自動(dòng)感應(yīng)光的調(diào)光控制器設(shè)計(jì)方案

1、自動(dòng)感應(yīng)光的調(diào)光控制器設(shè)計(jì)方案第一章緒論1.1 引言隨著我國加入世界貿(mào)易組織（WTO），為了創(chuàng)造一個(gè)良好的投資環(huán)境，塑造一個(gè)美麗的國際化城市，更好的與國際接軌，全國各大城市的市政建設(shè)步伐都逐步加快，公路系統(tǒng)蓬勃發(fā)展，因此裝扮美麗城市夜景的路燈照明工程得以迅猛發(fā)展。由于單片機(jī)具有集成度高，處理能力強(qiáng)，可靠性高，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此在路燈照明工程中被廣泛應(yīng)用。近年來隨著計(jì)算機(jī)在社會(huì)領(lǐng)域的滲透，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷走向深入。單片機(jī)技術(shù)中的計(jì)時(shí)系統(tǒng)是單片機(jī)的一個(gè)典型的應(yīng)用。夜晚城市里花燈初上，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)不可分割更是無可替代

2、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)，路燈控制方式很多。本系統(tǒng)采用MSC-51系列單片機(jī)89C51和相關(guān)的光電檢測(cè)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。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)展成了城市景觀等裝飾性照明綜合市政工程。社會(huì)對(duì)亮燈率,開關(guān)燈的準(zhǔn)確率，故障檢測(cè)的實(shí)時(shí)性和維護(hù)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。避免了傳統(tǒng)電路對(duì)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。本系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)

3、，操作簡單，擴(kuò)展功能強(qiáng)。1.2 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，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。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。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)經(jīng)過1、2、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，他們的CPltt能在增強(qiáng)，內(nèi)部資源在增多，引腳的多功能化，以及低電壓低功耗。第二章芯片介紹2.1 89C51芯片簡介2.1.1 89C51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)所謂單片機(jī)（Singl

4、eChipMicrocomputer或MCU）!指在一塊芯片中，集成有中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器（RAM和ROM9基本I/O端口以及定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等部件并具有獨(dú)立指令系統(tǒng)的智能器件，即在一塊芯片上實(shí)現(xiàn)一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)的基本功能。不同的單片機(jī)有著不同的硬件結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)，即它們的技術(shù)特征不盡相同，硬件特征取決于單片機(jī)芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)人員必須了解其性能是否滿足需要的功能和應(yīng)用系統(tǒng)所要求的特性指標(biāo)。這里的技術(shù)特征包括功能特性、控制特性和電氣特性等，這些信息可以從生產(chǎn)廠商的技術(shù)手冊(cè)中得到。指令特性即我們熟悉的單片機(jī)的尋址方式，數(shù)據(jù)處理和邏輯處理方法，輸入輸出特性等。開發(fā)環(huán)境包括指令的兼容性及可移植

5、性，軟、硬件資源等。單片機(jī)及應(yīng)用系統(tǒng)有以下特點(diǎn)： 1）單片機(jī)具有獨(dú)立的指令系統(tǒng)，可以將我們的設(shè)計(jì)思想充分體現(xiàn)出來，使產(chǎn)品智能化； 2）系統(tǒng)配置以滿足控制對(duì)象的要求為出發(fā)點(diǎn)，使得系統(tǒng)具有較高的性能價(jià)格比； 3）應(yīng)用系統(tǒng)通常將程序駐留在片內(nèi)（外）ROW,抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高,使用方便； 4）單片機(jī)本身不具有自我開發(fā)能力，一般需借助專用的開發(fā)工具進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)和調(diào)試，但最終形成的產(chǎn)品簡單實(shí)用，成本低，效益高； 5）應(yīng)用系統(tǒng)所用存儲(chǔ)器芯片可選用EPROME2PROMOTPK片或利用掩膜形式生產(chǎn)，便于批量開發(fā)和應(yīng)用。大多單片機(jī)如51系列，開發(fā)芯片和擴(kuò)展應(yīng)用芯片相互配套，降低了系統(tǒng)成本；6）系統(tǒng)小巧玲瓏，

6、控制功能強(qiáng)、體積小，便于嵌入被控設(shè)備之內(nèi)，大大推動(dòng)了產(chǎn)品的智能化。89C51單片機(jī)包含中央處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM、程序存儲(chǔ)器（ROM定時(shí)/計(jì)數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)的幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，現(xiàn)在加以說明： 中央處理器（CPU：中央處理器（CPU）是整個(gè)單片機(jī)的核心部分，是八位數(shù)據(jù)的處理器，能處理八位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或者代碼，CPUfe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。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM：89C51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，他們是統(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

7、訪問，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)。所以，用戶使用的RAM只有128個(gè)，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶的定義的字形表。 程序存儲(chǔ)器（ROM：程序存儲(chǔ)器是用來存放已調(diào)試完成的程序和常數(shù)表格的。為了提高系統(tǒng)的可靠性，應(yīng)用程序通常固化在片內(nèi)ROW。CPU置了一個(gè)專用寄存器一一程序計(jì)數(shù)器PG用以存放將要執(zhí)行的指令地址。PC的長度為16位，故程序存儲(chǔ)器的尋址范圍為64KB（0000hHFFFFH,也就是說，51系列單片機(jī)具有64KB的程序存儲(chǔ)器空間。 定時(shí)/計(jì)數(shù)器（ROM：89C51單片機(jī)有兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，通過對(duì)機(jī)器周期計(jì)數(shù)達(dá)到定時(shí)的目的，通過對(duì)外部事件計(jì)數(shù)達(dá)到計(jì)數(shù)之目的。 并行輸入輸出（I

