【正文】 選定后，如果輸入 /輸出作很小的變動時，只需修改相應程序即可，無須對系統(tǒng)連線做較大的修改，減少了現(xiàn)場調(diào)試的工作量，使用起來靈活方便。這使整個系統(tǒng)的花費大大減少。 第二部分：硬件部分 第一章 單片機控制系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ) MCS－ 51 系列單片機是 80 年代推出的 8 位單片微型計算機，共有 P0～ P3四個這樣的并行口，可提供 32根 I/O 線，每根線都是雙向的，其余用于芯片控制的寄存器中。 128 字節(jié) RAM、 4k字節(jié) ROM和中斷、串行口及定時器模塊外，還有 4組 I/O 口 P0～P3，余下的就是 CPU 的全部組成。 （ 3） ～ P2口 8位雙向口線（在引腳的 21～ 28 號端子）。 P2口有兩個功能： ○1 、擴展外部存儲器時，當作地址總線使用 ○2 、做一般 I/O 口使用，其內(nèi)部有上拉電阻； P3口有兩個功能： 除了作為 I/O 使用外（其內(nèi)部有上拉電阻），還有一些特殊功能，由特殊寄存器來小區(qū)自動化立體車 庫 12 設(shè)置，具體功能請參考我們后面的引腳說明。在更多的場合是根據(jù)應用的需要，把幾條端口線設(shè)置為第二功能，而另外幾條端口線處于第一功能運行狀態(tài)。 ALE/PROG：地址鎖存 允許 /編程線，配合 P0口引腳的第二功能使用。 EA/VPP：內(nèi)部和外部程序存儲器的選擇線 。 XTAL1 和 XTAL2：接外部石英晶體 。在實際的單片機應用系統(tǒng)中，應根據(jù)系統(tǒng)程序來選擇程序存儲器的容量和供應狀態(tài)。 程序存儲器的尋址范圍為 0000H～ FFFFH。 8051 有 5個中斷源，其相應的入口地址如下表〈 5〉： 0003H 外部中斷 0入口地址 000BH 定時器 0 溢出中斷入口地址 0013H 外部中斷 1入口地址 001BH 定時器 1 溢出中斷入口地址 0023H 串行口發(fā)送 /接受中斷入口地址 系統(tǒng)應用程序的第一條指令的入口必須是 0000H，這樣，單片機復位后可立即運行系統(tǒng)應用程序。 （ 2）表格常數(shù)的查表操作?？臻g劃分有工作寄存器、位尋址區(qū)、堆棧與數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。位尋址區(qū)共有 128 位，占用 20H～ 2FH 單元，其位尋址為 00H～ 7FH，小區(qū)自動化立體車 庫 15 依次從 20H 最低位排向 2FH 的最高位。 30H～ 7FH單元。片外數(shù)據(jù)存儲器只能和累加器 A交換數(shù)據(jù)，通過地址指針 DPTR 或工作寄存器 Ri間接尋址。 1．單片機的復位狀態(tài) 單片機的復位都是靠外部電路實現(xiàn)的，在時鐘電路工作后，只要在單片機的 RST引腳上出現(xiàn) 24 個振蕩脈沖（ 2 個機器周期）以上的高電平，單片機便實現(xiàn)初始化狀態(tài)復位。復位不影響單片機內(nèi)部的 RAM狀態(tài)。 小區(qū)自動化立體車 庫 16 V CC MCS 51RST / VPD V SS + 5 V CR 1 R 2 圖〈 8〉開關(guān)與上電復位電路 在復位電路中，干擾容易串入復位端，在大多數(shù)情況下不會造成單片機錯位復位，但會引起內(nèi)部某些寄存器錯位復位。每個中斷源都可以通過對中斷優(yōu)先級寄存器 IP 中相應位的置位或清零而編程為二級中斷中的任一級。假如同時收到同級的不同中斷請求，則按照內(nèi)部查詢的次序決定服務(wù)對象。 EA=0 全部中斷被關(guān)閉。 