【正文】
e 100mW or so, with the increasing demands for lowpower microcontroller, the current microcontroller manufacturers have adopted the basic CMOS (plementary metal oxide semiconductor process). As the 80C51 on the use of the HMOS (high density metaloxide semiconductor process), and CHMOS (highdensity plementary metaloxide semiconductor process). Although CMOS low power consumption, but because of their physical characteristics to determine their pace of work is not high enough, while the CHMOS are equipped with high speed and low power consumption characteristics, these characteristics more suitable for low power in demand as the batterypowered applications . Therefore, this process will be the SCM development in the ing period the main technology is now the conventional microcontrollers are generally in the central processing unit (CPU), random access data storage (RAM), readonly program memory (ROM), parallel and serial munication interfaces, interrupt system, timing circuits and clock circuit integrated in a single chip, enhanced integrated microcontroller, such as A / D converter, PMW (pulsewidth modulation circuit), WDT (watchdog), some microcontrollers will be LCD (LCD) driver circuit are integrated in a single the chip, so that the unit MCU contains circuitry even more, while the more powerful features. Even SCM vendors can also be tailored according to the user39。此外,現(xiàn)在的產(chǎn)品普遍要求體積小、重量輕,這就要求單片機(jī)除了功能強(qiáng)和功耗低外,還要求其體積要小。 現(xiàn)在可以說單片機(jī)是百花齊放,百家爭鳴的時(shí)期,世界上各大芯片制造公司都紛紛推出了自己的單片機(jī),從8位、16位到32位數(shù)不勝數(shù),應(yīng)有盡有,有與主流51系列兼容的,也有不兼容的。標(biāo)志寄存器PSW也是一個(gè)八位寄存器,用來存放運(yùn)算結(jié)果,如有無進(jìn)位、借位等。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置,飛機(jī)上各種儀表的控制,計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸,工業(yè)自動化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理,廣泛使用的各種智能IC卡,民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng),錄象機(jī)、攝象機(jī)、全自動洗衣機(jī)的控制,以及程控玩具、電子寵物等等,這些都離不開單片機(jī)。還有一類計(jì)算機(jī),大多數(shù)的人卻不是那么熟悉。也感謝學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)對我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)的足夠重視和支持,為我們畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行籌劃。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我的收獲很多,從方案構(gòu)思到方案的確定,電路的制作、程序調(diào)試、以及論文的撰寫和整理,我抓住了每一個(gè)提高自己的機(jī)會,每一個(gè)環(huán)節(jié)都是提高我專業(yè)和綜合能力的機(jī)會,當(dāng)然在這過程中我也遇到了很多問題,通過查閱和搜集資料去解決,在這個(gè)過程中我慢慢的學(xué)會了如何獨(dú)立去完成任務(wù),同時(shí)也付出了很多的努力和辛苦,力求把每一個(gè)環(huán)節(jié)做到最完美。電源電路是將市電220v電壓變換成為整機(jī)各個(gè)部分所需要的工作電壓,它為控制電路、數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路、穩(wěn)壓電路中各個(gè)芯片提供基準(zhǔn)電壓,、單片機(jī)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路提供+5v電源電壓和lm324芯片的供電電壓+12v、12v。 程序流程圖在程序的編寫過程中用到的編譯工具是Keil,硬件和軟件的仿真通過Proteus軟件完成,程序流程圖見圖41。