8、/O）口：89C51共有四組8位I/O口（P0、P1、P2或P3），用于對(duì)外部數(shù)據(jù)的傳輸。數(shù)據(jù)在整個(gè)傳輸過程中，并排前進(jìn)，有多少個(gè)數(shù)據(jù)線就能同時(shí)傳送多少位數(shù)據(jù)。并行通信的特點(diǎn)是硬件連線多、傳送速率高，一般適用于近距離、高速率的通信領(lǐng)域。如：計(jì)算機(jī)主板與硬盤、打印機(jī)等之間的通信。 雙全雙工用行口：89C51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，該用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。數(shù)據(jù)在傳輸過程中一位一位的串行傳輸，硬件連接比較簡單。最簡單時(shí)只需3根連線即可實(shí)現(xiàn)用行通信，相對(duì)于并行通信來講其通信速率低，一般適用于短距離數(shù)據(jù)通信。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中常采用串行

9、通信方式。2.1.2 中斷系統(tǒng)所謂中斷是指計(jì)算機(jī)在執(zhí)行某一程序的過程中，由于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部或外部的某種原因，cpu、須暫時(shí)停止現(xiàn)行程序的執(zhí)行，而自動(dòng)轉(zhuǎn)去執(zhí)行預(yù)先安排好的處理該事件的服務(wù)子程序，待處理結(jié)束之后，再回來繼續(xù)執(zhí)行被中止的程序的過程。實(shí)現(xiàn)這種中斷功能的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)統(tǒng)稱為中斷系統(tǒng)。89C51具備較完善的中斷功能，有兩個(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選擇。2.1.3 時(shí)鐘電路89C51內(nèi)置最高頻率達(dá)12MHz勺時(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89C51單片機(jī)需外置振蕩電容。單片機(jī)的結(jié)構(gòu)有兩種類型，一種是程序存儲(chǔ)器和

10、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開的形式，即哈佛(Harvard)結(jié)構(gòu)，另一種是采用通用計(jì)算機(jī)廣泛使用的程序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器合二為一的結(jié)構(gòu)，即普林斯頓(Princeton)結(jié)構(gòu)。INTEL的89C51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MCS-96系列單片機(jī)則采用普林斯頓結(jié)構(gòu)。下圖是89C51系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖圖2.189C51系列單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖2.1.4 89C51的引腳說明89C51單片機(jī)采用40PIN封裝的雙列直接DIP結(jié)構(gòu)，下圖是它們的引腳配置，40個(gè)引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時(shí)鐘線兩根，4組8位共32個(gè)I/O口，中斷口線與P3口線復(fù)用。現(xiàn)在我們對(duì)這些引腳的功能

11、加以說明：PL 0 PL I Pl. 2 Pl. 3 PL t 一 PL 5 PL 6 PL 7 RST/Vfd P3. 0 RXD P3, 1 TXD P3, 2 WO P3. 3 TRTT P3, 4 TO P3. 5 Tl P3. 6 TOPS. T 而一 TXAL2 TXALi 805187518032 H 062 d89C5I鈾：G25 4-3219t ftz- rtz-一VCC一P0, 0一P0. 1Pk 2一PD, 3一Pi. 4一PD. 5一P0, 6一 PO. 7EA/ VppALE/FWPSENP2. 7一P2, G一P2. 5P2, 4一P2. 3P2. 2P2. L一P

12、2. 0圖2.289C51系列單片機(jī)引腳電源引腳（40、20）:這當(dāng)然是必不可少的了。單片機(jī)使用的是5V電源，其中40引腳接正極（VCC）,20引腳接負(fù)極（VSS）或地（GND）振蕩電路（18、19）:單片機(jī)是一種時(shí)序電路，必須提供脈沖信號(hào)才能正常工作，在單片機(jī)內(nèi)部已集成了振蕩器，使用晶體振蕩器，接18、19腳。這兩個(gè)腳的定義是：（1）時(shí)鐘電路引腳（XTAL2）（18腳）：該腳接外部晶體和微調(diào)電容的一段，在89C51內(nèi)部，它是振蕩電路反相放大器的輸出端。振蕩電路的頻率就是固有頻率。若采用外部時(shí)鐘電路，該引腳輸入外部脈沖。（2）時(shí)鐘電路引腳（XTEL1）（19腳）：該腳接外部晶體和微調(diào)電容的另一

