【正文】 值為 12MH2，采用 6MHz 的情況也比較多。內(nèi)部振蕩方式所得的時(shí)鐘 信 號(hào)比較穩(wěn)定，實(shí)用電路中使用較多。 圖 32 振蕩電路圖 外部振蕩方式是把外部已有的時(shí)鐘信號(hào)引入 單片機(jī)內(nèi)。這種方式適宜用來(lái)使單片機(jī)的時(shí)鐘與外部信號(hào)保持同步。外部振蕩方式的外部電路如圖 32所示 由上圖可見(jiàn)，外部振蕩信號(hào)由 XTAL2 引入， XTAL1 接地。為了提高輸入電路的驅(qū)勸能力，通常使外部信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)帶有上拉電阻的 TTL反相門后接入 XTAL2。 單片機(jī)以晶體振蕩器的振蕩周期 (或外部引入的時(shí)鐘周期 )為最小的時(shí)序單位，片內(nèi)的各種微操作都以此周期為時(shí)序基準(zhǔn)。 振蕩頻率二分頻后形成狀態(tài)周期或稱 s 周期，所以， 1 個(gè)狀態(tài)周期包含有 2個(gè)振蕩周期。振蕩頻率 foscl2 分頻后形成機(jī)器周 期 MC。所以， 1 個(gè)機(jī)器周期包含有 6 個(gè)狀態(tài)周期或 12 個(gè)振蕩周期。 1 個(gè)到 4 個(gè)機(jī)器周期確定一條指令的執(zhí)行時(shí)間，這個(gè)時(shí)間就是指令周期。 8031 單片機(jī)指令系統(tǒng)中，各條指令的執(zhí)行時(shí)間都在 1個(gè)到 4 個(gè)機(jī)器周期之間。 內(nèi)部振蕩模式 外部振蕩模式 7 4 種時(shí)序單位中，振蕩周期和機(jī)器周期是單片機(jī)內(nèi)計(jì)算其它時(shí)間值 (例如，波特率、定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間等 )的基本時(shí)序單位。下面是單片機(jī)外接晶振頻率 12MHZ 時(shí)的各種時(shí)序單位的大小： 振蕩周期＝ 1/fosc=1/12MHZ= S 當(dāng) MCS5l系列單片機(jī)的復(fù)位引腳 RST(全稱 RESET)出 現(xiàn) 2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，單片機(jī)就執(zhí)行復(fù)位操作。如果 RST持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。 根據(jù)應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位和上電或開(kāi)關(guān)復(fù)位。上電復(fù)位要求接通電源后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。常用的上電復(fù)位電路如下圖A中左 圖 所示。圖中電容 C1 和電阻 R1 對(duì)電源 +5V來(lái)說(shuō)構(gòu)成微分電路。上電后，保持 RST 一段高電平時(shí)間，由于單片機(jī)內(nèi)的等效電阻的作用，不用圖中電阻 R1，也能達(dá)到上電復(fù)位的操作功能，如 下 圖 (A)中右圖所示。 上電或開(kāi)關(guān)復(fù)位要求電源接通后，單片機(jī)自動(dòng)復(fù)位，并且在單片機(jī)運(yùn)行期間，用 開(kāi)關(guān)操作也能使單片機(jī)復(fù)位。常用的上電或開(kāi)關(guān)復(fù)位電路如 下 圖 (B)所示。上電后，由于電容 C3 的充電和反相門的作用，使 RST 持續(xù)一段時(shí)間的高電平。當(dāng)單片機(jī)已在運(yùn)行當(dāng)中時(shí)，按下復(fù)位鍵 K后松開(kāi)，也能使 RST 為一段時(shí)間的高電平，從而實(shí)現(xiàn)上電或開(kāi)關(guān)復(fù)位的操作。 根據(jù)實(shí)際操作的經(jīng)驗(yàn)，下面給出這兩種復(fù)位電路的電容、電阻參考值。 下 圖 (A)中： Cl＝ 1030uF， R1＝ 1kΩ 下 圖 (B)中： C：＝ 1uF， Rl＝ lkΩ ， R2＝ 10kΩ 8 圖 33 單片機(jī)復(fù)位電路圖 單片機(jī)復(fù)位后的狀態(tài) ： 單片機(jī)的 復(fù)位操作使單片機(jī)進(jìn)入初始化狀態(tài)，其中包括使程序計(jì)數(shù)器 PC＝ 0000H，這表明程序從 0000H 地址單元開(kāi)始執(zhí)行。