路燈控制系統(tǒng)畢業(yè)設計說明書

1、<p><b>　　路燈控制系統(tǒng)</b></p><p>　　摘要：本系統(tǒng)以89S52單片機為控制核心，采用單片機內(nèi)的定時/數(shù)器為實現(xiàn)時鐘計時，另外采用集成運算放大器和D/A轉(zhuǎn)換器構成具有深度負反饋的數(shù)字可控直流電流源，用于調(diào)節(jié)LED 燈的亮度，系統(tǒng)由單片機控制，具有鍵盤設定，步進，液晶顯示時間設定值和LED燈的功率，實現(xiàn)了按題目要求的兩燈開關燈控制，以及10mA-600mA之間任

2、意設定和步進。</p><p>　　關鍵詞：可控電流源，路燈控制器，LED </p><p>　　abstract：The system uses microcontroller of 89S52, using the timer/clock timing of the microcontroller for the realization of the number of device

3、s, while using an integrated operational amplifier and D/A converter which has a deep negative feedback form the number of controllable DC current source, for regulating the LED lamp brightness. the system controlled by

4、microcontroller with a keyboard, step Motor, liquid crystal display time settings and power LED lights to achieve the required two la</p><p>　　Key word：controllable current source，lampcontrolsystem，LED</p

5、><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　1.1 基于89S52單片機的路燈控制系統(tǒng)的研究</p><p>　　當今單片機的發(fā)展相當迅速，產(chǎn)品更新?lián)Q代周期也越來越長，其結構不斷改進，功能日益增強，性能價格比越來越高。目前全世界單片機制造商有很多家，產(chǎn)品有很多系列。它們在我國均得到了廣泛使用。</p><p>

6、;　　路燈控制系統(tǒng)是生產(chǎn)生活和城市道路建設中必備的系統(tǒng)之一。根據(jù)設計題目要求，基于單片機為中心，通過AT89S52單片機實現(xiàn)對路燈定時開關及時間顯示的控制。紅外傳感器部分電路通過可根據(jù)外界環(huán)境明暗的變化，能夠自動進行開燈和關燈。紅外傳感器可以接收物體在一定范圍內(nèi)發(fā)出的紅外線，因此，將紅外傳感器置于適當位置，便可實現(xiàn)燈依次點亮的控制。通過對AT89S52單片機進行編程，使用單片機的兩個端口分別對兩只路燈進行控制，并設定不同的開燈和關燈時間

7、。路燈故障時，支路控制器產(chǎn)生低電平，送入AT89S52單片機，產(chǎn)生報警信號。</p><p><b>　　1.2 紅外傳感器</b></p><p>　　紅外技術發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)為大家所熟知，這種技術已經(jīng)在現(xiàn)代科技、國防和工農(nóng)業(yè)等領域獲得了廣泛的應用。紅外傳感系統(tǒng)是用紅外線為介質(zhì)的測量系統(tǒng)，按照功能能夠分成五類：（1）輻射計，用于輻射和光譜測量；（2）搜索和跟蹤系統(tǒng)，

8、用于搜索和跟蹤紅外目標，確定其空間位置并對它的運動進行跟蹤；（3）熱成像系統(tǒng)，可產(chǎn)生整個目標紅外輻射的分布圖像；（4）紅外測距和通信系統(tǒng)；（5）混合系統(tǒng)，是指以上各類系統(tǒng)中的兩個或者多個的組合。 </p><p><b>　　2 系統(tǒng)方案論證</b></p><p>　　2．1方案一：采用單片機控制，PWM調(diào)節(jié)路燈亮度，需要較貴的PWM模塊，控制較方便。</p

9、><p>　　2．2方案二：采用單片機控制，運放負反饋和場效應管實現(xiàn)路燈亮度調(diào)節(jié)。其控制原理簡單，且價格便宜容易實現(xiàn)。其控制電路簡單，可線性調(diào)節(jié)，硬件電路簡單，調(diào)試方便，電路工作的可靠性高。</p><p>　　綜上所述，我選用第二種方案。</p><p><b>　　系統(tǒng)框圖如圖1：</b></p><p><b&g

