【正文】 可作輸出口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。與AT89C51不同之處是，輸入（）和輸入（）。FLASH編程和程序校驗(yàn)期間，P1接收低8位地址。P2口——P2是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。對(duì)端口P2寫(xiě)“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX@DPTR指令）時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問(wèn)8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行MOVX@RI指令）時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。FLASH編程或校驗(yàn)時(shí)，P2亦接收高位地址和一些控制信號(hào)。P3口——P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P3口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。對(duì)P3口寫(xiě)入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時(shí)，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流。P3口除了作為一般的I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表21所示。表21 引腳號(hào)功能特性T2（定時(shí)/計(jì)數(shù)器2外部計(jì)數(shù)脈沖輸入），時(shí)鐘輸出T2EX（定時(shí)/計(jì)數(shù)2捕獲/重裝載觸發(fā)和方向控制）表22 端口三的功能介紹端口引腳第二功能RXD(串行輸入口)TXD(串行輸出口)INTO(外中斷0)INT1(外中斷1)TO(定時(shí)/計(jì)數(shù)器0)T1(定時(shí)/計(jì)數(shù)器1)WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通)RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)此外，P3口還接收一些用于FLASH閃存編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。RST——復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將是單片機(jī)復(fù)位。ALE/PROG——當(dāng)訪問(wèn)外部程存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般情況下，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。對(duì)FLASH存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE禁止位無(wú)效。PSEN——程序儲(chǔ)存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過(guò)兩次PSEN信號(hào)。EA/VPP——外部訪問(wèn)允許，欲使CPU僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000HFFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的指令。FLASH存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。［１］ 霍耳傳感器（HD3020）霍耳傳感器是利用半導(dǎo)體的磁電效應(yīng)中的霍耳效應(yīng)，將被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換成霍耳電勢(shì)。(1)、霍耳效應(yīng)：將一載流體置于磁場(chǎng)中靜止不動(dòng)，若次載流體中的電流方向與磁場(chǎng)方向不相同時(shí)，則在此載流體中平行于由電流方向和磁場(chǎng)方向所組成的平面上將產(chǎn)生電勢(shì)，此電勢(shì)稱為霍耳電勢(shì)，此現(xiàn)象稱為霍耳效應(yīng)?；舳妱?shì) U=BbI/neb式中：B——外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度： I——通過(guò)基片的電流； n——基片材料中的載流子濃度； e——電子電荷量； b——基片寬度； d——基片厚度。 (2)、 霍耳元件一般采用具有N型的鍺、銻化銦和砷化銦等半導(dǎo)體單晶材料造成。銻化銦元件的輸出較大，但受溫度的影響也較大。鍺元件的輸入雖小，但它的溫度性能和線性度卻比較好。砷化銦元件的輸出信號(hào)沒(méi)有銻化銦元件大，但是受溫度的影響卻比銻化銦要小，而且線性度也較好，因此，采用砷化銦做霍耳元件的材料受到普遍重視。一般地，在高精度測(cè)量中，大多采用鍺和砷化銦元件；作為敏感元件時(shí)，材料采用銻化銦元件。 霍耳元件的結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，它由霍耳片、引線和殼體組成?