13、端。在片內(nèi)，它是反相放大器的輸入端。在采用外部時(shí)鐘時(shí)，該腳必須接地。復(fù)位引腳（RESE）T（9腳）：它是復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效，當(dāng)此腳保持兩個(gè)機(jī)器周期，即24個(gè)時(shí)鐘振蕩周期為高電平時(shí)，即可完成復(fù)位操作。他還具有第二功能，即當(dāng)主電源VCC生故障，降低到低電平規(guī)定值時(shí)，將5V電源自動(dòng)接入RST端，為單片機(jī)提供備用電源。以保證信息不丟失，電源恢復(fù)后，能夠正常工作。EA/VPP引腳（31腳）：訪問程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)端（又：外部存儲(chǔ)器地址允許輸入端）。當(dāng)EA引腳接高電平時(shí)，CPU訪問片內(nèi)EPROM（CPU取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器）并執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。（2）當(dāng)EA腳接低電平時(shí)，CPU只訪問外部EPR

14、OM并執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器中的指令。而不管是否有片內(nèi)程序存儲(chǔ)器。（3）此腳還具有第二功能VPP是對(duì)89C51片內(nèi)同化編程時(shí)，作為施加較高編程電壓輸入端。即：89C51燒寫內(nèi)部EPROMf,利用止匕腳輸入21V的燒寫電壓。PSEN（29腳）:程序存儲(chǔ)器允許輸入端（也叫:外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)端）:在讀外部ROM寸PSEN氐電平有效，以實(shí)現(xiàn)外部ROMI元的讀操作：（1）內(nèi)部ROMS取時(shí)，PSEN動(dòng)作；（2）外部ROMS取時(shí)，在每個(gè)機(jī)器周期會(huì)動(dòng)作兩次；（3） 外部RAM實(shí)取時(shí)，兩個(gè)PSENt沖被跳過不會(huì)輸出；（4） 外接ROM寸，與ROM勺OE腳相接。要檢查一個(gè)89C51小系統(tǒng)上電后能否正確到EPR

15、O呻讀取指令，可用示波器看PSENS有無脈沖，如有，說明基本工作正常。ALE（30腳）：地址鎖存控制信號(hào)端。89C51正常工作時(shí)，ALE腳不斷向外輸出正脈沖信號(hào)，頻率為振蕩器頻率fosc的六分之一，CPU問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE作為鎖存8位地址的控制信號(hào)。平時(shí)不訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE也以六分之一的振蕩頻率固定輸出正脈沖。因而，ALE信號(hào)可以作為對(duì)外輸出時(shí)鐘或定時(shí)信號(hào)。另外還有四個(gè)8位并行通訊端口：P0口：8位雙向I/O端口（3932引腳）。即：P0.0P0.7P1口：8位雙向I/O端口（18引腳）。即：P1.0P1.7P2口：8位雙向I/O端口(2128引腳)。即：P2.0P2.7P3口：

16、8位雙向I/O端口(1017弓I腳)。即：P3.0P3.7P0口有三個(gè)功能：(1) 外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器時(shí)，當(dāng)做數(shù)據(jù)總線。(2) 外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器時(shí)，當(dāng)做地址總線。(3) 不擴(kuò)展時(shí)，可做一般的I/O使用，但內(nèi)部無上拉電阻，作為輸入或輸出時(shí)應(yīng)在外部接上拉電阻。P1口只做I/O口使用：其內(nèi)部有上拉電阻。P2口有兩個(gè)功能:(1) 擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器時(shí)，當(dāng)作地址總線使用；(2) 做一般I/O口使用，其內(nèi)部有上拉電阻。P3口有兩個(gè)功能：除了作為I/O使用外(其內(nèi)部有上拉電阻)，還有一些特殊功能，由特殊寄存器來設(shè)置。有內(nèi)部EPROMJ單片機(jī)芯片，為寫入程序需提供專門的編程脈沖和編程電源，這些信號(hào)也是由信號(hào)引腳的形式提

17、供的。即：編程脈沖：30腳(ALE/PROG)編程電壓(25V)：31腳(EA/Vpp)2.1.5 單片機(jī)的系統(tǒng)資源1. CPU(即控制器)。2. 運(yùn)算器。3. 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)：用以存放可以讀寫的數(shù)據(jù)。如運(yùn)算結(jié)果、最終結(jié)果、欲顯示的數(shù)據(jù)。4. 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器(ROM)用以存放原始程序、數(shù)據(jù)和表格。5. 四個(gè)8位并行輸入輸出接口：P0P3。6. 兩個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)器：每個(gè)計(jì)數(shù)器都可以設(shè)置成計(jì)數(shù)方式，用以對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)，也可以設(shè)置成定時(shí)方式，并可以根據(jù)定時(shí)或計(jì)數(shù)結(jié)果實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制。7. 五個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)。8. 一個(gè)全雙工UAST勺串行I/O口，可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與單片機(jī)或其他微機(jī)系統(tǒng)串

18、行通訊。9. 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路。10. 片內(nèi)系統(tǒng)總線：包括數(shù)據(jù)總線、低8位地址總線、高8位地址總線和控制總線。2.1.6 運(yùn)算器運(yùn)算器的組成：算數(shù)邏輯單元ALU累加器、寄存器。算數(shù)邏輯單元ALU的作用：把傳送到處理器的數(shù)據(jù)進(jìn)行算數(shù)或邏輯運(yùn)算，它具有兩個(gè)輸入來源，一來自累加器，二來自數(shù)據(jù)寄存器。ALU執(zhí)行不同的運(yùn)算操作是由不同控制線上的信息所決定的。通常ALU接收來自累加器或寄存器的2組8位二進(jìn)制數(shù)。因?yàn)橐獙?duì)這兩個(gè)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作（如，數(shù)據(jù)進(jìn)行算數(shù)或邏輯運(yùn)算），所以將這兩個(gè)輸入的數(shù)據(jù)均稱為操作數(shù)。ALU可以對(duì)這兩個(gè)操作數(shù)進(jìn)行加、減、與、或、比較大小等操作，最后將結(jié)果存入累加器。例如:1

