...wd......wd......wd...摘要現在，隨著微電子技術和集成電路技術的快速開展，單片機技術無處不在。單片機作為計算機科學與技術的重要組成局部，作為嵌入式系統的先頭兵，片上系統的先行者，已經被廣泛應用到了各行各業，尤其是與控制相關的領域，極大的提高了產品的智能化程度和技術水平，已經成為了當今社會十分重要的技術領域。隨著社會需求和單片機應用領域的不斷擴展，各類智能產品、控制系統都是以單片機技術為核心來進展開發設計的。本系統采用MSC—51系列單片機89C51和相關的光電檢測設備及設計智能路燈控制器，實現了能根據實際光線條件通過8051芯片的P1口控制路燈開關功能。隨著社會文明的不斷開展，城市照明已不僅局限于街道照明，而且開展成了城市景觀等裝飾性照明的綜合市政工程。關鍵詞：路燈單片機技術設計ABSTRACTNowadays,withtherapiddevelopmentofmicro-electronictechnologyandintegratedcircuittechnology,SingleChipMicro-computer(MCU)technologyisbeingusedeverywhere.MCUhasbeenusedinallkindsofindustries,especiallyintheareasconcerningthecontrollingastheimportantingredientinthecomputerscienceandtechnology,thefront-runnerintheembeddedsystem.Ithasimprovedproducts’IntellectualizedandtechnicalstandardsandbeenaquiteimportanttechnicalareainourrecentsocialneedsandtheappliedareasofMCUexpanding,typesofmentalproduceandcontrolsystemsaredesignedwithMCUasthecentraltechnology.ThesystemusesMSCMSU-51andRelevantphotoelectricequipmenttodesignintelligentizedcontrollerofstreetslightsandrealizethefunctionofcontrollingtheswitchesaccordingtotheactualconditionsoflightthroughP1portof8051chip.Astheever-accelerateddevelopmentofsocialcivilization,CitylightisnotonlyconfinedtothestreetlightingbutalsodevelopedintotheurbanlandscapeanddecorativeKeywords:lampMCU-technologydesign目錄25510第一章緒論 184051.1引言 1255711.2單片機概述 110844第二章芯片介紹 3270582.189C51芯片簡介3282512.1.189C51單片機內部構造 3265142.1.2中斷系統 5145362.1.3時鐘電路 5223422.1.489C51的引腳說明 6110982.1.5單片機的系統資源 8119422.1.6運算器 9152622.1.7控制器 9204322.1.889C51單片機的存儲器系統 1089212.2232串口芯片介紹11307402.3光敏電阻 14219662.3.1光敏電阻介紹 1428342.3.2根本特性及其主要參數 1630392.4繼電器 20173702.4.1繼電器的作用 20225732.4.2繼電器的電符號和觸點形式 20256262.4.3繼電器〔relay〕的工作原理和特性 21114122.4.4繼電器主要產品技術參數 22311242.4.5繼電器測試 227613第三章系統設計方案論證 25216213.1傳感電路局部25144993.2執行電路局部2523882第四章系統硬件設計及原理圖的繪制 27320474.1AltiumDesigner電路設計軟件簡介27121924.2光電檢測電路 29283864.3單片機控制電路29180614.4繼電器執行電路29296064.5串口通信電路29129914.5.1串口通信電路原理圖 30149014.5.2串口通信電路在系統中的優勢 3019906第五章系統總電路原理圖3127838第六章調試及最后完成33155056.1硬件電路的安裝調試33229606.2軟件調試33255336.3程序流程圖34194056.4程序局部3416804第七章心得體會3721499致謝391938參考文獻 41第一章緒論1.1引言隨著我國參加世界貿易組織〔WTO〕，為了創造一個良好的投資環境，塑造一個美麗的國際化城市，更好的與國際接軌，全國各大城市的市政建設步伐都逐步加快，公路系統蓬勃開展，因此裝扮美麗城市夜景的路燈照明工程得以迅猛開展。由于單片機具有集成度高，處理能力強，可靠性高，系統構造簡單，價格低廉等優點，因此在路燈照明工程中被廣泛應用。近年來隨著計算機在社會領域的滲透，單片機的應用正在不斷走向深入。單片機技術中的計時系統是單片機的一個典型的應用。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，路燈已經成為一個城市的照明系統不可分割更是無可替代的一局部，在城市照明中發揮著舉足輕重的作用，靠的就是路燈自動控制系統，路燈控制方式很多。本系統采用MSC-51系列單片機89C51和相關的光電檢測設備及繼電設備來設計智能光控路燈控制器，實現了能根據實際光線條件通過8051芯片的P1口控制路燈開關的功能。隨著社會文明的不斷開展，城市照明已不僅局限于街道的照明，而且開展成了城市景觀等裝飾性照明綜合市政工程。