10、t;　　圖1：系統(tǒng)框圖</b></p><p>　　本路燈控制系統(tǒng)以單片機89S52為核心，配上周圍的信息采集系統(tǒng)、路燈控制系統(tǒng)、檢測電路系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)?？梢詫粢黄鹂刂疲部梢詫蝹€燈進行控制，控制功能包括開關燈時間，燈的亮度，還可以根據(jù)環(huán)境來進行對燈的控制。</p><p>　　采集系統(tǒng)包括以下幾部分電路：</p><p>　?、? 單片機

11、的基本電路。此部分電路主要是單片機最小系統(tǒng)的最基本的電路之一，也是本系統(tǒng)的核心電路，其余電路都是以該部分電路展開的，它負責整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)的處理和協(xié)調(diào)工作。</p><p>　?、? 路燈控制電路。該電路實現(xiàn)我們設置的控制，讓路燈在規(guī)定的時間和方式開關。</p><p>　?、? 路燈亮度調(diào)節(jié)電路。該電路由一個D/A芯片組成，負責調(diào)節(jié)路燈的亮度。</p><p>　?、?/p>

12、. LCD顯示電路。該電路主要是提供人能夠識別的信息，即讓人能夠知道系統(tǒng)工作的狀態(tài)。</p><p>　?、?鍵盤輸入電路。該電路是提供一個人機交流的平臺，通過它人能夠?qū)ο到y(tǒng)進行基本的設置，以達到控制目的。</p><p>　?、? 聲光報警電路。該電路是本設計的最終目的，即在溫度超過規(guī)定范圍時，提醒操作者控制環(huán)境的溫度，以避免不必要的損失。</p><p>　?、?/p>

13、晶振時序電路。該電路主要是為單片機提供一個基準的時序，讓單片機能夠按部就班地工作。</p><p>　?、鄦纹瑱C復位電路。該電路能夠在系統(tǒng)上電的時候自動復位，使整個系統(tǒng)在上電時，能夠從程序的第一行開始執(zhí)行。該電路還有強制復位的功能，能夠在系統(tǒng)出現(xiàn)死機情況的時候，用人工的方式時單片機從程序的第一行開始執(zhí)行。</p><p>　　3 各電路設計和論證</p><p>

14、　　3.1電源電路設計和論證</p><p>　　3.1.1方案一：采用獨立的穩(wěn)壓電源。</p><p>　　采用獨立的穩(wěn)壓電源供電，電源的穩(wěn)壓性能好，直流輸出特性好，系統(tǒng)可以穩(wěn)定工作，但是獨立穩(wěn)壓電源體積大，價格昂貴，不易攜帶，只適合系統(tǒng)在實驗室調(diào)試階段使用，即為系統(tǒng)調(diào)試提供一個通用的電源平臺。</p><p>　　3.1.2方案二：采用四只干電池提供電源。<

15、;/p><p>　　該方案的優(yōu)點是系統(tǒng)簡明扼要，成本低；缺點是輸出功率不高，只能勉強推動單片機，適合小電流負載。該方案中需要能提供LED電源，干電池無法提供這么大的電流。而且在整個系統(tǒng)工作的過程中，電壓會隨著時間的推移而不斷降低，進而造成系統(tǒng)出現(xiàn)死機等情況。 </p><p>　　3.1.3方案三：采用變壓器整流的形式提供電源。</p><p>　　該電源的電路結構簡單

16、，成本較低，輸出功率可以在選擇變壓器的時候確定，只要變壓器的功率合適，完全可以使整個電路穩(wěn)定工作。該方案對于本系統(tǒng)來說，兼具方案一和方案二的優(yōu)點。</p><p>　　為使系統(tǒng)能夠穩(wěn)定工作，必須有可靠電源，在此基礎上綜合考慮降低成本、硬件調(diào)試簡單和設計維修方便等因素，選擇第三種方案。電源方案的具體電路如圖2所示。</p><p><b>　　圖2：電源電路</b>&l

17、t;/p><p>　　我們的課題中需要+5V電壓給控制電路供電，需要+12V和-12V給運放和恒流源供電。所以我們采用了集成穩(wěn)壓電路LM7812和LM7912提供+12V和-12V。然后在+12V輸出取電到LM7805產(chǎn)生+5V電壓。經(jīng)過試驗該電路能很好的提供給我們需要的電壓源。</p><p>　　我們的設計中還包括調(diào)光電路，調(diào)光電路是由恒流源組成。我們的恒流源由ADC0832和負反饋電路組

