3基于51单片机智能路灯控制器设计.doc

目 录 第一章 绪论 1 1.1 引言 1 1.2 单片机概述 1 第二章 芯片介绍 3 2.1 8051芯片简介 3 2.1.1 8051单片机内部结构 3 2.1.2 中断系统 4 2.1.3 时钟电路 4 2.1.4 8051的引脚说明 4 2.1.5单片机的系统资源 7 2.1.6运算器 7 2.1.7控制器 8 2.1.8 8051单片机的存储器系统 9 2.2 232串口芯片介绍 10 2.3光敏电阻 12 2.3.1 光敏电阻介绍 12 2.3.2 基本特性及其主要参数 13 2.4继电器 16 2.4.1继电器（relay）的工作原理和特性 16 2.4.2继电器主要产品技术参数 17 2.4.3继电器测试 17 2.4.4继电器的电符号和触电形式 18 2.4.5继电器的作用 18 第三章 系统设计方案论证 20 3.1传感电路部分 20 3.2执行电路部分 20 第四章 系统硬件设计及原理图的绘制 21 4.1 Altium designer 电路设计软件简介 21 4.2光电检测电路 23 4.3单片机控制电路 24 4.4继电器执行电路 25 4.5串口通信电路 25 4.5.1 串口通信电路原理图 26 4.5.2串口通信电路在系统中的优势 26 第五章 系统总电路原理图 27 第六章 调试及最后完成 29 6.1硬件电路的安装调试 29 6.2软件调试 29 6.3程序部分 30 第七章 心得体会 31 致 谢 33 参考文献 35 附 录 37 第一章 绪论 1.1引言 随着我国加入世贸（WTO），为了创造一个良好的投资环境，塑造一个美丽的国际化城市，更好的与国际接轨,全国各大城市的市政建设步伐都逐步加快，公路系统蓬勃发展,因此装扮美丽城市夜景的路灯照明工程得以迅猛发展。 由于单片机具有集成度高，处理能力强，可靠性高，系统结构简单，价格低廉的优点，因此在路灯照明工程中被广泛应用。近年来随着计算机在社会领域的渗透，单片机的应用正在不断地走向深入。单片机技术中的计时系统是单片机的一个典型的应用。 夜晚城市里华灯初上，人们消除了白天的繁忙，漫步穿行于城市的街道上，路灯已经成为一个城市的照明系统不可分割更无可替代的一部分，在城市照明中发挥着举足轻重的作用，靠的是自动系统。灯控制方式很多。本系统采用MSC-51系列单片机1和来设计灯控制器，实现了能根据实际通过801芯片的P1口的功能随着社会文明的不断发展，城市照明已不仅局限于街道的照明，而且发展成了城市景观等装饰性照明的综合市政工程。社会对亮灯率、开关灯的准确率、故障检测的实时性和维修的及时性要求不断提高实用性强操作简单。 .2 单片机概述 单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。 通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。 单片机经过1、2、3代的发展，目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展，它们的CPU功能在增强，内部资源在增多，引角的多功能化，以及低电压低功耗。  第二章 芯片介绍 2.1 8051芯片简介 2.1.1 8051单片机内部结构8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明： ·中央处理器：中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。·数据存储器(RAM)8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据所以，用户能使用的RAM只有128个可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。·程序存储器(ROM)：8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。·定时/计数器(ROM)：8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。·并行输入输出(I/O)口：8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。·全双工串行口：8051内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。中断系统8051具备较完善的中