19、2和31相加，在相加之前，操作數(shù)12放在一個(gè)暫存器（累加器或寄存器）中，操作數(shù)31放在另一個(gè)暫存器（累加器或寄存器）中。執(zhí)行兩數(shù)相加運(yùn)算的控制線發(fā)出加操作信號(hào)，ALU即把兩個(gè)數(shù)相加，并把結(jié)果43放入累加器，取代累加器中前面存放的數(shù)（12或31）。2.1.7 控制器它由程序計(jì)數(shù)器PC、指令寄存器、指令譯碼器、時(shí)序產(chǎn)生器、操作控制器組成。1. 程序計(jì)數(shù)器PC為了保證程序能夠連續(xù)的執(zhí)行下去，CPU必須具有某些手段來確定一條指令的地址。程序計(jì)數(shù)器PC正是起到這個(gè)作用。所以通常又稱其為指令地址計(jì)數(shù)器。在程序開始執(zhí)行之前，必須將其起始地址，即程序的第一條指令所在的內(nèi)存中的單元地址送入PG當(dāng)執(zhí)行指令時(shí)，CP

20、Ut自動(dòng)修改PC中的內(nèi)容，使之總是保存將要執(zhí)行的下一條指令的地址。由于大多數(shù)指令都是按順序執(zhí)行的，所以，修改的過程只是簡單的加一操作。2. 指令寄存器：用來保存當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指令，當(dāng)執(zhí)行一條指令時(shí)，先把它從內(nèi)存中取出，然后再傳送到指令寄存器。3. 指令譯碼器：指令分為操作碼和操作數(shù)字段，由二進(jìn)制數(shù)字組成，為執(zhí)行任何給定的指令，必須對(duì)操作碼進(jìn)行譯碼，以便確定所要求的操作。指令譯碼器就是負(fù)責(zé)這項(xiàng)工作的，指令寄存器中操作碼的輸出，就是指令譯碼器的輸入。操作碼一經(jīng)譯碼后，即可向操作控制器發(fā)出具體操作的特定信號(hào)。4. 時(shí)序產(chǎn)生器：控制器是發(fā)布命令的決策機(jī)構(gòu)，即協(xié)調(diào)和指揮整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)操作?？刂破麟娐?/p>

21、復(fù)雜?？刂破鲀?nèi)部各部分要協(xié)調(diào)工作，必須有一個(gè)同步信號(hào)，這個(gè)同步信號(hào)就是時(shí)鐘，時(shí)鐘是由晶體振蕩電路產(chǎn)生的周期固定的方波序列。5. 操作控制器的主要功能：(1) 從內(nèi)存中取出一條指令，并指出下一條指令在內(nèi)存中的位置。(2) 對(duì)指令進(jìn)行譯碼或測(cè)試，并產(chǎn)生相應(yīng)的操作控制信號(hào)，以便啟動(dòng)規(guī)定的動(dòng)作。比如一次內(nèi)存讀寫操作、一個(gè)邏輯運(yùn)算或輸入輸出。指揮并控制CPU內(nèi)存和輸入設(shè)備之間的數(shù)據(jù)流動(dòng)的方向。相對(duì)控制器而言，運(yùn)算器接收控制器的命令而進(jìn)行操作，即運(yùn)算器所進(jìn)行的所有操作都是由控制器發(fā)出的控制信號(hào)來指揮的。2.1.889C51單片機(jī)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)89C51單片機(jī)存儲(chǔ)器在物理結(jié)構(gòu)上分為程序存儲(chǔ)器空間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空

22、間。程序存儲(chǔ)器ROM：我們?yōu)榱俗寙纹瑱C(jī)實(shí)現(xiàn)某一功能，需要利用匯編語言或其他語言編寫一些源程序，然后再燒錄到芯片中，我們編寫的這些程序，就存儲(chǔ)在程序存儲(chǔ)器空間中。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM我們編寫的源程序，在運(yùn)行的過程中，會(huì)產(chǎn)生一些臨時(shí)的運(yùn)算結(jié)果，這些結(jié)果需要臨時(shí)存放在一個(gè)地方，這個(gè)地方就是數(shù)據(jù)寄存器。89C51單片機(jī)具有四個(gè)存儲(chǔ)器空間：(1) 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，即單片機(jī)芯片內(nèi)置的存儲(chǔ)空間；(2) 片外程序存儲(chǔ)器，即當(dāng)單片機(jī)芯片內(nèi)置的存儲(chǔ)空間不夠使用時(shí)，我們需要外加的一個(gè)存儲(chǔ)器芯片；(3) 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，即單片機(jī)芯片內(nèi)置的存儲(chǔ)空間；(4) 片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，即當(dāng)單片機(jī)芯片內(nèi)置的存儲(chǔ)空間不夠使用時(shí)，我們需要外

