【文章內容簡介】 系統(tǒng)的心臟。 29 引腳一般用于擴展單片機存儲器空間。當次引腳輸出低電平的時候，選通外部程序存儲器。如果輸出高電平，則不選擇外部存儲器，即沒有選擇存儲器擴展功能。單片機上電默認高電平。 30 引腳跟 29 引腳差不多，也是單片機的存儲空間不足的時候用于，通過使用外部的存儲器，來擴展單片機自身存儲空間的不足，從而改善單片機存儲空間第 4 頁 課程設計說明書 的問題。 31 引腳也是跟程序存儲器相關的控制端口，在開發(fā)應用中一般很少用到，因為隨著社會的發(fā)展，單片的發(fā)展 非常迅速，單片機內部的存儲空間是足夠用的，所以這些第二功能是很少用到的，并且現(xiàn)在已經有很多更低功耗的單片機，更大的存儲器的單片機已經被生產應用，并逐漸占領低端單片機的市場。 39 引腳至 32 引腳是 P0 端口的輸出輸入引腳，其輸出端口漏極開漏，與 P2口結合可作為 16 跟地址總線服用端口。當作為普通的 I/O 端口的時候，需要上上 10K 的拉電阻，否則 P0 端口不能正常工作。 40 引腳為 VCC，是給芯片供電的引腳，額定電壓為 5V，并且該引腳旁邊要加上濾波電路，防止電壓波動很大的時候燒毀芯片。 20 引腳為 GND，很顯然是單片機 的接地引腳，為電路各處的電壓提供一個基準值。 P1 口的部分管腳的第二功能如表 4 所示： 表 4 P1 口的部分管腳的第二功能 引腳號 第二功能 T 定時器 2 的復用引腳，或者輸出一個時鐘脈沖 T2/C2 的控制輸入引腳 MOSI 即主出從入，用于 SPI 通信 MISO 即主入從出，用于 SPI 通信 SCK 時鐘信號，用于 SPI 通信 P3 口的部分管腳的第二功能如表 5 所示： 表 5 P3 口的部分管腳的第二功能 引腳號 第二功能 引腳號 第二功能 RXD 串口接收 T0 的外部計數(shù)器輸入 TXD 串口輸出 T1 外部計數(shù)器輸入 外部中斷 0 允許外部寫入引腳 外部中斷 1 允許外部讀取引腳 時鐘電路 圖 5 為單片機的時鐘單元電路，晶振采用 12MHz， C1 和 C2 均為 22pF 的第 5 頁 課程設計說明書 陶瓷電容。 51 單片機會對時鐘電路進行 12 分頻，給單片機提供機器時鐘。時鐘電路是單片機的心臟，它控制著單片機的工作節(jié)奏。單片機就是通過復雜的時序電路完成不同的指令功能的。 12X1C1C2GNDX2X1 圖 5 時鐘電路 單片機復位電路 圖 6 是系統(tǒng)復位電路 [3]， C3 為 10UF 的電解電容， R2 是 10K 的電阻， REST是低位按鍵。復位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時提供復位信號，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復位信號。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經一定的延時才撤銷復位信號，以防電源開關或電源插頭分 合過程中引起的抖動而影響復位。單片機的復位引腳保持高電平 2 個機器周期以上，就會進入復位狀態(tài)。 VCCR2GNDC3CAPRESTRST 圖 6 復位電路 第 6 頁 課程設計說明書 霍爾傳感器電機采樣電路 霍爾傳感器分為線型霍爾傳感器和開關型霍爾傳感器兩種。 本系統(tǒng)采用開關型霍爾傳感器型號為 A3144。其內部集成了信號放大電路、整形電路、輸出電路。當霍爾傳感器采集到外部脈沖信號以后，通過內部集成小信號放大器電路把信號放大，然后經過一個施密特觸發(fā)器整形，最后通過一個集電極開漏的三極管輸出。該傳感器為開關型霍爾傳感器，所以輸出為數(shù)字信號。由于集電極開漏，所以在應用的電路中，需要加一個 10K 左右的上拉電阻 R1。1 引腳為 VCC， 2 引腳為 GND， 3 引腳為信號輸出端。 112233J1A3144VCCGNDR1VCCP35 霍爾傳感器 A3144 電路 A3144 霍爾開關的工作原理及應用說明 根據(jù)霍爾效應，人們用半導體材料制成的元件叫霍爾元件 [4]。它具有對磁場敏感、結構簡單、體積小、頻率響應寬、輸出電壓變化大和使用壽命長等優(yōu)點，因此，在測量、自動化、計算機和信息技術等領域得到廣泛的應用。 霍爾傳感器 A3144 是 Allegro MicroSystems 公司生產的寬溫、開關型霍爾效應傳感器，其工作溫度范圍可達 40℃ ～ 150℃ 。它由電壓調整電路、反第 7 頁 課程設計說明書 相電源保護電路、霍爾元件、溫度補償電路、微信號放大器、施密特觸發(fā)器和OC 門輸出極構成，通過使用上拉電阻可以將其輸出接入 CMOS 邏輯電路。該芯片具有尺寸小、穩(wěn)定性好、靈敏度高等特點，有兩種封裝形式，一種是 3 腳貼片微小型封裝，后綴為 “LH”；另一種是 3 腳直插式封裝，后綴為 “UA”[5]。 A3144E 系列單極高溫霍爾效應集成傳感器是由穩(wěn)壓電源，霍爾電壓發(fā)生器，差分放大器，施密特觸發(fā)器和輸出放大器組成的磁敏傳感電路，其輸入為磁感應強度，輸出是一個數(shù)字電壓訊號。它是一種單磁極工作的磁敏電路，適用于矩形或者柱形磁體下工作?？蓱糜谄嚬I(yè)和軍事工程中。 霍爾傳感器的外形圖和與磁場的作用關系如圖 所示。磁場由磁鋼提供，所以霍爾傳感器和磁鋼需要配對使用。 （ a）霍爾元件和磁鋼 (b) 管腳圖 圖 霍爾傳感器的外形圖 霍爾傳感器測量原理 測量電機轉速的第一步就是要將電機的轉速表示為單片機可以識別的脈沖信號，從而進行脈沖計數(shù)。霍爾器件作為一種轉速測量系統(tǒng)的傳感器，它有結構牢固、體積小、重量輕、壽命長、安裝方便等優(yōu)點，因此選用霍爾傳感器檢測脈沖信號，其基本的測量原理如圖 所示，當電機轉動時，帶動傳感器運動，產生對應頻率的脈沖信號，經過信號處理后輸出到計數(shù)器或其他的脈沖計數(shù)裝置，進行轉速的測量 [6]。 第 8 頁 課程設計說明書 圖 霍爾器件測速原理 電機驅動電路 本系統(tǒng)采用型號為 RF300FA 的直流電機，額定供電電壓為 ，在本系統(tǒng)中采用 5V 供電。由于電機直接由電源供電，不是采用單片機單片機端口驅動，所以無需在添加驅動電路，即可適用于系統(tǒng)應用。 J6 是直流電機接口，電位器PR3 為 10K，通過調節(jié)電位器可改變通過電機的電流，從而控制電機的轉速，實現(xiàn)無極調速。 12J6MOTROVCCPR3GND 圖 電機驅動電路 顯示電路 第 9 頁 課程設計說明書 顯示電路采用四位一體數(shù)碼管，電路設計為橫流驅動方式，使數(shù)碼管亮度均勻。 Q Q Q Q4 均