基于单片机的航标灯控制电路的设计

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基于单片机的航标灯控制电路的设计

[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
5 q9 k2 i0 ~- r! H0 J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。
% ^9 E* q' ~& j7 W+ E1 f  M- F8 R2 d8 V[关键词] 单片机;航标灯; 87C51

(一)硬件电路及工作原理
1.硬件电路
  K, y& C$ f2 f) K# z/ I: a) w% A为整体电路简单，低功耗、低成本高可靠性目标的实现，
本电路选用了MCS87C51单片微处理器作为航标控制电路的核
心，时钟频率选为12MHZ。87C51 是INTEL公司MCS-51系列
% T" n4 h# b9 A; p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
6 g6 S4 |1 \' v! @+ g# W% \8 H* j片内4kB EPROM。 87C51内置8位中央处理单元、128字节内
: h- m0 v1 D( u  I6 L部数据存储器RAM、32个双向输入/输出(I/0)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。此外， 87C51还可工作于低功耗模式，可通过两种
软件选择空闲和掉电模式。在空闲模式下冻结CPU而RAM定
* f9 f6 A# \6 w时器、串行口和中断系统维持其功能。掉电模式下，保存RAM
7 t1 G6 n; f2 z, P( R数据，时钟振荡停止，同时停止芯片内其它功能。
航标灯的工作特点是夜晚工作而白天停止工作，实现这
% m1 Z2 t5 T+ `  b样的工作模式可以有多种方法，如可通过控制87C51的外部
& H! g3 j% {3 C  R8 L) R9 H, ~0 Q0 n中断源INT0或INT1引脚的电位，启动或停止定时器/计数器
实现晚上工作而白天停止的工作模式。除此以外，也可以使
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/计数器来实现。但这两种情况下微处理器不管是白
3 y- o/ L' Q# Z& H# q3 H天还是晚上都处于工作状态，不能有效的降低能耗。本设计
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
: E( w1 y" f! ^) i$ i3 e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
( V, \& q, J  S4 M! ]0 d, U) y- I% k0 @处理器停工作，达到降低能耗的目的。到夜晚来临时又通过
' Y( n+ J' Q# e7 k5 g0 m) K' A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
供电能，微处理启动工作。整个航标灯控制电路如图1所示。
在图1中Q1、Q2及继电器K组成光检测电路，LM7805及电容

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