18、成，電流值通過ADC0832轉(zhuǎn)換成電壓，再利用運放的負反饋作用，把電壓加到電阻R31、R32,從而控制流過場效應管的電流，實現(xiàn)橫流的作用。電流可以通過調(diào)節(jié)ADC0832的電壓值來調(diào)節(jié)。原理圖見下圖：</p><p>　　3．2路燈控制電路的設計</p><p>　　3．2．1 方案一 采用晶閘管電子開關控制LED燈的開關</p><p>　　晶閘管電子開關充分利用了

19、電壓過零觸發(fā)、電流過零切除、開關無觸點、響應速度快等晶閘管特性，可使電容上的電壓從零快速上升到額定工作電壓。而在斷開時，晶閘管上的電流過零切除．可實現(xiàn)電容器投入無涌流、切除無過壓、投切無電弧的快速動態(tài)補償功能，故能較好地解決電容器投切時產(chǎn)生的暫態(tài)沖擊問題。但是，晶閘管在導通狀態(tài)下存在較大的管壓降(1 V左右)，故在工作時，要考慮消耗功率和其產(chǎn)生和散發(fā)的大量熱量，而這會使運行和維護的成本加大。</p><p>　　

20、3．2．2 方案二 采用繼電器控制LED燈的開關</p><p>　　電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）吸合

21、。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。</p><p>　　繼電器不僅實現(xiàn)了開關作用，還能做到電氣隔離，耗電少。故我們選用方案二。</p><p>　　繼電器我們采用OMEN 的 DC5 -G5V-1</p><p>　　圖3：DC5 -G5V-1的引腳圖（線圈無極性）</p><p>　　它的額定負載在DC24時為 1A，

22、機械壽命達到500萬次（開關頻率36000次/h），動作時間在5ms以下，消耗功率僅150mW,完全滿足我們的要求。由于繼電器線圈需要30mA的電流驅(qū)動，因此我們采用74LS244來驅(qū)動繼電器。74LS244最大能夠提供46mA的電流，輸入和TTL電平兼容。路燈控制原理電路見下圖：</p><p><b>　　圖4：路燈控制電路</b></p><p>　　3．3檢測

23、電路設計和論證</p><p>　　3．3．1 方案一 超聲波檢測</p><p>　　機械振動在介質(zhì)中的傳播過程叫做波，人耳能夠感受到頻率高于16赫茲，低于20000赫茲的彈性波，所以在這個頻率范圍內(nèi)的彈性波又叫聲波。頻率小于10赫茲的彈性波又叫次聲波，頻率高于20000赫茲的彈性波叫做超聲波。次聲波和超聲波人耳都不能感受。</p><p>　　超聲波測距作為一種

24、非接觸性的檢測方法，因其結構簡單緊湊、可靠性高、價格低廉、實時性強等優(yōu)點，近年來已經(jīng)得到了廣泛應用，如液位測量，修路過程中路面平整檢測，汽車倒車雷達，機器人輔助視覺識別系統(tǒng)等。但因超聲波在空氣中傳播時受到諸如環(huán)境溫度、濕度、風速等影響，傳統(tǒng)的超聲波測距系統(tǒng)精度普遍較低。由于超聲波測距的不穩(wěn)定，我們需要復雜的超聲波處理電路，處理程序算法也比較復雜，我們不采用。</p><p>　　3．3．1 方案二 紅外傳感器檢測

25、</p><p>　　紅外線是介于可見光和微波之間的一種電磁波，因此，它不僅具有可見光直線傳播、反射、折射等特性，還具有微波的某些特性，如較強的穿透能力和能貫穿某些不透明物質(zhì)等。紅外傳感器包括紅外發(fā)射器件和紅外接收器件。自然界的所有物體只要溫度高于絕對零度都會輻射紅外線，因而，紅外傳感器須具有更強的發(fā)射和接收能力。</p><p>　　紅外傳感器的的測距基本原理為發(fā)光管發(fā)出紅外光，光敏接收

26、管接收前方物體反射光，據(jù)此判斷前方是否有障礙物。根據(jù)發(fā)射光的強弱可以判斷物體的距離，它的原理是接收管接收的光強隨反射物體的距離而變化的，距離近則反射光強，距離遠則反射光弱。</p><p>　　目前，使用較多的一種傳感器-紅外光電開關，它的發(fā)射頻率一般為38 kHz左右，探測距離一般比較短，通常被用作近距離障礙目標的識別。本系統(tǒng)采用的即為此種傳感器。</p><p><b>　　

