【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 70176。C（商業(yè)級(jí)），工作頻率可高達(dá) 30MHz，芯片的外形和引腳見下圖 圖 STC89C52 芯片 外形 圖 小信號(hào)調(diào)頻發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 9 圖 STC89C52 芯片 引腳圖 圖 和圖 為 STC89C52 外形和引腳圖， STC89C52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。使用高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。 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(Pin1)：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) 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。 PSEN(Pin29)：外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)。 小信號(hào)調(diào)頻發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 10 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 PP3 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 STC89C52 主要功能 如 下表 所示 。 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(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 單片機(jī)總控制電路 單片機(jī)總控制電路如下圖： 小信號(hào)調(diào)頻發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 11 圖 單片機(jī)總控制電路 電路 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 (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 （ b） 所示， RXD 接地， TXD 接外部振蕩器。對(duì)外部振蕩信號(hào)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(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。 如下圖所 示， RXD 接地， TXD 接外部振蕩器。對(duì)外部振蕩信號(hào)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(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 接外部振小信號(hào)調(diào)頻發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 12 蕩器。對(duì)外部振蕩信號(hào)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(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 。 （ a）內(nèi)部方式時(shí)鐘電路 （ b）外部方式時(shí)鐘電路 圖 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 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 （ 2）復(fù)位信號(hào)及其產(chǎn)生 小信號(hào)調(diào)頻發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 13 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)超過 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 所示： 圖 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)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實(shí)現(xiàn)的，其電路如圖 （ a） 所示。這佯，只要電源 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，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 （ b）所示；而按鍵脈沖復(fù)位則是利用 RC 微分電路產(chǎn)生的正脈沖來實(shí)現(xiàn)的， 其電路如圖 （ c）所示 ： 小信號(hào)調(diào)頻發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 14 （ a）上電復(fù)位 （ b）按鍵電平復(fù)位 （ c）按鍵 脈沖 復(fù)位 圖 復(fù)位電路 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 （ b） 上電復(fù)位方式。 電源 模塊 高性能的電源管理系統(tǒng)對(duì)于電子系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行是至關(guān)重要的。作為智能車源，電源模塊為系統(tǒng)的控制器，執(zhí)行機(jī)構(gòu)，傳感器等各個(gè)模塊提供可靠的工作電壓。設(shè)計(jì)中，除了需要考慮電壓范圍和電流容量等基本參數(shù)之外，還要在電源轉(zhuǎn)換效率、降低噪聲、防止干擾和電路簡(jiǎn)單等方面進(jìn)行優(yōu)化，電源管理模塊的功能是對(duì)電池進(jìn)行分配和電壓調(diào)節(jié)，為其他各個(gè)模塊的正常工作提供可靠的工作電壓。 系統(tǒng)供電單元介紹 智能車控制系統(tǒng)中，不同電路模塊需要的工作電壓和電流容量各不相同。芯片需要提供 5V 的工作電壓，而電機(jī)所需的電壓為 9V，本設(shè)計(jì)中用到 的是 9V 的電源供電，然后通過三端穩(wěn)壓器 LM7805 將電壓變換為5V 電壓供給電路系統(tǒng)。電源系統(tǒng)的電路圖如圖 所示。 小信號(hào)調(diào)頻發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 15 圖 穩(wěn)壓電源轉(zhuǎn)換電路 圖 lm7805 樣品 因?yàn)槿斯潭煞€(wěn)壓電路的使用方便，電子制作中經(jīng)常采用。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)在三端集成穩(wěn)壓電路上安裝足夠大的散熱器（當(dāng)然小功率 的條件下不用）。當(dāng)穩(wěn)壓管溫度過高時(shí)，穩(wěn)壓性能將變差，甚至損壞。 當(dāng)制作中需要一個(gè)能輸出 以上電流的穩(wěn)壓電源，通常采用幾塊三端穩(wěn)壓電路并聯(lián)起來，使其最大輸出電流為 N 個(gè) ，但應(yīng)用時(shí)需注意：并聯(lián)使用的集成穩(wěn)壓電路應(yīng)采用同一廠家、同一批號(hào)的產(chǎn)品，以保證參數(shù)的一致。另外在輸出電流上留有一定的余量，以避免個(gè)別集成穩(wěn)壓電路失效時(shí)導(dǎo)致其他電路的連鎖燒毀。 數(shù)碼管顯示器 驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)顯示。動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有的數(shù)碼管的 8 個(gè)顯示筆畫“ a,b,c,d,e,f,g,dp”的同名端連在一起，另外每個(gè)數(shù)碼管中的公共極 COM 增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的 I/O 線控制，通過小信號(hào)調(diào)頻發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 16 分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的 COM 端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控制顯示。 R1R8 是 P1 口的上拉電阻， P 端口 必須外接上拉電阻才能正常輸出“ 0”和“ 1”電平，保證 P1 端口所接的 LED 數(shù)碼管能夠正常顯示數(shù)字，和軟件相配合來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示頻率。 數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)有單個(gè)數(shù)碼管和集成數(shù)碼管（即一個(gè)封裝內(nèi)至少有兩個(gè)數(shù)碼管集成在一起）兩種，結(jié)構(gòu)圖如圖 所示，其中（ a）為數(shù)碼管的引腳圖，有共陰極和共陽極兩種。本設(shè)計(jì)采用共陽極數(shù)碼管，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖（ b）所示。它們都是由基本的 7個(gè)條狀的發(fā)光二極管（ LED）排列而成的，可實(shí)現(xiàn)數(shù)字“ 09”及少量字符的顯示。另外，為了顯示小數(shù)點(diǎn)，增加了 1 個(gè)點(diǎn)狀的發(fā)光 二極管，因此數(shù)碼管就由 8 個(gè) LED 組成，把這些發(fā)光二極管命名為“ a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 DP”，對(duì)應(yīng)引腳如圖所示。 圖 數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳圖 數(shù)碼管的外部結(jié)構(gòu) 數(shù)碼管的外部結(jié)構(gòu)圖，如圖 所示。 小信號(hào)調(diào)頻發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 17 圖 數(shù)碼管外部結(jié)構(gòu)圖 小信號(hào)調(diào)頻發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 18 3 電路設(shè)計(jì) BH1415ＦＭ調(diào)制模塊 Rin1PRE2R LPF3FIL T4R+L OUT5GND6PLL OUT7Vcc8OSC9RF GND10RF OUT11PLL V+12OSCo13OSCi14DATE15DATE16DATE17DATE18PSA19L LPF20PRE21Lin22J P 1B H 1 4 1 5C61 0 5C71 0 5C12 2 2 C41 5 0 PC 1 21 0 4C51 5 0 PC22 2 2C 2 83 3 PC 3 06 8 PC 1 01 0 4 C32 2 2J1M I C5VC 1 71 0 u F 5VQ39 0 1 8Q29 0 1 4C 1 94 7 u FR41KR 1 01 0 KR71 0 KR93 .3 KR 1 41 0 0R 1 51 0 05VR53 .3 KP L LP L LL47 .5 TD1B B 9 1 0R 1 21 0 KR 1 64 7 KR 1 11 0 KC 2 71 0 PQ49 0 1 8