社會對亮燈率,開關燈的準確率，故障檢測的實時性和維護的及時性要求不斷提高，利用51系列單片機可編程控制八位邏輯I/O端口實現路燈的智能化，到達節能，自動控制的目的。防止了傳統電路對能源的浪費，路燈的自動控制更方便了工作人員的管理。本系統實用性強，操作簡單，擴展功能強。1.2單片機概述單片機微型計算機是微型計算機的一個重要分支，也是頗具生命力的機種，單片機微型計算機簡稱單片機，特別適用于控制領域，故又稱為微控制器。通常，單片機由單塊集成電路芯片構成，內部包含有計算機的根本功能部件：中央處理器、存儲器和I/O接口電路等。因此，單片機只需要和適當的軟件及外部設備相結合，便可成為一個單片機控制系統。單片機經過1、2、3代的開展，目前單片機正朝著高性能和多品種方向開展，他們的CPU功能在增強，內部資源在增多，引腳的多功能化，以及低電壓低功耗。第二章芯片介紹2.189C51芯片簡介2.1.189C51單片機內部構造所謂單片機(SingleChipMicrocomputer或MCU)是指在一塊芯片中，集成有中央處理器(CPU)、存儲器(RAM和ROM)、根本I/O端口以及定時器/計數器等部件并具有獨立指令系統的智能器件，即在一塊芯片上實現一臺微型計算機的根本功能。不同的單片機有著不同的硬件構造和指令系統，即它們的技術特征不盡一樣，硬件特征取決于單片機芯片的內部構造，設計人員必須了解其性能是否滿足需要的功能和應用系統所要求的特性指標。這里的技術特征包括功能特性、控制特性和電氣特性等，這些信息可以從生產廠商的技術手冊中得到。指令特性即我們熟悉的單片機的尋址方式，數據處理和邏輯處理方法，輸入輸出特性等。開發環境包括指令的兼容性及可移植性，軟、硬件資源等。單片機及應用系統有以下特點：〔1〕單片機具有獨立的指令系統，可以將我們的設計思想充分表達出來，使產品智能化；〔2〕系統配置以滿足控制對象的要求為出發點，使得系統具有較高的性能價格比；〔3〕應用系統通常將程序駐留在片內〔外〕ROM中，抗干擾能力強，可靠性高，使用方便；〔4〕單片機本身不具有自我開發能力，一般需借助專用的開發工具進展系統開發和調試，但最終形成的產品簡單實用，本錢低，效益高；〔5〕應用系統所用存儲器芯片可選用EPROM、E2PROM、OTP芯片或利用掩膜形式生產，便于批量開發和應用。大多單片機如51系列，開發芯片和擴展應用芯片相互配套，降低了系統本錢；〔6〕系統小巧玲瓏，控制功能強、體積小，便于嵌入被控設備之內，大大推動了產品的智能化。89C51單片機包含中央處理器、數據存儲器〔RAM〕、程序存儲器〔ROM〕、定時/計數器、并行接口、串行接口和中斷系統的幾大單元及數據總線、地址總線和控制總線等三大總線，現在加以說明：·中央處理器〔CPU〕：中央處理器(CPU)是整個單片機的核心局部，是八位數據的處理器，能處理八位二進制數據或者代碼，CPU負責控制，指揮和調度整個單元系統協調的工作，完成運算和控制輸入輸出功能等操作?！祿鎯ζ鳌睷AM〕：89C51內部有128個8位用戶數據存儲單元和128個專用存放器單元，他們是統一編址的，專用存放器只能用于存放控制指令數據，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數據。所以，用戶使用的RAM只有128個，可存放讀寫的數據，運算的中間結果或用戶的定義的字形表?！こ绦虼鎯ζ鳌睷OM〕：程序存儲器是用來存放已調試完成的程序和常數表格的。為了提高系統的可靠性，應用程序通常固化在片內ROM中。CPU設置了一個專用存放器——程序計數器PC，用以存放將要執行的指令地址。PC的長度為16位，故程序存儲器的尋址范圍為64KB〔0000H～FFFFH〕，也就是說，51系列單片機具有64KB的程序存儲器空間?！ざ〞r/計數器〔ROM〕：89C51單片機有兩個16位定時器/計數器，通過對機器周期計數到達定時的目的，通過對外部事件計數到達計數之目的?！げ⑿休斎胼敵觥睮/O〕口：89C51共有四組8位I/O口〔P0、P1、P2或P3〕，用于對外部數據的傳輸。數據在整個傳輸過程中，并排前進，有多少個數據線就能同時傳送多少位數據。并行通信的特點是硬件連線多、傳送速率高，一般適用于近距離、高速率的通信領域。如：計算機主板與硬盤、打印機等之間的通信?！るp全雙工串行口：89C51內置一個全雙工串行通信口，用于與其它設備間的串行數據傳送，該串行口既可以用作異步通信收發器，也可以當同步移位器使用。數據在傳輸過程中一位一位的串行傳輸，硬件連接比擬簡單。最簡單時只需3根連線即可實現串行通信，相對于并行通信來講其通信速率低，一般適用于短距離數據通信。在單片機應用系統中常采用串行通信方式。2.1.2中斷系統所謂中斷是指計算機在執行某一程序的過程中,由于計算機系統內部或外部的某種原因,CPU必須暫時停頓現行程序的執行，而自動轉去執行預先安排好的處理該事件的服務子程序，待處理完畢之后,再回來繼續執行被中止的程序的過程。實現這種中斷功能的硬件系統和軟件系統統稱為中斷系統。89C51具備較完善的中斷功能，有兩個外中斷、兩個定時/計數器中斷和一個串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級的優先級別選擇。2.1.3時鐘電路89C51內置最高頻率達12MHZ的時鐘電路，用于產生整個單片機運行的脈沖時序，但89C51單片機需外置振蕩電容。單片機的構造有兩種類型，一種是程序存儲器和數據存儲器分開的形式，即哈佛(Harvard)構造，另一種是采用通用計算機廣泛使用的程序存儲器與數據存儲器合二為一的構造，即普林斯頓(Princeton)構造。INTEL的89C51系列單片機采用的是哈佛構造的形式，而后續產品16位的MCS-96系列單片機則采用普林斯頓構造。以下列圖是89C51系列單片機的內部構造示意圖圖2.189C51系列單片機內部構造圖2.1.489C51的引腳說明89C51單片機采用40PIN封裝的雙列直接DIP構造，以下列圖是它們的引腳配置，40個引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時鐘線兩根，4組8位共32個I/O口，中斷口線與P3口線復用?