EX1=0 為關(guān)閉 ET0 定時器 0溢出中斷開放或關(guān)閉。這只要用軟件向中斷開放寄存器IE 中 的相應位置位或清零即可。 ITX=0， INTX腳上為低電平觸發(fā)中斷。它們都可通過軟件編程來改變其 I/O 口的工作方式。對 B口來說可有基本輸入輸出方式和選通輸入輸出方式兩種：對 A 口來說除上述兩種方式外，還可有雙向傳送方式；對 C 口小區(qū)自動化立體車 庫 21 來說可有基本輸入輸出方式和選通輸入輸出控制、雙向傳送控制方式。 3 電參數(shù)： μ 8255 的直流參數(shù) 參數(shù)名稱 符號 測試條件 規(guī)范值 單位 最大 最小 輸入低電平電壓 VIL V 輸入高電平電壓 VIH VCC V 輸出低電平電壓（數(shù)線） VOL IOL= V 輸出低電平電壓（外口） VOL IOL= V 輸出高電平電壓（數(shù)線） VOH IOH=400uA V 輸出高電平電壓 （外口） VOH IOH=200uA V 達林頓驅(qū)動電流 IDAR REXT=750Ω VEXT= μ A 電源電流 ICC 120 μ A 小區(qū)自動化立體車 庫 22 4 8255 工作方式 8255 有三種基本工作方式： 輸入負載電流 IIL VIN=VCC～ OV 177。端口 A 有方式 0、方式 和方式 2三種，而端口 B 只能工作于方式 0 和方式 1。在此次設(shè)計中，我們選用 8051，我們估計程序總長 4KB 左右，為此選用8KB 的 E2PROM2864，留有一定余量。 3） . E2PROM2864A 的工作方式 表〈二〉中給出了 Intel 公司生產(chǎn)的常見 2864A 的工作方式。 ⑵ 讀方式 小區(qū)自動化立體車 庫 26 當 CE 和 OE 均為低電平而 WE為高電平時，內(nèi)部的數(shù)據(jù)緩沖器被打開，數(shù)據(jù)送上總線，此時可進行讀操作。高 8位由 P2口輸出，低 8位由 P0口輸出。在小區(qū)自動化立體車庫中，所用的 74LS373 式地址鎖存器。 Q7～ Q0 ： 8位數(shù)據(jù)輸出線。當該信號為低電平時，鎖存器中數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)輸出線。 在這次設(shè)計中我們主要運用了二進制譯碼器，而二進制譯碼器又主要運用了 38譯碼器和 24譯碼器兩種，下面主要對這兩種譯碼器做主要介紹。輸入的 3 位二進制代碼共有 8種狀態(tài)，譯碼器將每個輸入代碼譯成對應的一根輸出線上的高、低電平信號。它們之間的對應關(guān)系如表〈 1〉所示。OE 端由 8051 的程序存儲器允許輸出端控制 PSEN 控制。這次設(shè)計中我們根據(jù)容量的選擇，運用了型號為 6264 的 SRAM， 6264 的引腳圖如圖〈一 〉所示，引腳功能描述如下：。 N C V CC A 12 WE A 7 CS A 6 6 A 8 A 5 2 A 9 A 4 6 A 11 A 3 4 OE A 2 A A 10 A 1 CE A 0 D 7 D 0 D 6 D 1 D 5 D 2 D 4 G ND D 3 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 1小區(qū)自動化立體車 庫 32 OE：讀選通信號輸入線，低電平有效。 CE OE WE CS 輸入 / 輸出 D0～ D7 6264 引腳號 （20） （22） （27） （26） （ 11～ 13， 15～19） 寫 VIL 任意 VIL VIH DIN 讀 VIL VIL VIH VIH DOUT 未選中 VIH 任意 任意 任意 高阻 未選中 任意 任意 任意 VIL 高阻 輸出禁止 VIL VIH VIH VIH 高阻 小區(qū)自動化立體車 庫 33 R DW RP2 . 