路燈控制系統(tǒng)論文17668

1、路燈控制系統(tǒng)摘要：本系統(tǒng)以89s52單片機(jī)為控制核心，采用單片機(jī)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(gòu)成具有深度負(fù)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(jī)控制，具有鍵盤設(shè)定，步進(jìn)，液晶顯示時間設(shè)定值和led燈的功率，實現(xiàn)了按題目要求的兩燈開關(guān)燈控制，以及10ma-600ma之間任意設(shè)定和步進(jìn)。關(guān)鍵詞：可控電流源，路燈控制器，led abstract：the system uses microcontroller of 89s52, using the timer/clock timing of the microcontroller for

2、 the realization of the number of devices, 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 microcontroller with a keyboard, step mo

3、tor, liquid crystal display time settings and power led lights to achieve the required two lamps according to subject light control switch, and arbitrarily set between 10ma-600ma and step.key word：controllable current source，lampcontrolsystem，led1 引言1.1 基于89s52單片機(jī)的路燈控制系統(tǒng)的研究當(dāng)今單片機(jī)的發(fā)展相當(dāng)迅速，產(chǎn)品更新?lián)Q代周期也越來越長

4、，其結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)，功能日益增強(qiáng)，性能價格比越來越高。目前全世界單片機(jī)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。路燈控制系統(tǒng)是生產(chǎn)生活和城市道路建設(shè)中必備的系統(tǒng)之一。根據(jù)設(shè)計題目要求，基于單片機(jī)為中心，通過at89s52單片機(jī)實現(xiàn)對路燈定時開關(guān)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(jìn)行開燈和關(guān)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(dāng)位置，便可實現(xiàn)燈依次點亮的控制。通過對at89s52單片機(jī)進(jìn)行編程，使用單片機(jī)的兩個端口分別對兩只路燈進(jìn)行控制，并設(shè)定不同的開燈和關(guān)燈時間。路燈故障時，支路控制器產(chǎn)生低電平，送

5、入at89s52單片機(jī)，產(chǎn)生報警信號。1.2 紅外傳感器紅外技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)為大家所熟知，這種技術(shù)已經(jīng)在現(xiàn)代科技、國防和工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)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)，用于搜索和跟蹤紅外目標(biāo)，確定其空間位置并對它的運動進(jìn)行跟蹤；（3）熱成像系統(tǒng)，可產(chǎn)生整個目標(biāo)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。 2 系統(tǒng)方案論證21方案一：采用單片機(jī)控制，pwm調(diào)節(jié)路燈亮度，需要較貴的pwm模塊，控制較方便。22方案二：采用單片機(jī)控制，運放負(fù)

6、反饋和場效應(yīng)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。綜上所述，我選用第二種方案。系統(tǒng)框圖如圖1：鍵盤電路（zlg7289）單片機(jī)顯示電路（lcd）晶振時序電路d/a轉(zhuǎn)換控制電路復(fù)位電路恒流源電路檢測電路通信電路 （rs232）圖1：系統(tǒng)框圖本路燈控制系統(tǒng)以單片機(jī)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)。可以對燈一起控制，也可以對單個燈進(jìn)行控制，控制功能包括開關(guān)燈時間，燈的亮度，還可以根據(jù)環(huán)境來進(jìn)行對燈的控制。采集系統(tǒng)包括以下幾部分電路：. 單片機(jī)的基本電路。此

7、部分電路主要是單片機(jī)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(fù)責(zé)整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)的處理和協(xié)調(diào)工作。. 路燈控制電路。該電路實現(xiàn)我們設(shè)置的控制，讓路燈在規(guī)定的時間和方式開關(guān)。. 路燈亮度調(diào)節(jié)電路。該電路由一個d/a芯片組成，負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)路燈的亮度。. 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)。.鍵盤輸入電路。該電路是提供一個人機(jī)交流的平臺，通過它人能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行基本的設(shè)置，以達(dá)到控制目的。. 聲光報警電路。該電路是本設(shè)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。晶振時序電路。該電路主

8、要是為單片機(jī)提供一個基準(zhǔn)的時序，讓單片機(jī)能夠按部就班地工作。單片機(jī)復(fù)位電路。該電路能夠在系統(tǒng)上電的時候自動復(fù)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(qiáng)制復(fù)位的功能，能夠在系統(tǒng)出現(xiàn)死機(jī)情況的時候，用人工的方式時單片機(jī)從程序的第一行開始執(zhí)行。3 各電路設(shè)計和論證3.1電源電路設(shè)計和論證3.1.1方案一：采用獨立的穩(wěn)壓電源。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。3.1.2方案二：采用四只干電池提供電源。該方案的優(yōu)點是系統(tǒng)簡明扼要，