，F在我們對這些引腳的功能加以說明：圖2.289C51系列單片機引腳電源引腳(40、20)：這當然是必不可少的了。單片機使用的是5V電源，其中40引腳接正極(VCC)，20引腳接負極(VSS)或地(GND)。振蕩電路(18、19)：單片機是一種時序電路，必須提供脈沖信號才能正常工作，在單片機內部已集成了振蕩器，使用晶體振蕩器，接18、19腳。這兩個腳的定義是：(1)時鐘電路引腳(XTAL2)〔18腳)：該腳接外部晶體和微調電容的一段，在89C51內部，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。假設采用外部時鐘電路，該引腳輸入外部脈沖。(2)時鐘電路引腳(XTEL1)〔19腳〕：該腳接外部晶體和微調電容的另一端。在片內，它是反相放大器的輸入端。在采用外部時鐘時，該腳必須接地。復位引腳〔RESET〕〔9腳〕：它是復位信號輸入端，高電平有效，當此腳保持兩個機器周期，即24個時鐘振蕩周期為高電平時，即可完成復位操作。他還具有第二功能，即當主電源VCC發生故障，降低到低電平規定值時，將5V電源自動接入RST端，為單片機提供備用電源。以保證信息不喪失，電源恢復后，能夠正常工作。EA/VPP引腳(31腳)：訪問程序存儲器控制信號端(又：外部存儲器地址允許輸入端)。(1)當EA引腳接高電平時，CPU訪問片內EPROM(CPU讀取內部程序存儲器<ROM>)，并執行內部程序存儲器中的指令。(2)當EA腳接低電平時，CPU只訪問外部EPROM，并執行外部程序存儲器中的指令。而不管是否有片內程序存儲器。(3)此腳還具有第二功能VPP：是對89C51片內同化編程時，作為施加較高編程電壓輸入端。即：89C51燒寫內部EPROM時，利用此腳輸入21V的燒寫電壓。PSEN(29腳):程序存儲器允許輸入端(也叫:外部程序存儲器讀選通信號端):在讀外部ROM時PSEN低電平有效，以實現外部ROM單元的讀操作：(1)內部ROM讀取時，PSEN不動作；(2)外部ROM讀取時，在每個機器周期會動作兩次；(3)外部RAM讀取時，兩個PSEN脈沖被跳過不會輸出；(4)外接ROM時，與ROM的OE腳相接。要檢查一個89C51小系統上電后能否正確到EPROM中讀取指令，可用示波器看PSEN端有無脈沖，如有，說明根本工作正常。ALE(30腳):地址鎖存控制信號端。89C51正常工作時，ALE腳不斷向外輸出正脈沖信號，頻率為振蕩器頻率fosc的六分之一，CPU訪問外部數據存儲器時，ALE作為鎖存8位地址的控制信號。平時不訪問外部存儲器時，ALE也以六分之一的振蕩頻率固定輸出正脈沖。因而，ALE信號可以作為對外輸出時鐘或定時信號。另外還有四個8位并行通訊端口：P0口：8位雙向I/O端口(39—32引腳)。即：P0.0—P0.7P1口：8位雙向I/O端口(1—8引腳)。即：P1.0—P1.7P2口：8位雙向I/O端口(21—28引腳)。即：P2.0—P2.7P3口：8位雙向I/O端口(10—17引腳)。即：P3.0—P3.7P0口有三個功能：(1)外部擴展存儲器時，當做數據總線。(2)外部擴展存儲器時，當做地址總線。(3)不擴展時，可做一般的I/O使用，但內部無上拉電阻，作為輸入或輸出時應在外部接上拉電阻。P1口只做I/O口使用：其內部有上拉電阻。P2口有兩個功能:(1)擴展外部存儲器時，當作地址總線使用；(2)做一般I/O口使用，其內部有上拉電阻。P3口有兩個功能：除了作為I/O使用外(其內部有上拉電阻)，還有一些特殊功能，由特殊存放器來設置。有內部EPROM的單片機芯片，為寫入程序需提供專門的編程脈沖和編程電源，這些信號也是由信號引腳的形式提供的。即：編程脈沖：30腳(ALE/PROG)編程電壓(25V)：31腳(EA/Vpp)2.1.5單片機的系統資源1.CPU(即控制器)。2.運算器。3.片內數據存儲器(RAM)：用以存放可以讀寫的數據。如運算結果、最終結果、欲顯示的數據。4.片內程序存儲器(ROM)：用以存放原始程序、數據和表格。5.四個8位并行輸入輸出接口：P0—P3。6.兩個定時計數器：每個計數器都可以設置成計數方式，用以對外部事件進展計數，也可以設置成定時方式，并可以根據定時或計數結果實現計算機控制。7.五個中斷源的中斷控制系統。8.一個全雙工UAST的串行I/O口，可以實現單片機與單片機或其他微機系統串行通訊。9.片內振蕩器和時鐘產生電路。10.片內系統總線：包括數據總線、低8位地址總線、高8位地址總線和控制總線。2.1.6運算器運算器的組成：算數邏輯單元ALU、累加器、存放器。算數邏輯單元ALU的作用：把傳送到處理器的數據進展算數或邏輯運算，它具有兩個輸入來源，一來自累加器，二來自數據存放器。ALU執行不同的運算操作是由不同控制線上的信息所決定的。通常ALU接收來自累加器或存放器的2組8位二進制數。因為要對這兩個輸入的數據進展操作(如，數據進展算數或邏輯運算)，所以將這兩個輸入的數據均稱為操作數。ALU可以對這兩個操作數進展加、減、與、或、比擬大小等操作，最后將結果存入累加器。例如:12和31相加，在相加之前，操作數12放在一個暫存器(累加器或存放器)中，操作數31放在另一個暫存器(累加器或存放器)中。執行兩數相加運算的控制線發出加操作信號，ALU即把兩個數相加，并把結果43放入累加器，取代累加器中前面存放的數(12或31)。2.1.7控制器它由程序計數器PC、指令存放器、指令譯碼器、時序產生器、操作控制器組成。1.程序計數器PC：為了保證程序能夠連續的執行下去，CPU必須具有某些手段來確定一條指令的地址。程序計數器PC正是起到這個作用。所以通常又稱其為指令地址計數器。在程序開場執行之前，必須將其起始地址，即程序的第一條指令所在的內存中的單元地址送入PC，當執行指令時，CPU將自動修改PC中的內容，使之總是保存將要執行的下一條指令的地址。由于大多數指令都是按順序執行的，所以，修改的過程只是簡單的加一操作。2.