【正文】 第一章 系統(tǒng)總體設(shè)計方案及工作原理本次光電控制課程設(shè)計是設(shè)計一個有觸摸聲光功能的控制器，我們利用單片機P89V51RD2作為最小控制系統(tǒng)，另外外接一個555定時器定時，在單片機選擇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，這個觸摸聲光控制器就可以實現(xiàn)其要求功能。P89V51RD2單片機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 單片機介紹 單片機概述 單片機微型計算機是微型計算機的一個重要分支，也是頗具生命力的機種單片機微型計算機簡稱單片機，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。 通常，單片機由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計算機的基本功能部件:中央處理器、存儲器和I/O接口電路等。因此，單片機只需要和適當?shù)能浖安吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個單片機控制系統(tǒng)。 單片機經(jīng)過3代的發(fā)展，目前單片機正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，它們的CPU功能在增強，內(nèi)部資源在增多，引腳的多功能化，以及低電壓低功耗。 P89V51RB2是一款增強型80C51微控制器，包含16kB的Flash程序存儲器和1024個字節(jié)的數(shù)據(jù)RAM。P89V51RB2的典型特性是它的X2方式選項。利用該特性，用戶可以將編寫的應(yīng)用程序以傳統(tǒng)的80C51時鐘頻率(每個機器周期包含12個時鐘)或X2方式(每個機器周期包含6個時鐘)的時鐘頻率運行，選擇X2方式可在相同時鐘頻率下獲得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(頁編程)方式，可節(jié)省編程成本和上市時間。ISP編程方式不需要專用燒錄器、所需外圍電路簡單、可靠性強，近年來得到了廣泛的應(yīng)用。目前，許多新型的單片機均具有此功能。 P89V51RB2也可以采用在應(yīng)用中編程(IAP)，允許隨時對Flash程序存儲器重新配置，即使是應(yīng)用程序正在運行也不例外。 復位電路 由一個按鍵和電容串聯(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，當系統(tǒng)上電時，單片機的RST腳將會出現(xiàn)高電平，并目_這個高電平持續(xù)的時間由電路的RC值來決定。 典型的MCS51單片機在通電后，RST管腳上的高電平除了要保持有效上電復位所需的兩個機器周期外，還要繼續(xù)保持一段時間，以便振蕩器穩(wěn)定起振(低頻振蕩器通常需要幾個毫秒)。所以，上圖中將RST管腳通過一個lOuF的電容和VCC相連，再通過一個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個機器周期的高電平。 晶振電路 單片機常采用的晶振頻率為11. 0592MHz(因為可以準確地得到9600波特率或19200波特率，用十有串口通訊的場合)或12MHz(產(chǎn)生精確的微秒級時歇，方便定時操作)等。磁片電容選用25pf的。使用不同頻率的晶振時應(yīng)對應(yīng)不同容量的磁片電容，使用時可查找相關(guān)資料。 單片機選用這里選用了一片P89V51RB2單片機，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。特別注意:對十單片機的第31腳(VPP/nEA):當接高電平時，單片機在復位后從內(nèi)部ROM的OOOOII開始執(zhí)行。當接低電平時，復位后直接從外部ROM的OOOOII開始執(zhí)行。在自動控制系統(tǒng)中，大部分控制核心均為微處理器，單片機以高性能、高速度、體積小、價格低廉、穩(wěn)定可靠,得到廣泛應(yīng)用，成為設(shè)計的首選微控制器，單片機結(jié)合簡單的按口電路即可構(gòu)成單片機最小系統(tǒng)，它是智能控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，也是測控、監(jiān)控的重要組成部分。 單片機的最小系統(tǒng)簡介單片機最小系統(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可以工作的系統(tǒng)。對51系列單片機來說，最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括:單片機、晶振電路、復位電路。下面是本課程設(shè)計所用的最小系統(tǒng)電路圖，其系統(tǒng)資源完全開放，已經(jīng)把全部的I//0端口資源提供出來，該單片機采用12MHz晶振，配合其它模塊板或自行搭建用戶電路可實現(xiàn)任意實驗功能。板上電路簡潔實用，按口設(shè)計靈活，使用方便，也可在課程設(shè)計結(jié)束后繼續(xù)開發(fā)各種功能。圖 功能框圖和管腳