單片機(jī)冷啟動(dòng) 后， 片內(nèi) RAM 為隨機(jī)值，運(yùn)行中的復(fù)位操作不改變片內(nèi) RAM 區(qū)中的內(nèi)容， 21個(gè)特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)為確定值。 值得指出的是，記住一些特殊功能寄存器復(fù)位后的主要狀態(tài)，對(duì)于了解單片機(jī)的初態(tài)，減少應(yīng)用程序中的 初 始化部分是十分必要的。 說(shuō)明：表中符號(hào) *為隨機(jī)狀態(tài)； A＝ 00H，表明累加器已被清零； 表 21 特殊功能寄存器表 特殊功能寄存器 初始狀態(tài) 特殊功能寄存器 初始狀態(tài) A 00H TMOD 00H B 00H TCON 00H PSW 00H TH0 00H SP 07H TL0 00H DPL 00H TH1 00H A B 單片機(jī)的復(fù)位電路 A：上電復(fù)位 B：上電或開(kāi)關(guān)復(fù)位電路 9 DPH 00H TL1 00H P0~P3 FFH SBUF 不定 IP ***00000B SCON 00H IE 0**00000B PCON 0*******B PSW＝ 00H，表明選寄存器 0 組為工作寄存器組； SP＝ 07H，表明堆棧指針指向片內(nèi) RAM 07H 字節(jié)單 元，根據(jù)堆棧操作的先加后壓法則，第一個(gè)被壓入的內(nèi)容寫入到 08H 單元中； PoP3＝ FFH，表明已向各端口線寫入 1，此時(shí)，各端口既可用于輸入又可用于輸出； IP＝ 00000B ，表明各個(gè)中斷源處于低優(yōu)先級(jí)； IE＝ 000000B ，表明各個(gè)中斷均被關(guān)斷； 系統(tǒng)復(fù)位是任何微機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行的第一步，使整個(gè)控制芯片回到默認(rèn)的硬件狀態(tài)下。 51 單片機(jī)的復(fù)位是由 RESET 引腳來(lái)控制的，此引腳與高電平相接超過(guò) 24個(gè)振蕩周期后， 51 單片機(jī)即進(jìn)入芯片內(nèi)部復(fù)位狀態(tài)，而且一直在此狀態(tài)下等待，直到 RESET 引腳轉(zhuǎn)為低電平后，才檢 查 EA 引腳是高電平或低電平，若為高電平則執(zhí)行芯片內(nèi)部的程序代碼，若為低電平便會(huì)執(zhí)行外部程序。 51 單片機(jī)在系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，將其內(nèi)部的一些重要寄存器設(shè)置為特定的值，至于內(nèi)部 RAM 內(nèi)部的數(shù)據(jù)則不變。 A/D轉(zhuǎn)換器 ADC0809芯片介紹 ADC0809是采用 CMOS工藝制造的雙列直插式單片 8位 A/D轉(zhuǎn)換器。分辨率 8位，精度 7位 ， 帶 8個(gè)模擬量輸入通道，有通道地址譯碼鎖存器，輸出帶三態(tài)數(shù)據(jù)鎖存器。啟動(dòng)信號(hào)為脈沖啟動(dòng)方式，最大可調(diào)節(jié)誤差為 177。1LSB ， ADC0809內(nèi)部設(shè)有時(shí)鐘電路， 故 CLK時(shí)鐘需由外部輸入， fclk允許范圍為 500kHz~1MHz，典型值為640kHz。每通道的轉(zhuǎn)換需 66~73個(gè)時(shí)鐘脈沖，大約 100~110μ S。工作溫度范圍為 10 40℃ ~+85℃ 。功耗為 15MW，輸入電壓范圍為 0~5V，單一 +5V電源供電。它可以直接與 Z80、 808 8080、 8031等 CPU相連，也可以獨(dú)立使用。 ADC0809外部引腳及引腳功能 ADC0809外部引腳及引腳功能 如 34所示， ADC0809A/D轉(zhuǎn)換器，逐次比較寄存器 (SAR)一個(gè) 8位三態(tài)輸出緩沖器。 ADC0809其與 單片機(jī)接口 見(jiàn)總電路圖。 (1)IN0~IN7： 8路輸入通道的模擬量輸入端，輸入； (2) D0~D7： 8位數(shù)字量輸出端； D0為最低位 (LSB)， D7為最高位 (MSB)，輸出，三態(tài)； (3)ALE：地址鎖存控制信號(hào)，輸入 ,上升沿有效。將地址選擇信號(hào) A、 B、 C鎖入地址寄存器； (4)START：?jiǎn)?dòng) A/D轉(zhuǎn)換控制信號(hào)，輸入，上升沿有效。當(dāng)輸入一個(gè)正脈沖，便立即啟動(dòng) A/D轉(zhuǎn)換器，同時(shí)使 EOC變?yōu)榈碗娖剑? (5)EOC： A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，輸出，高電平有效。 EOC由低電平變?yōu)楦唠娖?