指令存放器：用來保存當前正在執行的一條指令，當執行一條指令時，先把它從內存中取出，然后再傳送到指令存放器。3.指令譯碼器：指令分為操作碼和操作數字段，由二進制數字組成，為執行任何給定的指令，必須對操作碼進展譯碼，以便確定所要求的操作。指令譯碼器就是負責這項工作的，指令存放器中操作碼的輸出，就是指令譯碼器的輸入。操作碼一經譯碼后，即可向操作控制器發出具體操作的特定信號。4.時序產生器：控制器是發布命令的決策機構，即協調和指揮整個計算機系統操作?？刂破麟娐窂碗s。控制器內部各局部要協調工作，必須有一個同步信號，這個同步信號就是時鐘，時鐘是由晶體振蕩電路產生的周期固定的方波序列。5.操作控制器的主要功能：(1)從內存中取出一條指令，并指出下一條指令在內存中的位置。(2)對指令進展譯碼或測試，并產生相應的操作控制信號，以便啟動規定的動作。比方一次內存讀寫操作、一個邏輯運算或輸入輸出。指揮并控制CPU，內存和輸入設備之間的數據流動的方向。相對控制器而言，運算器接收控制器的命令而進展操作，即運算器所進展的所有操作都是由控制器發出的控制信號來指揮的。2.1.889C51單片機的存儲器系統89C51單片機存儲器在物理構造上分為程序存儲器空間和數據存儲器空間。程序存儲器ROM：我們為了讓單片機實現某一功能，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，就存儲在程序存儲器空間中。數據存儲器RAM：我們編寫的源程序，在運行的過程中，會產生一些臨時的運算結果，這些結果需要臨時存放在一個地方，這個地方就是數據存放器。89C51單片機具有四個存儲器空間:(1)片內程序存儲器，即單片機芯片內置的存儲空間；(2)片外程序存儲器，即當單片機芯片內置的存儲空間不夠使用時，我們需要外加的一個存儲器芯片；(3)片內數據存儲器，即單片機芯片內置的存儲空間；(4)片外數據存儲器，即當單片機芯片內置的存儲空間不夠使用時，我們需要外加的一個存儲器芯片。但從用戶使用的角度，89C51存儲器地址空間分為三類：(1)片內片外統一編址的0000H—FFFFH的64K字節的程序存儲器地址空間，用16位地址。(2)64K字節片外數據存儲器空間，地址也是從0000H—FFFFH用16位地址。(3)256字節數據存儲器空間，用8位地址。程序存儲器地址空間：89C51程序存儲器用于存放編寫好的程序和表格常數。程序存儲器通過16位程序計數器PC尋址。尋址能力為64K字節。片內ROM為4KB。地址為0000H—FFFFH。片外最多可擴至64K字節。地址為1000H—FFFFH。片內片外是統一編址的。當引腳EA接高電平時，89C51程序計數器PC在0000H—0FFFH范圍內，即前4K字節地址執行片內ROM中的程序。當指令地址超過0FFFH后，就自動轉向片外ROM中取指令。程序存儲器的某些單元是留給系統使用的。存儲單元0000H—0002H用作89C51上電復位后引導程序存放單元。因為89C51上電復位后程序計數器PC的內容為0000H,所以CPU總是從0000H開場執行程序，如果在這三個單元中有跳轉指令，那么，程序就被引導到轉移指令所指的ROM空間去執行。0003H—0023H單元被均勻的分為5段。用作5個中斷服務程序的入口。因為5個入口之間間隔較小，因此一般來說，這五個入口都是存放著一條跳轉指令，而把真正的中斷服務程序安排在后面的存儲單元中。數據存儲器空間：數據存儲器RAM用于存放運算中的結果、數據暫存或緩沖、標志位等。數據存儲空間也分為片內和片外兩大局部，即片內RAM和片外RAM。MSC—51內部RAM有128或256個字節的用戶數據存儲(不同的型號有分別)，片外最多可擴展64KB的RAM，構成兩個地址空間，訪問片內RAM用“MOV〞指令，訪問片外RAM用“MOVX〞指令。它們是用于存放執行的中間結果和過程數據的。MCS—51的數據存儲器均可讀寫，局部單元還可以位尋址。2.2232串口芯片介紹數據在傳輸過程中一位一位的串行傳輸，硬件連接比擬簡單。最簡單時只需3根連線即可實現串行通信，相對于并行通信來講其通信速率低，一般適用于短距離數據通信。在單片機應用系統中常采用串行通信方式。在串行通信中，按同步方式的不同，又分為同步通信和異步通信。〔1〕異步通信〔AsynchronousCommunication〕，數據通常是以字符為單位組成字符幀傳送的。字符幀由發送端一幀一幀地發送，一幀數據低位在前，高位在后，通過傳輸線被接收端一幀一幀地接收?！?〕同步通信〔SynchronousCommunication〕是將一大批數據分成假設干個數據塊,數據塊之間用同步字符隔開,而傳輸的各位二進制碼之間都沒有間隔。其根本特征是發送端與接收端通信時保持嚴格同步。即同步通信是一種連續串行傳送數據的通信方式，一次通信只傳輸一幀信息。由于電腦串口RS232電平是-10V～+10V，而一般的單片機應用系統的信號電壓是TTL電平0～+5V,MAX232就是用來進展電平轉換的，該器件包含兩個驅動器、兩個接收器和一個電壓發生器電路提供TIA/EIA—232—F電平。為了提高數據通信的可靠性和抗干擾能力，RS-232C標準中規定發送端信號邏輯“0〞(空號)電平范圍為+5V～+15V，邏輯“1〞(傳號)電平范圍為－5V～－15V；接收端邏輯“0〞為+3V～+15V，邏輯“1〞為－3V～－15V。噪聲容限為2V。－5V～+5V以及－3V～+3V之間分別為發送端和接收端點信號的不確定區。通常，RS-232C總線邏輯電平采用+12V表示“0〞，－12V表示“1〞。以下列圖是MAX232引腳圖圖2.3MAX232引腳圖該器件符合TIA/EIA—232—F標準，每一個接收器將TIA/EIA—232—F電平轉換成5VTTL/CMOS電平。每一個發送器將TTL/CMOS那電平轉換成TIA/EIA—232—F電平。232是電荷泵芯片，可以完成兩路TTL/RS—232電平的轉換，它的9、10、11、12引腳是TTL電平端，用來連接單片機的。MAX232獲得正負電源的另一種方法在單片機控制系統中，我們時常要用到數/模(D/A)或者模/數(A/D)變換以及其它的模擬接口電路，這里面要經常用到正負電源，例如：9V,-9V；12V，-12V。