【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 (38)整理得： (39)由上式可知，當(dāng)電路設(shè)計(jì)完成后，所有參數(shù)除頻率f外均為定值，且f隨CX的變化而唯一改變。當(dāng)電容較小時(shí)，脈沖頻率之間相差上百甚至上千，電路中的電阻應(yīng)做相應(yīng)的調(diào)整。記錄一秒鐘內(nèi)脈沖的數(shù)量，由查表可得到相對(duì)應(yīng)的電容值。 單片機(jī)電路的設(shè)計(jì) 單片機(jī)的選擇STC89C52RC自1974年美國(guó)Fairchild公司研制出第一臺(tái)單片機(jī)F8以來(lái)，單片機(jī)經(jīng)歷了由4位機(jī)到8位機(jī)再到16位、32位機(jī)的發(fā)展過程。近年來(lái)，32位單片機(jī)已進(jìn)入了實(shí)用階段，但是由于8位單片機(jī)在性能價(jià)格比上占有優(yōu)勢(shì)，并且8位增強(qiáng)型單片機(jī)在速度和功能上可向現(xiàn)在的16位單片機(jī)挑戰(zhàn)，因此在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，8位單片機(jī)仍是單片機(jī)的主流機(jī)型。Intel公司于1976年推出了MCS48系列單片機(jī)，于1980年推出了MCS51系列單片機(jī)，于1983年推出了MCS96系列單片機(jī)。1．MCS51系列單片機(jī)MCS51系列單片機(jī)是一種高性能的8位單片機(jī)，它是在MCS48系列單片機(jī)的基礎(chǔ)上推出的第二代單片機(jī)。其典型產(chǎn)品為8051，封裝為40引腳。8051單片機(jī)片內(nèi)含有4KB的ROM，ROM中的程序是由單片機(jī)芯片生產(chǎn)廠家固化的，適合于大批量的產(chǎn)品；8751單片機(jī)片內(nèi)含有4KB的EPROM，單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)人員可以把編好的程序用開發(fā)機(jī)或編程器寫入其中，需要修改時(shí)，可以先用紫外線擦除器擦除，然后再寫入新的程序；8031片內(nèi)沒有程序存儲(chǔ)器，當(dāng)在單片機(jī)芯片外擴(kuò)展EPROM后，就相當(dāng)于一片8751，此種應(yīng)用方式方便靈活。這三種芯片只是在程序存儲(chǔ)器的形式上不同，在結(jié)構(gòu)和功能上都一樣。 MCS51系列單片機(jī)常用產(chǎn)品特性一覽表型號(hào)片內(nèi)存儲(chǔ)器（B）I/O口線定時(shí)/計(jì)數(shù)器片外存儲(chǔ)器（B）程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器80514KROM128322個(gè)16位64K64K87514KEPROM128322個(gè)16位64K64K8031無(wú)128322個(gè)16位64K64K80C514KROM128322個(gè)16位64K64K80514KROM128322個(gè)16位64K64K87514KEPROM128322個(gè)16位64K64K8031無(wú)128322個(gè)16位64K64K80C514KROM128322個(gè)16位64K64K87C514KEPROM128322個(gè)16位64K64K2．其他51系列單片機(jī)(1)AT89系列單片機(jī)AT89系列單片機(jī)是美國(guó)ATMEL公司的8位Flash單片機(jī)產(chǎn)品，與MCS51系列的單片機(jī)軟硬件兼容。該系列中有20引腳封裝的產(chǎn)品，體積的減小使其應(yīng)用更加靈活。時(shí)鐘頻率的提高可使運(yùn)算速度加快。在片內(nèi)含有Flash存儲(chǔ)器，F(xiàn)lash存儲(chǔ)器是一種可以電擦除和電寫入的閃速存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)記為FPEROM），這使開發(fā)調(diào)試更為方便。 AT89系列單片機(jī)常用產(chǎn)品特性一覽表型號(hào)片內(nèi)存儲(chǔ)器I/O口線定時(shí)/計(jì)數(shù)器模擬比較器中斷源串行口程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器89C10511KBFEPROM64B151個(gè)16位1個(gè)3個(gè)無(wú)89C20512KBFEPROM128B152個(gè)16位1個(gè)5個(gè)2級(jí)UART89C514KBFEPROM128B322個(gè)16位無(wú)5個(gè)2級(jí)UART89C528KBFEPROM256B323個(gè)16位無(wú)6個(gè)2級(jí)UART(2)其他MCS51系列兼容單片機(jī)為了進(jìn)一步增強(qiáng)MCS51系列單片機(jī)的功能，一些單片機(jī)生產(chǎn)廠商還對(duì)MCS51系列單片機(jī)的硬件進(jìn)行了擴(kuò)充。如PHILIPS的8XC552系列，在80C51的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器和一個(gè)8路輸入的10位A/D轉(zhuǎn)換器，并配有串行總線接口；80C51XA使單片機(jī)位數(shù)增至16位；Intel公司的80C51GA/GB也增加了A/D轉(zhuǎn)換功能。(3) 我國(guó)宏晶科技STC系列單片機(jī)我國(guó)宏晶科技公司的STC系列單片機(jī)具有低成本，速度快，功耗低，兼容性好的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)選用宏晶科技的STC89C52RC單片機(jī)作為系統(tǒng)計(jì)算核心。 