车辆尾灯控制模块设计
车辆尾灯控制模块设计[20191208102827]
摘 要
单片机技术的发展，使得单片机在各行各业有了广泛的应用，本文基于MCS-51系列单片机，结合74HC595驱动模块设计了一种汽车尾灯控制器，用8个LED灯模拟汽车尾灯，6个独立按键分别对应了右转、左转、和其他尾灯的的控制，另外还有一个按键来模拟车遇紧急情况时的连续闪烁。用信号发生器来模拟刹车灯亮。在电路中加入74HC595芯片，可以有效的节约单片机I/O的使用，运用这种方式可以使许多种不同的电路被一种芯片控制。本次的设计是以51单片机为核心，综合运用了多种知识，如C语言知识，模拟电子电路知识，还有数字电路基础。本文介绍了汽车尾灯控制模块的设计背景，分析了汽车尾灯控制模块的软硬件设计，并且基于PROTEUS软件做了仿真，对仿真结果做了测试，测试结果表明，系统工作正常。
关键字:单片机汽车尾灯控制
目 录
1 引言 1
1.1 系统研究背景及意义 1
1.2 本文主要任务 1
2 车辆尾灯控制系统整体设计 3
2.1 控制模块方案论证 3
2.2 系统整体设计 3
3 车辆尾灯控制系统硬件设计 5
3.1单片机简介 5
3.1.1 单片机的特点 6
3.2 单片机最小系统 7
3.3 按键模块 9
3.4 LED灯驱动模块 10
3.5 信号发生器 11
3.6 LED灯电路 11
4 车辆尾灯控制系统软件设计 13
4.1 KEIL软件介绍 13
4.2 C51语言介绍 13
4.3系统流程图 13
4.4定时计数器配置流程图 14
4.5 系统软件实现 15
4.6 系统初始化子程序 15
4.7 尾灯控制程序设计 16
5 系统整体调试 20
5.1 PROTEUS 软件介绍 20
5.1.1 PROTEUS特点 20
5.1.2 软件仿真功能 21
5.2 仿真测试 21
总结 23
参考文献 24
致谢 25
附录一：程序代码 26
1 引言
1.1 系统研究背景及意义
随着计算机科学技术的不断发展，单片微型机得到了广泛的应用，是人们利用计算机设计和开发各种应用系统的基础，几乎找不到没有单片机的领域。例如，汽车上用单片机来实现仪表盘的控制，飞机在空中的自助飞行靠单片机控制，通过单片机控制其它芯片可以实现数据通信，工业生产和农业生产中的自动控制，基于单片机的IC卡电路的控制，还有各种各样的家用电器，手机，还有玩具，每样东西当中都有单片机。不仅如此，单片机自动控制领域也非常普及，还有许许多多的领域如仪器仪表、医疗等领域也随处可见。
随着科技的进步及汽车制造工业的发展，现如今，汽车的速度越来越高，由于人们的收入不断增加，私家车的数量也越来越多，汽车数量的增多导致了交通堵塞等众多问题，由此引发的交通事故也是逐年提高，而汽车车灯的指示作用对降低交通事故发生率具有很明显的作用，汽车在进行左拐弯或右拐弯时要打左右转向灯，在刹车时要亮刹车灯，以给后面车辆一个提醒，所以说，灯光是汽车必不可少的一部分。
汽车灯泡目前主要有三种，一种是卤素汽车灯泡，一种是HID汽车灯泡，还有就是新兴的LED汽车灯泡。一般而言，设计汽车尾灯需涉及到多项领域，如结构学、材料学还有光学等领域。因而设计汽车尾灯对设计者来说是巨大的考验，设计者既要考虑最大限度的提高发光强度，又要能使不同的线条、形状和汽车协调的统一起来。随着科学的进步，LED技术也在迅猛的发展起来，在汽车灯中的运用也越来越广泛，许多汽车都逐渐开始运用LED灯了。LED灯之所以受欢迎是因为自身有着明显的优势，相比于一般的卤素车灯，LED灯更加节能环保，使用寿命长，发光颜色也比一般的灯泡要纯的多。因而LED灯越来越受到许多著名品牌如奔驰、宝马制造商的青睐，而且逐渐普及到普通汽车。