27、檢測電路見下圖： </b></p><p>　　圖5：障礙物檢測電路 圖6：光線檢測電路</p><p>　　3．4 按鍵電路設計和論證</p><p>　　3.4.1 方案一 4×4矩陣式鍵盤。</p><p>　　此方案需要占用8個I/O口，采用行列掃描的方式工作，即每個

28、程序的執(zhí)行周期要對鍵盤進行至少一次的掃描，這就占用了系統(tǒng)的時間，增長了程序的執(zhí)行周期，變相的減緩了溫度的讀取速度，本系統(tǒng)需要的I/O口比較多，該方案占用的資源過多，只能放棄。</p><p>　　3.4.2 方案二 采用掃描方式工作的獨立式按鍵。</p><p>　　對于獨立式按鍵來說，如果設置過多按鍵，顯然會占用較多I/O口，給布線帶來不便，此方案適用于按鍵較少的情況。但是該方案在修改告

29、警溫度時的靈敏度不夠，需要在程序中不斷的掃描鍵盤的輸入情況，才能彌補靈敏度不高的缺陷，但是，這就造成了程序的冗余，程序的執(zhí)行周期變長，執(zhí)行效率降低，浪費CPU資源。</p><p>　　3.4.2 方案三 采用編碼式鍵盤</p><p>　　該方案電路結構簡單，需要的接口少，編碼式鍵盤芯片里設計了鍵盤防抖電路，使鍵盤更可靠。故我們采用該方案。</p><p>　　

30、ZLG7289B 是廣州周立功單片機發(fā)展有限公司自行設計的數(shù)碼管顯示驅(qū)動及鍵盤掃描管理芯片，可直接驅(qū)動 8 位共陰式數(shù)碼管（或 64 只獨立 LED） ，同時還可以掃描管理多達64 只按鍵。ZLG7289B 內(nèi)部含有顯示譯碼器，可直接接受 BCD 碼或 16 進制碼，并同時具有 2 種譯碼方式。此外，還具有多種控制指令，如消隱﹑閃爍﹑左移﹑右移﹑段尋址等。ZLG7289B采用 SPI 串行總線與微控制器接口，僅占用少數(shù)幾根 I/O口線。

31、利用片選信號，多片 ZLG7289B 還可以并接在一起使用，能夠方便地實現(xiàn)多于 8 位的顯示或多于 64只按鍵的應用。</p><p>　　圖7：ZLG7289引腳圖</p><p>　　按鍵電路原理圖如下圖</p><p>　　圖8：按鍵電路原理圖</p><p>　　該方案中我們只需要16個案件 ，所以只取前16個編碼的按鍵，他們的按鍵編

32、碼是從0x00到0x0F。</p><p><b>　　表一：按鍵定義</b></p><p>　　3．5顯示電路的設計論證</p><p>　　3．5．1方案一：采用液晶顯示屏和通用矩陣鍵盤。</p><p>　　液晶顯示屏（LCD）具有功耗小、輕薄短小無輻射危險，平面直角顯示以及影象穩(wěn)定不閃爍，可視面積大，畫面效果好

33、，抗干擾能力強等特點。</p><p>　　3.5.2方案二：采用LED七段數(shù)碼管顯示。</p><p>　　雖然數(shù)碼管具有低損耗、低壓、壽命長、價格便宜、耐老化，對外界環(huán)境要求較低等特點，但是數(shù)碼管硬件接線麻煩，占用的I/O口比LCD要多，浪費資源，而且走線繁瑣，不利于系統(tǒng)的擴展。</p><p>　　綜合考慮顯示電路的顯示和抗干擾的性能，選用方案一。</p

34、><p>　　因為內(nèi)藏KS0108B及其兼容控制驅(qū)動器的液晶模塊的接口時序為68時序，所以用8031的總線方式控制管理，就需要經(jīng)過一些簡單的時序改造。其基本接線圖見圖8。</p><p>　　圖9：12864顯示電路</p><p>　　該類液晶顯示模塊均是使用KS0108B及其兼容控制驅(qū)動器（例如HD61202）作為列驅(qū)動器，同時使用KS0107B及其兼容驅(qū)動器（例如

