【正文】 S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10U?S T C 8 9 C 5 2a1b2c3d4e5f6g7dp8P19P210P311P412D S ?D P Y _ 7 S E G _ 41 2 3 4 5 6 7 816 15 14 13 12 11 10 9R P ?1kV C C1234J?C O N 4V C CG N DVDD3DQ2GND1D S 1 8 B 2 0U?D S 1 8 B 2 0VCCDQ GNDI n fU? I N FGNDVCCD0 D1 D2 D3 DQR e m o t eU?R E M O T EV C CG N DR?5 . 1 KR?R E S 2R?R E S 2R?R E S 2D?L E DD?L E DD?L E DX T A L 1X T A L 2R E S E T 圖 38 動(dòng)態(tài)顯示電路 21 第 4 章 遙控?cái)?shù)顯控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 軟件結(jié)構(gòu) 本系統(tǒng)是較完整的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，在硬件原理中，除了基本的擴(kuò) 展電路外，還配置了數(shù)據(jù)采集。電路圖如 圖 38所示。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 3 N o v 2 0 1 3 S h e e t o f F i l e : C : \ D o c u m e n t s a n d S e t t i n g s \ A d m i n i s t r a t o r \ 桌面 \ 新建文件夾 1 \ M y D e s i g n . d d bD r a w n B y :E A / V P31X T A L 119X T A L 218R E S E T9P 3 .7 / R D17P 3 .6 / W R16P 3 .2 / I N T 012P 3 .3 / I N T 113P 3 .4 / T 014P 3 .5 / T 115P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 0 / A D 039P 0 1 / A D 138P 0 2 / A D 237P 0 3 / A D 336P 0 4 / A D 435P 0 5 / A D 534P 0 / A D 633P 0 7 / A D 732P 2 0 / A 821P 2 1 / A 922P 2 2 / A 1 023P 2 3 / A 1 124P 2 4 / A 1 225P 2 5 / A 1 326P 2 6 / A 1 427P 2 7 / A 1 528P S E N29A L E / P30P 3 .1 / T X D11P 3 .0 / R X D10G N D20V C C40U?8 9 C 5 14 7 0 R2k9 0 1 4 圖 37 聲光報(bào)警電路 除了報(bào)警之外，本設(shè)計(jì)留出了 2個(gè)控制輸出端口，當(dāng)報(bào)警時(shí)，這兩個(gè)控制輸出口輸出低電平，不報(bào)警時(shí)輸出高電平。 發(fā)音元件采用壓電蜂鳴器，只需在其兩條引線上加 3V～ 24 V 的直流電壓，蜂鳴振蕩音響。 報(bào)警及控制輸出電路 當(dāng)達(dá)到報(bào)警條件時(shí)，要有報(bào)警信號(hào)發(fā)出。單片機(jī)的復(fù)位管腳為高電平復(fù)位，圖上的 RC 微分電路來提供復(fù)位信號(hào)。 (3) 電源電路 本次設(shè)計(jì)中， STC89C52 單片機(jī)和紅外傳感器及溫度傳感器 DS18B20 的 VCC 部分都用的是 +5V 電源。這樣電容就相當(dāng)于導(dǎo)線。電容 C C2 主要作用是幫助振蕩器起振， 其值的大小對(duì)振蕩頻率有影響，可用來對(duì)頻率微調(diào)典型值為C1=C2=20PF,當(dāng)然，單片機(jī)的工作時(shí)鐘也可由外部的振蕩器提供，一般要求 MHz～ 16 MHz 之間的方波，典型值也是 12 MHz 和 1 MHz。 51 系列單片機(jī)的時(shí)鐘可以利用內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生，只要在 XTAL1 和 XTAL2 引腳上外接定時(shí)反饋電路，內(nèi)部振蕩器便自激振蕩，產(chǎn)生時(shí)鐘輸出到內(nèi)部的定時(shí)控制邏輯電路。 P1： P1口 (~)是具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/0 端口 (準(zhǔn)雙向并行 I/O 口 )，其輸出可以推動(dòng) 4 個(gè) LSTTL 負(fù)載。 P0口每一個(gè)引腳可以推動(dòng) 8個(gè) LSTTL 負(fù)載。