结合单片机技术的纯熟和汽车发展的需求，本文利用51单片机设计出了汽车尾灯控制模块。
意义：汽车的安全性得到提高，更加节能环保，而且款式种类很多，能够更好的满足汽车发展的需求。
1.2 本文主要任务
本文是基于51单片机的汽车尾灯控制模块设计，其包括硬件部分和软件部分。在硬件上面，我们是为了让他能实现每一种模块的无错误链接，还有实现正常的功能，在软件编程上，采用 51单片机完成主控程序编写，实现尾灯控制功能。本设计是使用74HC595来驱动LED灯显示，其主要研究内容如下：
1)能够正常利用开关控制左右转弯灯及其它尾灯。
2)当汽车速度降低时，刹车灯要亮。
3)当汽车遇到紧急情况时，按下紧急开关，左右转向灯同时闪烁。
本课题主要有如下几个具体步骤来实现：
一、整理要运用的知识：
(1)了解单片机的工作原理。
(2)掌握c语言的编程方法。
(3)能够运用proteus软件来绘制电路图。
二、需要完成的主要工作
(1)通过上网和翻阅相关书籍，了解汽车尾灯的工作原理最终设计出电路图。
(2)学习单片机的原理，掌握51单片机I/O的使用，使其能够控制汽车尾灯。学习C语言，掌握编程的方法。
(3)了解驱动模块74HC595的结构原理并运用。
(4)利用PROTEUS软件完成对系统原理图的设计。
(5)利用KIEL软件完成系统程序的设计。
(6)制作仿真。
(7)撰写毕业论文。
三、最后将各个单元进行整合，对整个系统的兼容性进行测试，再对每个模块对整个系统的反馈进行调试，最终可以让整个系统正常工作。
2 车辆尾灯控制系统整体设计
本设计是通过单片机来实现对汽车尾灯的控制，所以整个系统包含了单片机最小系
统模块、按键模块、驱动模块、信号发生器模块和LED灯。单片机的汽车尾灯控制系统的制作有多种方法，可供选择的元器件和运用的技术也有很多种。因此，系统第一要保证能够完成功能，第二则要考虑系统在什么环境下使用，所选择的技术和元件一定要耐用、可靠，且容易控制，价格比较低廉，总之，要具有较高的性价比。
2.1 控制模块方案论证
方案一：利用FPGA或CPLD进行总体控制、显示等功能。配合使用VHDL语言设计数字硬件控制模块进行对电路系统进行控制，系统电路工作稳定，运行速度快，成本相对较高的特点。
方案二：主要是用单片机为电路控制器的核心构建，对硬件电路中的速度传感器信息的读取来实现。该方案简单可靠，而且成本比较低。考虑到系统的整体性，由于有些操作属于日常的控制，可以使用单片机进行数控，这样子的系统设计相对于用复杂的逻辑器件来讲会简单得多且降低成本，并且在这方面进行复杂逻辑器件的应用，效果会十分不理想，进行正常的操控也十分繁琐。现在单片机技术是我们在各种系统设计中的核心技术，加上它在系统控制操作上有很大的发展空间，制作的成本低，对于大学生进行电子设计来讲，单片机十分的实用。
在这次设计中，使用了单片机STC89C52 ，对于整个程序设计而言，STC89C52内部的闪存以及8K的数据存储器已经远远超出了需求量，对于电路的设计而言，STC89C52有线上编写程序功能，对于51系列单片机而言，ST89C52的兼容性极强，对于进行电路测试而言，可以直接向STC89C52输入软件程序，从而减少了单片机的机械损伤。
2.2 系统整体设计
本次设计以单片机为核心，结合了时钟电路和驱动电路从而实现了对汽车尾灯的控制，整体原理图如图2-1所示：
图2-1 系统整体原理图
系统整体原理图如图2-1所示：从图中可以看出，整个系统由晶振电路（给整个系统提供时钟源）、复位电路（单片机工作时需要复位，复位包括上电复位及按键复位）、单片机、驱动模块（主要用来驱动灯的显示），按键模块组成。当按键按下或信号发生器的信号降低时，单片机控制相应的发光二极管点亮，从而模拟了对汽车尾灯的控制。
