基于单片机的航标灯控制电路的设计

ByGrith4

【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
. K7 ~: I4 Y0 ?. R; L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。
【关键词】单片机；航标灯；87C51
' V8 P$ Q8 j- d（一）硬件电路及工作原理
1.硬件电路
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
1 L% M2 K5 a" p# U, }心，时钟频率选为 12MHZ。 87C51 是 INTEL 公司 MCS-51 系列
单片机中基本型产品，它采用 INTEL 公司可靠的 CHMOS 工艺
: t/ J# n/ X$ r% f- u技术制造的高性能 8 位单片机，属于标准的 MCS-51 的体系结
  ]! S. [) \, m3 A5 `% p7 D4 C6 B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
片内 4kB EPROM。87C51 内置 8 位中央处理单元、128 字节内
. C% p8 c) R, K. |# J8 _部数据存储器 RAM、32 个双向输入/输出(I/O)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
/ \- j6 |! o' X( \9 `需 12 秒。 此外，87C51 还可工作于低功耗模式，可通过两种
# v1 Y+ H; [: C" a# f: W6 ?软件选择空闲和掉电模式。在空闲模式下冻结 CPU 而 RAM 定
时器、串行口和中断系统维持其功能。掉电模式下，保存 RAM
, B3 q* }& C2 t# e数据，时钟振荡停止，同时停止芯片内其它功能。
" ?! I0 w0 e8 y, p3 I* j& V航标灯的工作特点是夜晚工作而白天停止工作，实现这
样的工作模式可以有多种方法，如可通过控制 87C51 的外部
: Z$ C, j0 Y- B  Y% i6 o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
; g- {, `) Z% m用门控位 GATE 为 1 的条件，允许外部输入电平控制启动或停
- H- Q0 m, Y% o  d1 G$ K5 J% B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
, K+ ]# ]4 i, j3 D% r" K, o% ?天还是晚上都处于工作状态，不能有效的降低能耗。本设计
: s3 a6 f: {0 o( k9 ^7 C. z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
! L( r1 P2 b3 B' |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
处理器停工作，达到降低能耗的目的。到夜晚来临时又通过
+ @- c$ g$ c+ F& c# b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。
8 H, V& a, Z& [! \( S在图 1 中 Q1、Q2 及继电器 K 组成光检测电路，LM7805 及电容
6 I/ I( U# h6 t; |' fC1、C2 构成微处理器 80C51 的供电电路路，C3、R2 为微处理
器的上电复位电路，12MHz 晶振及两个 30PF 的电容与 80C51
内部电路共同构成振荡电路为 80C51 提供时钟信号，Q3、Q4
7 q9 i9 f1 ~& Y8 i1 R+ _等构成微处理器与 LED 航标灯的接口电路。

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