這些電源僅僅作為數字和模擬控制轉換接口部件的小功率電源。在控制板上，我們有的只是5V電源，可又有很多方法獲得非5V電源。在這里我們介紹一塊大家常用的芯片：MAX232。MAX232是TTL～RS232電平轉換的典型芯片，按照芯片的推薦電路，取振蕩電容為uF的時候，假設輸入為5V，輸出可以到達-14V左右，輸入為0V，輸出可以到達14V，在輸出電流為20mA的時候，處處電壓可以穩定在12V和-12V，因此，在功耗不是很大的情況下，可以將MAX232的輸出信號經穩壓塊后作電源使用。串口通信的概念非常簡單，串口按位(bit)發送和接收字節。盡管比按字節(byte)的并行通信慢，但是串口可以在使用一根線發送數據的同時用另一根線接收數據。它很簡單并且能夠實現遠距離通信。比方IEEE488定義并行通行狀態時，規定設備線總長不得超過20米，并且任意兩個設備間的長度不得超過2米；而對于串口而言，長度可達1200米。典型的串口用于ASCII碼字符的傳輸。通信使用3根線完成：〔1〕地線；(2)發送；(3)接收。由于串口通信是異步的，端口能夠在一根線上發送數據同時在另一根線上接收數據。其他線用于握手，但不是必須的。串口通信最重要的參數是波特率、數據位、停頓位和奇偶校驗。對于兩個進展通信的端口，這些參數必須匹配：A.波特率：這是一個衡量通信速度的參數。它表示每秒鐘傳送的bit的個數。例如300波特表示每秒鐘發送300個bit。當我們提到時鐘周期時，我們就是指波特率例如如果協議需要4800波特率，那么時鐘是4800HZ。這意味著串口通信在數據線上的采樣率為4800HZ。通常線的波特率為14400、28800和36600。波特率可以遠遠大于這些值，但是波特率和距離成反比。高波特率常常用于放置的很近的儀器間的通信，典型的例子就是GPIB設備的通信。B.數據位：這是衡量通信中實際數據位的參數。當計算機發送一個信息包，實際的數據不會是8位的，標準的值是5、7和8位。如何設置取決于你想傳送的信息。比方，標準的ASCII碼是0～127(7位)。擴展的ASCII碼是0～255(8位)。如果數據使用簡單的文本(標準ASCII碼)，那么每個數據包使用7位數據。每個包是指一個字節，包括開場/停頓位，數據位和奇偶校驗位。由于實際數據位取決于通信協議的選取，術語“包〞指任何通信的情況。C.停頓位：用于表示單個包的最后一位。典型的值為1、1.5和2位。由于數據是在傳輸線上定時的，并且每一個設備有其自己的時鐘，很可能在通信中兩臺設備間出現了小小的不同步。因此停頓位不僅僅是表示傳輸的完畢，并且提供計算機校正時鐘同步的時機。適用于停頓位的位數越多，不同時鐘同步的容忍程度越大，但是數據傳輸率同時也越慢。D.奇偶校驗位：在串口通信中一種簡單的檢錯方式。有四種檢錯方式：偶、奇、高和低。當然沒有校驗位也是可以的。對于偶和奇校驗的情況，串口會設置校驗位(數據位后面的一位)，用一個值確保傳輸的數據有偶個或者奇個邏輯高位。例如，如果數據是011，那么對于偶校驗，校驗位為0，保證邏輯高的位數是偶數個。如果是奇校驗，校驗位為1，這樣就有3個邏輯高位。高位和低位不真正的檢查數據，簡單置位邏輯高或者邏輯低校驗。這樣使得接收設備能夠知道一個位的狀態，有時機判斷是否有噪聲干擾了通信或者是否傳輸和接收數據是否不同步。2.3光敏電阻2.3.1光敏電阻介紹光敏電阻又稱光導管，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下，其阻值迅速減小的特性。這是由于光照產生的載流子都參與導電，在外加電場的作用下作漂移運動，電子奔向電源的正極，空穴奔向電源的負極，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體的光電效應制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器；入射光強，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉換〔將光的變化轉換為電的變化〕。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由半導體材料制成的。光敏電阻器的阻值隨入射光線〔可見光〕的強弱變化而變化，在黑暗條件下，它的阻值〔暗阻〕可達1～10M歐,在強光條件〔100LX〕下，它阻值〔亮阻〕僅有幾百至數千歐姆。光敏電阻器對光的敏感性〔即光譜特性〕與人眼對可見光〔0.4～0.76〕μm的響應很接近，只要人眼可感受的光，都會引起它的阻值變化。設計光控電路時，都用白熾燈泡〔小電珠〕光線或自然光線作控制光源，使設計大為簡化。通常，光敏電阻器都制成薄片構造，以便吸收更多的光能。當它受到光的照射時，半導體片〔光敏層〕就激發出電子—空穴對，參與導電，使電路中電流增強。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。其構造如圖2.4所示：圖2.4光敏電阻構造圖在光敏電阻兩端的金屬電極之間加上電壓，其中便有電流通過，受到適當波長的光線照射時，電流就會隨光強的增加而變大，從而實現光電轉換。光敏電阻沒有極性，純粹是一個電阻器件，使用時既可加直流電壓，也可以加交流電壓。光敏電阻是采用半導體材料制作，利用內光電效應工作的光電元件。它在光線的作用下其阻值往往變小，這種現象稱為光導效應，因此，光敏電阻又稱光導管。用于制造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導體。通常采用涂敷、噴涂、燒結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，以免受潮影響其靈敏度，如圖2.5所示。在黑暗環境里，它的電阻值很高，當受到光照時，只要光子能量大于半導體材料的禁帶寬度，則價帶中的電子吸收一個光子的能量后可躍遷到導帶，并在價帶中產生一個帶正電荷的空穴，這種由光照產生的電子—空穴對增加了半導體材料中載流子的數目，使其電阻率變小，從而造成光敏電阻的阻值下降。