3 车辆尾灯控制系统硬件设计
3.1单片机简介
单片机也被称为微控制器（Microcontroler），是因为它最早被用在工业控制领域。刚开始单片机只是作为CPU的专用处理器而出现的，它最初的设计就是将很多设备和处理器集中在一起，做成一个芯片，从而减轻计算的重量，也方便计算机的运行，所以单片机的发展越来越专业化，也正是因为这样，单片机渐渐开始独立成为一种实用的程序，开始开发各种单片机处理的事情。
早期的单片机都是8位或4位的。由8031系列的INTEL的单片机是最受大众欢迎的，因为很简单而且还特别适用，所以单片机开始受到很多人喜爱。由8031后续开发出的名为 MCS51系列的各种单片机。这种单片机即使到现在还在广泛运用，可见这种单片机深得人心，科学技术的发展也带来了更多的问题，简单的单片机不能满足人们的需求，随后开始出现16位的单片机，可是这种单片机却因为不够实用便宜而无法得到推广。后来电子技术的突破，单片机也迎来的新的突破。INTEL i960系列的单片机的后续系列得到了很大的应用，出现了更为高端的32位单片机，这种单片机迅速成为主流的新宠，据说最高级的单片机频率已经超过了30Hz，与此同时，传统的8位单片机也开始焕发新的活力，它的性能也出现了巨大的进步。单片机的价格也出现了改变，它不再是高端的价格产物，开始降价，迎来了更加广大的市场，单片机可以不需要再特定的环境开发使用，各种操作系统都可以积极运用在单片机上，比如手机和平板电脑的各种系统现在都可以直接与单片机匹配使用。
单片机得到广泛运用，原因在于它比专用处理器更适合电脑等一系列的电子产品。现在我们的生活中有很多的单片机的应用，夸张的到几乎所有的电子产品都有单片机，比如我们使用最多的电脑，手机都装有一两个单片机，汽车智能系统的逐步全面，很多人开始运用很多单片机完成那些复杂的操作，使汽车越来越专业化。而且在工厂现在有很多的工业系统同时使用很多的单片机，夸张到比人类还多。
单片机也可以称作是微控制器，因为它不是一个单独的芯片，不是一个简单的逻辑处理的芯片，它是将需要的系统的全部放在一个芯片上，毫不夸张的说就是一个微型的电脑，而且便于携带，单片机的这些特点也成为它发展的重要原因，而且我们很多人想要了解计算机，事先去学习的单片机。
单片机有很多内部模块，这些模块与电脑功能及其相似。比如处理器，内存和外存。但是单片机的价格太低了，一般用单片机去控制一些简单电路都可以，像我们的家用电器很多都是以单片机为核心部件。
3.1.1 单片机的特点
（1）集成度高、体积小、可靠性高。
（2）控制能力强。
（3）系统结构简单，便于扩展。
（4）功能强，有丰富的的内置资源，容易实现模块化。
（5）实用性好。低功耗、低电压，便于生产便捷式产品。
（6）环境适应能力强。
单片机包含四个端口：
P0口：具有双向数据总线口和分时复用输出低八位地址总线两种功能。 一个管脚能够吸收8TLL门电流，是8为漏级双向I/0接口。当尝试在管脚输入1时，P0可以使用外部流程数据存储器，它能够被视作地点/数据的第八位，其实这就是高阻输入。当汇编时，如果是输入原码，P0外部务必被拉高。
P1口：P1口8位，可提供双向数据传输，能够接收驱动4个TTL门电路，内部具有上拉电阻，输出时，P1口在内部上拉电阻的作用下变成高电平，P1口在当做输入口使用时，如果引脚被外部设备拉成低电平，引脚上将输出IIL电流。
P2口：这是一个8位的双向的I/0接口当输入1时，内部电阻被提高，且作为输入?，而且输出4个TLL电流用P2口接受，反过来做出输入时，管脚电流输出。这是为什么内部电阻提高，而且当用于外部程序存储器，输出地址为高八位，所以在进行读写时，接口输出的内容是寄存器的存储内容，在编程时要接受控制和接受信号。??
