路燈控制系統(tǒng)論文17668.doc

1、.路燈控制系統(tǒng)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(gòu)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之間任意設定和步進。關鍵詞：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 fo

2、r 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 M

3、otor, 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單片機的路燈控制系統(tǒng)的研究當今單片機的發(fā)展相當迅速，產(chǎn)品更新?lián)Q代周期也越來越

4、長，其結(jié)構(gòu)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。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。路燈故障時，支路控制器產(chǎn)生低電平，

5、送入AT89S52單片機，產(chǎn)生報警信號。1.2 紅外傳感器紅外技術發(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)，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。 2 系統(tǒng)方案論證21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。22方案二：采用單片機控制，運放

6、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。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）單片機顯示電路（LCD）晶振時序電路D/A轉(zhuǎn)換控制電路復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?，也可以對單個燈進行控制，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。采集系統(tǒng)包括以下幾部分電路：. 單片機的基本電路。

7、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。. 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。. 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。. 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。. 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。晶振時序電路。該電路

8、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。單片機復位電路。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。3 各電路設計和論證3.1電源電路設計和論證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。 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。圖2：電源電路我們的課題中

10、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。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：32路燈控制電路的設計321 方案一 采用晶閘管電子開關控制L

11、ED燈的開關晶閘管電子開關充分利用了電壓過零觸發(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。322 方案二 采用繼電器控制LED燈的開關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，

12、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。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。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。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）它的額定負載在DC24時為 1A，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

13、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：圖4：路燈控制電路33檢測電路設計和論證331 方案一 超聲波檢測機械振動在介質(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。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

14、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。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。紅外傳感器的的測距基本原理為發(fā)光管發(fā)出

15、紅外光，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。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。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 按鍵電路設計和論證3.4.1 方案一 4×4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)行周期要對鍵盤進行至少一次的掃描，這就占用了系統(tǒng)的時間，增

16、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。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計了鍵盤防抖電路，使鍵盤更可靠。故我們采用該方案。ZLG7289B

17、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。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。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

18、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（-）返回取消設置35顯示電路的設計論證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，抗干擾能力強等特點。3.5.2方案二：采用LED七段數(shù)碼管顯示。雖然

19、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。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H

20、D61203)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

21、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KS0

22、107B（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。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輸入復位信號復位信號有效時，關閉液晶顯示，使顯示起始行為0。RST可跟MPU相連，由MPU控制；也可

23、直接接Vcc，使之不起作用。說明：對應模塊接口為D/I3.6 報警電路的設計論證本設計采用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：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，提供了雙保險設計。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。圖11：聲光報警電路3.7通信電路的設計該電路主要提供和上位機通信，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

24、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，然后對脈沖進行整形，這種方法得到的脈沖頻率難以準

25、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 復位電路的設計3.9.1方案一：采用上電復位電路。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。3.9.2方案二：采用上電復位和手動復位相結(jié)合。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)定而平緩的電壓。

26、二：提高復位的可靠性。圖13：復位電路在本設計中，采用AT89S52作為處理器，是因為AT89S52才有足夠的資源供從機使用。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，32位I/O口線，看門狗定時

27、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。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，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。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TTL邏輯電

28、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。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)器2的觸

29、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

30、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)據(jù)存儲器

31、寫選通P3.7外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通4. 軟件設計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)和地址進行操作, 而這三者是計算機最基本的工作單元。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

32、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)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。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

33、語句控制程序流向,從而使程序完全結(jié)構(gòu)化。5. C語法限制不太嚴格，程序設計自由度大 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。 6. C語言允許直接訪問物理地址，可以直接對硬件進行操作 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。 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代碼效率低1020%。8. C語言適用范圍大，可移植性好

34、0;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。4.2程序流程圖4.2.1系統(tǒng)主程序流程圖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，顯示初始化按鍵處理執(zhí)行設置報警處理開始圖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 ？讀取鍵值并判斷當前處于那個界面，di

35、splayinterface = ？根據(jù)不同的界面執(zhí)行相應的按鍵動作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，模式一為固定開關機，模式二根據(jù)環(huán)境和車輛來開關燈。流程圖見執(zhí)行流程圖附件。4.2.2.2界面顯示流程圖。N子程序開始子程序結(jié)束界面是否有變化winflag = 1 ？判斷當前是那個界面，displayinterface = ？顯示當前界面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點亮標志是否置位燈1是否點亮燈2是否點亮燈2點亮標志是否置位報警1報警2YYYYNNNN圖19：報警流程圖4.3程序4

36、.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)行設置 Alarm(); / 報警 4.3.2 各子程序4.3.2.1 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，模式一為固定開關機，模式二根據(jù)環(huán)境和車輛來開關燈。程序函數(shù)是Execute()

37、 ，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。4.3.2.4 報警處