第五章详细设计
5.1单片机最小系统模块
5.1.1 模块描述
本模块主要是完成单片机的最小系统设计，用来使单片机能正常工作，由电源电路、晶振电路、复位电路、单片机组成。
5.1.2 单片机元件介绍
晶振电路:单片机内部有一个高增益、反相放大器，其输入端为芯片引脚XTAL1，其输出端为引脚XTAL2。
其中XYAL1接外部晶体的一个引脚，在单片机内部，它是一个反向放大器的输入端。
若采用外部振荡器，该引脚接收振荡器的信号，即八次信号直接接到内部时钟发生器的输入端；XTAL2节外部晶体的另一端，在单片机内部接到反向放大器的输入端，当采用外接晶体振荡器时，此引脚可以不接。
复位电路:复位操作有两种基本形式：一种是上电复位，另一种是按键复位。
按键复位具有上电复位功能外，若要复位，只要按图中的RESET键，电源VCC经电阻R1、R2分压，在RESET端产生一个复位高电平。
上电复位电路要求接通电源后，通过外部电容充电来实现单片机自动复位操作。
上电瞬间RESET引脚获得高电平，随着电容的充电，RERST引脚的高电平将逐渐下降。
RERST引脚的高电平只要能保持足够的时间（2个机器周期），单片机就可以进行复位操作。
单片机：各引脚功能说明
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口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出
4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。
作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89S52的一些特殊功能口，P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：复位输入。
当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
/PSEN：外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间选择外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来自反向振荡器的输出。
5.1.3硬件接线图
最小系统硬件接线图
5.1.4 软件程序
ORG 0000H
AJMP START
ORG 0030H START: MOV P1,#0FFH
LCALL DELAY
MOV P1,#00H
LCALL DELAY
SJMP START DELAY: MOV R5,#10
DEL: MOV R6,#200
DEL1: MOV R7,#123
NOP
DEL2: DJNZ R7,DEL2
DJNZ R6,DEL1
DJNZ R5,DEL
RET
END
5.1.5模块功能
该模块就是为了单片机能够正常工作，要求：
（1）晶振电路给单片机提供时钟工作源
（2）复位电路可以上电复位，当单片机在工作过程中，可以人为手动复位
（3）单片机可以装载程序，实现程序的功能
5.2 行人检测模块
5.2.1模块描述
本模块由单片机、按钮、电阻（2K）组成完成对行人的检测。
在设计的时候，主要是用高电平来模拟红外传感器的检测信号，当有人通过为低电平，无人通过为高电平。
在开始时单片机就初始状态P1口即为高电平，模拟情况下接了8个按钮。
在实际的电路中根本没有电源给传感器供电，为了提高电源给传感器，此处提供了上拉电源。
5.2.2所用元件介绍
热释红外传感器：RE200B是传感器的一种，RE200B采用热释电材料极化随温度变化的特性探测红外辐射，并配合双灵敏元互补方法抑制温度变化产生的干扰，提高了传感器的工作稳定性。
参数包括：
双元热释电红外传感器RE200B
灵敏元面积 2.0×1.0mm2
基片材料硅
基片厚度0.5mm
工作波长7-14μm
平均透过率>75%
输出信号>2.5V(420°k黑体1Hz调制频率0.3-3.0Hz 带宽72.5db增益)
噪声<200mV(mVp-p) (25℃)
平衡度<20%
工作电压 2.2-15V
工作电流8.5-24μA(VD=10V,Rs=47kΩ,25℃)
源极电压0.4-1.1V(VD=10V,Rs=47kΩ,25℃)
工作温度-20℃- +70℃
保存温度-35℃- +80℃
视场139°×126°
说明：该传感器采用热释电材料极化随温度变化的特性探测红外辐射，采用双灵敏元互补方法抑制温度变化产生的干扰，提高了传感器的工作稳定性。
1、上述特性指标是在源极电阻等于47KΩ条件下测定的，用户使用传感器时，可根
据自己的需要调整R2的大小。
2、注意灵敏元的位置及视场大小，以便得到最佳光学设计。
3、所有电压信号的测量都是采用峰一峰值定标。
平衡度B中的EA和EB分别表示
两个灵敏元的电压输出信号的峰一峰值
4、使用传感时，管脚的弯曲或焊接部位应离开管脚基部4mm以上。
5、使用传感器前，应先参考说明书，尤其要防止接错管脚.
5.2.3行人检测电路原理图
行人检测电路硬件接线图
5.2.4模块功能
（1）高低电平模拟红外传感器信号能检测是否有行人通过
（2）有人通过为低电平，灯亮，
（3）无人通过为高电平，灯灭。
5.3手动控制模块
5.3.1模块描述
本模块可以实现对路灯的手动控制。
如果发生紧急情况或者路灯自动控制部分发生了故障，维修人员没有及时修复，致使路灯无法工作，为了不影响正常生活，人们可以自己开启路灯开关，实现对路灯的控制。
5.3.2电路设计原理图
5.3.3模块功能
通过手动部分可以处理紧急情况，让所有灯全亮。
在紧急的情况下，所有的路灯都要打开，此时通过手动开关打开路灯，紧急情况过后，关闭所有路灯。
系统恢复正常。
5.4智能路灯模块
5.4.1模块描述
本模块将单片机、LED显示灯、电阻（470）进行连接，进行路灯的开关控制。
连接LED显示灯时采用共阳极连接的方法。
连接单片机时，用将LED显示灯与P2口的连接方式，即按照顺序依次从P2.0~P2.7一一对应连接。
在进行路灯控制程序设计的时候，主要考虑传感器的获取信号，由于单片机高电平带负载能力很弱，采用低电平控制LED路灯。
5.4.2电路设计原理图
5.4.3模块功能
（1）保证系统正常工作
当程序启动后，单片机处于设置的原始状态；所以灯全关，红外传感器打开手动控制开关处于关灯状态。
此时系统开始正常工作。
（2）节能
如果有行人进入智能路灯面前，红外传感器检测到信号，并以电压的形式吧信号送给单片机，单片机根据传感器送来的信号个传感器的布置，点亮相应的传感器所处的位置LED路灯，当行人通过这个路灯后，达到下一个路灯时，上一个路灯熄灭。
所处位置处和所处位置下一个灯亮。
从而实现自动控制，达到节能的效果。
（3）应对紧急情况
在紧急的情况下，所有的路灯都要打开，此时通过手动开关打开路灯，紧急情况过后，关闭所以路灯。
系统恢复正常。
5.5 流程图5.5.1主流程图
5.5.2 紧急中断流程图。