任务一 活动二 设计太阳能交通警示灯控制电路（课件）-《单片机应用技术一体化教程》同步教学（中国科学技术大学出版社）

任务一 设计与制作太阳能交通警示灯 太阳能交通警示灯使用太阳能电池作为电能供给，无需市电支持，不受地域限制，无需开凿铺设电缆，采用高光效、低耗损、超高亮度LED光源，全天自动闪烁发光、造型美观、安装简便，对提高道路交通安全具有良好的警示作用。 任务描述 2 学习内容 太阳能电池的参数识读及使用 2 蓄电池与太阳能充电器的使用 3 K2645场效应管的使用 4 51单片机的结构 5 LED发光二极管的使用 1 单片机汇编程序的基本结构、格式及其寻址方式 8 太阳能交通警示灯程序流程图的绘制 9 单片机的最小系统 7 单片机常用的数制及其转换方法 6 伪指令、跳转指令、清零指令、置位 指令、取反指令、子程序调用指令 10 Proteus软件基本操作 11 Keil C软件基本操作 12 STC单片机程序烧写软件基本操作 13 5 活动二 设计太阳能交通警示灯控制电路 学习目标 学习过程 知识天地 活动评价 学习目标 根据单片机工作的必要条件，设计电源并确定所需元器件类型和参数。 按照LED显示屏的工作要求，设计正确的LED驱动电路。 通过Proteus软件绘制交通警示灯控制电路并能表述电路工作原理。 学习过程 一、设计太阳能交通警示灯控制电路 图1-2-1 太阳能交通警示灯控制电路 学习过程 二、学习单片机最小系统 图1-2-2 单片机最小系统 复位电路 晶振电路 电源 知识天地 一、发光二极管的工作条件 发光二极管实物图 电阻实物图 原理图 图1-2-3 发光二极管、电阻实物图与原理图 限流电阻R计算公式 R=（U-ULED ）/IF（其中U为电压，ULED 为发光二极管正偏压降） 知识天地 二、单片机的复位电路与时钟电路 （1）单片机复位电路 单片机复位电路就好比电脑的重启部分，工作原理：保持两个机器周期以上的高电平单片机才复位。通常在复位引脚RST上连接一个电容到VCC，再连接一个电阻到GND，由此形成一个RC充放电回路保证单片机在上电时RST脚上有足够时间的高电平进行复位，随后回归到低电平进入正常工作状态，这个电阻和电容的典型值为10K和10μF。 知识天地 （2）单片机时钟电路 时钟电路是微型计算机的心脏，它控制着计算机的工作节奏。单片机可以看成是在时钟驱动下的时序逻辑电路，单片机在工作过程中，所有工作都是在时钟信号控制下进行的，每执行一条指令，CPU的控制器都要发出一系列特定的控制信号。 工作原理：单片机常用晶体振荡器作为振荡源，由于其内部带有振荡电路，所以外部只要连接一个晶振和两个电容即可，电容容量一般为30pF。 知识天地 三、在proteus软件中绘制电路 Proteus是英国Labcenter Electronics公司开发的一款优秀的EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）软件。利用它可以绘制电路原理图、PCB图和进行交互式电路仿真。下面我们以proteus7.0版本为例来学习如何在该软件中绘制电路图。 知识天地 步骤1 执行“开始”→“程序”→“Proteus 7 Professional” →“ISIS 7 Professional”命令，出现如图1-2-4所示画面。 图1-2-4 Proteus启动时画面 知识天地 步骤2 Proteus ISIS的工作界面如图1-2-5所示。 图1-2-5 Proteus ISIS工作界面 知识天地 步骤3 按照太阳能警示灯控制电路原理图，首先选择单片机，单击对象选择器按钮 ，将弹出如图1-2-6所示的Pick Devices对话框。 图1-2-6 “Pick Devices”页面 知识天地 步骤4 依照此方法，查找添加电路图中的其他元器件。选择完成后，单击“OK”按钮，回到开发主界面，在对象选择器窗口中，将依次列出AT89C52、RES等元器件对象。 知识天地 步骤5 单击在对象选择器窗口中AT89C52，在预览窗口中可看到AT89C52的实物图。将鼠标移入图形编辑窗口中会变成笔状，选择合适位置并双击鼠标，芯片就出现了，如图1-2-7所示。 图1-2-7 添加芯片 知识天地 步骤6用鼠标双击元件，将弹出编辑元件参数窗口，如图1-2-8所示。 图1-2-8 编辑元件参数窗口 知识天地 步骤7 下面开始给元器件连线，将鼠标的指针靠近元件的连接点，当出现一个高亮小方块（虚线“口”字框）时，表明找到了元件的连接点，此时单击鼠标左键，移动鼠标（不用拖动鼠标）至另一元件的连接点，当同样出现高亮小方块时，单击鼠标左键即完成连接。 步骤8 依照此方法，完成其他连线。在绘制的过程，可以按ESC键或者单击鼠标的右键来放弃画线。 步骤9 完成绘制后，对照原理图进行检查有无错漏，如有则及时修改，记录绘制过程中遇到问题和解决方法。 活动评价   表1-2-1 学习活动评价表   评分标准 所占分数 考核情况 1．是否做好准备（充分10分，一般4分，没有准备0分） 2．活动完成情况（好10分，一般5分，不好3分） 3．完成任务是否积极主动（是10分，不积2分） 30 自我评价：     学生签名： 1．准时参加各项任务（10分） 2．积极参与本次任务的讨论（5分） 3．为本次任务的完成提出较好的解决办法（10分） 4．团队意识强（5分） 5．能准确说出设计流程与方法（10分） 40 小组评价：     组长签名： 1．完成控制电路设计和绘制（10分） 2．软件操作熟练（10分） 3．遵守安全操作技术规范（5分） 4．工作台及场地卫生良好（5分） 30 教师评价：   教师签名：   Thank You! $$