【文章內容簡介】 34 P3口的第二功能使用表 引腳號 第二功能 RXD（串行輸入） TXD（串行輸出） INT0(外部中斷 0) INT0(外部中斷 0) T0（定時器 0外部輸入） T1（定時器 1外部輸入） WR(外部數據存儲器寫選通 ) RD(外部數據存儲器寫選通 ) 南通紡織職業(yè)技術學院 汽車的測速及倒車提示系統分析 14 AT89S52 定時 /計數器的介紹 工作方式寄存器 TMOD 用于設置定時 /計數器的工作方式，低 4 位用于 T0，高 4 位用于 T1。 GATE：門控位。 GATE=0 時，只要用軟件使 TCON 中的 TR0 或 TR1位 1，就可以啟動定時 /計數器工作； GATE=1 時，要用軟件使 TR0 或 TR1 位 1，同時外部中斷引腳 /INT0 或 /INT1 也為高電平時，才能啟動定時 /計數器工作。即此時定時器的啟動條件，加上了 /INT0 或 /INT1 引腳為高電平這一條件。 工作方式 TMOD 寄存器 見表 35 所示： 表 35 AT89S52定時 /計數器工作方式 TMOD寄存器 GATE C//T M1 M0 GATE C//T M1 M0 7 6 5 4 3 2 1 0 C//T：定時 /計數模式選擇位。 C//T=0 為定時模式； C//T=1 為計數模式。 M1M0：工作方式設置位。定時 /計數器有 4種工作方式，由 M1M0 進行設置。如表36所示： 表 36 AT89S52定時 /計數器工作方式設置表 M1M0 工作方式 說明 00 方式 0 13位 定時 /計數器 01 方式 1 16位定時 /計數器 10 方式 2 8位自動重裝定時 /計數器 11 方式 3 T0分成兩個獨立的 8位定時 /計數器； T1此方式停止計數 單片機系統 89S52 是片內有 ROM/EPROM 的單片機，因此，這種芯片構成的最小系統簡單、可靠。用 89S52 單片機構成最小應用系統時，只要將單片機接上時鐘電路和復位電路即可，如圖 89S52 單片機最小系統所示。由于集成度的限制，最小應用 系統只能用作一些小型的控制單元。其應用特點： ○1有可供用戶使 用的大量 I/O 口線。 ○2內部存儲器容量有限。 ○3應用系統開發(fā)具有特殊性。 南通紡織職業(yè)技術學院 汽車的測速及倒車提示系統分析 15 12Y1CY130pFCY230pF12MC810uFK5R2010KVCC200R14RST 9181989S52 圖 80S52單片機最小系統 （ 1） 時鐘電路 89S52 雖然有內部振蕩電路，但要形成時鐘，必須外部附加電路。 89S52 單片機的時鐘產生方法有兩種。內部時鐘方式和外部時鐘方式。 本設計采用內部時鐘方式，利用芯片內部的振蕩電路，在 XTAL XTAL2 引腳上外接定時元件，內部的振蕩電路便產生自激振蕩。本設計采用最常用的內部時鐘方式，即用外接晶體和電容組成的并聯 諧振回路。振蕩晶體可在 到12MHZ 之間選擇。電容值無嚴格要求，但電容取值對振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小、振蕩電路起振速度有少許影響， CX CX2 可在 20pF 到 100pF 之間取值，所以本設計中，振蕩晶體選擇 12MHZ,電容選擇 30pF。 在設計印刷電路板時，晶體和電容應盡可能靠近單片機芯片安裝，以減少寄生電容，更好的保證振蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。為了提高溫度穩(wěn)定性，應采用NPO電容。 （ 2） 復位電路 89S52 的復位是由外部的復位電路來實現的。