，表明本?A/D轉(zhuǎn)換已經(jīng)結(jié)束； (6)OE：輸出允許控制信號(hào)，輸入，高電平有效。 OE由低電平變?yōu)楦唠娖剑蜷_(kāi)三態(tài)輸出鎖存器，將轉(zhuǎn)換的結(jié)果輸出到數(shù)據(jù)總線上； (7)VREF()、 VREF(+)：片內(nèi) D/A轉(zhuǎn)換器的參考電壓輸入端。 VREF()不能為負(fù)值， VREF(+)不能高于 VCC，且 1/2[VREF()+VREF(+)]與 1/2VCC 之差不得大于 ； (8)CLOCK：時(shí)鐘輸入端。 500kHz~1MHz，典型值為 640kHz。 (9)ADD A、 B、 C： 8路模擬開(kāi)關(guān)的 3位地址選通輸入端 。 11 圖 34 ADC0809引腳圖 工作原理如下： 過(guò)載保護(hù)器一般有外接式和內(nèi)埋式兩大類。 (1)外接式 外接過(guò)載保護(hù)器由雙金屬片，動(dòng)觸點(diǎn)、靜觸點(diǎn)、電熱絲和外殼組成。一般串聯(lián)在主電路中使用。當(dāng)有較大電流流過(guò)時(shí)，電熱絲發(fā)熱升溫，雙金屬片受熱彎曲，觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷電源，以保護(hù)壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)不被燒壞。當(dāng)電熱絲冷卻后，雙金屬片恢復(fù)原狀，又可接通電源。 (2)內(nèi)埋式 內(nèi)埋式過(guò)熱保護(hù)繼電器一般用于功率較大的全封閉式壓縮機(jī)中，直接控制繞組溫度，使用中只要繞組溫度超出正常范圍，即可切斷電源。 件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)處于監(jiān)控狀態(tài)時(shí) ， 具有以下功能 : (1)利用功能鍵分別控制冷凍室溫度、冷藏室溫度等 。 (2)利用數(shù)碼管顯示冷凍室溫度、冷藏室溫度 ， 壓縮機(jī)的啟、停和報(bào)警狀態(tài) 。 (3)制冷壓縮機(jī)停機(jī)后自動(dòng)延時(shí) 3min 后方能再啟動(dòng) 。 (4)冷藏室溫度超過(guò) 18 ℃時(shí)聲光報(bào)警 ， 提醒用戶采取應(yīng)急措施 。 12 (5)開(kāi)門超過(guò) 1min 將聲光報(bào)警 ， 提醒用戶及時(shí)關(guān)門 。 (6)霜厚達(dá) 3mm時(shí)，自動(dòng)除霜。 。 (7)工作電壓 176～ 240V ， 當(dāng)欠壓或過(guò)壓時(shí) ， 禁止啟動(dòng)壓縮機(jī)并用指示燈顯示。 本系統(tǒng)硬件主要是由單片機(jī)、存儲(chǔ)器、鍵盤、顯示器、 傳感放大器、執(zhí)行器、過(guò)欠壓檢測(cè)、報(bào)警器等電路組成。 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖所示。系統(tǒng)的硬件電路由 89C51單片機(jī)、 A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC080復(fù)位電路、直流電源供電電路、鍵盤顯示電路、 LED顯示電路、電壓檢測(cè)和報(bào)警電路等組成。 圖 41 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 微電腦正常工作必備條件電路 供電直流電源 圖 42 直流電源圖 13 89C51芯片的 VCC、 、 A/D轉(zhuǎn)換器的 VREF(+)都是為 +5V供電電壓的輸入端，該電壓的獲得如上圖 52所示。 整流濾波后得到的直流輸入電壓 U1接在輸入端和公共端之間，在輸出端即可得到穩(wěn)定的輸出電壓 U0。為了改善紋波電壓，常在輸入端接入電容 C1，一般 C1的電容為 。同時(shí)在輸出端接上電容 C0，以改善負(fù)載的瞬時(shí)響應(yīng)， C0的電容一般為 。 時(shí)鐘震蕩電路 該電路由 89C51的 XTAL1和 XTAL2腳內(nèi)電路及外接的晶體和外接電容等組成。震蕩電路產(chǎn)生的震蕩信號(hào)提供給微電腦電路作為時(shí)基信號(hào)。震蕩電路的震蕩頻率為 6MHZ，由晶體震蕩頻率確定。 圖 43 晶體振蕩電路 復(fù)位電路 如圖 44所示， 89C51的 RST腳為復(fù)位信號(hào)輸入端，低電平復(fù)位，在每次開(kāi)機(jī)時(shí)進(jìn)行復(fù)位，然后在 +5V的高電平進(jìn)入工作狀態(tài)。 10uS電容用于使芯片在反復(fù)上電的情況下得到可靠復(fù)位。