光照愈強，阻值愈低。入射光消失后，由光子激發產生的電子—空穴對將逐漸復合，光敏電阻的阻值也就逐漸恢復原值。圖2.5光敏電阻實物圖2.3.2根本特性及其主要參數1.暗電阻、亮電阻光敏電阻在室溫和全暗條件下測得的穩定電阻值稱為暗電阻，或暗阻。此時流過的電流稱為暗電流。例如MG41—21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得的穩定電阻值稱為亮電阻或亮阻。此時流過的電流稱為亮電流。MG41—21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，而且沒有飽和現象。受耗散功率的限制，在使用時，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。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系稱為光電特性。如圖2.7所示，光敏電阻的光電特性呈非線性。因此不適合做檢測元件，這是光敏電阻的缺點之一，在自動控制中它常用做開關式光電傳感器。圖2.7光敏電阻的光電特性4.光譜特性對于不同波長的入射光，光敏電阻的相對靈敏度是不一樣的。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域，而硫化鉛的峰值在紅外區域，因此在選用光敏電阻時應當把元件和光源的種類結合起來考慮，才能獲得滿意的結果。圖2.8光敏電阻的光譜特性5.頻率特性當光敏電阻受到脈沖光照時，光電流要經過一段時間才能到達穩態值，光照突然消失時，光電流也不立刻為零。這說明光敏電阻有時延特性。由于不同材料的光敏電阻時延特性不同，所以它們的頻率特性也不一樣。圖2.9給出相對靈敏度Kr，與光強變化頻率f之間的關系曲線，可以看出硫化鉛的使用頻率比硫化鉈高的多。但多數光敏電阻的時延都較大，因此不能用在要求快速響應的場合，這是光敏電阻的一個缺陷。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體器件一樣，受溫度影響較大，當溫度升高時，它的暗電阻會下降。溫度的變化對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。因此，有時為了提高靈敏度，或為了能承受遠紅外光而采取降溫措施。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，它是由半導體材料制成的。光敏電阻器的阻值隨入射光線(可見光)的強弱變化而變化，在黑暗條件下，它的阻值(暗阻)可達1～10MΩ；在強光條件(100LX)下，它阻值(亮阻)僅有幾百至數千歐姆。光敏電阻器對光的敏感性(即光譜特性)與人眼對可見光(0.4～0.76)μm的響應很接近，只要人眼可感受的光，都會引起它的阻值變化。所以設計光控電路時，都用白熾燈泡(小電珠)光線或自然光線作控制光源，使設計大為簡化。光敏電阻隨入射光線的強弱其對應的阻值變化不是線性的，也就不能用它作光電的線性變換，這是使用者應注意的地方。初學者可購置一只光敏電阻器〔MG45型)，在夜間點一盞60～100W的白熾燈，用萬用表直接測量光敏電阻器的阻值。測量時，應把光敏電阻對著白熾燈的光，再逐漸拉開與燈的距離(由近到遠)，觀察萬用表指示的阻值變化，可以直觀驗證光敏電阻的特牲，以加深對它的感性認識。常用的光敏電阻器型號有密封型的MG41、MG42、MG43和非密封型的MG45。它們的額定功率均在200mW以下。在光電自動控制電路中，可以選用光敏電阻器作為光電傳感元件。2.4繼電器2.4.1繼電器的作用繼電器是具有隔離功能的自動開關元件，廣泛應用于遙控、遙測、通訊、自動控制、機電一體化及電力電子設備中，是最重要的控制元件之一。繼電器一般都有能反映一定輸入變量(如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等)的感應機構(輸入局部)：有能對被控電路實現“通〞、“斷〞控制的執行機構(輸出局部)；在繼電器的輸入局部和輸出局部之間，還有對輸入量進展耦合隔離，功能處理和對輸出局部進展驅動的中間機構(驅動局部)。作為控制元件，概括起來，繼電器有如下幾種作用：(1)擴大控制范圍。例如，多觸點繼電器控制信號到達某一定值時，可以按觸點組的不同形式，同時換接、開斷、接通多路電路。(2)放大。例如，當多個控制信號按規定的形式輸入多繞組繼電器時，經過比擬綜合，到達預定的控制效果。(3)自動、遙控、監測。例如，自動裝置上的繼電器與其他電器一起，可以組成程序控制線躋，從而實現自動化運行。2.4.2繼電器的電符號和觸點形式繼電器線圈在電路中用一個長方框符號表示，如果繼電器有兩個線圈，就畫兩個并列的長方框。同時在長方框內或長方框旁標上繼電器的文字符號“J〞。繼電器的觸點有兩種表示方法：一種是把它們直接畫在長方框一側，這種表示法較為直觀。另一種是按照電路連接的需要，把各個觸點分別畫到各自的控制電路中，通常在同一繼電器的觸點與線圈旁分別標注上一樣的文字特號，并將觸點組編上號碼，以示區別。繼電器的觸點有三種根本形式：(1)動合型(H型)：線圈不通電時兩觸點是斷開的，通電后，兩個觸點就閉合。以合字的拼音字頭“H〞表示。(2)動斷型(D型)：線圈不通電時兩觸點是閉合的，通電后兩個觸點就斷開。用斷字的拼音字頭“D〞表示。(3)轉換型(Z型)：這是觸點組型。這種觸點組共有三個觸點，即中間是動觸點，上下各一個靜觸點。線圈不通電時，動觸點和其中一個靜觸點斷開和另一個閉合，線圈通電后，動觸點就移動，使原來斷開的成閉合，原來閉合的成斷開狀態，到達轉換的目的。這樣的觸點組稱為轉換觸點。用“轉〞字的拼音字頭“Z〞表示。2.4.3繼電器〔relay〕的工作原理和特性當輸入量(如電壓、電流、溫度等)到達規定值時，使被控制的輸出電路導通或斷開的電器。可分為電氣量(如電流、電壓、頻率、功率等)繼電器及非電氣量(如溫度、壓力、速度等)繼電器兩大類。