【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 WC01/02/04/08/16 接收到從器件地址信號(hào)后 R/W 位置 1 ，它首先發(fā)送一個(gè)應(yīng)答，信號(hào)然后發(fā)送一個(gè) 8 位字節(jié)，數(shù)據(jù)主器件不需發(fā)送一個(gè)應(yīng)答信號(hào)但要產(chǎn)生一個(gè)停止信號(hào)。 圖 314 立即地址讀時(shí)序 單片機(jī)控制部分 單片機(jī)在這里主要是作為控制器使用，主要包括輸入部分 (紅外接收模塊，前面已大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 經(jīng)介紹 )、輸出部分、復(fù)位電路 (圖 312)、晶振電路 (圖 311)。 圖 315 晶振電路 圖 316 復(fù)位電路 (一 )電路分析 復(fù)位電路，由兩個(gè)電阻，一個(gè)極性 電容，和一個(gè)按鈕組成，只要按 1下按鈕 S，就會(huì)在單片機(jī) 9腳上產(chǎn)生一個(gè)高電平，單片機(jī)就會(huì)被復(fù)位。在此設(shè)計(jì)中為了使硬件電路簡(jiǎn)單，使用的是一個(gè)上電復(fù)位電路 ,當(dāng)電路接通電源時(shí)單片機(jī)就會(huì)被復(fù)位。晶振電路是由兩個(gè)電容和一個(gè)晶體組成，給單片機(jī)提供 12MHZ 的晶振。外接石英晶體 (或陶瓷諧振器 )及電容 C1, C2 接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。對(duì)外接電容 C1, C2 雖然沒(méi)有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，我們推薦電容使用 30pF 士 10pF，而如使用陶瓷諧振器建議選擇 4pF 士 lOF。 (二 )電路中所用的器件 STC89C52 STC89C52 是一種帶 8K 字節(jié)閃爍可編程可檫除只讀存儲(chǔ)器（ FPEROMFlash Programable and Erasable Read Only Memory ）的低電壓，高性能 COMOS8 的微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用 ATMEL 搞密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 單片機(jī)總控制電路如下圖 4— 1： STC89C52 內(nèi)部有一個(gè)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(shí)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(shí)鐘電路如圖 4— 2(a) 所示，在 RXD 和 TXD 引腳上外接定時(shí)元件，內(nèi)部振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩。定時(shí)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(duì)頻率起微調(diào)的作用。 外部方式的時(shí)鐘電路如圖 4— 2（ b） 所示， RXD 接地， TXD 接外部振蕩器。對(duì)外部振蕩信號(hào)無(wú)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(hào)。片內(nèi)時(shí)鐘發(fā)生器把振蕩頻率兩分頻，產(chǎn)生一個(gè)兩相時(shí)鐘 P1 和 P2，供單片機(jī)使用。 示， RXD 接地， TXD 接外部振蕩器。對(duì)外部振蕩信號(hào)無(wú)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(hào)。片內(nèi)時(shí)鐘發(fā)生器把振蕩頻率兩分頻，產(chǎn)生一個(gè)兩相時(shí)鐘 P1 和 P2，供單片機(jī)使用。 RXD 接地， TXD 接外部振蕩器。對(duì)外部振蕩信號(hào)無(wú)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(hào)。片內(nèi)時(shí)鐘發(fā)生器把振蕩頻率兩分頻，產(chǎn)生大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 一個(gè)兩相時(shí)鐘 P1 和 P2，供單片機(jī)使用。 （ a）內(nèi)部方式時(shí)鐘電路 （ b）外部方式時(shí)鐘電路 圖 4— 2 時(shí)鐘電路 （ 1）復(fù)位操作 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。其主要功能是把 PC 初始化為 0000H，使單片機(jī)從0000H 單元開(kāi)始執(zhí)行程序。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)， 為擺脫困境，也需按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)。 除 PC 之外，復(fù)位操作還對(duì)其他一些寄存器有影響，它們的復(fù)位狀態(tài)如表 一 所示。 表 一 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 （ 2）復(fù)位信號(hào)及其產(chǎn)生 RST 引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端。復(fù)位信號(hào)是高電平有效，其有效時(shí)間應(yīng)持續(xù) 24 個(gè)振蕩周期 (即二個(gè)機(jī)器周期 )以上。