；舳且粔K矩形半導(dǎo)體薄片。在長(zhǎng)邊的兩個(gè)端面上焊上兩根控制電流端引線，在元件短邊的中間以點(diǎn)的形式焊上兩根霍耳輸出端引線，在焊接處要求接觸電阻小，而且呈純電阻性質(zhì)。霍耳片一般用非磁性金屬、陶瓷或環(huán)氧樹(shù)脂封裝。［２］ 施密特觸發(fā)器（4093）(1)、特點(diǎn)： ，其維持和轉(zhuǎn)換完全取決于輸入電壓的大小。b. 電壓傳輸特性特殊 ，有兩個(gè)不同的閾值電壓（正向閾值電壓 和負(fù)向閾值電壓 ） ，從而輸出邊沿陡峭的矩形脈沖。 (2)、電壓傳輸特性 圖22 電壓傳輸特性曲線有兩種情況：左圖中輸入與輸出為 反相關(guān)系，右圖中輸入與輸出為 同相關(guān)系(3)、施密特觸發(fā)器的應(yīng)用： 三角波、正弦波及其它不規(guī)則信號(hào) → 矩形脈沖。圖23(a)所示為用施密特觸發(fā)器將正弦波變換成同周期的矩形脈沖。 圖 23 波形曲線圖a） 當(dāng)傳輸?shù)男盘?hào)受到干擾而發(fā)生畸變時(shí)，可利用施密特觸發(fā)器的回差特性，將受到干擾的信號(hào)整形成較好的矩形脈沖，如圖 所示。 如輸入信號(hào)為一組幅度不等的脈沖， 可將輸入幅度大于 的脈沖信號(hào)選出來(lái)， 而幅度小于 的脈沖信號(hào)則去掉了。［３］ 圖 23 波形曲線圖b） LED顯示器 LED顯示器是由發(fā)光二機(jī)管構(gòu)成的最為常用的顯示器，數(shù)字LED顯示器利用7個(gè)發(fā)光二機(jī)管顯示數(shù)字，通常被稱為七段LED顯示器或數(shù)碼管，另外數(shù)碼管中還有一個(gè)圓點(diǎn)型發(fā)光二機(jī)管，用于顯示小數(shù)點(diǎn)。LED顯示器有共陽(yáng)極接法和共陰極接法的。共陽(yáng)極接法的發(fā)光二機(jī)管的陽(yáng)極連在一起構(gòu)成公共陽(yáng)極，使用時(shí)，公共陽(yáng)極接+5V電壓，在陰極輸入低電平，發(fā)光二機(jī)管導(dǎo)通發(fā)光；共陰極接法的發(fā)光二機(jī)管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極，使用時(shí)，公共陰極接地，在陽(yáng)極兩端輸入高電平時(shí)，發(fā)光二機(jī)管就導(dǎo)通發(fā)光。，工作電流每段約為100MA，直接接+5V電平上會(huì)使數(shù)碼管發(fā)亮導(dǎo)致?lián)p壞，需接一個(gè)100—300的限流電阻。LED數(shù)碼管具有：低耗能、低損耗、低壓、壽命長(zhǎng)、耐老化、防曬、防潮、防火、防高低溫，對(duì)外界環(huán)境要求低易于維護(hù)，同時(shí)其精確度比較高，操作簡(jiǎn)單。［４］ MC7805三端穩(wěn)壓器 該系列穩(wěn)壓器有過(guò)流、過(guò)熱和調(diào)整管安全工作區(qū)保護(hù)，以防止過(guò)載而損壞。三斷固定式穩(wěn)壓器的基本電路如圖24所示，只要把正輸入電壓Ui加到MC7805的輸入端，MC7805的公共端接地，其輸出端便能輸出芯片標(biāo)稱正電壓U。，在實(shí)際應(yīng)用電路中，芯片輸入端和輸出端與地之間除分別接大電容濾波電容外，通常還需在芯片引出腳根部接小電容到地。C3用于抑制芯片自激震蕩，C4用于壓榨芯片的高頻帶寬，減小高頻噪聲。圖24 MC7805三端穩(wěn)壓器電路 發(fā)光二極管和光敏二極管發(fā)光二極管發(fā)光二極管是一種直接能把電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽艿陌雽?dǎo)體器件。與其它發(fā)光器件相比，具有體積小、功耗低、發(fā)光均勻、穩(wěn)定、響應(yīng)速度快、壽命長(zhǎng)和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種電子儀器、音響設(shè)備、計(jì)算機(jī)等作電流指示、音頻指示和信息狀態(tài)顯示等。 光二極管的管芯結(jié)構(gòu)與普通二極管相似，由一個(gè)PN結(jié)構(gòu)成。當(dāng)在發(fā)光二極管PN結(jié)上加正向電壓時(shí)，空間電荷層變窄，載流子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)大于漂移運(yùn)動(dòng)，致使P區(qū)的空穴注入N區(qū)，N區(qū)的電子注入P區(qū)。當(dāng)電子和空穴復(fù)合時(shí)會(huì)釋放出能量并以發(fā)光的形式表現(xiàn)出來(lái)。 光二極管的種類很多，按發(fā)光材料來(lái)區(qū)分有磷化鎵（GaP）發(fā)光二極管、磷砷化鎵（GaAsP）發(fā)光二極管、砷鋁鎵（GaAIAs）發(fā)光二極管等；按發(fā)光顏色來(lái)分有發(fā)紅光、黃光、綠光以及眼睛看不見(jiàn)的紅外發(fā)光二極管等；若按功率來(lái)區(qū)別可分為小功率（HG 400系列）、中功率（HG50系列）和大功率（HG52系列）發(fā)光二極管：另外還有多色、變色發(fā)光二極管等等。 小功率的發(fā)光二極管正常工作電流在10 ～ 30mA范圍內(nèi)。 ～ 3V范圍內(nèi)。發(fā)光二極管的反向耐壓一般在6V左右。 發(fā)光二極管的伏安特性與整流二極管相似。