35、HD61203）作為行驅(qū)動器的液晶模塊。由于KS0107B (或HD61203)不與MPU發(fā)生聯(lián)系，只要提供電源就能產(chǎn)生行驅(qū)動信號和各種同步信號，比較簡單，在此就不作介紹。下面主要介紹一下MGLS-12864模塊的邏輯電路圖。</p><p>　　圖10是VPG12864、QH2001的邏輯電路圖，從圖中可看出它們增加了偏壓電源發(fā)生器，該發(fā)生器自帶溫度補償電路，所以使用中無須考慮液晶驅(qū)動電壓的實現(xiàn)和溫度變化造成的

36、對比度的變化。</p><p>　　圖10： VPG12864、QH2001的邏輯電路圖</p><p>　　由圖中可以看出，/CSA，/CSB選通組合信號為/CSA，/CSB＝00選通KS0108B(1)；/CSA，/CSB＝01選通KS0108B(2)；/CSA，/CSB＝10選通KS0108B(3)；/CSA，/CSB＝11時禁止選通，總線處于高阻，如表二。</p>

37、<p><b>　　表二：片選信號組合</b></p><p>　　對于MGLS-12864，只要供給GND、Vcc和V0即可，KS0108B（或HD61202）和KS0107B（或HD61203）所需的電源將由模塊內(nèi)部電路在Vcc和V0、GND的作用下產(chǎn)生。</p><p>　　KS0108B及其兼容控制驅(qū)動器的引腳功能</p><p&

38、gt;　　表三：與微處理器的接口信號</p><p>　　說明：對應模塊接口為D/I</p><p>　　3.6 報警電路的設計論證</p><p>　　本設計采用LED作為光報警器件，蜂鳴器作為聲報警器件。在光報警硬件設計方面，本系統(tǒng)只有在溫度正常時，蜂鳴器沒有聲響發(fā)出。本系統(tǒng)采用聲光報警的原因是：</p><p>　　一：從聲、光兩方面

39、著手，刺激人的視覺和聽覺。這從感官方面來講，提供了雙保險設計。</p><p>　　二：在電路設計方面來講，當聲或是光中的一方出現(xiàn)問題時，另一方面還可以正常報警，從硬件上提供了雙保險設計。具體電路如圖13所示。</p><p>　　圖11：聲光報警電路</p><p>　　3.7通信電路的設計</p><p>　　該電路主要提供和上位機通信，

40、還可以和無線模塊連接實現(xiàn)遠距離的無線控制。由于AT89S52芯片帶有串行通信接口，它是一個能進行全雙工異步通信或同步移位寄存器，具有4種工作方式的可編程接口。其幀格式可為8位、10位和11位，并可以設置多種不同的波特率。通過端子RXD(P3.0串行數(shù)據(jù)接收端子)和端子TXD(P3.1串行數(shù)據(jù)發(fā)送端子)與外界進行通信。AT89S52單片機內(nèi)有發(fā)送緩沖寄存器SBUF、發(fā)送控制器、接收緩沖寄存器SBUF、接收控制寄存器、移位寄存器、和中斷等部

41、分組成。因此我們只需要利用MAX3232實現(xiàn)TTL電壓和RS-232C電壓轉(zhuǎn)化就行了。接口原理圖見下圖：</p><p>　　3.8 時序電路的設計</p><p>　　3.8.1方案一：用單極晶體管觸發(fā)電路提供時序脈沖。</p><p>　　此方案是用LC震蕩回路產(chǎn)生脈沖，然后對脈沖進行整形，這種方法得到的脈沖頻率難以準確，而且電路難以調(diào)試。</p>

42、<p>　　3.8.2方案二：采用石英晶體振蕩器。</p><p>　　石英晶體振蕩器頻率準確，外圍元件少，易于調(diào)試。電路搭建容易，維修簡單方便，價格低廉。從本系統(tǒng)的頻率精度要求和電路的實用性考慮，采用方案二。電路如圖12所示。</p><p><b>　　圖12：時序電路</b></p><p>　　3.9 復位電路的設計&l

