【正文】 ................................................................................ 16 溫度傳感電路 ....................................................................................... 16 收音機模塊 .............................................................................................. 17 雙聲道功率放大電路 ........................................................................... 17 第五章 程序設計 ........................................................................................... 19 相關工具軟件 ......................................................................................... 19 TEA5767 程 序（程序清單見附錄） : .............................. 20 第六章 性能測試與分析 ............................................................................. 25 ................................................................................... 26 ................................................................................... 26 第七章 結束語 ................................................................................................... 27 致謝 ............................................................................................................................ 28 附錄 ............................................................................................................................ 29 參考文獻 .................................................................................................................. 84 焦作大學機電工程學院 單片機知識簡介 1 第一章 單片機知識簡介 什么是單片機 在一片集成電路芯片上集成微處理器 CPU（ Central Process Unit），隨機存儲器 RAM（ Random Access Memtory），只讀存儲器 ROM（ Read Only Memtory），中斷系統(tǒng)，定時器 /計數(shù)器以及 I/O 接口電路，從而構成了單芯片微型計算機，即單片機單片機具有體積小，價格低，可靠性高和易于嵌入式應用等特點，適合用 作智能儀器儀表和工業(yè)測控系統(tǒng)的前端裝置。單片機本身沒有開發(fā)能力，必須借助開發(fā)機完成應用系統(tǒng)的硬件故障和軟件故障錯誤的排除，調試完程序必須固化到單片機的內部或外部程序存儲器芯片中。新的單片機應用系統(tǒng)開發(fā)技術在近幾年有了快速的發(fā)展。 ? 控制功能和可靠性高 單片機是為了滿足工業(yè)控制而設計的，所以實時控制功能特別強，其 CPU可以對 I/O 接口直接進行操作，位操作能力更是其它計算機無法比擬的，另外，由于 CPU，存儲器，以及 I/O 接口集成在同一芯片內，各部件之間的連接緊湊，數(shù)據(jù)在傳送時受到干擾小， 且不易受環(huán)境條件的影響，所以單片機的可靠性非常高。 ? 