在訪問外部程序存儲(chǔ)器讀取指令碼時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期產(chǎn)生二次 PSEN 信號(hào)。如果是使用 AT89S51或其它內(nèi)部有程序空間的單片機(jī)時(shí)，此引腳接成高電平使程序運(yùn)行時(shí)訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，當(dāng)程序指針 PC值超過片內(nèi)程序存儲(chǔ)器地址 (如 8051/8751/89S51的 PC超過 0FFFH)時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向外部程序存儲(chǔ)器繼續(xù)運(yùn)行。在非訪問外部存儲(chǔ)器期間， ALE 引腳的輸出頻率是系統(tǒng)工作頻率的 1/16，因此可以用來驅(qū)動(dòng)其他外圍芯片的時(shí)鐘輸入。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，則此引腳接外部振蕩信號(hào)的輸入。在單片機(jī)內(nèi)部，它是一反相放大器輸入端，這個(gè)放大器 構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。 圖 35 是 STC89C52 的管腳圖。 ⑧ 全新的加密算法，這使得對(duì)于 STC89C52 的解密變?yōu)椴豢赡?，程序的保密性大大加?qiáng)，這樣 就可以有效的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)不被侵犯。 ④具有雙工 UART 串行通道。在本次設(shè)計(jì)中，報(bào)警系統(tǒng)的功能是及時(shí)的對(duì)一些事件的早期預(yù)報(bào)，不需要完成很復(fù)雜的功能，因此選用 8 位的 STC89C52 單片機(jī)就能滿足本報(bào)警器的要求。接收模塊一般采用直流 5V 電源供電，如有特殊要求可調(diào)整電壓范圍。 接收模塊使用超再生接收技術(shù)，采用 LC 振蕩電路，內(nèi)含放大整形，輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)為解碼后的高電平信號(hào)， 使用極為方便，并且價(jià)格低廉，所以被廣泛使用。 PT2262/PT2272（ SC2262/SC2272）的第 1～ 8腳是芯片的地址碼設(shè)置腳，地址碼有三個(gè)狀態(tài)：懸空、接高電平、接低電平，地址碼就好比是一張身份識(shí)別的證書，只有發(fā)射端和接收端的地址碼設(shè)置成完全相同，才能互相確認(rèn)通過。 13 圖 33 PT2262 模塊電路原理圖 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 3 N o v 2 0 1 3 S h e e t o f F i l e : C : \ D o c u m e n t s a n d S e t t i n g s \ A d m i n i s t r a t o r \ 桌面 \ 新建文件夾 1 \ M y D e s i g n . d d bD r a w n B y :123456789 1011121314151617181 0 0 n2 7 k4 7 k1 0 k4 k 71 0 k1k1 0 u1 0 k4 7 k 1 8 k1 5 0 k4 1 4 87 k 52 2 0 0 p1 0 u1k2 2 0 0 p9 0 1 82p1 0 p1pV C CP T 2 7 2 2 圖 34 PT2272 電路原理圖 PT2272 解碼芯片有不同的后綴，表示不同的功能，有 L4/M4/L6/M6 之分，其中 L 表示鎖存輸出，數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對(duì)應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下次遙控?cái)?shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)改變。 PT2262/PT2272 是臺(tái)灣普城公司生產(chǎn)的一種 CMOS 工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編解碼電路， PT2262/PT2272 最多可有 12 位 (A0A11) 三態(tài)地址端管腳 (懸空 , 接高電平 , 接低電平 )，任意組合可提供 531441 地址碼， PT2262 最多可有 6 位 (D0D5) 數(shù)據(jù)端管腳，設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從 17 管腳串行輸出，可用于無線遙控發(fā)射電路。反射型光電傳感 器，是在目標(biāo)足夠接近的時(shí)候，輸出接通。 c、反射板盲區(qū)：光束在反射的過程中，有一段區(qū)域是不能識(shí)別反射板的區(qū)域，這段區(qū)域就是反射板的盲區(qū)。