復位引腳 RST 通過一個施密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，在每個機 器周期的 S5 P2,施密特觸發(fā)器的輸出電平由復位電路采樣一次，然后才能得到內部復位操作所需要的信號。復位電路通常采用上電自動復位和按鈕復位兩種方式。最簡單的上電自動復位電路中上電自動復位是通過外部復位電路的電容充電來實現的。只要 Vcc 的上升時間不超過 1ms,就可以實現自動上電復位。時鐘頻率用 6MHZ 時 C取 22uF,R 取 1KΩ。 除了上電復位外，有時還需要按鍵手動復位。本設計就是用的按鍵手動復位。按鍵手動復位有電平方式和脈沖方式兩種。其中電平復位是通過 RST 端經電阻與電源 Vcc 接通而實現的。按鍵手動復位電路見 圖 。時鐘頻率 12MHZ 時， C取 10uF,Rs 取 200Ω， RK取 10KΩ。 南通紡織職業(yè)技術學院 汽車的測速及倒車提示系統分析 16 989S52C810uFK5R2010KVCC200R14RST 圖 80S52復位電路 單片機 89S52 的復位要求就是在復位端加上一個高電平，時間超過兩個機器周期（即 2us）就可以完成單片機的復位。按下按鍵 K5， VCC 直接接到單片機的復位端 RST 上，時間將遠遠大于 2us，所以將完成單片機的復位。 (3)按鍵電路 10KR2910KR3210KR3310KR37K1K2K3K4VCCGNDEA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P10/T1P11/T2P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10U289S52231S1231S2發(fā)射電路接收電路 圖 按鍵掃描 如圖 和圖 所示： ○ 1 按一下微動按鈕 K5，數碼顯示管 DS1 顯示 0000。 ○ 2 按一下微動按鈕 K4，電機 DJ1 轉動并帶動轉盤 (遮斷器 )轉動，數碼顯 示管 DS1 顯示數字，再按一下 K4，電機 DJl 停轉，電路復位。 ○ 3 在按一下微動按鈕 K4，按一下微動按鈕 K3，電機 DJ1 轉動加快并帶動轉盤 (遮斷器 )轉動，數碼顯示管 DS1 顯示數字，此時顯示的數字增大?？砂次影粹o K3 三次（三檔），第四次按動 K3 時，電機 DJ1 停轉，電路復位。 ○ 4 在按一下微動按鈕 K4 后，按一下微動按鈕 K2，電機 DJ1 轉速減慢并帶動轉盤 (遮斷器 )轉動減慢，數碼顯示管 DS1 示數字減少。再按一下微動按鈕 K2，電機 DJ1 停轉，電路復位。 南通紡織職業(yè)技術學院 汽車的測速及倒車提示系統分析 17 ○ 5 按一下微動按鈕 Kl，電機 DJ1 倒轉并帶動轉盤 (遮斷器 )轉動，此時為汽車倒車。用障礙物放在離開超聲接收器 LS1和超聲發(fā)生器 LS2一定距離的位置上，數碼顯示管 DS1 顯示數字，此時顯示的數字為障礙物與 LS1 和 LS2的距離 (相當于汽車與障礙物的距離，單位為厘米 )，如果障礙物距離變動，數碼顯示管 DS1，顯示數字也隨之變化。當距離等于 20 厘米時，電機 DJ1，自動停轉?；蛟诖笥?0厘米時再按一下微動按鈕 K1，電機 DJ1停轉 ，電路復位。 ○ 6 S S2 閉合方可進入倒車狀態(tài)，當 S S2 閉合時，超聲波的發(fā)射與接收與單片機的外部中斷 0、 1接通，進入倒車狀態(tài)。 （ 4）控制接口 該產品由下面幾部分電路組成：超聲波發(fā)射電路、超聲波接收電路、提示音發(fā)生電路、直流電機控制電路、轉速檢測電路、單片機電路、顯示電路、電源電路。 如圖 ： 圖 原理框圖 P0 口用作數碼管顯示的數據口， — 作為數碼管顯示的位碼控制端；P1 .6 用作 直流電機的控制端 。 