23、加的一個(gè)存儲(chǔ)器芯片。但從用戶使用的角度，89C51存儲(chǔ)器地址空間分為三類：(1)片內(nèi)片外統(tǒng)一編址的0000H-FFFFH的64K字節(jié)的程序存儲(chǔ)器地址空間，用16位地址。(2)64K字節(jié)片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間，地址也是從0000H-FFFFHffl16位地址。(3)256字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間，用8位地址。程序存儲(chǔ)器地址空間：89C51程序存儲(chǔ)器用于存放編寫好的程序和表格常數(shù)。程序存儲(chǔ)器通過16位程序計(jì)數(shù)器PC尋址。尋址能力為64K字節(jié)。片內(nèi)ROM；4KR地址為0000H-FFFFH片外最多可擴(kuò)至64K字節(jié)。地址為1000H-FFFFH片內(nèi)片外是統(tǒng)一編址的。當(dāng)引腳EA接高電平時(shí)，89C51程序計(jì)數(shù)器PC

24、在0000H-0FFFH圍內(nèi)，即前4K字節(jié)地址執(zhí)行片內(nèi)ROW的程序。當(dāng)指令地址超過0FFFH后，就自動(dòng)轉(zhuǎn)向片外ROW取指令。程序存儲(chǔ)器的某些單元是留給系統(tǒng)使用的。存儲(chǔ)單元0000H-0002H用彳89C51上電復(fù)位后引導(dǎo)程序存放單元。因?yàn)?9C51上電復(fù)位后程序計(jì)數(shù)器PC的內(nèi)容為0000H，所以CPU總是從0000H開始執(zhí)行程序，如果在這三個(gè)單元中有跳轉(zhuǎn)指令，那么，程序就被引導(dǎo)到轉(zhuǎn)移指令所指的ROMa同去執(zhí)行。0003H-0023H單元被均勻的分為5段。用作5個(gè)中斷服務(wù)程序的入口。因?yàn)?個(gè)入口之間間隔較小，因此一般來說，這五個(gè)入口都是存放著一條跳轉(zhuǎn)指令，而把真正的中斷服務(wù)程序安排在后面的存儲(chǔ)單

25、元中。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM用于存放運(yùn)算中的結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存或緩沖、標(biāo)志位等。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間也分為片內(nèi)和片外兩大部分，即片內(nèi)RAMF口片外RAIMMSC-51內(nèi)部RAM有128或256個(gè)字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(不同的型號(hào)有分別)，片外最多可擴(kuò)展64KB的RAM構(gòu)成兩個(gè)地址空間，訪問片內(nèi)RAMW“MOV指令，訪問片外RAMffl“MOVX指令。它們是用于存放執(zhí)行的中間結(jié)果和過程數(shù)據(jù)的。MCS51的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器均可讀寫，部分單元還可以位尋址。2.3光敏電阻2.3.1 光敏電阻介紹光敏電阻又稱光導(dǎo)管，常用的制作材料為硫化鎘，另外還有硒、硫化鋁、硫化鉛和硫化鉍等材料。這些制作材料具有在特定波長的光照射

26、下，其阻值迅速減小的特性。這是由于光照產(chǎn)生的載流子都參與導(dǎo)電，在外加電場(chǎng)的作用下作漂移運(yùn)動(dòng)，電子奔向電源的正極，空穴奔向電源的負(fù)極，從而使光敏電阻器的阻值迅速下降。光敏電阻器是利用半導(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）。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由半導(dǎo)體材料制成的。光敏電阻器的阻值隨入射光線（可見光）的強(qiáng)弱變化而變化，在黑暗條件下，它的阻值（暗阻）可達(dá)110M歐，在強(qiáng)光條件（100LX）下，它阻值（亮阻）僅有幾百至數(shù)千歐姆。光敏電阻器對(duì)光的敏感性

27、（即光譜特性）與人眼對(duì)可見光（0.40.76）m的響應(yīng)很接近，只要人眼可感受的光，都會(huì)引起它的阻值變化。設(shè)計(jì)光控電路時(shí)，都用白熾燈泡（小電珠）光線或自然光線作控制光源，使設(shè)計(jì)大為簡化。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）就激發(fā)出電子空穴對(duì)，參與導(dǎo)電，使電路中電流增強(qiáng)。為了獲得高的靈敏度，光敏電阻的電極常采用梳狀圖案，它是在一定的掩膜下向光電導(dǎo)薄膜上蒸鍍金或銦等金屬形成的。光敏電阻器通常由光敏層、玻璃基片（或樹脂防潮膜）和電極等組成。光敏電阻器在電路中用字母R或RL、”RG表示。其結(jié)構(gòu)如圖2.4所示：圖2.4光敏電阻結(jié)構(gòu)圖在光敏電阻兩端的金屬