P3口：上拉电阻的双向I/0，从内部的管脚接受4个TLL门电流管脚可以接受输出4个TLL门电流。当写入1时，直接被拉为高电平，并用做输入。反之。由外部拉下为低电平，这就是上拉的缘故。
RST：复位引脚。当这个引脚保持两个机器周期或以上，那么单片机就会进行复位操作，这时如果晶振为12M，那么就需要2US。调整好看门狗定时器并实行完计数任务后，复位端将会一直传送高电位并持续96个机器周期，这样的操作使单片机回到初始状态。
ALE/PROG一输入编程的脉冲、地址锁存、对外输出脉冲信号，ALE的禁止位不会影响对外部的存储器访问，当单片机访问外部数据存储器，地址锁存将所输出脉冲放在地址存储器中，闪存的过程中，ALE/PROG会允许输进电平脉冲。在日常的操作过程中能够，ALE引脚会有振荡器频率的1/6赫兹信号，并且十分稳定，所以ALE/PROG有设定时间和向周围输出发射脉冲的作用。但必须注意的是，单片机访问一次内部的数据存储器，一个ALE脉冲就会消失。
PSEN：外部ROM选通信号，在一个机器周期内两次有效，但是在访问时，信号却不会再出现，这些都是存储器的选通信号的外部信号。如果对外程序存储器进行查询，那么端口查询失败，处于状态失效并且操作起不了任何作用。
EA/VPP：具有两种功能，访问外部或内部程序存储器选择信号和提供编程电压。如果EA为低电平，则单片机从外部程序存储器开始执行；如果EA为高电平，则单片机执行内部程序存储器程序所以EA接的是电源电压。另外，与Flash并行编程/校验时，应该用12V的编程电源（VPP）。
XTAL1、XTAL2：此处外接晶振，给单片机提供时钟。
3.2 单片机最小系统
每一个单片机电路的设计都少不了最小系统外围设计的支撑，其中，最小系统作为单片机系统的核心，主要包括STC89C52单片机、振荡电路、复位电路等。系统整体原理图如图3-1所示：
图3-1 单片机小系统
单片机STC89C52的主要内容有：8KB的闪存，512B的内存，看门狗定时电路，32个I / O口以及3个定时器/计时器，内置有4KB的EEPROM，具有八个中断源而且它的指令系统和引脚与我们熟悉的51完全一致，具有8位CPU，它的片内还有FLASH，可以根据需要进行电擦除改写，也可以用常规的编程器对其进行编程，最突出的特点就是它内部的可编程FLASH可以为很多嵌入式应用提供有用且灵活的方案。典型单片机内部结构框图如图3-2所示：
摘 要
单片机技术的发展，使得单片机在各行各业有了广泛的应用，本文基于MCS-51系列单片机，结合74HC595驱动模块设计了一种汽车尾灯控制器，用8个LED灯模拟汽车尾灯，6个独立按键分别对应了右转、左转、和其他尾灯的的控制，另外还有一个按键来模拟车遇紧急情况时的连续闪烁。用信号发生器来模拟刹车灯亮。在电路中加入74HC595芯片，可以有效的节约单片机I/O的使用，运用这种方式可以使许多种不同的电路被一种芯片控制。本次的设计是以51单片机为核心，综合运用了多种知识，如C语言知识，模拟电子电路知识，还有数字电路基础。本文介绍了汽车尾灯控制模块的设计背景，分析了汽车尾灯控制模块的软硬件设计，并且基于PROTEUS软件做了仿真，对仿真结果做了测试，测试结果表明，系统工作正常。
关键字:单片机汽车尾灯控制
目 录
1 引言 1
1.1 系统研究背景及意义 1
1.2 本文主要任务 1
2 车辆尾灯控制系统整体设计 3
2.1 控制模块方案论证 3
2.2 系统整体设计 3
3 车辆尾灯控制系统硬件设计 5
3.1单片机简介 5
3.1.1 单片机的特点 6
3.2 单片机最小系统 7
3.3 按键模块 9
3.4 LED灯驱动模块 10
3.5 信号发生器 11
3.6 LED灯电路 11
4 车辆尾灯控制系统软件设计 13
4.1 KEIL软件介绍 13
4.2 C51语言介绍 13
4.3系统流程图 13
4.4定时计数器配置流程图 14
4.5 系统软件实现 15
4.6 系统初始化子程序 15
4.7 尾灯控制程序设计 16