用作提示音發(fā)生電路的控制端； — 用作鍵盤輸入端 。INT0()作為超聲波接收電路的檢測端， INT1()作為轉速檢測電路的檢測端口。當該系統開始工作時， CPU采集輸入端口的信號，并根據采集到的信號，做相應的數據處理，通過數碼管顯示其數據。 數碼管顯示電路 數碼管的介紹 四位八段數碼管 HS41036中的 a﹑ b﹑ c﹑ d﹑ e﹑ f﹑ g﹑ dp相連分別控制各段碼和小數點，通過 510Ω的限流電阻 R7R16 直接接到單片機的 P0口，數碼管 的內部結構如圖 所示，如果是共陰數碼管公共端加上低電平，當段碼 a﹑ b﹑c﹑ d﹑ e﹑ f﹑ g 端加高電平時，其相應的段碼被點亮；如果是共陽數碼管公共端 AT89S52 提示音發(fā)生電路 直流電機控制電路 數碼管顯示模塊 超聲波發(fā)射與接收電路 復位電路 按鍵 轉速檢測電路 P0、 RST 南通紡織職業(yè)技術學院 汽車的測速及倒車提示系統分析 18 加上高電平，當段碼 a﹑ b﹑ c﹑ d﹑ e﹑ f﹑ g端加低電平時，其相應的段碼被點亮。如圖 。 dpgfedcbadpgfedcba f9g10e1d2K3c4DP5b6a7K8 圖 八段 LED數碼顯示管原理與結構 數碼管顯示電路分析 本設計中用一片四位八段數碼管作顯示器 ,并具有雙重功能 ,在正常行駛時四位數碼管顯示車速。在倒車狀態(tài)（ K1 鍵按下時）下行駛時，顯示車與障礙物間的距離。數碼管的驅動電路是采用簡單的三極管驅 動， 9012 是一種最普通的三極管，它是一種低電壓、大電流、小信號的 PNP 型硅三極管。數碼管顯示采用動態(tài)顯示方法，刷新時間為 100ms。 如圖 ： EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P10/T1P11/T2P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10U289S52P00P01P02P03P04P05P06P07DS1DS2DS3DS4VCC PR110K234567891A1HF2H 3HB4HEDDPC GDS510R7510R8510R9510R10510R11510R12510R14510R1310KR2110KR2210KR2310KR241H 2H 3H 4HDS1 DS2 DS3 DS4VCCQ49012Q59012Q69012Q39012P00P01P02P03P04P05P06P07 圖 數碼管顯示電路 共陽極 LED 數碼管引腳圖 （ a）共陰極 LED (b)共陽極 LED 南通紡織職業(yè)技術學院 汽車的測速及倒車提示系統分析 19 1H4H 分別控制數碼管的 端，當 通高電平時，只要在數碼管的 a﹑ b﹑ c﹑ d﹑ e﹑ f﹑ g﹑ dp引腳加低電平，就可點亮相應的段碼。數碼管的 公共端受三極管的控制，三極管的基極 DS1DS4 分別連接 ，當三極管的基極DS1DS4 加低電平時，三極管導通，正 5V 電壓加到數碼管的公共端，只要在 P0口送相應的段碼，就可以控制數碼管顯示相應的數字。因為采用的是動態(tài)顯示，所以 DS1 腳、 DS2 腳、 DS3 腳、 DS4 腳在同一時間只有一個可以為低電平。 直流電機控制電路 H 橋式電機驅動電路 Q1Q3Q2Q4M+ + 圖 H橋驅動電路 如圖 所示 ， H 橋式電機驅動電路包括 4 個三極管和一個 電動機 。要使電機運轉，必須導通對角線上的一對三極管 。根據不同三極管對的導通情況，電流可能會從左至右或從右至左流過電機，從而控制電機的轉向。 直流電機控制電路分析 U5P521U6P521100R30100R3110KR3510KR36510R3810KR39510