8位輸入鎖存器用于存放CPU送來的數(shù)字量,是輸入數(shù)字量得到緩沖和鎖存;8位DAC寄存器用于存放待轉(zhuǎn)換數(shù)字量;8位D/A轉(zhuǎn)換電路有8位T形電阻網(wǎng)絡(luò)和電子開關(guān)組成,電子開關(guān)受8位DAC寄存器輸出控制,T形電阻網(wǎng)絡(luò)能輸出和數(shù)字量成正比的模擬電流。電壓:查引腳排布圖,看一下每段的芯片數(shù)量是多少?當(dāng)紅色時(shí),;當(dāng)綠色時(shí)。18V,177。C Topt 20 125 電源電路設(shè)計(jì)在固定輸出電壓的集成穩(wěn)壓器中,常用的是三端固定正穩(wěn)壓器7800系列和三端固定負(fù)穩(wěn)壓器7900系列,它們的輸出電壓有177。 (,),ADJ端電流標(biāo)準(zhǔn)值為50μA,最大為100μA。圖38 放大電路本單元只用到了LM324里面的2個(gè)運(yùn)算放大器構(gòu)成2級運(yùn)放,主要是將數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路輸出的電流轉(zhuǎn)換成為電壓,并用這個(gè)電壓去控制穩(wěn)壓電路輸出一個(gè)恒定的電壓值。如圖37所示。 DAC0832在電路中的應(yīng)用DAC0832是8位全MOS中速D/A轉(zhuǎn)換器,如圖36所示。與微處理器完全兼容。端的高電平直接由上電瞬間產(chǎn)生為上電復(fù)位,即自動復(fù)位;若通過按動按鈕產(chǎn)生高電平復(fù)位,則稱為手動復(fù)位。因此,時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度,時(shí)鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令,EA應(yīng)該接VCC。如果需要,通過將地址為8EH的SFR的第0位置“1”,ALE操作將無效。晶振工作時(shí),RST腳持續(xù)2 個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。在使用8位地址(如MOVX RI)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí),P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。作為輸入使用時(shí),被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因,將輸出電流(IIL)。作為輸出口,每位能驅(qū)動8個(gè)TTL邏輯電平。第3章 單元電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)電路設(shè)計(jì) AT89S51單片機(jī)AT89S51是一個(gè)低功耗,高性能CMOS 8位單片機(jī),片內(nèi)含4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造,兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS 51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu),芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元,功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。隨著電子行業(yè)的發(fā)展,它不耐用的弊端已經(jīng)使它逐漸離開歷史的舞臺。數(shù)控穩(wěn)壓電源是電子行業(yè)發(fā)展的必然產(chǎn)物。穩(wěn)壓方式均是采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路,對過載進(jìn)行限流和截流保護(hù),電路構(gòu)成復(fù)雜,穩(wěn)壓精度也不高。當(dāng)今電源技術(shù)融合了電氣、電子、系統(tǒng)集成、控制理論、材料等諸多學(xué)科領(lǐng)域。 digital pipe。當(dāng)今電源技術(shù)融合了電氣、電子、系統(tǒng)集成、控制理論、材料等諸多學(xué)科領(lǐng)域。電源的控制電路選用AT89S51單片機(jī)為核心,以及數(shù)/模轉(zhuǎn)換功能,具有線路簡單、穩(wěn)定性好、顯示清晰直觀等特點(diǎn)。數(shù)字可調(diào)穩(wěn)壓電源則采用先進(jìn)的數(shù)顯技術(shù),使測量結(jié)果一目了然,只要儀表不發(fā)生跳數(shù)現(xiàn)象,測量結(jié)果就是唯一的,不僅保證讀數(shù)的客觀性與準(zhǔn)確性,還符合人們的讀數(shù)習(xí)慣,能縮短讀數(shù)和記錄的時(shí)間。而整個(gè)穩(wěn)壓過程是由電源變壓器、整流、濾波、穩(wěn)壓等四部分組成。這就需要通過變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓電路將交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電。與此同時(shí),由于它擴(kuò)展能力很強(qiáng),功能日趨完善而擴(kuò)展到人們生活的各個(gè)方面。方案三:采用單片機(jī)的方法采用單片機(jī)的數(shù)字穩(wěn)壓電源是將數(shù)字電路和單片機(jī)很好地結(jié)合在一起,不但能夠達(dá)到數(shù)字電路的效果,而且能夠大大地簡化復(fù)雜的純數(shù)字電路??臻e模式下,CPU暫停工作,而RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器,串行口,外中斷 系統(tǒng)可繼續(xù)工作,掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù),停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。