9、成本低；缺點是輸出功率不高，只能勉強(qiáng)推動單片機(jī)，適合小電流負(fù)載。該方案中需要能提供led電源，干電池?zé)o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(jìn)而造成系統(tǒng)出現(xiàn)死機(jī)等情況。 3.1.3方案三：采用變壓器整流的形式提供電源。該電源的電路結(jié)構(gòu)簡單，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。為使系統(tǒng)能夠穩(wěn)定工作，必須有可靠電源，在此基礎(chǔ)上綜合考慮降低成本、硬件調(diào)試簡單和設(shè)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。圖2：電源電路我們的課題中需

10、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。我們的設(shè)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(fù)反饋電路組成，電流值通過adc0832轉(zhuǎn)換成電壓，再利用運放的負(fù)反饋作用，把電壓加到電阻r31、r32,從而控制流過場效應(yīng)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：32路燈控制電路的設(shè)計321 方案一 采用晶閘管電子開關(guān)控制le

11、d燈的開關(guān)晶閘管電子開關(guān)充分利用了電壓過零觸發(fā)、電流過零切除、開關(guān)無觸點、響應(yīng)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(bǔ)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(dǎo)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(hù)的成本加大。322 方案二 采用繼電器控制led燈的開關(guān)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(yīng)，銜

12、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(dāng)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。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。繼電器不僅實現(xiàn)了開關(guān)作用，還能做到電氣隔離，耗電少。故我們選用方案二。繼電器我們采用omen 的 dc5 -g5v-1圖3：dc5 -g5v-1的引腳圖（線圈無極性）它的額定負(fù)載在dc24時為 1a，機(jī)械壽命達(dá)到500萬次（開關(guān)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

13、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：圖4：路燈控制電路33檢測電路設(shè)計和論證331 方案一 超聲波檢測機(jī)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。超聲波測距作為一種非接觸性的檢測方法，因其結(jié)構(gòu)簡單緊湊、可靠性高、價格低廉、實時性強(qiáng)等優(yōu)點，近年來已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，如液位測量，修路過程中路

14、面平整檢測，汽車倒車?yán)走_(dá)，機(jī)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(fēng)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(fù)雜的超聲波處理電路，處理程序算法也比較復(fù)雜，我們不采用。331 方案二 紅外傳感器檢測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(qiáng)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(qiáng)的發(fā)射和接收能力。紅外傳感器的的測距基本原理為發(fā)光管發(fā)出紅

15、外光，光敏接收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(qiáng)弱可以判斷物體的距離，它的原理是接收管接收的光強(qiáng)隨反射物體的距離而變化的，距離近則反射光強(qiáng)，距離遠(yuǎn)則反射光弱。目前，使用較多的一種傳感器-紅外光電開關(guān)，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(biāo)的識別。本系統(tǒng)采用的即為此種傳感器。檢測電路見下圖： 圖5：障礙物檢測電路 圖6：光線檢測電路34 按鍵電路設(shè)計和論證3.4.1 方案一 44矩陣式鍵盤。此方案需要占用8個i/o口，采用行列掃描的方式工作，即每個程序的執(zhí)行周期要對鍵盤進(jìn)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

16、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。3.4.2 方案二 采用掃描方式工作的獨立式按鍵。對于獨立式按鍵來說，如果設(shè)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(bǔ)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。3.4.2 方案三 采用編碼式鍵盤該方案電路結(jié)構(gòu)簡單，需要的接口少，編碼式鍵盤芯片里設(shè)計了鍵盤防抖電路，使鍵盤更可靠。故我們采用該方案。zlg7289b 是廣州周立功單

17、片機(jī)發(fā)展有限公司自行設(shè)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(dá)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(jìn)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。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(yīng)用。圖7：zlg7289引腳圖按鍵電路原理圖如下圖圖8：按鍵電路原理圖該方案中我們只需

18、要16個案件 ，所以只取前16個編碼的按鍵，他們的按鍵編碼是從0x00到0x0f。表一：按鍵定義按鍵編碼0x000x010x020x030x040x050x060x07功能數(shù)字0數(shù)字1數(shù)字2數(shù)字3數(shù)字4數(shù)字5數(shù)字6數(shù)字7按鍵編碼0x080x090x0a0x0b0x0c0x0d0x0e0x0f功能數(shù)字8數(shù)字9確定亮度（+）亮度（-）返回取消設(shè)置35顯示電路的設(shè)計論證351方案一：采用液晶顯示屏和通用矩陣鍵盤。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，抗干擾能力強(qiáng)等特點。3.5.2方案二：采用led七段數(shù)碼管顯示。雖然數(shù)碼管具有低損

19、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(kuò)展。綜合考慮顯示電路的顯示和抗干擾的性能，選用方案一。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。圖9：12864顯示電路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hd61203）作為行驅(qū)動器的液晶模塊。由于ks0107b (或hd61203)

