSEN片外程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。此信號(hào)為讀外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。D、RST 復(fù)位信號(hào)輸入電源及時(shí)鐘VSS 地端接地線(xiàn)，VCC 電源端接+5V，XTAL1 和 XTAL2 接晶振或外部振蕩信號(hào)源。圖 3-7 片外 3 總線(xiàn)結(jié)構(gòu)3.33.3 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘顯示部分設(shè)計(jì)：標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘顯示部分設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)采用 DS1302 作為實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，配用備用電源保證時(shí)間準(zhǔn)確。DS1302 采用的 IIC 總線(xiàn)，在本系統(tǒng)中屬于核心部分，在設(shè)計(jì)中，我把他放在了單片機(jī)的旁邊，這樣的設(shè)計(jì)有助于提高系統(tǒng)的可靠性。3.43.4 光敏接收電路光敏接收電路光敏接收電路是有分壓電阻和放大電路和 ADC0832 組

56、成。光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的變化而變化結(jié)合分壓電阻完成對(duì)環(huán)境光強(qiáng)度的探測(cè)，經(jīng)過(guò) AR2 放大后送ADC032 轉(zhuǎn)換成八位二進(jìn)制的數(shù)字量送單片機(jī)處理。照度檢測(cè)電路在硬件設(shè)計(jì)過(guò)程中要調(diào)節(jié)好它和 led 的位置，這樣有助于調(diào)光的準(zhǔn)確性。3.63.6 系統(tǒng)照明系統(tǒng)照明照明部分有 DAC0808 和 LM324 組成。單片機(jī)送來(lái)的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò) DA 轉(zhuǎn)換后通過(guò)74LS373 鎖存然后經(jīng) LM324 放大，經(jīng)電阻 R43 分壓后驅(qū)動(dòng)高亮度 LED 形成照明電路。照明電路 - 總結(jié).3.83.8 pwmpwm 控制方式控制方式脈沖寬度調(diào)制(PWM)，是英文“Pulse Width Modulation”的縮寫(xiě)

57、，簡(jiǎn)稱(chēng)脈寬調(diào)制，是利用微處理器的數(shù)字輸出來(lái)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在從測(cè)量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了多種 PWM 技術(shù)，其中包括：相電壓控制PWM、脈寬 PWM 法、隨機(jī) PWM、SPWM 法、線(xiàn)電壓控制 PWM 等，而在鎳氫電池智能充電器中采用的脈寬 PWM 法，它是把每一脈沖寬度均相等的脈沖列作為 PWM 波形，通過(guò)改變脈沖列的周期可以調(diào)頻，改變脈沖的寬度或占空比可以調(diào)壓，采用適當(dāng)控制方法即可使電壓與頻率協(xié)調(diào)變化?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整 PWM 的周期、PWM 的占空比而達(dá)到控制充電電流的目的。 模擬信號(hào)的值可以連續(xù)變化，其時(shí)間和幅度的分辨

58、率都沒(méi)有限制。9V電池就是一種模擬器件，因?yàn)樗妮敵鲭妷翰⒉痪_地等于 9V，而是隨時(shí)間發(fā)生變化，并可取任何實(shí)數(shù)值。與此類(lèi)似，從電池吸收的電流也不限定在一組可能的取值范圍之內(nèi)。模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的區(qū)別在于后者的取值通常只能屬于預(yù)先確定的可能取值集合之內(nèi)，例如在0V,5V這一集合中取值。 通過(guò)以數(shù)字方式控制模擬電路，可以大幅度降低系統(tǒng)的成本和功耗。此外，許多微控制器和 DSP 已經(jīng)在芯片上包含了 PWM 控制器，這使數(shù)字控制的實(shí)現(xiàn)變得更加容易了。脈脈沖沖寬寬度度調(diào)調(diào)制制優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)PWM 的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是從處理器到被控系統(tǒng)信號(hào)都是數(shù)字形式的，無(wú)需. v進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。讓信號(hào)保持為數(shù)字形式可將噪聲影響降到最

59、小。噪聲只有在強(qiáng)到足以將邏輯 1 改變?yōu)檫壿?0 或?qū)⑦壿?0 改變?yōu)檫壿?1 時(shí)，也才能對(duì)數(shù)字信號(hào)產(chǎn)生影響。 對(duì)噪聲抵抗能力的增強(qiáng)是 PWM 相對(duì)于模擬控制的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，而且這也是在某些時(shí)候?qū)?PWM 用于通信的主要原因。從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)向PWM 可以極大地延長(zhǎng)通信距離。在接收端，通過(guò)適當(dāng)?shù)腞C 或 LC 網(wǎng)絡(luò)可以濾除調(diào)制高頻方波并將信號(hào)還原為模擬形式。 總之，PWM 既經(jīng)濟(jì)、節(jié)約空間、抗噪性能強(qiáng)，是一種值得廣大工程師在許多設(shè)計(jì)應(yīng)用中使用的有效技術(shù)第四章第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主程序主要完成系統(tǒng)初始化（包括 I/O 口初始化、DS11302 芯片讀寫(xiě)） 、按鍵檢測(cè)和處理、時(shí)鐘數(shù)據(jù)的

60、讀取和顯示、環(huán)境數(shù)據(jù)的讀取和顯示，以完成人機(jī)交互的功能。系統(tǒng)主程序的流程圖如圖 5-1 所示。P PWWMM 生生成成法法光光照照調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)由于微機(jī)技術(shù)的發(fā)展使得用軟件生成 PWM 波形變得比較容易，因此，軟件生成法也就應(yīng)運(yùn)而生 .軟件生成法其實(shí)就是用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)制的方法。本系統(tǒng)采用 STC89C52RC 單片機(jī)的定時(shí)器 1 來(lái)實(shí)現(xiàn) PWM 的調(diào)光，通過(guò)給予 TH1，TL1 不同的數(shù)值來(lái)改變時(shí)間，從而達(dá)到控制 LED 亮度的目的。 - 總結(jié).D DS S1 13 30 02 2 數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)處處理理 由于單片機(jī)從 DS1302 中讀取的數(shù)據(jù)位十六進(jìn)制數(shù)據(jù)，所以我們要把這些數(shù)據(jù)變位十進(jìn)制數(shù)據(jù)來(lái)顯示，轉(zhuǎn)