4P2 . 3P2 . 2P2 . 1P2 . 0P0 . 7P0 . 6P0 . 5P0 . 4P0 . 3P0 . 2P0 . 1P0 . 0A L E8051E AD7D6D5D4D3D2D1D0G74LS373Q7Q6Q5Q4Q3Q2Q1Q0O EO EW EC sA1 2A1 1A1 0A9A8A7A6A5A4A3A2A1A06264D7D6D5D4D3D2D1D02 53 11 71 62 52 42 32 22 13 23 33 43 53 63 73 83 93 01 81 71 41 38741 11 91 61 51 2965212 22 72 022 32 12 434567891 01 91 81 71 61 51 31 21 13 第 四 章 電源系統(tǒng)設(shè)計與監(jiān)控 本章主要介紹單片機系統(tǒng)的電源設(shè)計與實施系統(tǒng)監(jiān)控。 這一章我們分為兩部分進行介紹：第一部分， 電源設(shè)計；第二部分，單片機的監(jiān)控。在此系統(tǒng)中，由于還有數(shù)字電源，故此我們采用三電源供電。如圖 所示。故在變壓器選擇上，我們采用圖 所示的變壓器。 7， 8端為次級繞組 3 端，接 IC 卡 芯片所需的適當?shù)淖儔?器二次電壓 (U4)。使電網(wǎng)的電壓和電流得以很好的利用。 u1 u20w t0w t 圖 單相橋輸 出電壓波形 在這個系統(tǒng)中， U2側(cè)的整流電壓為 :UO1= U2 =18V,。 U4 側(cè)整流電壓為：UO3=UO2=9V, URM3=, IO3=100mA。 1 ）交流端濾波 任何電源線上的傳導干擾信號，都可以用共模和差模干擾信號來表示，單片機應用系統(tǒng)電源交流端的應簡單可靠并能同時抑制兩種干擾信號。 .電路如圖 ～ 2 2 0 V5 0 H Z1 m H2 u F 2 u F1 m H 圖 交流端濾波 2）直流端濾波 直流端濾波主要為了抑制高頻干擾，通常采用電容濾波就足夠了。電容取值 2200Uf。 由于 8051 等芯片最大的電源電流為 125mA，因此我們選擇 W78L05，它的輸出電流為 100mA,最大功耗為 500mW；而固態(tài)繼電器的負載電流大約在 100mA～ 300 mA，故我們選擇 W78M15 三端穩(wěn)壓器，它的輸出電流為 500mA,功耗為 1W，具體參數(shù)見表 2： 表 2 W78L05 ,W78M15 穩(wěn)壓器的電參數(shù) 型號 W78L05 W78M15 單位 典型輸入電壓 10 23 V 最小輸入電壓 V 輸出電壓 VOUT/V 最小 典型 最大 最小 典型 最大 V 5 15 Vin=8~20V Vin=18~30V 靜態(tài)電流Id 6 6 mA 最大輸出 100 500 mA 小區(qū)自動化立體車 庫 38 電流 IOUTMAX 最小輸入輸出壓差 V 輸出阻抗（ f=1KHZ） 15 MΩ 功耗 500 1000 mW 工作溫度 － 40～ 85℃ ℃ 在使用三端穩(wěn)壓器時應注意防止產(chǎn)生自激振蕩。這樣一旦輸入端出現(xiàn)短路，集成穩(wěn)壓器內(nèi)部電路中的功率調(diào)整管可以及時泄放。 小區(qū)自動化立體車 庫 39 ~ 220 V50 HZU 1U 2U 3U 4+0 . 33 uFW 78 L 05C 1 C 2VD 3IN 41480 . 1 uF2200 uFC 3++0 . 33 uFW 78 M 15C 1 C 2VD 1IN 41480 . 1 uF2200 uFC 3++R模 擬 D C 1 5 V+0 . 33 uFW 78 L 05C 1 C 2VD 1IN 41480 . 1 uF2200 u