【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 34 P3口的第二功能使用表 引腳號(hào) 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(shí)器 0外部輸入） T1（定時(shí)器 1外部輸入） WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 ) RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 ) 南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院 汽車的測(cè)速及倒車提示系統(tǒng)分析 14 AT89S52 定時(shí) /計(jì)數(shù)器的介紹 工作方式寄存器 TMOD 用于設(shè)置定時(shí) /計(jì)數(shù)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(shí)，只要用軟件使 TCON 中的 TR0 或 TR1位 1，就可以啟動(dòng)定時(shí) /計(jì)數(shù)器工作； GATE=1 時(shí)，要用軟件使 TR0 或 TR1 位 1，同時(shí)外部中斷引腳 /INT0 或 /INT1 也為高電平時(shí)，才能啟動(dòng)定時(shí) /計(jì)數(shù)器工作。即此時(shí)定時(shí)器的啟動(dòng)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(shí) /計(jì)數(shù)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(shí) /計(jì)數(shù)模式選擇位。 C//T=0 為定時(shí)模式； C//T=1 為計(jì)數(shù)模式。 M1M0：工作方式設(shè)置位。定時(shí) /計(jì)數(shù)器有 4種工作方式，由 M1M0 進(jìn)行設(shè)置。如表36所示： 表 36 AT89S52定時(shí) /計(jì)數(shù)器工作方式設(shè)置表 M1M0 工作方式 說明 00 方式 0 13位 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 01 方式 1 16位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 10 方式 2 8位自動(dòng)重裝定時(shí) /計(jì)數(shù)器 11 方式 3 T0分成兩個(gè)獨(dú)立的 8位定時(shí) /計(jì)數(shù)器； T1此方式停止計(jì)數(shù) 單片機(jī)系統(tǒng) 89S52 是片內(nèi)有 ROM/EPROM 的單片機(jī)，因此，這種芯片構(gòu)成的最小系統(tǒng)簡(jiǎn)單、可靠。用 89S52 單片機(jī)構(gòu)成最小應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，只要將單片機(jī)接上時(shí)鐘電路和復(fù)位電路即可，如圖 89S52 單片機(jī)最小系統(tǒng)所示。由于集成度的限制，最小應(yīng)用 系統(tǒng)只能用作一些小型的控制單元。其應(yīng)用特點(diǎn)： ○1有可供用戶使 用的大量 I/O 口線。 ○2內(nèi)部存儲(chǔ)器容量有限。 ○3應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)具有特殊性。 南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院 汽車的測(cè)速及倒車提示系統(tǒng)分析 15 12Y1CY130pFCY230pF12MC810uFK5R2010KVCC200R14RST 9181989S52 圖 80S52單片機(jī)最小系統(tǒng) （ 1） 時(shí)鐘電路 89S52 雖然有內(nèi)部振蕩電路，但要形成時(shí)鐘，必須外部附加電路。 89S52 單片機(jī)的時(shí)鐘產(chǎn)生方法有兩種。內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。 本設(shè)計(jì)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式，利用芯片內(nèi)部的振蕩電路，在 XTAL XTAL2 引腳上外接定時(shí)元件，內(nèi)部的振蕩電路便產(chǎn)生自激振蕩。本設(shè)計(jì)采用最常用的內(nèi)部時(shí)鐘方式，即用外接晶體和電容組成的并聯(lián) 諧振回路。振蕩晶體可在 到12MHZ 之間選擇。電容值無嚴(yán)格要求，但電容取值對(duì)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(shè)計(jì)中，振蕩晶體選擇 12MHZ,電容選擇 30pF。 在設(shè)計(jì)印刷電路板時(shí)，晶體和電容應(yīng)盡可能靠近單片機(jī)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(yīng)采用NPO電容。 （ 2） 復(fù)位電路 89S52 的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來實(shí)現(xiàn)的。復(fù)位引腳 RST 通過一個(gè)施密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，在每個(gè)機(jī) 器周期的 S5 P2,施密特觸發(fā)器的輸出電平由復(fù)位電路采樣一次，然后才能得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號(hào)。