觸摸聲光控制器光電控制課程設(shè)計(jì)(已修改)
2025-07-11 17:43 本頁(yè)面
【正文】 第一章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案及工作原理本次光電控制課程設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)一個(gè)有觸摸聲光功能的控制器，我們利用單片機(jī)P89V51RD2作為最小控制系統(tǒng)，另外外接一個(gè)555定時(shí)器定時(shí)，在單片機(jī)選擇P21和P22分別作為輸入和輸出端口，與觸摸聲音控制電路相連接，加上正確的程序，這個(gè)觸摸聲光控制器就可以實(shí)現(xiàn)其要求功能。P89V51RD2單片機(jī)聲音與觸摸電路受控部分受控部分感光電路 控制系統(tǒng)原理圖第二章 單片機(jī)介紹 單片機(jī)概述 單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，也是頗具生命力的機(jī)種單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。 通常，單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計(jì)算機(jī)的基本功能部件:中央處理器、存儲(chǔ)器和I/O接口電路等。因此，單片機(jī)只需要和適當(dāng)?shù)能浖安吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。 單片機(jī)經(jīng)過(guò)3代的發(fā)展，目前單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，它們的CPU功能在增強(qiáng)，內(nèi)部資源在增多，引腳的多功能化，以及低電壓低功耗。 P89V51RB2是一款增強(qiáng)型80C51微控制器，包含16kB的Flash程序存儲(chǔ)器和1024個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)RAM。P89V51RB2的典型特性是它的X2方式選項(xiàng)。利用該特性，用戶可以將編寫(xiě)的應(yīng)用程序以傳統(tǒng)的80C51時(shí)鐘頻率(每個(gè)機(jī)器周期包含12個(gè)時(shí)鐘)或X2方式(每個(gè)機(jī)器周期包含6個(gè)時(shí)鐘)的時(shí)鐘頻率運(yùn)行，選擇X2方式可在相同時(shí)鐘頻率下獲得2倍的執(zhí)行速度，這樣還可以極大地降低電磁干擾。Flash程序存儲(chǔ)器支持并行編程和串行在系統(tǒng)編程(ISP)。并行編程方式提供了高速的分組編程(頁(yè)編程)方式，可節(jié)省編程成本和上市時(shí)間。ISP編程方式不需要專用燒錄器、所需外圍電路簡(jiǎn)單、可靠性強(qiáng)，近年來(lái)得到了廣泛的應(yīng)用。目前，許多新型的單片機(jī)均具有此功能。 P89V51RB2也可以采用在應(yīng)用中編程(IAP)，允許隨時(shí)對(duì)Flash程序存儲(chǔ)器重新配置，即使是應(yīng)用程序正在運(yùn)行也不例外。 復(fù)位電路 由一個(gè)按鍵和電容串聯(lián)電阻構(gòu)成，結(jié)合“電容電壓不能突變”的性質(zhì)可以知道，當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)，單片機(jī)的RST腳將會(huì)出現(xiàn)高電平，并目_這個(gè)高電平持續(xù)的時(shí)間由電路的RC值來(lái)決定。 典型的MCS51單片機(jī)在通電后，RST管腳上的高電平除了要保持有效上電復(fù)位所需的兩個(gè)機(jī)器周期外，還要繼續(xù)保持一段時(shí)間，以便振蕩器穩(wěn)定起振(低頻振蕩器通常需要幾個(gè)毫秒)。所以，上圖中將RST管腳通過(guò)一個(gè)lOuF的電容和VCC相連，再通過(guò)一個(gè)10K歐姆的電阻和GND相連，就是要讓RC組合可以在RST腳上產(chǎn)生不少2個(gè)機(jī)器周期的高電平。 晶振電路 單片機(jī)常采用的晶振頻率為11. 0592MHz(因?yàn)榭梢詼?zhǔn)確地得到9600波特率或19200波特率，用十有串口通訊的場(chǎng)合)或12MHz(產(chǎn)生精確的微秒級(jí)時(shí)歇，方便定時(shí)操作)等。磁片電容選用25pf的。使用不同頻率的晶振時(shí)應(yīng)對(duì)應(yīng)不同容量的磁片電容，使用時(shí)可查找相關(guān)資料。 單片機(jī)選用這里選用了一片P89V51RB2單片機(jī)，也可選飛利浦系列、ATMEL的89551系列、STC的STC5A系列、WIVBOVD的78E52系列或其他與MCS51系列相兼容的單片機(jī)。特別注意:對(duì)十單片機(jī)的第31腳(VPP/nEA):當(dāng)接高電平時(shí)，單片機(jī)在復(fù)位后從內(nèi)部ROM的OOOOII開(kāi)始執(zhí)行。當(dāng)接低電平時(shí)，復(fù)位后直接從外部ROM的OOOOII開(kāi)始執(zhí)行。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，大部分控制核心均為微處理器，單片機(jī)以高性能、高速度、體積小、價(jià)格低廉、穩(wěn)定可靠,得到廣泛應(yīng)用，成為設(shè)計(jì)的首選微控制器，單片機(jī)結(jié)合簡(jiǎn)單的按口電路即可構(gòu)成單片機(jī)最小系統(tǒng)，它是智能控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，也是測(cè)控、監(jiān)控的重要組成部分。 單片機(jī)的最小系統(tǒng)簡(jiǎn)介單片機(jī)最小系統(tǒng)，也可以稱為最小應(yīng)用系統(tǒng)，是指用最少的硬件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng)。對(duì)51系列單片機(jī)來(lái)說(shuō)，最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括:單片機(jī)、晶振電路、復(fù)位電路。下面是本課程設(shè)計(jì)所用的最小系統(tǒng)電路圖，其系統(tǒng)資源完全開(kāi)放，已經(jīng)把全部的I//0端口資源提供出來(lái)，該單片機(jī)采用12MHz晶振，配合其它模塊板或自行搭建用戶電路可實(shí)現(xiàn)任意實(shí)驗(yàn)功能。板上電路簡(jiǎn)潔實(shí)用，按口設(shè)計(jì)靈活，使用方便，也可在課程設(shè)計(jì)結(jié)束后繼續(xù)開(kāi)發(fā)各種功能。圖 功能框圖和管腳
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