5 系统整体调试 20
5.1 PROTEUS 软件介绍 20
5.1.1 PROTEUS特点 20
5.1.2 软件仿真功能 21
5.2 仿真测试 21
总结 23
参考文献 24
致谢 25
附录一：程序代码 26
1 引言
1.1 系统研究背景及意义
随着计算机科学技术的不断发展，单片微型机得到了广泛的应用，是人们利用计算机设计和开发各种应用系统的基础，几乎找不到没有单片机的领域。例如，汽车上用单片机来实现仪表盘的控制，飞机在空中的自助飞行靠单片机控制，通过单片机控制其它芯片可以实现数据通信，工业生产和农业生产中的自动控制，基于单片机的IC卡电路的控制，还有各种各样的家用电器，手机，还有玩具，每样东西当中都有单片机。不仅如此，单片机自动控制领域也非常普及，还有许许多多的领域如仪器仪表、医疗等领域也随处可见。
随着科技的进步及汽车制造工业的发展，现如今，汽车的速度越来越高，由于人们的收入不断增加，私家车的数量也越来越多，汽车数量的增多导致了交通堵塞等众多问题，由此引发的交通事故也是逐年提高，而汽车车灯的指示作用对降低交通事故发生率具有很明显的作用，汽车在进行左拐弯或右拐弯时要打左右转向灯，在刹车时要亮刹车灯，以给后面车辆一个提醒，所以说，灯光是汽车必不可少的一部分。
汽车灯泡目前主要有三种，一种是卤素汽车灯泡，一种是HID汽车灯泡，还有就是新兴的LED汽车灯泡。一般而言，设计汽车尾灯需涉及到多项领域，如结构学、材料学还有光学等领域。因而设计汽车尾灯对设计者来说是巨大的考验，设计者既要考虑最大限度的提高发光强度，又要能使不同的线条、形状和汽车协调的统一起来。随着科学的进步，LED技术也在迅猛的发展起来，在汽车灯中的运用也越来越广泛，许多汽车都逐渐开始运用LED灯了。LED灯之所以受欢迎是因为自身有着明显的优势，相比于一般的卤素车灯，LED灯更加节能环保，使用寿命长，发光颜色也比一般的灯泡要纯的多。因而LED灯越来越受到许多著名品牌如奔驰、宝马制造商的青睐，而且逐渐普及到普通汽车。
结合单片机技术的纯熟和汽车发展的需求，本文利用51单片机设计出了汽车尾灯控制模块。
意义：汽车的安全性得到提高，更加节能环保，而且款式种类很多，能够更好的满足汽车发展的需求。
1.2 本文主要任务
本文是基于51单片机的汽车尾灯控制模块设计，其包括硬件部分和软件部分。在硬件上面，我们是为了让他能实现每一种模块的无错误链接，还有实现正常的功能，在软件编程上，采用 51单片机完成主控程序编写，实现尾灯控制功能。本设计是使用74HC595来驱动LED灯显示，其主要研究内容如下：
1)能够正常利用开关控制左右转弯灯及其它尾灯。
2)当汽车速度降低时，刹车灯要亮。
3)当汽车遇到紧急情况时，按下紧急开关，左右转向灯同时闪烁。
本课题主要有如下几个具体步骤来实现：
一、整理要运用的知识：
(1)了解单片机的工作原理。
(2)掌握c语言的编程方法。
(3)能够运用proteus软件来绘制电路图。
二、需要完成的主要工作
(1)通过上网和翻阅相关书籍，了解汽车尾灯的工作原理最终设计出电路图。
(2)学习单片机的原理，掌握51单片机I/O的使用，使其能够控制汽车尾灯。学习C语言，掌握编程的方法。
(3)了解驱动模块74HC595的结构原理并运用。
(4)利用PROTEUS软件完成对系统原理图的设计。
(5)利用KIEL软件完成系统程序的设计。
(6)制作仿真。
(7)撰写毕业论文。
三、最后将各个单元进行整合，对整个系统的兼容性进行测试，再对每个模块对整个系统的反馈进行调试，最终可以让整个系统正常工作。
2 车辆尾灯控制系统整体设计
本设计是通过单片机来实现对汽车尾灯的控制，所以整个系统包含了单片机最小系
统模块、按键模块、驱动模块、信号发生器模块和LED灯。单片机的汽车尾灯控制系统的制作有多种方法，可供选择的元器件和运用的技术也有很多种。因此，系统第一要保证能够完成功能，第二则要考虑系统在什么环境下使用，所选择的技术和元件一定要耐用、可靠，且容易控制，价格比较低廉，总之，要具有较高的性价比。