STC89C52RC單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超強(qiáng)抗干擾的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)的8051單片機(jī)，12時(shí)鐘/機(jī)器周期和6時(shí)鐘機(jī)器/周期可任意選擇。主要特性如下：1. 增強(qiáng)型8051單片機(jī)，6時(shí)鐘/機(jī)器周期和12時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051.2. 工作電壓：～（5V單片機(jī)）/～（3V單片機(jī)）3. 工作頻率范圍：0～40MHz，相當(dāng)于普通8051的0～80MHz，實(shí)際工作頻率可達(dá)48MHz4. 用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)5. 片上集成512字節(jié)RAM6. 通用I/O口（32個(gè)），復(fù)位后為：P1/P2/P3/P4是準(zhǔn)雙向口/弱上拉，P0口是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為I/O口用時(shí)，需加上拉電阻。7. ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無(wú)需專用編程器，無(wú)需專用仿真器，可通過串口（RxD/,TxD/）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片8. 具有EEPROM功能9. 具有看門狗功能 單片機(jī)時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生STC89C52RC單片機(jī)工作時(shí)所必需的時(shí)鐘信號(hào)。STC89C52RC本身就是一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路。為保證同步工作方式的實(shí)現(xiàn)，STC89C52RC單片機(jī)應(yīng)該在唯一的時(shí)鐘信號(hào)控制下，嚴(yán)格地按時(shí)序執(zhí)行指令進(jìn)行工作。時(shí)鐘是單片機(jī)的心臟，單片機(jī)各功能部件的運(yùn)行都是以時(shí)鐘頻率為基準(zhǔn)的，有條不紊的一拍拍的工作。因此，時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，時(shí)鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)的穩(wěn)定性。常用時(shí)鐘電路有兩種方式，一種是外部時(shí)鐘方式，另一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式。1. 外部時(shí)鐘方式外部時(shí)鐘方式是使用外部振蕩脈沖信號(hào)，常用于多片STC89C52RC單片機(jī)同時(shí)工作，以便于同步。對(duì)外部脈沖信號(hào)的要求一般為低于12MHz的方波。外部時(shí)鐘源直接接到XTAL2端，直接輸入到片內(nèi)的時(shí)鐘發(fā)生器上。由于XTAL2的邏輯電平不是TTL的，~10K的上拉電阻。 單片機(jī)外部時(shí)鐘方式電路2. 內(nèi)部時(shí)鐘方式STC89C52RC單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)構(gòu)成振蕩器的高增益發(fā)相放大器，該高增益發(fā)相放大器的輸入端為芯片引腳XTAL1，輸出端為XTAL2。這兩個(gè)引腳跨接石英晶體振蕩器和微調(diào)電容，就構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。 單片機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘方式的電路本設(shè)計(jì)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式，選用6MHZ的石英晶體。外接電容的大小會(huì)影響晶體振蕩頻率的高低，振蕩器的穩(wěn)定性，起振的快速性。故電路中的外接電容C1,C2選用30pF來(lái)保證電路的穩(wěn)定性和精確度，為了提高溫度穩(wěn)定性，采用溫度穩(wěn)定性好的NPO高頻電容。在安裝時(shí)，晶體和電容盡可能和單片機(jī)安裝的近一點(diǎn)，目的是減少寄生內(nèi)容，更好的保證振蕩器穩(wěn)定可靠的工作。 單片機(jī)復(fù)位電路設(shè)計(jì)復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，只要給RESET引腳上加上2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平信號(hào)，就可使STC89C52RC單片機(jī)復(fù)位。復(fù)位的主要功能是把PC初始化為0000H，是STC89C52RC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)，為了擺脫死鎖狀態(tài)，也可按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)。STC89C52RC的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路實(shí)現(xiàn)的。復(fù)位引腳RST通過一個(gè)斯密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來(lái)抑制噪聲，在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2，斯密特觸發(fā)器的輸出