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2 总体方案设计
2.1 方案设计
单片机技术的飞速发展，使得自动控制领域更加便捷方便，控制效率高，实时性好，而且工作稳定。用于检测电路的变化更加精准可靠，如果使用人工来操作，这样的工作是相当复杂。
本设计的总体分为两个部分，一个要设计一个降压电路，使得市电的高压电降低，因为单片机使用的是TTL电平，降压后保证单片机的正常检测，另外就是设计好单片机的串口通信，单片机是通过串口与服务器之间进行信息交换的，然而单片机与服务器的串口直接不是直接相连，而是通过一定的电路转换，才能保证电路的正常使用。大体的运行框架如下图2.1所示。
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硬件电路设计 3.1 89C51单片机 目前，有很多公司生产单片微机，并且基本上已经标准化。 但是，英特尔公司所拥有的MCS-51系列单片机在可靠性，稳定性和实用性方面具有不可逾越的优势。 AT89C51是采用CHMOS技术的MCS-51系列中最典型的产品。 该系列单片机具有功耗低，性能高，编程速度快，使用方便等优点。 本文使用的控制电路中使用的单片机将使用AT89C51。 3.1.2 中央处理器 单片机核心是可以高效完成操作和操作控制的中央处理器，通常称为CPU，由操作员和控制器组成。 （一）运算器 计算器的功能主要用于完成算术，逻辑和位操作操作。 算术和逻辑单元ALU：操作电路的核心，完成基本的算术和逻辑操作。 ALU的两个输入是暂存器A和暂存器B，它们用于临时存储操作中涉及的数据。 ALU的输出也是两个，一个是累加器，另一个是程序状态字PSW。 是CPU使用频率最高的寄存器。 蓄能器内部的运行结果进入总线，最终返回到蓄能器并由PSW存储。 ALU不仅要处理数据的来源，还要负责存储计算结果，从而为SCM的正确运行提供保护。 此外，还需要微控制器和ACC实现的I / O扩展端口功能之间的数据交换。 （二）控制器 控制器的主要功能是识别，解码和执行单片机的控制指令，并根据指令进行操作控制，如数据计算，中断操作，定时操作和控制逻辑电路。 AT89C51单片机的计数器为16位，可以寻址64 KB的程序存储器。 复位时PC的内容为0000H。 （三)存储器 微控制器的内部存储器由两部分组成，分别是程序存储器和数据存储器。 调用程序的存储，数据操作，传输内容以及单片机工作时的结果存储。 3.1.2 AT89C51 的工作原理 1.引脚排列及功能 （一）I/O 口线 （1）P0是一个可以输入或输出的双向I / O标准接口。 可以有效驱动8个TTL负载。 当您需要使用外部存储器时，P0可以用作搜索地址的低字节。 另外，P0可以接收指令码字节。 它也可以用作通用I / O端口。 由于器件中没有内置电阻，因此外部需要上拉电阻。 （2）P1端口是一个具有4个TTL负载的准双向8位I / O端口。 端口1被设置为1并具有内部上拉电阻。 用户可以输入信号。 P1口也是8位，用户可以使用P1口输入低8位地址来实现编程和验证操作。 （3）P2也是一个具有4个TTL负载的准双向8位I / O端口。 当P2端口设置为1时，内部有一个上拉电阻，可以直接输入信号。 当需要使用外部I / O端口来操作外部存储器数据时，P2端口可以实现为输出高8位地址。 在编程和验证期间运行时，端口P2用于接收控制信号和某些地址信号。 （4）P3准双向8位I / O端口可承载4个TTL负载，以接收编程/验证操作的控制信号。 当P3设置为1时，它有一个内部上拉电阻，端口P3可以用作通用I / O端口。 另外，P3还有很多特殊功能，包括： 串行输入和输出端口RXD，TXD分别由P3.0和P3.1控制。 两个外部中断分别由P3.2和P3.3控制。 两个计数器T0和T1分别由P3.4 和P3.5控制。 外部数据写选通由 P3.6控制和P3.7 控制读选通。
