【文章內(nèi)容簡介】 電阻 的 8 位雙向 I/O 口 。 P1 口 的輸出緩沖級可驅(qū)動(dòng) （ 吸收或輸出電流 ） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路 。 ③ P2 口 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻 的 8 位雙向 I/O 口， P2 口 的輸出緩沖級可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL邏輯門電路。 在本次設(shè)計(jì)當(dāng)中利用 口四個(gè)端口作為四個(gè)數(shù)碼管的位選信號發(fā)射端。 ④ P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流 ） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路 。 口作為報(bào)警上下限值調(diào)整信號產(chǎn)生中斷的端口。 P3口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口 。 管腳備選功能 如下： RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時(shí)器 0 外部輸入） T1（記時(shí)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號。 RST： 復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件 時(shí)，要保持 RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG： 當(dāng)訪問外部存儲器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，將跳過一個(gè) ALE脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX，MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外 部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。 PSEN： 外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 EA/VPP： 當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式 1時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 6 持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源（ VPP）。 XTAL1： 反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作 電路的輸入。 XTAL2： 來自反向振蕩器的輸出。 超聲波測距模塊選型 HCSR04 介紹 HCSR04 超聲波測距模塊可提供 2cm400cm 的非接觸式距離感測功能，測距精度可達(dá)高到 3mm；模塊包括超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路。 基本工作原理： 超聲波測距模塊 HCSR04 可以提供 2cm400cm 的非接觸式距離感測功能，測量精度可達(dá)高 3mm；模塊包括超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路?；竟ぷ髟?(1) 給 trig 口最少 10us 的高電平，用 于 觸發(fā)測距。 (2)觸發(fā) 模塊后自動(dòng)發(fā)送 8 個(gè) 40khz的方波，自動(dòng)檢測信號是否返回。 (3)當(dāng) 有信號返回時(shí)， IO 口 ECHO 就會 輸出一個(gè)高電平，當(dāng)超聲波返回后， ECHO 由高電平變?yōu)榈碗娖?，超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間就是 ECHO 高電平持續(xù)的時(shí)間。測試距離 =(ECHO 保持高電平時(shí)間 *聲速(350m/s))/2。 超聲波電氣參數(shù) 電氣參數(shù) HCSR04 超聲波模塊 工作電壓 DC5V 工作電流 15mA 工作頻率 40kHz 最遠(yuǎn)射程 4m 最近射程 2cm 測量角度 15 度 輸入觸發(fā)信號 10uS 的 TTL 脈沖 輸出回響信號 輸出 TTL 電平 信號，與射程 規(guī)格尺寸 45*20*15mm 超聲波時(shí)序圖如圖 22。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 7 圖 22 超聲波時(shí)序圖 以上時(shí)序圖表明你只需要提供一個(gè) 10uS 以上脈沖觸發(fā)信號，該模塊內(nèi)部將 發(fā)出 8 個(gè) 40kHz 周期電平并檢測回波。一旦檢測到有回波信號則輸出回響信號。 回響信號的脈沖寬度與所測的距離成正比。由此通過發(fā)射信號到收到的回響信號 時(shí)間間隔可以計(jì)算得到距離。公式：距離 = 高電平時(shí)間 *聲速（ 340M/S） /2；建議測量周期為 60ms 以上，以防止發(fā)射信號對 回響信號的影響。 