在這種模式下,P0具有內(nèi)部上拉電阻。引腳號第二功能: T2(定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的外部計(jì)數(shù)輸入),時(shí)鐘輸出 T2EX(定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號和方向控制) MOSI(在系統(tǒng)編程用) MISO(在系統(tǒng)編程用) SCK(在系統(tǒng)編程用)P2口:P2口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,P2輸出緩沖器能驅(qū)動4個(gè)TTL邏輯電平。對P3端口寫“1”時(shí),內(nèi)部上拉電阻把端口拉高,此時(shí)可以作為輸入口使用。DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下,復(fù)位高電平有效。這個(gè)ALE使能標(biāo)志位(地址為8EH的SFR的第0位)的設(shè)置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。這樣振蕩器發(fā)出的脈沖直接送入內(nèi)部時(shí)鐘電路,如圖33所示。若運(yùn)行過程中,需要程序從頭執(zhí)行,只需按動按鈕即可。圖35 DAC0832引腳功能 DAC0832的主要特性參數(shù)分辨率為8位;電流穩(wěn)定時(shí)間1us;可單緩沖、雙緩沖或直接數(shù)字輸入;只需在滿量程下調(diào)整其線性度;單一電源供電(+5V~+15V);低功耗,200mW。參考電壓為10V-+10V。共模輸入范圍包括負(fù)電源,因而消除了在許多應(yīng)用場合中采用外部偏置元件的必要性。這是一種很常用的穩(wěn)壓器,其外型不同于普通的小功率三極管如圖所示39,317穩(wěn)壓塊的輸出電壓變化范圍是Vo=—37V(高輸出電壓的317穩(wěn)壓塊如LM317HVA、LM317HVK等,其輸出電壓變化范圍是Vo=—45V),所以R2/R1的比值范圍只能是0—。穩(wěn)壓器在空載時(shí)工作電流最小,此時(shí),為保證額定的輸出電壓值,R的取值應(yīng)為R=(31) 取標(biāo)稱值120Ω。8V,177。電源電路如圖311所示。優(yōu)點(diǎn)是編程簡單,顯示亮度高,缺點(diǎn)是占用I/O端口多,如驅(qū)動5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要58=40根I/O端口來驅(qū)動,要知道一個(gè)89S51單片機(jī)可用的I/O端口只有32個(gè),實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動器進(jìn)行驅(qū)動,增加了硬件電路的復(fù)雜性。穩(wěn)壓電路主要是受放大電路所輸出的電壓控制,將其電壓穩(wěn)定輸出,并且將誤差電壓控制在最小的范圍內(nèi)。中斷服務(wù)設(shè)計(jì)是本設(shè)計(jì)的主體,按鍵掃描、讀取按鍵、電壓檢測、電壓轉(zhuǎn)化、延時(shí)等功能都是通過中斷服務(wù)程序來實(shí)現(xiàn)的,由附錄4原理圖可知,本電路中只用到了外部中斷0,但是觸發(fā)的方式是按鍵觸發(fā)。 整機(jī)原理圖原理圖的設(shè)計(jì)是完全按照方框圖去設(shè)計(jì)的,每一個(gè)環(huán)節(jié)通過查閱資料去挑選電路中合適原件,整機(jī)原理圖見附錄4。在我對知識的理解上有偏差的情況下,指導(dǎo)教師給我耐心的講解使我正確的理解了相關(guān)知識,在原理圖出現(xiàn)錯(cuò)誤的情況下,指導(dǎo)教師在我找出錯(cuò)誤的情況下耐心的幫我分析,同時(shí)我也了解了錯(cuò)誤的原因。概括的講,一塊芯片就成了一臺微型計(jì)算機(jī)。它在整個(gè)裝置中,起著有如人類頭腦的作用,它出了毛病,整個(gè)裝置就癱瘓了。單片機(jī)的核心是CPU, CPU由運(yùn)算器和控制器組成。要單片機(jī)執(zhí)行一個(gè)程序,就必須把該程序按順序預(yù)先裝入存儲器ROM的某個(gè)區(qū)域。像80C51就采用了HMOS(即高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)和CHMOS(互補(bǔ)高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)。所以C8051為核心的單片機(jī)占據(jù)了半壁江山。s products and China Taiwan39。sbit JIA1=P2^4。void mdleay(uint Delaytime){uint j=0。key=P2amp。}if(n==4){if(d==9)d=9。VCC=10*a+b+*c+*d。c=2。}if(n==2){if(b==0)b=0。if(a==0)a=0。c=d=0。DATA_0832=VCC。d=6。a=1。}VCC=()/。DATA_LED =0x01。LED3=0。DATA_LED=Tab[b]amp。mdleay(5)。}}附錄4 整機(jī)原理圖附錄5 元器件表序號名稱代號型號數(shù)量1單片機(jī)U2AT89S5112數(shù)碼管LEDSM41056413D/AU20DAC083214上拉電阻RP19A103J15電阻R1 R320026電阻R4 R540027變阻器RV110K18變阻器RV250019與門AND_474LS21110電容器C11000u111電容器C2220u112電容器C3 C4 C5100u313電容器C6 C7 C8104314二極管VD1IN4148115放大器U3 U6LM324116穩(wěn)壓U1LM317117整流橋BR12A118按鍵S1~S4復(fù)位按鍵419穩(wěn)壓管S17812120穩(wěn)壓管S27909121穩(wěn)壓管S37805122變壓器TR1雙15V1