具有動作快、工作穩定、使用壽命長、體積小等優點。廣泛應用于電力保護、自動化、運動、遙控、測量和通信等裝置中。繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(又稱輸入回路)和被控制系統(又稱輸出回路)，通常應用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關〞。故在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。1.電磁繼電器的工作原理和特性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，從而產生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下抑制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，從而到達了在電路中的導通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉〞觸點，可以這樣來區分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態的靜觸點，稱為“常開觸點〞；處于接通狀態的靜觸點稱為“常閉觸點〞。2.熱敏彈簧繼電器的工作原理和特性熱敏彈簧繼電器是一種利用熱敏磁性材料檢測和控制溫度的新型熱敏開關。它由感溫磁環、恒磁環、彈簧管、導熱安裝片、塑料襯底及其它一些附件組成。熱敏彈簧繼電器不用線圈勵磁，而由恒磁環產生的磁力驅動開關動作。恒磁環能否向彈簧管提供磁力是由感溫磁環的溫控特性決定的。3.固態繼電器(SSR)的工作原理和特性固態繼電器是一種由兩個接線端為輸入端，另兩個接線端為輸出端的四端器件，中間采用隔離器件實現輸入輸出的電隔離。固態繼電器按負載電源類型可分為交流型和直流型。按開關型式可分為常開型和常閉型。按隔離型式可分為混合型、變壓器隔離型和光電隔離型，以光電隔離型為最多。2.4.4繼電器主要產品技術參數1.額定工作電壓是指繼電器正常工作時線圈所需要的電壓。根據繼電器的型號不同，可以是交流電壓，也可以是直流電壓。2.直流電阻是指繼電器中線圈的直流電阻，可以通過萬能表測量。3.吸合電流是指繼電器能夠產生吸合動作的最小電流。在正常使用時，給定的電流必須略大于吸合電流，這樣繼電器才能穩定地工作。而對于線圈所加的工作電壓，一般不要超過額定工作電壓的1.5倍，否則會產生較大的電流而把線圈燒毀。4.釋放電流是指繼電器產生釋放動作的最大電流。當繼電器吸合狀態的電流減小到一定程度時，繼電器就會恢復到未通電的釋放狀態。這時的電流遠遠小于吸合電流。5.觸點切換電壓和電流是指繼電器允許加載的電壓和電流。它決定了繼電器能控制電壓和電流的大小，使用時不能超過此值，否則很容易損壞繼電器的觸點。2.4.5繼電器測試1.測觸點電阻用萬能表的電阻檔，測量常閉觸點與動點電阻，其阻值應為0，(用更加準確方式可測得觸點阻值在100毫歐以內)；而常開觸點與動點的阻值就為無窮大。由此可以區別出哪個是常閉觸點，哪個是常開觸點。2.測線圈電阻可用萬能表R×10Ω檔測量繼電器線圈的阻值，從而判斷該線圈是否存在著開路現象。3.測量吸合電壓和吸合電流找來可調穩壓電源和電流表，給繼電器輸入一組電壓，且在供電回路中串入電流表進展監測。慢慢調高電源電壓，聽到繼電器吸合聲時，記下該吸合電壓和吸合電流。為求準確，可以試多幾次而求平均值。4.測量釋放電壓和釋放電流也是像上述那樣連接測試，當繼電器發生吸合后，再逐漸降低供電電壓，當聽到繼電器再次發生釋放聲音時，記下此時的電壓和電流，亦可嘗試多幾次而取得平均的釋放電壓和釋放電流。一般情況下，繼電器的釋放電壓約在吸合電壓的10%～50%，如果釋放電壓太小(小于1/10的吸合電壓),則不能正常使用了，這樣會對電路的穩定性造成威脅，工作不可靠。第三章系統設計方案論證光控路燈控制系統分為光線檢測和執行控制命令(開路燈、關路燈)，在光線滿足設定條件的情況下，光線檢測電路將檢測到的情況傳送給控制器并由控制器發出指令控制相應的電路執行。3.1傳感電路局部方案一：使用光敏電阻直接提供應51單片機輸入信號，并進展相應的后續程序操作；方案二：使用光敏電阻和三極管聯合驅動的方式，提供應單片機輸入傳感信號。由于方案一提供的輸入信號相對來說對環境的要求較高，難以實現且不符合系統在現實生活中的實用性等原則，應選取方案二。3.2執行電路局部方案一：由單片機端口對相應電路進展操作；方案二：由單片機對后續的執行元件進展操作，如繼電器等相關的執行元件。由于方案二使用繼電器等相關的執行元件，使系統的設計更加接近實際應用，在實際應用中，系統是由電子電路→電氣電路的控制，使用繼電器可使系統的現實性大大增強。、第四章系統硬件設計及原理圖的繪制整個系統由光電檢測電路、單片機控制電路、輸出信號執行電路、串口通信電路等四局部組成，構成整個光控路燈智能控制系統。4.1AltiumDesigner電路設計軟件簡介Protel是目前EDA行業中使用最方便，操作最快捷，人性化界而最好的輔助工具。在中國用得最多的EDA工具，電子專業的大學生在大學基木上都學過Protel99Se，所以學習資源也最廣，公司在招聘新人的時候用Protel新人會很快上手。Altium聲稱中國有73%的工程師和80%的電子工程相關專業在校學生正在使用其所提供的解決方案，而目前正版率只有3%左右。產品歷史:1985年誕生doc版Protel。1991年ProtelforWidows。1997年Protel98這個32位產品是第一個包含5個核心模塊的EDA工具。1999年Protel99構成從電路設計到真實版分析的完整體系。2000年Protel99se性能進一步提高，可以對設計過程有更大控制力。2002年ProtelDXP集成了更多工具，使用方便，功能更強大。2003年Protel2004對ProtelDXP進一步完善。