28、電極之間加上電壓，其中便有電流通過，受到適當(dāng)波長的光線照射時(shí)，電流就會(huì)隨光強(qiáng)的增加而變大，從而實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。光敏電阻沒有極性，純粹是一個(gè)電阻器件，使用時(shí)既可加直流電壓，也可以加交流電壓。光敏電阻是采用半導(dǎo)體材料制作，利用內(nèi)光電效應(yīng)工作的光電元件。它在光線的作用下其阻值往往變小，這種現(xiàn)象稱為光導(dǎo)效應(yīng)，因此，光敏電阻又稱光導(dǎo)管。用于制造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和硫化物等半導(dǎo)體。通常采用涂敷、噴涂、燒結(jié)等方法在絕緣襯底上制作很薄的光敏電阻體及梳狀歐姆電極，然后接出引線，封裝在具有透光鏡的密封殼體內(nèi)，以免受潮影響其靈敏度，如圖2.5所示。在黑暗環(huán)境里，它的電阻值很高，當(dāng)受到光照時(shí)，只要

29、光子能量大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，則價(jià)帶中的電子吸收一個(gè)光子的能量后可躍遷到導(dǎo)帶，并在價(jià)帶中產(chǎn)生一個(gè)帶正電荷的空穴，這種由光照產(chǎn)生的電子一空穴對(duì)增加了半導(dǎo)體材料中載流子的數(shù)目，使其電阻率變小，從而造成光敏電阻的阻值下降。光照愈強(qiáng)，阻值愈低。入射光消失后，由光子激發(fā)產(chǎn)生的電子一空穴對(duì)將逐漸復(fù)合，光敏電阻的阻值也就逐漸恢復(fù)原值。圖2.5光敏電阻實(shí)物圖2.3.2 基本特性及其主要參數(shù)1 .暗電阻、亮電阻光敏電阻在室溫和全暗條件下測(cè)得的穩(wěn)定電阻值稱為暗電阻，或暗阻。此時(shí)流過的電流稱為暗電流。例如MG4F21型光敏電阻暗阻大于等于0.1M。光敏電阻在室溫和一定光照條件下測(cè)得的穩(wěn)定電阻值稱為亮電阻或亮阻。

30、此時(shí)流過的電流稱為亮電流。MG4121型光敏電阻亮阻小于等于1K。亮電流與暗電流之差稱為光電流。顯然，光敏電阻的暗阻越大越好，而亮阻越小越好，也就是說暗電流要小，亮電流要大，這樣光敏電阻的靈敏度就高。2 .伏安特性在一定照度下，光敏電阻兩端所加的電壓與流過光敏電阻的電流之間的關(guān)系，稱為伏安特性。由圖2.6可知，光敏電阻伏安特性近似直線，而且沒有飽和現(xiàn)象。受耗散功率的限制，在使用時(shí)，光敏電阻兩端的電壓不能超過最高工作電壓，圖中虛線為允許功耗曲線，由此可確定光敏電阻正常工作電壓。20406080100D(*)圖2.6光敏電阻的伏安特性3 .光電特性光敏電阻的光電流與光照度之間的關(guān)系稱為光電特性。如

31、圖2.7所示，光敏電阻的光電特性呈非線性。因此不適合做檢測(cè)元件，這是光敏電阻的缺點(diǎn)之一，在自動(dòng)控制中它常用做開關(guān)式光電傳感器。4 .光譜特性對(duì)于不同波長的入射光，光敏電阻的相對(duì)靈敏度是不相同的。各種材料的光譜特性如圖2.8所示。從圖中看出，硫化鎘的峰值在可見光區(qū)域，而硫化鉛的峰值在紅外區(qū)域，因此在選用光敏電阻時(shí)應(yīng)當(dāng)把元件和光源的種類結(jié)合起來考慮，才能獲得滿意的結(jié)果圖2.8光敏電阻的光譜特性5 .頻率特性當(dāng)光敏電阻受到脈沖光照時(shí)，光電流要經(jīng)過一段時(shí)間才能達(dá)到穩(wěn)態(tài)值，光照突然消失時(shí)，光電流也不立刻為零。這說明光敏電阻有時(shí)延特性。由于不同材料的光敏電阻時(shí)延特性不同，所以它們的頻率特性也不相同。圖2.

32、9給出相對(duì)靈敏度Kr,與光強(qiáng)變化頻率f之間的關(guān)系曲線，可以看出硫化鉛的使用頻率比硫化鎧高的多。但多數(shù)光敏電阻的時(shí)延都較大，因此不能用在要求快速響應(yīng)的場(chǎng)合，這是光敏電阻的一個(gè)缺陷。圖2.9光敏電阻的頻譜特性6 .溫度特性光敏電阻和其他半導(dǎo)體器件一樣，受溫度影響較大，當(dāng)溫度升高時(shí)，它的暗電阻會(huì)下降。溫度的變化對(duì)光譜特性也有很大影響。圖2.10是硫化鉛光敏電阻的光譜溫度特性曲線。從圖中可以看出，它的峰值隨著溫度上升向波長短的方向移動(dòng)。因此，有時(shí)為了提高靈敏度，或?yàn)榱四芙邮苓h(yuǎn)紅外光而采取降溫措施。1.02.09.0圖2.10硫化鉛光譜溫度特性曲線常用的光敏電阻器是硫化鎘光敏電阻器，它是由半導(dǎo)體材料制成