43、t;/p><p>　　3.9.1方案一：采用上電復位電路。</p><p>　　該方案電路簡單，可靠性高，但是只有當系統(tǒng)上電時，自動復位。而當系統(tǒng)出現(xiàn)死機情況的時候，要把整個系統(tǒng)斷電。</p><p>　　3.9.2方案二：采用上電復位和手動復位相結合。</p><p>　　該方案彌補了方案一的不足。具體電路如圖13所示。本電路中電容C1和C2是

44、起濾波作用的電容，這兩個電容濾波的目的有兩個：</p><p>　　一：為整個系統(tǒng)提供一個穩(wěn)定而平緩的電壓。</p><p>　　二：提高復位的可靠性。</p><p><b>　　圖13：復位電路</b></p><p>　　在本設計中，采用AT89S52作為處理器，是因為AT89S52才有足夠的資源供從機使用。AT8

45、9S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。AT89S52具有以下標準功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，

46、32位I/O口線，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結構，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外，AT89S52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。AT89S52的引腳圖如圖14。</p><

47、;p>　　圖14：AT89S52DIP封裝引腳圖</p><p>　　AT89S52引腳功能如下：</p><p>　　VCC：正電源輸入端。電壓范圍為+4.5V～+5.5V。</p><p><b>　　GND：地。</b></p><p>　　P0口：P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)

48、動8個TTL邏輯電平。對P0端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。當訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復用。在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。在 flash編程時，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。程序校驗時，需要外部上拉電阻。</p><p>　　P1 口：P1 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1輸出緩沖器能驅(qū)動4 個TTL邏輯電平。對P1端口寫“1”時

49、，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL） 。此外，P1.0和P1.2分別作定時器/計數(shù)器2的外部計數(shù)輸入（P1.0/T2）和時器/計數(shù)器2的觸發(fā)輸入（P1.1/T2EX） ，具體如下表所示。在flash編程和校驗時，P1口接收低8位地址字節(jié)。</p><p>　　P2 口：P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P

50、2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個TTL 邏輯電平。對 P2 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在訪問外部程序存儲器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口送出高八位地址。在這種應用中，P2口使用很強的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。在使用8位地址訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。在flash編程和校驗時，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一

51、些控制信號。 </p><p>　　P3口：P3 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。對P3端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在flash編程和校驗時，P3口也接收一些控制信號。P3口亦作為AT89S52特殊功能（即第二功能）使用，如表三所示。</p>

52、<p>　　表四：AT89S52的P3口的第二功能</p><p><b>　　4. 軟件設計</b></p><p>　　4．1 采用C語言編程</p><p>　　本系統(tǒng)采用C語言編程，因為C語言具有以下特點：</p><p>　　1. 簡潔緊湊、靈活方便 </p>&

53、lt;p>　　C語言一共只有32個關鍵字,9種控制語句，程序書寫自由，主要用小寫字母表示。它把高級語言的基本結構和語句與低級語言的實用性結合起來。 C 語言可以象匯編語言一樣對位、字節(jié)和地址進行操作, 而這三者是計算機最基本的工作單元。</p><p><b>　　2. 運算符豐富</b></p><p>　　C的運算符包

54、含的范圍很廣泛，共有種34個運算符。C語言把括號、賦值、強制類型轉(zhuǎn)換等都作為運算符處理。從而使C的運算類型極其豐富表達式類型多樣化，靈活使用各種運算符可以實現(xiàn)在其它高級語言中難以實現(xiàn)的運算。</p><p>　　3. 數(shù)據(jù)結構豐富 </p><p>　　C的數(shù)據(jù)類型有：整型、實型、字符型、數(shù)組類型、指針類型、結構體類型、共用體類型等。能用來實現(xiàn)各種復雜的數(shù)據(jù)類型的運算。

55、并引入了指針概念,使程序效率更高。另外C語言具有強大的圖形功能, 支持多種顯示器和驅(qū)動器。且計算功能、邏輯判斷功能強大。</p><p>　　4. C是結構式語言 </p><p>　　結構式語言的顯著特點是代碼及數(shù)據(jù)的分隔化,即程序的各個部分除了必要的信息交流外彼此獨立。這種結構化方式可使程序?qū)哟吻逦? 便于使用、維護以及調(diào)試。C語言是以函數(shù)形式提