20、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。 ks0107b common 64 dot matrix lcd display driver 128 x 64 dots 5 4 64 64vdd sci7661 bias 4 5 5voltage ks0108b ks0108bvssgenerator 4 segment 4 segment driver 1 driver 2csacsbdb0 8 8db7rstr/wd/ie圖10是vpg12864、qh2001的邏輯電路圖，從圖中可看出它們

21、增加了偏壓電源發(fā)生器，該發(fā)生器自帶溫度補(bǔ)償電路，所以使用中無須考慮液晶驅(qū)動電壓的實現(xiàn)和溫度變化造成的對比度的變化。圖10： vpg12864、qh2001的邏輯電路圖由圖中可以看出，/csa，/csb選通組合信號為/csa，/csb00選通ks0108b(1)；/csa，/csb01選通ks0108b(2)；/csa，/csb10選通ks0108b(3)；/csa，/csb11時禁止選通，總線處于高阻，如表二。表二：片選信號組合/csa/csb1926400左01中10右11禁止對于mgls-12864，只要供給gnd、vcc和v0即可，ks0108b（或hd61202）和ks0107b（或h

22、d61203）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。ks0108b及其兼容控制驅(qū)動器的引腳功能表三：與微處理器的接口信號引腳符號狀態(tài)引腳名稱功 能csa, csb輸入芯片片選端csa和csb低電平選通e輸入讀寫使能信號在e下降沿，數(shù)據(jù)被鎖存(寫)入ks0108b及其兼容控制驅(qū)動器；在e高電平期間，數(shù)據(jù)被讀出r/w輸入讀寫選擇信號r/w1為讀選通，r/w0為寫選通rs輸入數(shù)據(jù)、指令選擇信號rs1為數(shù)據(jù)操作，rs0為寫指令或讀狀態(tài)db0db7三態(tài)數(shù)據(jù)總線rstb輸入復(fù)位信號復(fù)位信號有效時，關(guān)閉液晶顯示，使顯示起始行為0。rst可跟mpu相連，由mpu控制；也可直接接vcc，

23、使之不起作用。說明：對應(yīng)模塊接口為d/i3.6 報警電路的設(shè)計論證本設(shè)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(shè)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：一：從聲、光兩方面著手，刺激人的視覺和聽覺。這從感官方面來講，提供了雙保險設(shè)計。二：在電路設(shè)計方面來講，當(dāng)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(shè)計。具體電路如圖13所示。待添加的隱藏文字內(nèi)容2圖11：聲光報警電路3.7通信電路的設(shè)計該電路主要提供和上位機(jī)通信，還可以和無線模塊連接實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的無線控制。由于at89s52芯片帶有串行通信接口，它是一個

24、能進(jìn)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(shè)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(jìn)行通信。at89s52單片機(jī)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：3.8 時序電路的設(shè)計3.8.1方案一：用單極晶體管觸發(fā)電路提供時序脈沖。此方案是用lc震蕩回路產(chǎn)生脈沖，然后對脈沖進(jìn)行整形，這種方法得到的脈沖頻

25、率難以準(zhǔn)確，而且電路難以調(diào)試。3.8.2方案二：采用石英晶體振蕩器。石英晶體振蕩器頻率準(zhǔn)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。圖12：時序電路3.9 復(fù)位電路的設(shè)計3.9.1方案一：采用上電復(fù)位電路。該方案電路簡單，可靠性高，但是只有當(dāng)系統(tǒng)上電時，自動復(fù)位。而當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)死機(jī)情況的時候，要把整個系統(tǒng)斷電。3.9.2方案二：采用上電復(fù)位和手動復(fù)位相結(jié)合。該方案彌補(bǔ)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是起濾波作用的電容，這兩個電容濾波的目的有兩個：一：為整個系統(tǒng)提供一個穩(wěn)定而平緩

26、的電壓。二：提高復(fù)位的可靠性。圖13：復(fù)位電路在本設(shè)計中，采用at89s52作為處理器，是因為at89s52才有足夠的資源供從機(jī)使用。at89s52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(shù)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(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。at89s52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)flash，256字節(jié)ram，32位i/o口線，看

27、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(jié)構(gòu)，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?？臻e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(hù)方式下，ram內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。at89s52的引腳圖如圖14。圖14：at89s52dip封裝引腳圖at89s52引腳功能如下：vcc：正電源輸入端。電壓范圍為+4.5v+5.5v。gnd：地。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)動8個tt

28、l邏輯電平。對p0端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)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(fù)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。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，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)

29、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)。p2 口：p2 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 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(yīng)用中，p2口使用很強(qiáng)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