體積小，價格低，易于產(chǎn)品化 每一片單片機既是一臺完整的微型計算機，對于批量的專用場合，一方面可以在眾多的單片機品種間進行匹配選擇，同時還可以專門進行芯片設計，使芯片功能與應用具有良好和對應關系。對單片機產(chǎn)品的引腳封裝方面，有的單片機引腳已減少到 8 個或更少，從而使應用系統(tǒng)的印刷板減小，按插件減少，安裝簡單。 在現(xiàn)代的各種電子器件中，單片機具有良好的性能價格比，這正是單片機得以廣泛應用的重要原因。 (1)能儀器儀表 單片機用于各種儀表 ，一方面提高了儀表儀器的使用功能和精度，使儀器儀表智能化，同時還簡化了儀器儀表的硬件結構，從而可以方便地完成儀器儀表的升級代換。如各種智能化電氣測量儀表，智能傳感器等。 焦作大學機電工程學院 單片機知識簡介 2 (2)機電一體化 機電一體化產(chǎn)品是集機械技術，微電子技術，自動化技術和計算機技術于一體，具有智能化特征的各種機電產(chǎn)品。單片機在機電一體化產(chǎn)品的開發(fā)中可以發(fā)揮巨大的作用。典型的產(chǎn)品如：機器人，數(shù)控機床，自動包裝機，點鈔機，醫(yī)療設備，打印機，傳真機，復印機等。 (3)實時工業(yè)控制 單片機還可以用于各種物理量的采集與控制。電流，電壓，溫度，液位，流量等物理參數(shù)的采集和控制均可以利用單片機方便地實現(xiàn)。在這類系統(tǒng)中，利用單片機作為系統(tǒng)控制器，可以根據(jù)被控對象的不同特征采用不同的智能算法，實現(xiàn)期望的控制指標，從而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量。典型應用如電動機轉速控制，溫度控制，自動生產(chǎn)線等。 (4)分布系統(tǒng)的前端模式 在較復雜的工業(yè)系統(tǒng)中，經(jīng)常要采用分布式控制系統(tǒng)完成大量的分布參數(shù)的采集。在這類系統(tǒng)中，采用單片機作為分布式系統(tǒng)的前端采集模塊。系統(tǒng)具有運行可靠，數(shù)據(jù)采集方便靈活，成本低廉等一系列有點。 (5)家用電器 家用電器是單片機的又一重要應用領域，前景十分 廣泛如空調，電冰箱，洗衣機、電飯煲，高檔洗浴設備，高檔玩具。另外，交通領域中，汽車，火車，飛機，航天等均有單片機的廣泛應用。 MCS－ 51 單片機中斷系統(tǒng) 中斷是一項重要的計算機技術，這一技術在單片機中得到了充分的繼承。Cpu 在面對多項任務，但是由于資源有限，有可能出現(xiàn)資源競爭的局面，即多個任務來爭奪一個 CPU。而中斷技術就是解決資源競爭的有效方法。采用中斷技術可以使多項任務共享一個資源，所以中斷技術實質上就是一種資源共享技術。在單片機中，中斷技術主要用于實時控制。 所謂實時控制，就是要求計算機能及時地響應被控對象提出的分析，計算和控制等請求，使被控對象保持在最佳工作狀態(tài)，以達到預定的控制效果。由于這些控制參量的請求都是隨機發(fā)出的，而且要求單片機必須作出快速響應并及時處理，因此，只有靠中斷技術才能實現(xiàn)。 MCS51 單片機的定時器 /計數(shù)器 焦作大學機電工程學院 單片機知識簡介 3 單片機 的控制應用中 ,定時是必不可少的 ,可供選擇的定時方法有 : (1) 軟件定時 軟件定時是靠執(zhí)行一個循環(huán)程序以進行的時間延遲 .軟件定時的特點是時間精確，且不需外加硬件電路。但軟件定時要占用 CPU，增加 CPU開銷，因此軟 件定時的時間不易太長。此外，軟件定時方法在某些情況下無法使用。 (2) 硬件定時 對于時間較長的定時，常使用硬件電路完成。硬件定時方法的特點是定時功能全部由硬件電路完成，不占 CPU 時間。但需通過改變電路中的元件參數(shù)來調節(jié)定時時間，在使用上不過靈活，方便。 (3) 可編程定時器定時 這種定時的方法是對通過系統(tǒng)時鐘脈沖的計數(shù)來實現(xiàn)。計數(shù)值通過程序設定，改變計數(shù)值，也就改變了定時時間，使用起來即方便，又靈活。此外，由于采用計數(shù)方法實現(xiàn)，因此，可編程定時器都兼有計數(shù)的功能，可以對外來脈沖進行計數(shù)。 單片機應用中，定 時與計數(shù)的需求較多，為了使用方便并增加單片機的功能，就干脆把定時電路集成在芯片中，成為定時器 /計數(shù)器。 MCS－ 51 內部就有兩個定時器 /計數(shù)器。 