2.1 控制模块方案论证
方案一：利用FPGA或CPLD进行总体控制、显示等功能。配合使用VHDL语言设计数字硬件控制模块进行对电路系统进行控制，系统电路工作稳定，运行速度快，成本相对较高的特点。
方案二：主要是用单片机为电路控制器的核心构建，对硬件电路中的速度传感器信息的读取来实现。该方案简单可靠，而且成本比较低。考虑到系统的整体性，由于有些操作属于日常的控制，可以使用单片机进行数控，这样子的系统设计相对于用复杂的逻辑器件来讲会简单得多且降低成本，并且在这方面进行复杂逻辑器件的应用，效果会十分不理想，进行正常的操控也十分繁琐。现在单片机技术是我们在各种系统设计中的核心技术，加上它在系统控制操作上有很大的发展空间，制作的成本低，对于大学生进行电子设计来讲，单片机十分的实用。
在这次设计中，使用了单片机STC89C52 ，对于整个程序设计而言，STC89C52内部的闪存以及8K的数据存储器已经远远超出了需求量，对于电路的设计而言，STC89C52有线上编写程序功能，对于51系列单片机而言，ST89C52的兼容性极强，对于进行电路测试而言，可以直接向STC89C52输入软件程序，从而减少了单片机的机械损伤。
2.2 系统整体设计
本次设计以单片机为核心，结合了时钟电路和驱动电路从而实现了对汽车尾灯的控制，整体原理图如图2-1所示：
图2-1 系统整体原理图
系统整体原理图如图2-1所示：从图中可以看出，整个系统由晶振电路（给整个系统提供时钟源）、复位电路（单片机工作时需要复位，复位包括上电复位及按键复位）、单片机、驱动模块（主要用来驱动灯的显示），按键模块组成。当按键按下或信号发生器的信号降低时，单片机控制相应的发光二极管点亮，从而模拟了对汽车尾灯的控制。
3 车辆尾灯控制系统硬件设计
3.1单片机简介
单片机也被称为微控制器（Microcontroler），是因为它最早被用在工业控制领域。刚开始单片机只是作为CPU的专用处理器而出现的，它最初的设计就是将很多设备和处理器集中在一起，做成一个芯片，从而减轻计算的重量，也方便计算机的运行，所以单片机的发展越来越专业化，也正是因为这样，单片机渐渐开始独立成为一种实用的程序，开始开发各种单片机处理的事情。
早期的单片机都是8位或4位的。由8031系列的INTEL的单片机是最受大众欢迎的，因为很简单而且还特别适用，所以单片机开始受到很多人喜爱。由8031后续开发出的名为 MCS51系列的各种单片机。这种单片机即使到现在还在广泛运用，可见这种单片机深得人心，科学技术的发展也带来了更多的问题，简单的单片机不能满足人们的需求，随后开始出现16位的单片机，可是这种单片机却因为不够实用便宜而无法得到推广。后来电子技术的突破，单片机也迎来的新的突破。INTEL i960系列的单片机的后续系列得到了很大的应用，出现了更为高端的32位单片机，这种单片机迅速成为主流的新宠，据说最高级的单片机频率已经超过了30Hz，与此同时，传统的8位单片机也开始焕发新的活力，它的性能也出现了巨大的进步。单片机的价格也出现了改变，它不再是高端的价格产物，开始降价，迎来了更加广大的市场，单片机可以不需要再特定的环境开发使用，各种操作系统都可以积极运用在单片机上，比如手机和平板电脑的各种系统现在都可以直接与单片机匹配使用。
单片机得到广泛运用，原因在于它比专用处理器更适合电脑等一系列的电子产品。现在我们的生活中有很多的单片机的应用，夸张的到几乎所有的电子产品都有单片机，比如我们使用最多的电脑，手机都装有一两个单片机，汽车智能系统的逐步全面，很多人开始运用很多单片机完成那些复杂的操作，使汽车越来越专业化。而且在工厂现在有很多的工业系统同时使用很多的单片机，夸张到比人类还多。
单片机也可以称作是微控制器，因为它不是一个单独的芯片，不是一个简单的逻辑处理的芯片，它是将需要的系统的全部放在一个芯片上，毫不夸张的说就是一个微型的电脑，而且便于携带，单片机的这些特点也成为它发展的重要原因，而且我们很多人想要了解计算机，事先去学习的单片机。