30、高8位地址字節(jié)和一些控制信號。 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。表四：at89s52的p3口的第二功能引 腳名 稱第二功能p3.0rxd串行輸入p3.1txd串行輸出p3.2外部中斷0p3.3外部中斷1p3.4t0定時器0外部輸入p3.5t1定時器1外部輸入p3.6外部數(shù)

31、據(jù)存儲器寫選通p3.7外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通4. 軟件設(shè)計41 采用c語言編程本系統(tǒng)采用c語言編程，因為c語言具有以下特點：1.簡潔緊湊、靈活方便c語言一共只有32個關(guān)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(jié)構(gòu)和語句與低級語言的實用性結(jié)合起來。c語言可以象匯編語言一樣對位、字節(jié)和地址進(jìn)行操作,而這三者是計算機(jī)最基本的工作單元。2.運算符豐富c的運算符包含的范圍很廣泛，共有種34個運算符。c語言把括號、賦值、強(qiáng)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(dá)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。3.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富c的數(shù)據(jù)

32、類型有：整型、實型、字符型、數(shù)組類型、指針類型、結(jié)構(gòu)體類型、共用體類型等。能用來實現(xiàn)各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型的運算。并引入了指針概念,使程序效率更高。另外c語言具有強(qiáng)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(qiáng)大。4.c是結(jié)構(gòu)式語言結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)化方式可使程序?qū)哟吻逦?便于使用、維護(hù)以及調(diào)試。c語言是以函數(shù)形式提供給用戶的,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(jié)構(gòu)化。5.c語法限制不太嚴(yán)格，程序設(shè)計自由度大雖然c語言也是強(qiáng)類型語言，但它的語法比較靈活，允許程序編

33、寫者有較大的自由度。6.c語言允許直接訪問物理地址，可以直接對硬件進(jìn)行操作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(jìn)行操作,而這三者是計算機(jī)最基本的工作單元，可以用來寫系統(tǒng)軟件。7.c語言程序生成代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高一般只比匯編程序生成的目標(biāo)代碼效率低1020%。8.c語言適用范圍大，可移植性好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(jī)型。同樣也適用于嵌入式系統(tǒng)編程。4.2程序流程圖4.2.1系統(tǒng)主程序流程圖該設(shè)計主要包括路燈控制，鍵盤，液晶顯示，執(zhí)行設(shè)置，報警等功能。流程圖見圖15，顯示初始化按鍵處理執(zhí)

34、行設(shè)置報警處理開始圖15：主流程圖4.2.2各子程序流程圖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(dāng)前界面處理按鍵功能。讀取鍵值存儲鍵值中斷出口按鍵中斷入口圖16：鍵盤中斷處理流程圖子程序開始子程序結(jié)束是否有按鍵按下keyempty = 1 ？讀取鍵值并判斷當(dāng)前處于那個界面，displayinterface = ？根據(jù)不同的界面執(zhí)行相應(yīng)的按鍵動作ny圖17：鍵盤處理流程圖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(guān)機(jī)，模式二根據(jù)環(huán)境和車輛來開關(guān)燈。流程圖見執(zhí)行流程圖附件。4.2.2.2界面顯示流程圖。n子

35、程序開始子程序結(jié)束界面是否有變化winflag = 1 ？判斷當(dāng)前是那個界面，displayinterface = ？顯示當(dāng)前界面y圖18：顯示界面流程圖4.2.2.3 報警處理流程圖。報警子程序開始子程序結(jié)束燈1點亮標(biāo)志是否置位燈1是否點亮燈2是否點亮燈2點亮標(biāo)志是否置位報警1報警2yyyynnnn圖19：報警流程圖4.3程序4.3.1主程序主程序如下：main() mcuinit(); / 初始化 while(1) keyregulate(); / 按鍵處理 display(); / 液晶顯示 execute(); / 執(zhí)行設(shè)置 alarm(); / 報警 4.3.2 各子程序4.3.2.

36、1 按鍵處理子程序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(dāng)前界面處理按鍵功能。鍵盤中斷函數(shù) timerint() 和鍵值處理函數(shù) keyregulate() 見附錄一。4.3.2.2 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(guān)機(jī)，模式二根據(jù)環(huán)境和車輛來開關(guān)燈。程序函數(shù)是execute() ，程序見附錄一。4.3.2.3界面顯示子程序該子程序根據(jù)界面標(biāo)志winflag判斷顯示界面，顯示界面一共有12種，分別是：enum displayinterface winmain , wincurrentreq , winsetup , wincurrentsetup , winmodelselect , wintimersetup , winmodel1 , winmodel2 , winmodel1setup , winmodel2setup , winlight1setup , winlight2setup ;enum displayinterface displayinterface; /顯示界面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。處理函數(shù)display()見附錄一。4