復(fù)位電路通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。最簡(jiǎn)單的上電自動(dòng)復(fù)位電路中上電自動(dòng)復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實(shí)現(xiàn)的。只要 Vcc 的上升時(shí)間不超過 1ms,就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位。時(shí)鐘頻率用 6MHZ 時(shí) C取 22uF,R 取 1KΩ。 除了上電復(fù)位外，有時(shí)還需要按鍵手動(dòng)復(fù)位。本設(shè)計(jì)就是用的按鍵手動(dòng)復(fù)位。按鍵手動(dòng)復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種。其中電平復(fù)位是通過 RST 端經(jīng)電阻與電源 Vcc 接通而實(shí)現(xiàn)的。按鍵手動(dòng)復(fù)位電路見 圖 。時(shí)鐘頻率 12MHZ 時(shí)， C取 10uF,Rs 取 200Ω， RK取 10KΩ。 南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院 汽車的測(cè)速及倒車提示系統(tǒng)分析 16 989S52C810uFK5R2010KVCC200R14RST 圖 80S52復(fù)位電路 單片機(jī) 89S52 的復(fù)位要求就是在復(fù)位端加上一個(gè)高電平，時(shí)間超過兩個(gè)機(jī)器周期（即 2us）就可以完成單片機(jī)的復(fù)位。按下按鍵 K5， VCC 直接接到單片機(jī)的復(fù)位端 RST 上，時(shí)間將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 2us，所以將完成單片機(jī)的復(fù)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(dòng)按鈕 K5，數(shù)碼顯示管 DS1 顯示 0000。 ○ 2 按一下微動(dòng)按鈕 K4，電機(jī) DJ1 轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤 (遮斷器 )轉(zhuǎn)動(dòng)，數(shù)碼顯 示管 DS1 顯示數(shù)字，再按一下 K4，電機(jī) DJl 停轉(zhuǎn)，電路復(fù)位。 ○ 3 在按一下微動(dòng)按鈕 K4，按一下微動(dòng)按鈕 K3，電機(jī) DJ1 轉(zhuǎn)動(dòng)加快并帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤 (遮斷器 )轉(zhuǎn)動(dòng)，數(shù)碼顯示管 DS1 顯示數(shù)字，此時(shí)顯示的數(shù)字增大?？砂次?dòng)按鈕 K3 三次（三檔），第四次按動(dòng) K3 時(shí)，電機(jī) DJ1 停轉(zhuǎn)，電路復(fù)位。 ○ 4 在按一下微動(dòng)按鈕 K4 后，按一下微動(dòng)按鈕 K2，電機(jī) DJ1 轉(zhuǎn)速減慢并帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤 (遮斷器 )轉(zhuǎn)動(dòng)減慢，數(shù)碼顯示管 DS1 示數(shù)字減少。再按一下微動(dòng)按鈕 K2，電機(jī) DJ1 停轉(zhuǎn)，電路復(fù)位。 南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院 汽車的測(cè)速及倒車提示系統(tǒng)分析 17 ○ 5 按一下微動(dòng)按鈕 Kl，電機(jī) DJ1 倒轉(zhuǎn)并帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤 (遮斷器 )轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)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(shù)碼顯示管 DS1 顯示數(shù)字，此時(shí)顯示的數(shù)字為障礙物與 LS1 和 LS2的距離 (相當(dāng)于汽車與障礙物的距離，單位為厘米 )，如果障礙物距離變動(dòng)，數(shù)碼顯示管 DS1，顯示數(shù)字也隨之變化。當(dāng)距離等于 20 厘米時(shí)，電機(jī) DJ1，自動(dòng)停轉(zhuǎn)?；蛟诖笥?0厘米時(shí)再按一下微動(dòng)按鈕 K1，電機(jī) DJ1停轉(zhuǎn) ，電路復(fù)位。 ○ 6 S S2 閉合方可進(jìn)入倒車狀態(tài)，當(dāng) S S2 閉合時(shí)，超聲波的發(fā)射與接收與單片機(jī)的外部中斷 0、 1接通，進(jìn)入倒車狀態(tài)。 （ 4）控制接口 該產(chǎn)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(jī)控制電路、轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路、單片機(jī)電路、顯示電路、電源電路。 