為了避免由于電源波動(dòng)引起正向電流值超過(guò)最大允許工作電流而導(dǎo)致管子燒壞，通常應(yīng)串聯(lián)一個(gè)限流電阻來(lái)限制流過(guò)二極管的電流。由于發(fā)光二極管最大允許工作電流隨環(huán)境溫度的升高而降低，因此，發(fā)光二極管不宜在高溫環(huán)境中使用。光敏二極管光敏二極管也叫光電二極管。當(dāng)光線照射PN結(jié)時(shí)，可以使PN結(jié)中產(chǎn)生電子一空穴對(duì)，使少數(shù)載流子的密度增加。這些載流子在反向電壓下漂移，使反向電流增加。因此可以利用光照強(qiáng)弱來(lái)改變電路中的電流。光敏二極管是光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體器件，與光敏電阻相比具有靈敏度高、高頻性能好、可靠性好、體積小、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)人射光子在基區(qū)及集點(diǎn)電區(qū)被吸收而產(chǎn)生電子—空穴對(duì)時(shí)，變形成光生電壓。由此生成的光生電流由基極進(jìn)入發(fā)射極，從而在集電極回路中得到了一個(gè)放大了的信號(hào)電流。 在設(shè)計(jì)中發(fā)光二極管和光敏二極管組成一部分來(lái)完成跑道標(biāo)志檢測(cè)。發(fā)光二極管檢測(cè)到白紙發(fā)光，當(dāng)小車(chē)檢測(cè)到黑線時(shí)，發(fā)光二極管會(huì)熄滅，光源的變化反射到光敏二極管并驅(qū)動(dòng)電路完成一次黑線檢測(cè)，系統(tǒng)中斷一次。[5] 三極管的開(kāi)關(guān)作用雙極型三極管由管芯，三個(gè)引出電極和外殼組成。外殼的形狀和所用的材料各由不同。管芯由三層P型和N型半導(dǎo)體結(jié)合在一起構(gòu)成，由NPN型和PNP型兩種，因?yàn)樵诠ぷ鲿r(shí)由電子和空穴兩種載流子參與導(dǎo)電過(guò)程，故稱這類三極管為雙極型三極管。若以基極b和發(fā)射極e的發(fā)射界作為輸入回路，則可以測(cè)出表示輸入電壓Vbe和輸入電流iB之間的關(guān)系特性曲線，這個(gè)曲線稱為輸入特性曲線并近似與指數(shù)曲線?！?，～。工作時(shí)分三個(gè)區(qū)域，飽和區(qū)，放大區(qū)和截止區(qū)。放大區(qū)的特點(diǎn)是iC隨著iB成正比地變化，而幾乎不收Vce變化的影響。飽和區(qū)的特點(diǎn)是iC不在隨iB以一定比例增加而趨向飽和?！Ｔ谏疃蕊柡蜖顟B(tài)下。截止區(qū)的特點(diǎn)iC幾乎等于零。這時(shí)僅有極微小的反向穿透電流過(guò)。輸入特性曲線圖如25所示。圖2－5 輸入特性曲線圖作開(kāi)關(guān)作用時(shí)只工作飽和及截止?fàn)顟B(tài)。飽和時(shí)導(dǎo)通截止時(shí)關(guān)斷。 單元電路的設(shè)計(jì)以下將介紹電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電機(jī)調(diào)速、傳感脈沖檢測(cè)和顯示電路. 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路本系統(tǒng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路采用兩對(duì)互補(bǔ)三極管，利用單片機(jī)117腳電位的高低去控制三極管的截止和導(dǎo)通狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)小汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)功能。為了防止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)對(duì)單片機(jī)的干擾影響，提高單片機(jī)的穩(wěn)定性，本電路在電機(jī)的兩端加了抗干擾電容，其電路圖26。圖26 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 電機(jī)調(diào)速電路。，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓為+，小車(chē)進(jìn)入高速行駛狀態(tài)；，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓為+，小車(chē)進(jìn)入低速行駛狀態(tài)。，電機(jī)供電三極管D880截止，關(guān)閉電機(jī)電源實(shí)現(xiàn)停車(chē)功能；，D880輸出電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓，小車(chē)按單片機(jī)的指令執(zhí)行各種功能。圖27 電機(jī)調(diào)速電路 傳感脈沖檢測(cè)電路檢測(cè)電路由霍爾元件里程檢測(cè)、跑道標(biāo)志光電管檢測(cè)兩部分組成，如下圖28和29。用于里程累計(jì)的脈沖信號(hào)由霍爾元件檢測(cè)?；魻栐惭b在后左輪，車(chē)輪每轉(zhuǎn)一周就由其產(chǎn)生一個(gè)低電平脈沖，使單片機(jī)外部中斷1產(chǎn)生中斷，從而使里程脈沖數(shù)累計(jì)一次。根據(jù)本小車(chē)輪子的周長(zhǎng)，每轉(zhuǎn)6周為1米，所以每累計(jì)6個(gè)脈沖就是1米。