【文章內(nèi)容簡介】 引腳說明如下： ? 主電源引腳（ 2 根）： ? VCC(Pin40)：電源輸入，接 ＋ 5V 電源； ? GND(Pin20)：接地線。 ? 外接晶振引腳（ 2根）： ? XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端； ? XTAL2(Pin18)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端。 ? 控制引腳（ 4根）： ? RST (Pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn) 2個機器周期的高電平將使單片機復(fù)位； ? ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號； 揚州市職業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計論文 第 10 頁 共 30 頁 ? PSEN(Pin29)：外部存儲器讀選通信號； ? EA/VPP(Pin31)：程序存儲器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲器讀指令。 ? 可編程輸入 /輸出引腳（ 32根）： ? STC89C52 單片機有 4 組 8位的可編程 I/O 口，分別為 P0、 P P P3口，每個口有 8根引腳，共 32 根。 ? P0 口（ Pin39～ Pin32） ： 8 位雙向 I/O 口線，名稱為 ～ ； ? P1 口（ Pin1～ Pin8） ： 8位準雙向 I/O 口線，名稱為 ～ ； ? P2 口（ Pin21～ Pin28） ： 8 位準雙向 I/O 口線，名稱為 ～ ； ? P3 口（ Pin10～ Pin17） ： 8 位準雙向 I/O 口線，名稱為 ～ 。 ? STC89C52 主要功能 如表 。 表 STC89C52 主要功能 主要功能特性 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 8K 可反復(fù)擦寫 Flash ROM 32 個雙向 I/O口 256x8bit 內(nèi)部 RAM 3 個 16 位可編程定時 /計數(shù)器中斷 時鐘頻率 024MHz 2 個串行中斷 可編程 UART 串行通道 2 個外部中斷源 共 6個中斷源 2 個讀寫中斷口線 3級加密位 低功耗空閑和掉電模式 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 (2) 時鐘電路 STC89C52 內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳 RXD 和 TXD 分別是此放大器的輸入端和輸出端。時鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。內(nèi)部方式的時鐘電路如圖 33(a) 所示，在 RXD 和 TXD 引腳上外接定時元件，內(nèi)部振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩。定時元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。晶體振蕩頻率可以在～ 12MHz 之間選擇，電容值在 5～ 30pF 之間選擇，電容值的大小可對頻率起微調(diào)的作用 [5]。 外部方式的時鐘電路如圖 33（ b）所示， RXD接地， TXD 接外部振蕩器。對外部振 揚州市職業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計論文 第 11 頁 共 30 頁 蕩信號無特殊 要求，只要求保證脈沖寬度，一般采用頻率低于 12MHz 的方波信號。片內(nèi)時鐘發(fā)生器把振蕩頻率兩分頻，產(chǎn)生一個兩相時鐘 P1和 P2，供單片機使用。 （ a） 內(nèi)部方式時鐘電路 （ b） 外部方式時鐘電路 圖 33 時鐘電路 (3) 復(fù)位 復(fù)位是單片機的初始化操作。其主要功能是把 PC初始化為 0000H，使單片機從 0000H單元開始執(zhí)行程序。除了進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當由于程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，也需按復(fù)位鍵重新啟動 [6]。 除 PC 之外，復(fù) 位操作還對其他一些寄存器有影響，它們的復(fù)位狀態(tài)如表 所示。 表 一些寄存器的復(fù)位狀態(tài) 寄存器 復(fù)位狀態(tài) 寄存器 復(fù)位狀態(tài) PC 0000H TCON 00H ACC 00H TL0 00H PSW 00H TH0 00H SP 07H TL1 00H DPTR 0000H TH1 00H P0P3 FFH SCON 00H IP XX000000B SBUF 不定 IE 0X000000B PCON 0XXX0000B TMOD 00H RST 引腳是復(fù)位信號的輸入端 。復(fù)位信號是高電平有效，其有效時間應(yīng)持續(xù) 24個振蕩周期 (即二個機器周期 )以上。若使用頗率為 6MHz 的晶振，則復(fù)位信號持續(xù)時間應(yīng)超 揚州市職業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計論文 第 12 頁 共 30 頁 過 4us 才能完成復(fù)位操作。 整個復(fù)位電路包括芯片內(nèi)、外兩部分。外部電路產(chǎn)生的復(fù)位信號 (RST)送至施密特觸發(fā)器，再由片內(nèi)復(fù)位電路在每個機器周期的 S5P2 時刻對施密特觸發(fā)器的輸出進行采樣，然后才得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號 [7]。 