如圖 ： 圖 原理框圖 P0 口用作數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)口， — 作為數(shù)碼管顯示的位碼控制端；P1 .6 用作 直流電機(jī)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(cè)端， INT1()作為轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路的檢測(cè)端口。當(dāng)該系統(tǒng)開始工作時(shí)， CPU采集輸入端口的信號(hào)，并根據(jù)采集到的信號(hào)，做相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理，通過數(shù)碼管顯示其數(shù)據(jù)。 數(shù)碼管顯示電路 數(shù)碼管的介紹 四位八段數(shù)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(shù)點(diǎn)，通過 510Ω的限流電阻 R7R16 直接接到單片機(jī)的 P0口，數(shù)碼管 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 所示，如果是共陰數(shù)碼管公共端加上低電平，當(dāng)段碼 a﹑ b﹑c﹑ d﹑ e﹑ f﹑ g 端加高電平時(shí)，其相應(yīng)的段碼被點(diǎn)亮；如果是共陽數(shù)碼管公共端 AT89S52 提示音發(fā)生電路 直流電機(jī)控制電路 數(shù)碼管顯示模塊 超聲波發(fā)射與接收電路 復(fù)位電路 按鍵 轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路 P0、 RST 南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院 汽車的測(cè)速及倒車提示系統(tǒng)分析 18 加上高電平，當(dāng)段碼 a﹑ b﹑ c﹑ d﹑ e﹑ f﹑ g端加低電平時(shí)，其相應(yīng)的段碼被點(diǎn)亮。如圖 。 dpgfedcbadpgfedcba f9g10e1d2K3c4DP5b6a7K8 圖 八段 LED數(shù)碼顯示管原理與結(jié)構(gòu) 數(shù)碼管顯示電路分析 本設(shè)計(jì)中用一片四位八段數(shù)碼管作顯示器 ,并具有雙重功能 ,在正常行駛時(shí)四位數(shù)碼管顯示車速。在倒車狀態(tài)（ K1 鍵按下時(shí)）下行駛時(shí)，顯示車與障礙物間的距離。數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)電路是采用簡(jiǎn)單的三極管驅(qū) 動(dòng)， 9012 是一種最普通的三極管，它是一種低電壓、大電流、小信號(hào)的 PNP 型硅三極管。數(shù)碼管顯示采用動(dòng)態(tài)顯示方法，刷新時(shí)間為 100ms。 如圖 ： EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P10/T1P11/T2P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10U289S52P00P01P02P03P04P05P06P07DS1DS2DS3DS4VCC PR110K234567891A1HF2H 3HB4HEDDPC GDS510R7510R8510R9510R10510R11510R12510R14510R1310KR2110KR2210KR2310KR241H 2H 3H 4HDS1 DS2 DS3 DS4VCCQ49012Q59012Q69012Q39012P00P01P02P03P04P05P06P07 圖 數(shù)碼管顯示電路 共陽極 LED 數(shù)碼管引腳圖 （ a）共陰極 LED (b)共陽極 LED 南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院 汽車的測(cè)速及倒車提示系統(tǒng)分析 19 1H4H 分別控制數(shù)碼管的 端，當(dāng) 通高電平時(shí)，只要在數(shù)碼管的 a﹑ b﹑ c﹑ d﹑ e﹑ f﹑ g﹑ dp引腳加低電平，就可點(diǎn)亮相應(yīng)的段碼。數(shù)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(dāng)三極管的基極DS1DS4 加低電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，正 5V 電壓加到數(shù)碼管的公共端，只要在 P0口送相應(yīng)的段碼，就可以控制數(shù)碼管顯示相應(yīng)的數(shù)字。因?yàn)椴捎玫氖莿?dòng)態(tài)顯示，所以 DS1 腳、 DS2 腳、 DS3 腳、 DS4 腳在同一時(shí)間只有一個(gè)可以為低電平。 直流電機(jī)控制電路 H 橋式電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 Q1Q3Q2Q4M+ + 圖 H橋驅(qū)動(dòng)電路 如圖 所示 ， H 橋式電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括 4 個(gè)三極管和一個(gè) 電動(dòng)機(jī) 。要使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須導(dǎo)通對(duì)角線上的一對(duì)三極管 。根據(jù)不同三極管對(duì)的導(dǎo)通情況，電流可能會(huì)從左至右或從右至左流過電機(jī)，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向。 直流電機(jī)控制電路分析 U5P521U6P521100R30100R3110KR3510KR36510R3810KR39510