单片机-航标灯控制课程设计.doc

PAGE PAGE 19 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u 一.系统总体方案选择与说明 1 1.1 设计方案选择 1 1.2 设计方案说明 1 二.系统结构框图与工作原理 2 2.1 系统结构框图 2 2.2 系统的工作原理 3 三.各单元硬件设计说明及计算方法 4 3.1 单片机简介 4 3.2 80C51管脚图及功能介绍 7 3.3 光敏二极管 9 四.软件设计及说明（含流程图） 11 五.调试结果与必要的调试说明 12 5．1水位安全时间——黑夜 12 5.2水位安全时间——白昼 13 5.3 枯水季节 14 六.使用说明 15 七.总结与体会 16 八.参考文献 17 九．附录 18 一.系统总体方案选择与说明 1.1 设计方案选择 以89C51单片机为核心，逻辑电路为辅助的制作开发自动控制航标灯，以实现设计要求。 1.2 设计方案说明 以89C51单片机为核心制作开发的自动控制航标灯系统，实现1）航标灯在黑夜能定时闪闪发光，亮3s,熄灭3s周期循环。2）白天应停止航标灯工作。3）枯水季节应检测水位高度，低于通航水位时要发出警告信号,定时闪闪发光，亮1s,熄灭1s周期循环。 二.系统结构框图与工作原理 2.1 系统结构框图 检测水位高度 检测水位高度水位高度 检测时间 亮1s,灭1 s周期循环 白天 晚上 亮3s,熄灭3s周期 循环 高 低 图2.1 2.2 系统的工作原理 本电路选用了MCS87C51 单片微处理器作为航标控制电路的核心，时钟选频为12MHZ。87C51 是INTEL 公司MCS-51 系列单片机中基本型产品，它采用INTEL 公司可靠的CHMOS 工艺技术制造的高性能8 位单片机，属于标准的MCS-51 的体系结构和指令系统。它结合了HMOS 的高速和高密度技术及CHMOS的低功耗特征，是80C51BH 的EPROM 版本，电改写光擦除的片内4kB EPROM。87C51 内置8 位中央处理单元、128 字节内部数据存储器RAM、32 个双向输入/输出(I/O)口、2 个16 位定时/计数器和5 个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡电路。快速脉冲编程，如编写4kB 片内ROM 仅需12 秒。 检测P1.1口的电平（即水位的高度），当P1.1为低电平时（即为枯水期），P2.1输出为高电平，灯亮0.5s,熄灭0.5s周期循环。当P1.1为高电平时（即为安全期），此时P1.0为高电平时（即为白昼），灯不工作；当P1.1为高电平时，此时P1.0为低电平（即为夜晚），灯亮3s,熄灭3s周期循环。 P1.1 P1.0 航标灯工作状态 0 0 灯亮1s,熄灭1s周期循环 0 1 1 0 灯亮3s,熄灭3s周期循环 1 1 灯不工作 三.各单元硬件设计说明及计算方法 3.1 单片机简介 ?AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中。 3.1.1．主要特性：·与MCS-51 兼容 ·4K字节可编程闪烁存储器 寿命：1000写/擦循环数据保留时间：10年·全静态工作：0Hz-24Hz·三级程序存储器锁定·128*8位内部RAM·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器·5个中断源 ·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路 3.1.2．管脚说明：????VCC：供电电压。????GND：接地。????P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。????P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为