33、的。光敏電阻器的阻值隨入射光線（可見光）的強(qiáng)弱變化而變化，在黑暗條件下，它的阻值（暗阻）可達(dá)110MQ;在強(qiáng)光條件（100LX）下，它阻值（亮阻）僅有幾百至數(shù)千歐姆。光敏電阻器對(duì)光的敏感性（即光譜特性）與人眼對(duì)可見光（0.40.76）pm的響應(yīng)很接近，只要人眼可感受的光，都會(huì)引起它的阻值變化。所以設(shè)計(jì)光控電路時(shí)，者B用白熾燈泡（小電珠）光線或自然光線作控制光源，使設(shè)計(jì)大為簡化。光敏電阻隨入射光線的強(qiáng)弱其對(duì)應(yīng)的阻值變化不是線性的，也就不能用它作光電的線性變換，這是使用者應(yīng)注意的地方。初學(xué)者可購置一只光敏電阻器（MG45型），在夜間點(diǎn)一盞60100W的白熾燈，用萬用表直接測(cè)量光敏電阻器的阻值。測(cè)量

34、時(shí)，應(yīng)把光敏電阻對(duì)著白熾燈的光，再逐漸拉開與燈的距離（由近到遠(yuǎn)），觀察萬用表指示的阻值變化，可以直觀驗(yàn)證光敏電阻的特牲，以加深對(duì)它的感性認(rèn)識(shí)。常用的光敏電阻器型號(hào)有密封型的MG41MG42MG4舜口非密圭型的MG45它們的額定功率均在200mWX下。在光電自動(dòng)控制電路中，可以選用光敏電阻器作為光電傳感元件第三章總體電路設(shè)計(jì)及方案論證3.1 總體電路設(shè)計(jì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是基于單片機(jī)的光控路燈的設(shè)計(jì)。此課題要求以路燈控制器為對(duì)象，完成硬件系統(tǒng)和軟件程序的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)以光線強(qiáng)弱方式來控制路燈的亮滅功能，屬于軟硬件相結(jié)合的題目。其中硬件電路部分主要包括以下幾個(gè)部分：單片機(jī)最小系統(tǒng)、路燈控制電路部分、光電

35、檢測(cè)電路部分；軟件部分主要包括二個(gè)電子軟件Protues、Keil-C51軟件和路燈控制、光電檢測(cè)兩個(gè)程序模塊。工作原理如下圖所示：圖2-1工作原理圖3.2 設(shè)計(jì)方案硬件電路設(shè)計(jì)由6個(gè)部分組成；LM324放大電路，A/D轉(zhuǎn)換電路，AT89C51單片機(jī)系統(tǒng)，LED顯示系統(tǒng)、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路。第四章硬件電路設(shè)計(jì)4.3 LM324運(yùn)算放大器4.3.1 LM324簡介LM324芯片是價(jià)格便宜的模擬電路中常用的帶差動(dòng)輸入功能的四運(yùn)算放大器?？晒ぷ髟趩坞娫聪?，電壓范圍是3.0V-32V或+16V。其特點(diǎn)可歸納如下：（1）短跑保護(hù)輸出（2）真差動(dòng)輸入級(jí)（3）可單電源工作：3V-32V（4）低偏置電流：最大

36、100nA（LM324A（5）每封裝含四個(gè)運(yùn)算放大器。（6）具有內(nèi)部補(bǔ)償?shù)墓δ?。?）共模范圍擴(kuò)展到負(fù)電源（8）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的引腳排列（9）輸入端具有靜電保護(hù)功能10。由于LM324E片四運(yùn)放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中。4.3.2 主放大器設(shè)計(jì)眾多需要檢瀏的微弱光信號(hào)通常都是通過各種傳感器來進(jìn)行非電量的轉(zhuǎn)換，從而使檢測(cè)對(duì)象轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏浚娏骰螂妷海?。由于所測(cè)對(duì)象本身為微弱量，同時(shí)受各種不同傳感器靈敏度的限制，因而所得到的電量自然是小信號(hào)，一般不能直接用于采樣處理。本設(shè)計(jì)中的光電二極管前置放大電路主要起到電流轉(zhuǎn)電壓的作用，但后續(xù)電路一般

37、為A/D轉(zhuǎn)換電路，所需電壓幅值一般為2V。然而，即使是這樣,而輸出的電壓信號(hào)一般還需要繼續(xù)放大幾百倍，因此還需應(yīng)用主放大電路。其典型放大電路如圖4所示。該主放大器的放大倍數(shù)為A=l+R2/R3,其中R2為反饋電阻。為了后續(xù)電路的正常工作，設(shè)計(jì)時(shí)需要設(shè)定合理的R2和R1值，以便得到所需幅值的輸出電壓。即有4.4 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路單片機(jī)最小系統(tǒng)是單片機(jī)系統(tǒng)的核心，其他的外圍電路都是在最小系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。單片機(jī)最小系統(tǒng)是由單片機(jī)、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、電源和地端組成，一般情況下，單片機(jī)系統(tǒng)采用外接石英晶體與內(nèi)部運(yùn)放組成時(shí)鐘振蕩器作為系統(tǒng)時(shí)鐘源，而在多機(jī)系統(tǒng)中，單片機(jī)只作為一個(gè)功能模塊使用，為節(jié)省