距離滯后用開關(guān)距離的百分比來表示。正常情況下發(fā)光器發(fā)出的光收光器是收不到的；當(dāng)檢測(cè)物通過時(shí)擋住了光，并把光部分反射回來，收光器就收到光信 號(hào)，輸出一個(gè)開關(guān)控制信號(hào)。使用時(shí)把發(fā)光器和收光器分別裝在檢測(cè)物通過路徑的兩側(cè)，檢測(cè)物通過時(shí)阻擋 11 光路，收光器就動(dòng)作 輸出一個(gè)開關(guān)控制信號(hào)。槽形開關(guān)的檢測(cè)距離因?yàn)槭苷w結(jié)構(gòu)的限制一般只有幾厘米。 （ 2）分類和工作方式 a、槽光電開關(guān) 把一個(gè)光發(fā)射器和一個(gè)接收器面對(duì)面地裝在一個(gè)槽的兩側(cè)的 是槽形光電。接收器由光電二極管或光電三極管組成。 （ 1）紅外對(duì)管傳感器的構(gòu)成 紅外對(duì)管是通過把光強(qiáng)度的變 化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化來實(shí)現(xiàn)控制的。 紅外對(duì)管傳感器是利用被檢測(cè)物對(duì)光束的遮擋或反射，由同步回路選通電路，從而檢測(cè)物體有無的。這一點(diǎn)在進(jìn)行 DS18B20 硬件連接和軟件設(shè)計(jì)時(shí)也要給予一定的重視。 通訊距離可達(dá) 150m，當(dāng)采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離進(jìn)一步加長。當(dāng)單總線上所掛 DS18B20 超過 8個(gè)時(shí)，就需要解決微處理器的總線驅(qū)動(dòng)問題，這一點(diǎn)在進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要加以注意。 GND 為地。其中，高 8 位代表符號(hào)，“ 0”表示 t0℃ ,“ 1”表示 t0℃；低 8 位則以 ℃ /LSB(最低有效位 )的形式表示溫度值 .例如 ,對(duì)應(yīng)于 25℃的數(shù)據(jù)格式為 : MSB LSB 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 (符號(hào)位“ ” ) (溫度值“ ” ) 11001110 的補(bǔ)碼為 00110010,即被測(cè)溫度值為： t=(1 25 +1 24 +12) ℃ = 25℃ 溫度與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表 311 表 311 9 位 DS18B20 溫度與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系 溫度 /℃ 二進(jìn)制數(shù)據(jù)輸出 十六進(jìn)制數(shù)據(jù)輸出 +125 00000000 11111010 00FAH +25 00000000 00110010 0032H + 00000000 00000001 0001H 11111111 11111111 FFFFH 25 11111111 11001110 FFCEH 55 11111111 10010010 FF92H （ 2） DS18B20 的外部結(jié)構(gòu) DS18B20 采用 3 腳 PR35 封裝或 8 腳 SOIC 封裝。 DS18B20 中的溫度傳感器可完成對(duì)溫度的測(cè)量。 （ 1） DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由 4 部分組成： 64位 ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器。接收電路由 5V 電源供電，當(dāng)接收到有數(shù)據(jù)發(fā)射時(shí)，相應(yīng)的管腳輸出高電平，提示發(fā)射器有鍵按下。光電開關(guān)將輸入電流在發(fā)射器上轉(zhuǎn)換為光信號(hào)射出，接收器再根據(jù)接收到的光線的強(qiáng)弱或有無對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行探測(cè)。 6 第 3 章 遙控?cái)?shù)顯控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 總硬件原理圖 7 圖 31 總硬件原理圖 傳感器的選型和特點(diǎn) 本設(shè)計(jì)中用到了數(shù)字式溫度傳感器 DS18B20， 紅外對(duì)管傳感器， 315MHz 的PT2622/2722 遙控器。動(dòng)態(tài)顯示的原理是，各個(gè)數(shù)碼管的相同段連接在一起，共同占用 8 位段引管線；每位數(shù)碼管的陽極連在一起組成公共端。而多位數(shù)碼管， 除某一位的公共端會(huì)連接在一起，不同位的數(shù)碼管的相同端也會(huì)連接在一起。共陽型就是把多個(gè) LED