HC_SR04 實(shí)物圖 23。 圖 23 HC_SR04實(shí)物圖 HC_SR04 實(shí)物規(guī)格如圖 24。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 8 圖 24 HC_SR04實(shí)物規(guī)格圖 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 9 超聲測距模塊構(gòu)成 其中主要芯片有 TL07 MAX232， EM78P153。 （ 1） MAX232 介紹 該產(chǎn)品是由德州儀器公司（ TI）推出的一款兼容 RS232 標(biāo)準(zhǔn)的芯片。由于電腦串口 rs232 電平是 10v~10v，而一般的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的信號電壓是 TTL 電平 0~5v,max232 就是用來進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換的 ,該器件包含 2驅(qū)動(dòng)器、 2接收器和一個(gè)電壓發(fā)生器電路提供 TIA/EIA232F 電平。 該器 件符合 TIA/EIA232F 標(biāo)準(zhǔn)，每一個(gè)接收器將 TIA/EIA232F 電平轉(zhuǎn)換成 5V TTL/CMOS 電平。每一個(gè)發(fā)送器將 TTL/CMOS 電平轉(zhuǎn)換成 TIA/EIA232F電平。 主要特點(diǎn) 5V電源工作。 LinBiCMOSTM 工藝技術(shù)（ 這種工藝特地發(fā)展來允許高速數(shù)字邏輯電路和精密模擬電路被集 ）。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 10 兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器及兩個(gè)接收器 177。 30V輸入電平 低電源電流：典型值是 8mA （ 2） EM78153 介紹 概括介紹 EM78P153 是采用 CMOS 工藝制造的 8 位單片機(jī)。 其內(nèi)部有 512*13 位一次性ROM。因此，用戶可以方便的改進(jìn)完善程序。程序代碼可用 EMC 編程器寫入芯片。有 13 位選項(xiàng)位可滿足用戶要求，其中的保護(hù)位用來防止程序被讀出。 功能特點(diǎn) 工作電壓范圍是 ，工作溫度范圍是 070℃，工作頻率范圍是 DC8MHZ，低功耗，片內(nèi)可按位編程，一個(gè)安全寄存器保護(hù)程序不被讀出，一個(gè)結(jié)構(gòu)寄存器滿足用戶要求， 2 個(gè)雙向 I/O 口， 5 級堆棧，掉電模式，可編程自由運(yùn)行的看門狗定時(shí)器，每個(gè)指令周期有兩個(gè)時(shí)鐘周期等功能。 （ 3） TL074介紹 JFET 輸入運(yùn)算放大器 TL07x 系列 TL08x 系列相似，具有低輸入偏置和失調(diào)電流和快速壓擺率。低諧波失真和低噪聲使 TL07x系列非常適合高保真音頻前置放大器應(yīng)用。每個(gè)放大器采用 JFET 輸入（攀枝花鋼鐵集團(tuán)高阻抗）加上集成在一個(gè)單芯片雙極性輸出級。 C后綴器件的特點(diǎn)是從 0176。 C至 70176。 C。 I后綴器件的特點(diǎn)是從 40176。 C至 85176。 C的操作， M 后綴器件的特點(diǎn)是操作在整個(gè)軍用溫度范圍為 55176。 C至 125176。C。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 11 顯示器件的選型 考慮到使用成本和自己的功能需要采用四位一體的數(shù)碼管顯示，而未用1602,12864 等 LCD 顯示，顯然后者顯示效果和功能更強(qiáng)大，但是出于練習(xí)而非商業(yè)化生產(chǎn)，沒必要使用精度和效果那么好的液晶顯示，下面簡單介紹四位一體數(shù)碼管的使用。 數(shù)碼管的選型 led 數(shù)碼管（ LED Segment Displays）是由多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起組成 “8”字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。 led數(shù)碼管常用段數(shù)一般為 7 段有的另加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，還有一種是類似于 3 位 “+1”型。位數(shù)有半位， 1， 2， 3， 4， 5， 6， 8， 10 位等等， led 數(shù)碼管根據(jù) LED 的接法 不同分為共陰和共陽兩類，了解 LED 的這些特性，對編程是很重要的，因?yàn)椴煌愋偷臄?shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。圖 是共陰和共陽極數(shù)碼管的 引腳圖 ，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。顏色有紅，綠，藍(lán)，黃等幾種。 led 數(shù)碼管廣泛用于儀表，時(shí)鐘，車站，家電等場合。選用時(shí)要注意產(chǎn)品尺寸顏色，功耗，亮度，波長等。下面將介紹常用 LED 數(shù)碼管內(nèi)部引腳圖片 10 引腳的 LED 數(shù)碼管 。