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【摘 要】阐述了利用单片微处理器 87C51 的定时功能，设计了一种简单、可靠、节能、低成本的航标灯控制电路，提高2 d8 K# v* I d, H
了航标灯控制电路的质量和可靠性，拓展了微处器的应用范围。
4 y* y8 D, {. B0 ?0 T t【关键词】单片机；航标灯；87C51
" c/ O" B% X/ \7 y5 ^' E7 L（一）硬件电路及工作原理 4 f" A3 U9 \. g6 @9 y$ U- m- T" a i
1.硬件电路
. `+ l$ i! H. D( C+ ?& q: Z3 t m3 V为整体电路简单，低功耗、低成本高可靠性目标的实现，% Z6 g% y4 i# ?1 R$ ?( W5 m0 x4 O
本电路选用了 MCS87C51 单片微处理器作为航标控制电路的核% D. B9 p% U8 W6 p
心，时钟频率选为 12MHZ。 87C51 是 INTEL 公司 MCS-51 系列5 k g/ V0 t, w+ h& `6 ~8 R% C
单片机中基本型产品，它采用 INTEL 公司可靠的 CHMOS 工艺* ? a8 V5 b) n
技术制造的高性能 8 位单片机，属于标准的 MCS-51 的体系结) l* G3 ?2 X, K p" f
构和指令系统。它结合了 HMOS 的高速和高密度技术及 CHMOS
9 m6 q5 M9 t7 v5 i的低功耗特征，是 80C51BH 的 EPROM 版本，电改写光擦除的
# S) @8 W0 T7 B- U l" M# [+ |+ Q" h片内 4kB EPROM。87C51 内置 8 位中央处理单元、128 字节内
+ ] `. h+ U) |- W% C+ \3 Y3 j4 d部数据存储器 RAM、32 个双向输入/输出(I/O)口、2 个 16 位
1 }0 M: {+ @2 G+ B* B定时/计数器和 5 个两级中断结构，一个全双工串行通信口，* f" A* p ~* k
片内时钟振荡电路。快速脉冲编程，如编写 4kB 片内 ROM 仅
$ l. t5 x$ A3 R( s/ P" b7 d+ T! d2 Y需 12 秒。 此外，87C51 还可工作于低功耗模式，可通过两种2 w1 L" j4 Z. I& q
软件选择空闲和掉电模式。在空闲模式下冻结 CPU 而 RAM 定
4 }* Q8 ?2 P2 o% {( h时器、串行口和中断系统维持其功能。掉电模式下，保存 RAM
1 c1 e/ g# x N" [- u! R. B7 i数据，时钟振荡停止，同时停止芯片内其它功能。
9 y0 m9 Y- h# P l; D1 a; D航标灯的工作特点是夜晚工作而白天停止工作，实现这$ x3 A( a' Y- o5 g2 b
样的工作模式可以有多种方法，如可通过控制 87C51 的外部
. X! G) Y5 m) s( @中断源 INT0 或 INT1 引脚的电位，启动或停止定时器/计数器
& w7 n2 _5 b' d; @实现晚上工作而白天停止的工作模式。除此以外，也可以使2 J2 D2 u1 t! o Z/ a
用门控位 GATE 为 1 的条件，允许外部输入电平控制启动或停
& l2 L+ q4 n$ o9 L' r1 y5 f止定时器/计数器来实现。但这两种情况下微处理器不管是白
6 \4 C. Y$ u* q6 _ u天还是晚上都处于工作状态，不能有效的降低能耗。本设计
( K C2 w7 A4 }7 N6 D# O9 m采用光敏三极管结合继电器控制的方式，白天利用光敏三极, t( p* n. `! }& p9 d7 `
管和继电器组成的控制电路切断微处理器的供电源，迫使微2 N5 j/ a6 ]* ~. R) E( ]7 B
处理器停工作，达到降低能耗的目的。到夜晚来临时又通过 m! x* B" C: Q O( ]9 ^2 F" {
光敏三极管和继电器的控制作用接通蓄电池向微处理器的提% C# M( H$ t5 a9 l m
供电能，微处理启动工作。整个航标灯控制电路如图 1 所示。
4 x/ F) x- l/ G. U+ b在图 1 中 Q1、Q2 及继电器 K 组成光检测电路，LM7805 及电容
4 x, \" R7 A$ V+ n, o& YC1、C2 构成微处理器 80C51 的供电电路路，C3、R2 为微处理
2 m5 d3 o+ _+ p2 N0 ^器的上电复位电路，12MHz 晶振及两个 30PF 的电容与 80C51* L, h: `* T" d- f( D; t6 _0 S
内部电路共同构成振荡电路为 80C51 提供时钟信号，Q3、Q4
0 B1 y" M1 U) W' O# v, Q等构成微处理器与 LED 航标灯的接口电路。 , L x( Q* [, s/ a1 N! N
9 U, m1 s$ H8 n, } h: ]! V
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5 T) Q) h% K+ d1 N. ^# w
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附件下载：9 v; O3 Y, d# W& r0 S
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发表于 2020-9-14 17:50
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