LEA5S GPS 信號接收模塊 該設(shè)計中 GPS 信號接收模塊所選用的是 LEA5S GPS 接收模塊，該模塊是由瑞士公司生產(chǎn)，大品牌，高性能 。 GPS 信號接收模如圖 34。 信號接收模塊技術(shù)指標如下 : （ 1） 主要特性 ? 50個通道衛(wèi)星接收功能； ? 200萬個以上的相關(guān)系引擎 ? 可同步追蹤 GPS 及伽俐略導(dǎo)航衛(wèi)星信號 ? 提供多種接口： UART， USB， IIC， SPI （ 2） 性能參數(shù)： ? 接收器類型： 50個接收通道 ? GPS L1 頻率， C/A 碼 ? SBAS： WAAS， EGNOS， MSAS， GAGAN ? 啟動時間：冷啟動 29 sec ? 熱啟動 1 sec ? 輔助啟動 1 sec ? 首次定位時間： 1 sec ? 最大更新速率： 4Hz ? 靈敏度：冷啟動 144dBm；跟蹤靈 敏度 160dBm； ? 捕獲靈敏度 160dBm ? 定位精度： Auto ? SBAS 2m ? 定時精度： RMS30ns ? 99%60ns 揚州市職業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計論文 第 13 頁 共 30 頁 ? 極限速度： 500m/s ? 運行溫度： 40℃～ 85℃ ? 芯片尺寸： 16 mm ? 模塊尺寸： （ 3）電氣性能： ? 工作電壓： ～ ? 功耗：全速模式 135mW @ ? ECO模式 129mW @ ? 備用電池： ～ ， 25uA (4) 接口協(xié)議： ? 串行接口： 1 UART1 USB 全速 12Mbit/s ? 1 IIC1 SPI ? 其他接口： 1時間脈沖輸出； 1外部中斷輸入 ? 協(xié)議： NMEA， UBX二進制 圖 34 GPS信號接收模塊 1602 液晶顯示模塊介紹 1602 液晶也叫 1602 字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點 揚州市職業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計論文 第 14 頁 共 30 頁 陣型液晶模塊。它由若干個 5X7 或者 5X11 等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符，每位之間有一個點距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因為如此所以它不能很好地顯示圖形（用自定義 CGRAM，顯示效果也不好）。 1602 液晶顯 示模塊如圖 35 所示。 圖 35 1602LCD顯示屏 1602LCD 是指顯示的內(nèi)容為 16X2,即可以顯示兩行，每行 16個字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。 市面上字符液晶大多數(shù)是基于 HD44780 液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于 HD44780 寫的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶。 (1)管腳功能 1602 采用標準的 16 腳接口如圖 36所示，其中： 第 1 腳： VSS 為電源地。 第 2 腳： VCC 接 5V 電源正極。 第 3 腳： V0 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源 時對比度最高（對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度）。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平 1時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平 0 時選擇指令寄存器。 第 5 腳： RW 為讀寫信號線，高電平 1 時進行讀操作，低電平 0時進行寫操作。 第 6 腳： E(或 EN)端為使能 (enable)端 ,高電平 1時讀取信息，負跳變時執(zhí)行指令。 第 7～ 14腳： D0～ D7 為 8位雙向數(shù)據(jù)端。 揚州市職業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計論文 第 15 頁 共 30 頁 第 15～ 16 腳：空腳或背燈電源。 15腳背光正極， 16 腳背光負極。 圖 36 1602管腳 系統(tǒng)整體電路原理圖 原理圖如圖 37所示： 圖 37 系統(tǒng)整體電路原理圖 揚州市職業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計論文 第 16 頁 共 30 頁 系統(tǒng)電源系統(tǒng) 考慮到系統(tǒng)攜帶方便故采用 3節(jié) 5號電池供電，經(jīng)測量電壓為 符合系統(tǒng)電量需求。因為新電池開始放電會不穩(wěn)所以加了電容濾波，這樣使電源更加穩(wěn)定。 GPS 系統(tǒng)電源系統(tǒng)電路圖如圖 38 所示： 圖 38 GPS系統(tǒng)電源系統(tǒng)電路圖 GPS 模塊及其原理圖 經(jīng)過查看資料購買的 GPS 模塊為 TTL電平，所以可以直接跟單片機通信，不用電 平轉(zhuǎn)換，模塊的發(fā)送端 TXD 直接跟單片機 RXD 相連即可。 GPS 模塊及其原理圖如圖 39 所示： 揚州市職業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計論文 第 17 頁 共 30 頁