56、供給用戶的,這些函數(shù)可方便的調(diào)用,并具有多種循環(huán)、條件語句控制程序流向,從而使程序完全結構化。</p><p>　　5. C語法限制不太嚴格，程序設計自由度大 </p><p>　　雖然C語言也是強類型語言，但它的語法比較靈活，允許程序編寫者有較大的自由度。 </p><p>　　6. C語言允許直接訪問物理地址，可以直接對硬

57、件進行操作 </p><p>　　因此既具有高級語言的功能，又具有低級語言的許多功能，能夠象匯編語言一樣對位、字節(jié)和地址進行操作,而這三者是計算機最基本的工作單元，可以用來寫系統(tǒng)軟件。 </p><p>　　7. C語言程序生成代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高 </p><p>　　一般只比匯編程序生成的目標代碼效率低10～20%。

58、</p><p>　　8. C語言適用范圍大，可移植性好 </p><p>　　C語言有一個突出的優(yōu)點就是適合于多種操作系統(tǒng), 如DOS、UNIX,也適用于多種機型。同樣也適用于嵌入式系統(tǒng)編程。</p><p><b>　　4.2程序流程圖</b></p><p>　　4.2.1系統(tǒng)主程序流

59、程圖</p><p>　　該設計主要包括路燈控制，鍵盤，液晶顯示，執(zhí)行設置，報警等功能。流程圖見圖15，</p><p><b>　　圖15：主流程圖</b></p><p>　　4.2.2各子程序流程圖</p><p>　　4.2.2.1 按鍵處理流程圖，該部分包括鍵盤中斷和鍵值處理，鍵盤中斷讀取鍵值，鍵值處理根據(jù)當前

60、界面處理按鍵功能。</p><p>　　圖16：鍵盤中斷處理流程圖</p><p>　　圖17：鍵盤處理流程圖</p><p>　　4.2.2.1 執(zhí)行處理子程序，該處理程序包括執(zhí)行模式一和模式二，模式一為固定開關機，模式二根據(jù)環(huán)境和車輛來開關燈。</p><p>　　流程圖見執(zhí)行流程圖附件。</p><p>　　4.

61、2.2.2界面顯示流程圖。</p><p>　　圖18：顯示界面流程圖</p><p>　　4.2.2.3 報警處理流程圖。</p><p><b>　　圖19：報警流程圖</b></p><p><b>　　4.3程序</b></p><p><b>　　4.3.

62、1主程序</b></p><p><b>　　主程序如下：</b></p><p><b>　　main()</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　MCUinit(); // 初始化</p><p>

63、;<b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　Keyregulate(); // 按鍵處理</p><p>　　Display(); // 液晶顯示</p><p>　　Execute(); // 執(zhí)行設置</p>

64、;<p>　　Alarm(); // 報警</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　4.3.2 各子程序</p><p>　　4.3.2.1 按鍵處理子程序</p><p>　　該部分包括

65、鍵盤中斷和鍵值處理，鍵盤中斷讀取鍵值，鍵值處理根據(jù)當前界面處理按鍵功能。</p><p>　　鍵盤中斷函數(shù) TimerINT() 和鍵值處理函數(shù) Keyregulate() 見附錄一。</p><p>　　4.3.2.2 執(zhí)行處理子程序</p><p>　　該處理程序包括執(zhí)行模式一和模式二，模式一為固定開關機，模式二根據(jù)環(huán)境和車輛來開關燈。</p>&

66、lt;p>　　程序函數(shù)是Execute() ，程序見附錄一。</p><p>　　4.3.2.3界面顯示子程序</p><p>　　該子程序根據(jù)界面標志winflag判斷顯示界面，顯示界面一共有12種，分別是：</p><p>　　enum DisplayInterface </p><p><b>　　{</b&g

67、t;</p><p>　　winmain ,</p><p>　　wincurrentreq ,</p><p>　　winsetup ,</p><p>　　wincurrentsetup ,</p><p>　　winmodelselect ,</p><p&

68、gt;　　wintimersetup ,</p><p>　　winmodel1 ,</p><p>　　winmodel2 ,</p><p>　　winmodel1setup ,</p><p>　　winmodel2setup ,</p><p>　　winlight1setup

69、 ,</p><p>　　winlight2setup </p><p><b>　　};</b></p><p>　　enum DisplayInterface displayinterface; //顯示界面</p><p>　　另外顯示還包括提示符和反底色。 他們通過byteflag判斷顯示的位置。<