若使用頗率為 6MHz 的晶振，則復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間應(yīng)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 超過(guò) 4us 才能完成復(fù)位操作。 產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)的電路邏輯如圖 4— 3 所示： 圖 4— 3 復(fù)位信號(hào)的電路邏輯圖 整個(gè)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(hào) (RST)送至施密特觸發(fā)器，再由片內(nèi)復(fù)位電路在每個(gè)機(jī)器周期的 S5P2 時(shí)刻對(duì)施密特觸發(fā)器的輸出進(jìn)行采樣，然后才得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號(hào)。 復(fù)位操作有上電自動(dòng)復(fù) 位相按鍵手動(dòng)復(fù)位兩種方式。 上電自動(dòng)復(fù)位是通過(guò)外部復(fù)位電路的電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其電路如圖 4— 4（ a） 所示。這佯，只要電源 Vcc 的上升時(shí)間不超過(guò) 1ms，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位，即接通電源就成了系統(tǒng)的復(fù)位初始化。 按鍵手動(dòng)復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種。其中，按鍵電平復(fù)位是通過(guò)使復(fù)位端經(jīng)電阻與 Vcc 電源接通而實(shí)現(xiàn)的，其電路如圖 4— 4（ b） 所示；而按鍵脈沖復(fù)位則是利用RC 微分電路產(chǎn)生的正脈沖來(lái)實(shí)現(xiàn)的， 其電路如圖 4— 4（ c）所示： （ a）上電復(fù)位 （ b）按鍵電平復(fù)位 （ c）按鍵脈沖復(fù)位 圖 4— 4 復(fù)位電路 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 上述電路圖中的電阻、電容參數(shù)適用于 6MHz 晶振，能保證復(fù)位信號(hào)高電平持續(xù)時(shí)間大于 2 個(gè)機(jī)器周期。 本系統(tǒng)的復(fù)位電路采用圖 4— 4（ b） 上電復(fù)位方式。 STC89C52 具體介紹如下： ① 主電源引腳（ 2 根） VCC(Pin40)：電源輸入，接＋ 5V電源 GND(Pin20)：接地線 ②外接晶振引腳（ 2 根） XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端 XTAL2(Pin20)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端 ③控制引腳（ 4 根） RST/VPP(Pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn) 2 個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片 機(jī)復(fù)位。 ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號(hào) PSEN(Pin29)：外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào) EA/VPP(Pin31)：程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲(chǔ)器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀指令。 ④可編程輸入 /輸出引腳（ 32 根） STC89C52 單片機(jī)有 4 組 8 位的可編程 I/O 口，分別位 P0、 P P P3 口，每個(gè)口有 8 位（ 8 根引腳），共 32 根。 PO 口（ Pin39～ Pin32）： 8 位雙向 I/O 口線，名稱為 ～ P1 口（ Pin1～ Pin8）： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口 線，名稱為 ～ P2 口（ Pin21～ Pin28）： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口線，名稱為 ～ P3 口（ Pin10～ Pin17）： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口線，名稱為 ～ STC89C52 主要功能 如表 二 所示。 表 二 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 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 32 個(gè)雙向 I/O 口 256x8bit 內(nèi)部 RAM 3 個(gè) 16 位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷 時(shí)鐘頻率 024MHz 2 個(gè)串行中斷 可編程 UART 串行通道 2 個(gè)外部中斷源 共 6 個(gè)中斷源 2 個(gè)讀寫中斷口線 3 級(jí)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 輸出端電路 輸出端電路的電路圖如 314 圖 314 輸出端電路 （一）電路分析 輸出端通過(guò)一個(gè)運(yùn)放 LM358 和一個(gè)三極管相連，再接繼電器。繼電器用于接 220V 電源插座，但處于安全考慮在實(shí)際電 路中用發(fā)光二極管作演示。實(shí)現(xiàn)的效果是當(dāng)遙控按鍵輸入的信號(hào)是已學(xué)習(xí)過(guò)的信號(hào)時(shí) LED 就會(huì)在亮和滅之間切換。 （ 二）電路中所使用的器件 LM358 概述 (Description): LM358 內(nèi)部包括有兩個(gè)獨(dú)立的、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)算放大器，適合于電大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無(wú)關(guān)。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運(yùn)算放大器的場(chǎng)合。 特性 (Features): 內(nèi)部頻率補(bǔ)償 直流電壓增益高 (約 100dB) 單位增益頻帶寬 (約 1MHz) 電源電壓范圍寬：?jiǎn)坞娫?(3— 30V)； 雙電源 (177。 一 177。15V) 低功耗電流，適合于電池供電 低輸入偏流 低輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電流 共模輸入電壓范圍寬，包括接地 差模輸入電壓范圍寬，等于電源電壓范圍 輸出電壓擺幅大 (0 至 ) 引腳框圖（ LM358的封裝形式有塑封 8引線雙列直插式和貼片式 ） 。 繼電器 1. 概述 : 繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)和被控制系統(tǒng) ,通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種 “ 自動(dòng)開(kāi)關(guān) ” 。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過(guò)一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開(kāi)觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之 消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來(lái)的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來(lái)的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）吸合。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對(duì)于繼電器的 “ 常開(kāi)、常閉 ” 觸點(diǎn)，可以這樣來(lái)區(qū)分：繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開(kāi)狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為 “ 常開(kāi)觸點(diǎn) ” ；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為 “ 常閉觸點(diǎn) ” 。 2. 主要技術(shù)參數(shù) : 額定工作電壓 繼電器正常工作時(shí)線圈所需要的電壓。根據(jù)繼電器的型號(hào)不同，可以是交流電壓，也可以是直流電壓。 直流 電阻 繼電器中線圈的直流電阻，可以通過(guò)萬(wàn)能表測(cè)量。 吸合電流 繼電器能夠產(chǎn)生吸合動(dòng)作的最小電流。在正常使用時(shí)，給定的電流必須略大于吸合電流，這樣繼電器才能穩(wěn)定地工作。而對(duì)于線圈所加的工作電壓，一般不要超過(guò)額定工作電壓的 ，否則會(huì)產(chǎn)生較大的電流而把線圈燒毀。 釋放電流 繼電器產(chǎn)生釋放動(dòng)作的最大電流。當(dāng)繼電器吸合狀態(tài)的電流減小到一定程度時(shí)，繼電器就會(huì)恢復(fù)到未通電的釋放狀態(tài)。這時(shí)的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于吸合電流。 觸點(diǎn)切換電壓和電流 繼電器允許加載的電壓和電流。它決定了繼電器能控 制電壓和電流的大小，使用時(shí)不能超過(guò)此值，否則很容易損壞繼電器的觸點(diǎn)。 3. 繼電器引腳圖 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì) 單片機(jī)上電復(fù)位后，首先對(duì)其內(nèi)部定時(shí)器，串口初始化，并開(kāi)啟串口中斷，然后監(jiān)測(cè) P2口， P2口有一引腳輸入為低電平并維持 1S以上時(shí)進(jìn)入自學(xué)習(xí)狀態(tài)，用定時(shí)器及軟件計(jì)數(shù)的方法，測(cè)量 INT0引腳上輸入高，低電平的寬度。 INT0引腳平時(shí)為高電平，當(dāng)接受到紅外信號(hào)時(shí)，由于一體化紅外接收頭的反向作用， INT0引腳下跳至低電平，此為引導(dǎo)碼，將測(cè)的高低電平的寬度保存在存儲(chǔ)器中，并每次測(cè)得的低電平的寬度與引導(dǎo)碼低電平寬度比較，若相等則識(shí)別為遙控命令碼，存儲(chǔ)后結(jié)束。再監(jiān)測(cè) P2口，若為低電平并維持 1S以上，為退出自學(xué)習(xí)狀態(tài)。 軟件的設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)三部分的功能，具體的說(shuō)明和框圖如下 紅外接收解碼 （一）思路分析 紅外遙控接收采用一體化紅外接收頭，它將紅外接收二極管、放大、解調(diào)、整形等電路安裝在一起，只有三 個(gè)引腳。紅外接收頭的信號(hào)輸出端接單片機(jī)的 INT0腳。單片機(jī)中斷 INT0在紅外脈沖下降沿時(shí)產(chǎn)生中斷。 在中斷期間啟動(dòng)定時(shí)器 0進(jìn)行計(jì)數(shù)，直到下一個(gè)負(fù)脈沖到來(lái)，將計(jì)數(shù)結(jié)果取出處理。電路使用 12MHz晶振，定時(shí)器為 1US計(jì)數(shù)一次。理論上代碼“ 0”