圖 26 為常用的 LED 圖 25 LED數(shù)碼管引腳圖 圖 26常用 LED數(shù)碼管 圖 25 每一筆劃都是對應(yīng)一個(gè)字母表示 DP 是小數(shù)點(diǎn) . LED 數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)位，因此根據(jù) LED 數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式的不同， 可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類。 在開始的選型過程中，既考慮到用液晶 1602 顯示，也考慮到四位一體的數(shù)碼管，最后結(jié)合本設(shè)計(jì)的顯示需要和成本的問題，還有編程的難易程度，最后綜合選定了四位一體的數(shù)碼管。 1602 液晶顯示，雖然顯示效果比較好，而且功能比較強(qiáng)大，但是編程相應(yīng)的復(fù) 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 12 雜些，且出于顯示功能的需要，主要用四位一體的數(shù)碼管即可滿足要求，故綜合各種考慮，最后選擇四位一體的數(shù)碼管。 相應(yīng)的功能介紹在此不再贅述，主要是由于平常數(shù)碼管使用比較頻繁，大多數(shù)人對其功能比較了解，編程也比較簡單，主要注意分清共陰極，共陽極即可 。 ISD1820 語音芯片介紹 管腳排列圖 圖 210 ISD1820管腳排列圖 芯片錄音時(shí)間介紹 Rosc 80KO 100KO 120KO 160KO 200KO 錄放時(shí)間 8 秒 10 秒 12 秒 16 秒 20 秒 采樣頻率 KHZ KHZ KHZ KHZ KHZ 典型帶寬 KHZ KHZ KHZ KHZ KHZ 實(shí)物圖及使用說明 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 13 供電： 35V，可以在排針或 DC座上供電 ,DC 座是內(nèi)正外負(fù)； 錄放音控制方式：按鍵控制或單片機(jī)，板上的控制擴(kuò)展口就是給單片機(jī)專用的； 按鍵控制錄放音操作方法： REC 鍵：錄音按鍵，按住就能錄音，松開按鍵停止錄音； RLAYE 鍵：觸發(fā)模式放音，按一下就播放當(dāng)前整段的語音； PLAYL 鍵：點(diǎn)動(dòng)模式放音，按住才放音，松開就停止放音； 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 14 RPL 撥動(dòng)開關(guān)：循環(huán)播放模式控制，位于 0N 端就循環(huán)播放； FT 撥動(dòng)開關(guān)：直通模塊控制，位于 ON 端咪頭語音就直 通到喇叭；喇叭接法：本模塊有 2 個(gè)喇叭接口， SP1 和 SP2,SP1 是芯片直接輸出的音頻， SP2 是經(jīng)過 LM386 放大的語音。 SP2 的音量是通過板上的蘭白可調(diào)電位器來調(diào)節(jié)。如上圖放置，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為增加音量。 在喇叭的直通模式下，可以直接由麥克風(fēng)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的系統(tǒng)喊話功能，充分挖掘產(chǎn)品的性能，可以使更模塊的利用達(dá)到最大化，如果應(yīng)用到生產(chǎn)的話，也可相應(yīng)實(shí)現(xiàn)利益的最大化。 另外語音模塊還具有循環(huán)播放，點(diǎn)動(dòng)播放兩種方式，可以相應(yīng)的應(yīng)用到不同的場合，生產(chǎn)出相應(yīng)的產(chǎn)品，是不同功能得到不同的開發(fā)和利用。 另外在本次的設(shè)計(jì)應(yīng)用中，還 可以把 SP2 接功率更大喇叭，利用蘭白旋鈕調(diào)節(jié)電位器的阻值，實(shí)現(xiàn)音量的調(diào)節(jié)，在不同的場合可以靈活調(diào)節(jié)音量，使使用性能達(dá)到最優(yōu)化。 SP1 處接相應(yīng)配套的小喇叭，在較小的空間范圍內(nèi)，即可滿足相應(yīng)的語音提示作用，對于本設(shè)計(jì)中的倒車?yán)走_(dá)預(yù)警系統(tǒng)，使用較小功率的喇叭即可滿足相應(yīng)的功能，故在后面的設(shè)計(jì)中，只接了個(gè)小喇叭。 3 硬件電路設(shè)計(jì) 本部分介紹系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)，包括單片機(jī)最小系統(tǒng)，超聲波傳感器采集電路，距離顯示電路，測溫電路以及語音播報(bào)電路設(shè)計(jì)。 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 最小系統(tǒng) 是指能進(jìn)行正常工作的最簡單電路。 STC89C52 最小應(yīng)用系統(tǒng)電路如 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 15 圖 31 所示。它包含五個(gè)電路部分：供電電路、時(shí)鐘復(fù)位電路、片內(nèi)外程序存儲器選擇電路、輸入 /輸出接口電路。其中電源電路、時(shí)鐘復(fù)位電路是保證單片機(jī)系統(tǒng)能夠正常工作的最基本的三部