文档介绍：河南理工大学万方科技学院
课程设计报告
2015-2016学年第一学期
课题名称:微机原理与接口技术
设计题目:航标灯的设计
学生姓名:张松林
学号:1316303035
专业班级:通信3班
指导老师:苏百顺
目录
摘要............................................................. (1)
一、总体方案的确定 (1)
二、系统硬件设计 (2)
1、课题背景 (2)
2、单片机的选择 (3)
3、设计思想 (5)
三、系统软件 5)
1、电路的设计 (5)
2、元器件列表 (6)
3、方案二程序流程图 7)
4、程序清单 (8)
四、设计总结 (10)
1、结论 (11)
2、单片机的发展趋势 (11)
五、参考文献 (12)
航标灯的设计
[摘要]本设计的目的是利用AT89C51单片机的定时和中断功能对航标灯进行自动控制。利用单片机的定时和中断功能使航标灯在黑夜能够定时闪烁发光,即点亮2S熄灭2S,周期循环进行;而当白天都来时,航标灯熄灭,停止工作。航标灯广泛应用的与江河大海的航行中,为来往船只在黑夜中航行提供安全保障。现在我们利用AT89C51单片机的定时和中断功能对航标灯进行自动控制。
[关键词] AT89C51 单片机航标灯
一、总体设计概述
对于此航标灯的设计,可以选择多种方案。
方案一:
。AT89C51定时的启动控制信号由INT0来控制(夜晚使得INT0=0,白天INT0=1)。
,采用Y0定时加软件计数的方法实现2S。
。采用如图3-1所示的光敏三极管来区分白天和黑夜。其工作原理是:当黑夜降临时,无光照,VT1、VT2均截至,VT2输出高电平反向后使INT0=0,向单片机发出中断请求,CPU接受外部中断请求后,进入INT0中断处理程序,启动定时器工作;利用定时器中断控制航标灯定时闪烁发光。在黑夜结束之前,一直在外部终端程序过程中。另外,从硬件上看,加在INT0引脚的低电平并为撤销,因此可以用软件:查询INT0引脚,只要INT0=0,定时器继续工作,当白天到来时,日光照到光敏三极管VT1的基极,是VT1导通,VT2输出低电平反相是INT0为高电平,软件查询到INT0=1,立即关闭定时器,结束外部中断处理返回到主程序,等待下一次黑夜的到来再次产生中断。在INT0请求的外部中断处理程序中,又用软件查询INT0引脚,这种用法很特殊。此外,本例中选用了两种中断,外部中断和定时中断,定时器中断发生在外部中断正在经行的时候,因此要将定时器中断设为高优先级的中断。
根据以上分析,可编写如下控制程序1。
设T0定时50ms,方式1,计数初值X:
R7软件计数2*1000/50=40
T0的定时和R7软件计数达到延时2s。
方案二:
使用门控位GATE为1的条件,允许外部输入电平控制启动或停止定时器/计数器工作的方法来实现,即GATE=1、INT0=1、TR0=1时启动定时器T0工作。此时硬件电路如图3-1要略做改动,省略输入电路的反向器,光敏放大电路的输出端接INT0,保障使得白天INT0=0,夜晚INT0=1。对于T0控制程序将设置GATE为1,夜晚INT0为1,TR0为1触发T0启动。
二、系统硬件设计
单片机自1976年由Intel公司推出MCS-48开始,迄今已有二十多年了。由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗地、使用方便、价格低廉等一系列优点,目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面,几乎“无处不在,无所不为”。单片机的应用领域已从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化、汽车电子、PC机外围以及网络通讯等广大领域。
单片机有两种基本结构形式:一种是在通用微型计算机中广泛采用的,将程序存储器和数据存储器合用一个存储器空间的结构,称为普林斯顿结构。另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开,分别寻址的结构,一般需要较大的程序存储器,目前的单片机以采用程序存储器和数据存储器截然分开的结构为多。
本文讨论的单片机多功能定时器和中断系统的核心是目前应用极为广泛的51系列单片机,配置了外围设备,构成了一个可编程的计时定时系统,具有体积小,可靠性高,功能强等特点。不仅能满足所需要求而且还有很多功能可供开发,有着广泛的应用领域。
20世纪80年代中期以后,Intel公司以专利转让的形式把8051内核技术转让给许多半导体芯片生产厂家,如ATMEL、PHILIPS、ANALOG、DEVICES、DALLAS等。这些厂家生产的芯片是MCS-51系列的兼容产品,