单片机有很多内部模块，这些模块与电脑功能及其相似。比如处理器，内存和外存。但是单片机的价格太低了，一般用单片机去控制一些简单电路都可以，像我们的家用电器很多都是以单片机为核心部件。
3.1.1 单片机的特点
（1）集成度高、体积小、可靠性高。
（2）控制能力强。
（3）系统结构简单，便于扩展。
（4）功能强，有丰富的的内置资源，容易实现模块化。
（5）实用性好。低功耗、低电压，便于生产便捷式产品。
（6）环境适应能力强。
单片机包含四个端口：
P0口：具有双向数据总线口和分时复用输出低八位地址总线两种功能。 一个管脚能够吸收8TLL门电流，是8为漏级双向I/0接口。当尝试在管脚输入1时，P0可以使用外部流程数据存储器，它能够被视作地点/数据的第八位，其实这就是高阻输入。当汇编时，如果是输入原码，P0外部务必被拉高。
P1口：P1口8位，可提供双向数据传输，能够接收驱动4个TTL门电路，内部具有上拉电阻，输出时，P1口在内部上拉电阻的作用下变成高电平，P1口在当做输入口使用时，如果引脚被外部设备拉成低电平，引脚上将输出IIL电流。
P2口：这是一个8位的双向的I/0接口当输入1时，内部电阻被提高，且作为输入?，而且输出4个TLL电流用P2口接受，反过来做出输入时，管脚电流输出。这是为什么内部电阻提高，而且当用于外部程序存储器，输出地址为高八位，所以在进行读写时，接口输出的内容是寄存器的存储内容，在编程时要接受控制和接受信号。??
P3口：上拉电阻的双向I/0，从内部的管脚接受4个TLL门电流管脚可以接受输出4个TLL门电流。当写入1时，直接被拉为高电平，并用做输入。反之。由外部拉下为低电平，这就是上拉的缘故。
RST：复位引脚。当这个引脚保持两个机器周期或以上，那么单片机就会进行复位操作，这时如果晶振为12M，那么就需要2US。调整好看门狗定时器并实行完计数任务后，复位端将会一直传送高电位并持续96个机器周期，这样的操作使单片机回到初始状态。
ALE/PROG一输入编程的脉冲、地址锁存、对外输出脉冲信号，ALE的禁止位不会影响对外部的存储器访问，当单片机访问外部数据存储器，地址锁存将所输出脉冲放在地址存储器中，闪存的过程中，ALE/PROG会允许输进电平脉冲。在日常的操作过程中能够，ALE引脚会有振荡器频率的1/6赫兹信号，并且十分稳定，所以ALE/PROG有设定时间和向周围输出发射脉冲的作用。但必须注意的是，单片机访问一次内部的数据存储器，一个ALE脉冲就会消失。
PSEN：外部ROM选通信号，在一个机器周期内两次有效，但是在访问时，信号却不会再出现，这些都是存储器的选通信号的外部信号。如果对外程序存储器进行查询，那么端口查询失败，处于状态失效并且操作起不了任何作用。
EA/VPP：具有两种功能，访问外部或内部程序存储器选择信号和提供编程电压。如果EA为低电平，则单片机从外部程序存储器开始执行；如果EA为高电平，则单片机执行内部程序存储器程序所以EA接的是电源电压。另外，与Flash并行编程/校验时，应该用12V的编程电源（VPP）。
XTAL1、XTAL2：此处外接晶振，给单片机提供时钟。
3.2 单片机最小系统
每一个单片机电路的设计都少不了最小系统外围设计的支撑，其中，最小系统作为单片机系统的核心，主要包括STC89C52单片机、振荡电路、复位电路等。系统整体原理图如图3-1所示：
图3-1 单片机小系统
单片机STC89C52的主要内容有：8KB的闪存，512B的内存，看门狗定时电路，32个I / O口以及3个定时器/计时器，内置有4KB的EEPROM，具有八个中断源而且它的指令系统和引脚与我们熟悉的51完全一致，具有8位CPU，它的片内还有FLASH，可以根据需要进行电擦除改写，也可以用常规的编程器对其进行编程，最突出的特点就是它内部的可编程FLASH可以为很多嵌入式应用提供有用且灵活的方案。典型单片机内部结构框图如图3-2所示：
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