70、;/p><p>　　處理函數(shù)Display()見附錄一。</p><p>　　4.3.2.4 報警處理子程序</p><p>　　報警子程序檢測LED燈是否壞，如果壞了則報警。流程圖見圖19，函數(shù)名是 Alarm()，程序見附錄一。</p><p>　　5．軟硬件系統(tǒng)的調(diào)試</p><p><b>　　5.1硬

71、件調(diào)試</b></p><p><b>　　1.正確焊接硬件。</b></p><p>　　一般來講，焊料不能過少，也不能過多，不能有虛焊，脫焊等現(xiàn)象出現(xiàn)。焊接的時間不能過長，過長會造成焊盤的脫落，絕緣層的燒毀，影響電路的電器性能。焊接時間也不能過短，過短會造成冷焊，虛焊脫焊，等現(xiàn)象。一般以5秒鐘為宜。焊接結束后清理焊點上的殘渣，以免殘渣對焊點產(chǎn)生腐蝕作用

72、，造成電路功能性故障。</p><p>　　2.正確安裝硬件，檢查硬件的電氣連接是否可靠。電路是否完整，有無短路、斷路現(xiàn)象存在。</p><p>　　3.上電測試硬件，看硬件能否工作。注意，上電前一定要先檢測電源正負級是否短路。加穩(wěn)壓管VD1,VD2可以有效保護LED燈，防止因電流過大二燒壞LED。在調(diào)試時發(fā)現(xiàn)電源線太長會起分壓作用，影響我們的供電電壓。故，在關鍵器件的供電一定要直接接電源

73、輸出端和共地點。</p><p>　　4. 測試系統(tǒng)性能，將測得參數(shù)與設計參數(shù)比較，若兩者不符，修改軟件，重復軟硬件調(diào)試的所有步驟，直到兩者相符為止。</p><p><b>　　5.2 軟件調(diào)試</b></p><p>　　本系統(tǒng)主要是用Keil uVision2程序，來調(diào)試和編譯的。KEILC51標準C編譯器為8051微控制器的軟件開發(fā)提供

74、了C語言環(huán)境,同時保留了匯編代碼高效,快速的特點。C51編譯器的功能不斷增強，使你可以更加貼近CPU本身，及其它的衍生產(chǎn)品。C51已被完全集成到uVision2的集成開發(fā)環(huán)境中，這個集成開發(fā)環(huán)境包含：編譯器，匯編器，實時操作系統(tǒng)，項目管理器，調(diào)試器。uVision2 IDE可為它們提供單一而靈活的開發(fā)環(huán)境。C51 V7版本是目前最高效、靈活的8051開發(fā)平臺。它可以支持所有8051的衍生產(chǎn)品，也可以支持所有兼容的仿真

75、器，同時支持其它第三 方開發(fā)工具。因此，C51 V7版本無疑是8051開發(fā)用戶的最佳選擇。</p><p>　　5．2．1主要調(diào)試步驟如下：</p><p>　?、俅蜷_Keil uVision7程序，新建一個工程并保存。</p><p>　?、谠诔绦蚓庉媴^(qū)編寫程序。</p><p>　?、劬幾g所編寫的程序。若無錯誤，此時在

76、主程序窗口下方會出現(xiàn)提示信息。</p><p>　?、苌煽蓪懭雴纹瑱C的文件。在輸出選項卡中將產(chǎn)生HEX文件選項選中，具體設置如圖所示：</p><p>　?、菰O置完成后，編譯生成HEX文件，此時程序窗口下方會出現(xiàn)提示信息。</p><p>　?、逕龑懗绦颍瑹龑懗绦蛑靶枰惭bPL2030的驅(qū)動程序，因為本設計采用SP180S編程器燒寫系統(tǒng)程序，該編程器是用PL20

77、30進行電平轉(zhuǎn)換后與電腦通信的。安裝好PL2030的驅(qū)動后，連接編程器，在確保連接可靠且正確的情況下，打開與之配套的聯(lián)機軟件WLPRO V2.01,軟件會自動識別編程器。然后在程序窗口中選擇所用的器件。</p><p>　?、呒虞dHEX文件。在窗口中點擊加載，此時會彈出打開對話框，選擇HEX文件的存放路徑。</p><p>　?、酂龑懗绦?。點擊程序窗口的的編程選項，燒寫完成后，程序窗口會出