2006年AltiumDesigner6.0成功推出，集成了更多工具，使用方便，功能更強大，特別在PCB設計這一塊性能大大提高。2008年AltiumDesignerSummer8.0將ECAD和MCAD兩種文件格式結合在一起，Altium在其最新版的一體化設計解決方案中為電子工程師帶來了全面驗證機械設計(如外殼與電子組件)與電氣特性關系的能力。還參加了對OrCAD和PowerPCD的支持能力。2008年AltiumDesignerWinter09推出，此冬季9月發布的AltiumDesigner引入新的設計技術和理念，以幫助電子產品設計創新，利用技術進步，并提出一個產品的任務設計更快地獲得走向市場的方便。增強功能的電路板設計空間，讓您可以更快地設計，全三維PCB設計環境，防止出現錯誤和不準確的模型設計。在本系統的電路原理圖設計中使用AltiumDesigner6.9進展設計，AltiumDesigner宣布發布AltiumDesigner6.9，它是完全一體化電子產品開發系統的下一個版本。AltiumDesigner是業界首例將設計流程、集成化PCB設計、可編程器件(如FPGA)設計和基于處理器設計的嵌入式軟件開發功能整合在一起的產品。AltiumDesigner6.9極大地增強了對高密板設計的支持，可用于高速數字信號設計，提供大量新功能和改良，改善了對復雜多層板卡的管理和異航，可將器件放置在PCB板的正反兩面，處理高密度封裝技術，如高密度引腳數量的球型網格陣列(BGAS)。以前這些高級的PCB設計技術被限定在“高級〞的PCB設計產品，這些產品對大多數工程師來說價格昂貴。然而，Altium的理念是讓電子設計變得更容易，AltiumDesigner6.9讓每一位工程師都能使用最新的設計功能。AltiumDesigner6.9對差分信號提供系統范圍內的支持，可對高速內連的差分信號對進展充分定義、管理和交互式布線。支持包括對在FPGA工程內部定義的LVDS信號的物理設計進展自動映射。LVDS是差分信號最通用的標準，廣泛應用于可編程器件。AltiumDesigner可允分利用當今FPGA器件上的擴展I/O管腳。AltiumDesigner6.9中的BoardInsight系統把設計師的鼠標變成了交互式的數據挖掘工具。BoardInsight集成了“警示〞顯示功能，可毫不費力地瀏覽和編輯設計中疊放的對象。工程師可以專注于其目前的編輯任務，也可以完全進入目標區域內的任何其他對象，這增加了在密集、多層設計環境中的編輯速度。AltiumDesigner6.9引入了強大的“逃逸布線〞引擎，嘗試將每個定義的焊盤通過布線剛好引到BGA邊界，這令對密集BGA類型封裝的布線變的非常簡單。顯著的節省了設計時間，設計師無需手動就可以完成在一大堆焊盤間將線連接這些器件的內部管腳。AltiumDesigner6.9極大減少了帶有大量管腳的器件封裝在高密度板卡上設計的時問，簡化了復雜板卡的設計導航功能，設計師可以有效處理高速差分信號，尤其對大規?？删幊唐骷系拇罅縇VDS資源。AltiumDesigner6.9充分利用可得到的板卡空間和現代封裝技術，以更有效的設計流程和更低的制造本錢縮短上市時間。4.2光電檢測電路在設計中使用光敏電阻作為光傳感器件對外界光線進展檢測，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效應現象，也有基于光敏二極管、光敏三極管等光電檢測元件的相關電路。光電檢測電路將檢測到的信號以上下電平的形式傳送給單片機，從而完成整個光電檢測的過程。4.3單片機控制電路在整個系統中，單片機控制電路是整個系統的核心，負責對光電檢測電路采集到的信號進展處理和加工，并按照之前設定好的指令進展執行、運算，并將結果傳送給相應的執行電路。4.4繼電器執行電路繼電器執行電路在系統中充當執行任務，對單片機發出的指令進展響應，完成相應的操作。單片機通過將光電檢測電路傳送的信號進展運算、處理之后將輸出信號送給執行電路，繼電器執行電路將對外部設備進展控制。在設計中為了能夠更好的模擬并實現光控路燈控制系統的要求，選用繼電器作為執行電路有以下幾點優勢：(1)能夠將低電壓的電子電路信號轉換為高電壓電氣電路信號，實現電子電路到電氣電路的控制，與實際應用相符；(2)使得整個系統的設計更加趨了于完善，對于相關的設計預期能夠最大程度的表達出來。4.5串口通信電路串口通信電路采用經典的MAX232串口通信，由于電腦串口RS232電平是-10V～+10V，而一般的單片機應用系統的信號電壓是TTL電平0V～+5V，MAX232就是用來進展電平轉換的，進展對單片機與電腦的通信，系統中采用MAX232串口通信電路。4.5.1串口通信電路原理圖系統采用的經典串口通信電路如以下列圖所示：圖4.1串行口通信電路4.5.2串口通信電路在系統中的優勢系統中采用串口通信電路可與電腦進展通信，可以對單片機內的程序進展修改，并對相關的指令和相關的數據進展調整。并且可以針對性地將單片機與電腦進展通信，編寫上位機軟件程序，在上位機(電腦)上對系統狀態進展實時監測，并可以讓功能更強大的PC機進展龐大的指令處理。在本系統中，參加串口通信電路模塊，可以使電路的完整性大大增強，并對系統的升級有極大的優勢，可以是系統在雙機通信、與上位機通信等方面擁有相對優勢，使得設計更加完善。第五章系統總電路原理圖通過專心的研究和學習，對單片機控制電路的實現有一定的設想，通過AltiumDesigner電路軟件的設計，對電路硬件設計有很大的幫助，在理論上硬件設計到達當初的設計要求，根本上實現了系統的設計要求。整個電路由光電檢測電路、單片機控制電路、輸出信號執行電路、串口通信電路等四局部組成，構成整個光控路燈智能控制系統。在設計中使用光敏電阻作為光傳感器對外界光線進展檢測，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效應現象。光電檢測電路將檢測到的信號以上下電平的形式傳送給單片機，從而完成整個光電檢測的過程。在整個系統中，單片機控制電路是整個系統的核心，負責對光電檢測電路采集到的信號進展處