定時器 /計數(shù)器的定時和計數(shù)功能 作為基本組成內容， MCS－ 51 單片機共有 2 個可編程的定時器 /計數(shù)器，分別稱定時器 /計數(shù)器和定時器 /計數(shù)器 1。它們都是 16 位加法計數(shù)結構，分別由TH0(地址是 8CH)和 TL0（地址是 8AH）及 TH1（地址是 8DH）和 TL1（地址是 8BH）l兩個 8 位計數(shù)器組成。這 4個計數(shù)器均屬專用寄存器之列。 計數(shù)功能 所謂計數(shù)是指對外部時間進行計數(shù)。 外部時間的發(fā)生以輸入脈沖表示，因此計數(shù)功能的實質就是對外來脈沖進行計數(shù)。 MCS－ 51 芯片有 T0 和 T1兩個信號的引腳，分別是兩個計數(shù)器的計數(shù)輸入端。外部輸入的脈沖在負跳變時有效，進行計數(shù)器加 1（加法計數(shù)）。 定時功能 定時功能也是通過計數(shù)器的計數(shù)來實現(xiàn)的，不過此時的計數(shù)脈沖來自單片機的內部，即每個機器周期產(chǎn)生一個計數(shù)脈沖。也就是每個機器周期計數(shù)器加 1，由于一個機器周期等于 12個振蕩脈沖周期，因此計數(shù)頻率為振蕩頻率的 1/12。焦作大學機電工程學院 單片機知識簡介 4 如果單片機采用 12MHZ 晶體，則計數(shù)器頻率為 1Mhz,即每微妙計數(shù)器加 1。這樣不但可 以根據(jù)計數(shù)器計算出定時時間，也可以反過來按定時時間的要求計算出計數(shù)器的預置值。 1． 5 芯片簡介 AT89S52 單片機引腳如圖 ： AT89S52 單片機是標準的 40 引腳雙列直插式集成電路芯片，其各引腳功能如下： VCC： +5V 電源。 GND：接地。 RSTE：復位信號。當輸入的復位信號延續(xù)兩個機器周期以上的高電平時即為有效，用完成單片機的復位初始化操作。 XTAL1 和 XTAL2：外接晶體引線端。當使用芯片內部時鐘時，此二引線端用于外接石英晶體和微調電容；當使用外部時鐘時，用于接外部時鐘脈沖信號。 P0口： P0 口為一個 8位漏極開路雙向 I/O 口，當作輸出口使用時，必須接上拉電阻才能有高電平輸出；當作輸入 圖 AT89s52引腳圖 焦作大學機電工程學院 單片機知識簡介 5 口使用時，必須先向電路中的鎖存器寫入“ 1”，使 FET 截止，以避免鎖存器為“ 0”狀態(tài)時對引腳讀入的干擾。 P1口： P1 口是一個內部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O口，它不再需要多路轉接電路 MUX；因此它作為輸出口使用時，無需再外接上拉電阻，當作為輸入口使用時，同樣也需先向其鎖存器寫“ 1”，使輸出驅動電路的 FET 截止。 P2 口： P2 口電路比 P1 口電路多了一個多路轉接電路 MUX，這又正好與 P0 口一樣。 P2 口可以作為通用的 I/O 口使用，這時多路轉接電路開關倒向鎖豐存器 Q端。 P3 口： P3 口特點在于，為適應引腳信號第二功能的需要，增加了第二功能控制邏輯。當作為 I/O 口使用時，第二功能信號引線應保持高電平，與非門開通，以維持從鎖存器到輸出端數(shù)據(jù)輸出通路的暢通。當輸出第二功能信號時，該位應應置“ 1”，使與非門對第二功能信號的輸出是暢通的，從而實現(xiàn)第二功能信號的輸出，具體第二功能如表 1所示。焦作大學機電工程學院 DS1302， TEA5767 及液晶知識簡介 6 第二章 DS1302,TEA5767 及液晶知識簡介 DS1302 簡介 DS1302 是美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，工作電壓 為 ～ 。采用三線接口與 CPU 進行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或 RAM 數(shù)據(jù)。 DS1302 內部有一個 318 的 用于臨時性存放數(shù)據(jù)的 RAM 寄存器。 DS1302 是 DS1202 的升級產(chǎn)品，與 DS1202 兼容，但增加了主電源 /后背電源雙電源引腳，同時提供了對后背 電源進行涓細電流充電的能力。 DS1302 引腳功能及結構 DS1302 的引腳排列 ,其中Vcc1 為后備電源， VCC2 為主電源。在主電源關閉的情況下，也能保持時鐘的連續(xù)運行。 DS1302由 Vcc1 或 Vcc2 兩者中的較大者供電。當 Vcc2 大于 Vcc1＋ 時， Vcc2 給 DS1302 供電。當 Vcc2小于 Vcc1 時， DS13