38、硬件和統(tǒng)一系統(tǒng)的時(shí)鐘信號(hào)，常采用外時(shí)鐘源。單片機(jī)最小系統(tǒng)是單片機(jī)控制電路的核110在整個(gè)系統(tǒng)中，單片機(jī)控制電路是整個(gè)系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)對(duì)光電檢測(cè)電路采集到光信號(hào)進(jìn)行處理和加工，并按照之前設(shè)定好的指令進(jìn)行執(zhí)行、運(yùn)算，并將結(jié)果傳送給相應(yīng)的執(zhí)行電路。單片機(jī)控制電路相關(guān)的電路原理圖如下圖所示：ciUI ,C2, OiiRM4Tb口 XLCRYTTAL-一丁守尸- r -* i 1 31MALI里口明口口PQ.IDI口口加口工XTAL2陽用8即嶼LH口如 05PQjfiDS詢IFO.TDTP2.W13210P9EN理加11ALEfl2.UA12雷PZ.T弗岬pin陽所注0-1 4PT tnyriPI5JA

39、NTTlF1Jni diimPlP3ZT1PIEP(.Tps.t/rT25 度 燈黑2R4.5 光電檢測(cè)電路在設(shè)計(jì)中使用光敏電阻作為光傳感器件對(duì)外界光線進(jìn)行檢測(cè)，主要是利用了光敏電阻在光線的作用下其阻值往往變小的這種光導(dǎo)效應(yīng)現(xiàn)象，也有基于光敏二極管、光敏三極管等光電檢測(cè)元件的相關(guān)電路，如下圖所示是光電檢測(cè)電路將檢測(cè)到的信號(hào)以高低電平的形式傳送給單片機(jī)，從而完成整個(gè)光電檢測(cè)的過程。4.6 A/D轉(zhuǎn)換模塊/數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D現(xiàn)實(shí)世界的物理量都是模擬量，能把模擬量轉(zhuǎn)化成數(shù)字量的器件稱為模轉(zhuǎn)換器），A/D轉(zhuǎn)換器是單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的關(guān)鍵接口電路，按照各種A/D芯片的轉(zhuǎn)化原理可分為逐次逼近型，雙重積分型等

40、等。雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器具有抗干擾能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)換精度高、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。與雙積分相比，逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換速度更快，而且精度更高，比如ADC0809ADC0808等，它們通常具有8路模擬選通開關(guān)及地址譯碼、鎖存電路等，它們可以與單片機(jī)系統(tǒng)連接，將數(shù)字量送到單片機(jī)進(jìn)行分析和顯示。一個(gè)n位的逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器只需要比較n次，轉(zhuǎn)換時(shí)間只取決于位數(shù)和時(shí)鐘周期，逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度快，因而在實(shí)際中廣泛使用。-LJ32?2aAEiri陽口CLOCKi郵STARTIN2CN3EOC1N4IN。QVT1PH60UT2INF口UT3aut4ArC)AOUTSADDB0UT6ADDeOUT7AL

41、EOUTSREFt+)VFEF(?)DE10cuesr7EOC23WC32520g719D5SJ18心|C22415L作：ST2217AJ4.d-.rqe15-iaaMlHPd降g中呼aii，11Jaa,4ddi44.7 硬件電路原理圖經(jīng)過長時(shí)間的設(shè)計(jì)，仿真，才得出了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的硬件電路部分。通過前面的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)本次設(shè)計(jì)課題的硬件電路部可分為以下四個(gè)組成部分：單片機(jī)控制電路部分、路燈控制電路部分、光電檢測(cè)與執(zhí)行電路部分和兩位一體的數(shù)碼顯示電路電路部分。將前面介紹的電路加以分析和組合，就可以得到整個(gè)硬件電路部分的相關(guān)原理圖，現(xiàn)將硬件原理圖表示如下：tWZ+XM;彳七三廿K山/PEgUP

42、* 喉 -5E第五章軟件設(shè)計(jì)5.1protues軟件介紹Proteus軟件是英國Labcenterelectronics公司出版的EDAX具軟件13。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。其功能特點(diǎn)如下：Proteus軟件具有其它EDAX具軟件（例：multisim）的功能c這些功能是：原理布圖；PCB自動(dòng)或人工布線；SPICE電路仿真。其功能特點(diǎn)如下：Protues軟件具有其它EDAX具軟件（例：multisim）的

43、功能。這些功能是：（1）原理布圖（2）PCB自動(dòng)或人工布線（3）SPICE電路仿真革命性的特點(diǎn)：（1）互動(dòng)的電路仿真。用戶甚至可以實(shí)時(shí)采用諸如RAMROM鍵盤，馬達(dá)，LED,LCD,AD/DA,部分SPI器件，部分IIC器件。（2）仿真處理器及其外圍電路?？梢苑抡?1系列、AVRPIC、ARM等常用主流單片機(jī)。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，再配合顯示及輸出，能看到運(yùn)行后輸入輸出的效果。配合系統(tǒng)配置的虛擬邏輯分析儀、示波器等，Protues建立了完備的電子設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)境。5.2 keil c51簡介KeilC51是美國KeilSoftware公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)14,與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會(huì)更加深刻。KeilC51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到KeilC51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語言的優(yōu)勢(shì)。5.3程序設(shè)計(jì)總方案根據(jù)模塊的劃分原則，將該程序劃分初始化模塊，A/D轉(zhuǎn)換子程序和顯示子程序，這三個(gè)程序模塊構(gòu)成了整個(gè)系統(tǒng)軟件的主程序，如圖