【文章內(nèi)容簡介】 邏 輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下， CPU 停止工作，允許RAM、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)， 單片機一切工作停止，直到下一個中 斷或硬件復位為止。 圖 芯片 AT89S52 10 單片機小系統(tǒng)原理圖 單片機小系統(tǒng)原理圖有晶振、復位電路組成。復位電路中電容 C4 和電阻 R4組成上電復位電路，當上電時，電容充電 R4 端有高電平，單片機復位。按下復位按鈕 R5 和 R4 形成回路，單片機復位腳高電平復位。晶振電路給單片機的正常工作提供時序。 P101P112P123P134P145P156P167P178REST9P3010P3111P3212P3313P3414P3515P3616P3717XTAL218XTAL119GND20P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29EA30ALE31P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732VCC40AT89S52U11233pFC133pFC2GNDGND+5V1234 5678H1步進電機驅(qū)動電路數(shù)據(jù)接收端33pFC4VCC10KR4GNDS11KR5+5V 圖 單片機最小系統(tǒng) 驅(qū)動電路 設計 驅(qū)動電路由 L29 780 1N400 VCC、 GND 組成。 L298 內(nèi)部包含 4通道邏輯驅(qū)動電路。是一種二相和四相電機的專用驅(qū)動器，內(nèi)含二個 H 橋的高電壓大電流雙全橋式驅(qū)動器，接收標準 TTL 邏輯電平信號，可驅(qū)動 46V、 2A 以下的電機 。所以， L298 有很強的驅(qū)動能力，通過該驅(qū)動電路可以很好的驅(qū)動 4 相 8拍電機正常運轉(zhuǎn)，驅(qū)動電路中含有穩(wěn)壓芯片 7805。由于 7805 有內(nèi)部電流的限制以及過熱保護和安全工作區(qū)的保護，使它基本上不會損壞。如果散熱條件良好它能提供大于 的電流，在接入外部器件后 就能獲得各種不同的電壓。本設計中采 11 用的 7805 將 12V 的輸入電壓穩(wěn)壓成 5V 輸出，能夠給單片機小系統(tǒng)和其他芯片提供穩(wěn)定的直流電壓。 ISENA1ISENB15OUT12OUT23OUT313OUT414VSS9VS4IN15IN27IN310IN412ENA6ENB11GND8U1L298D11N4007D21N4007D31N4007D41N4007D51N4007D61N4007D71N4007D81N4007MB?+12VGNDP20P21P22P23VCC7805U2+12GND 圖 驅(qū)動電路 紅外線接收、發(fā)射電路 T1GNDVCCDATEGNDVCCQ190141KR11KR2VCC56KR3100uFC3GND遙控器IROUT 圖 紅外線接收發(fā)射電路 紅外線接收模塊由 VS838 集成芯片構成，接收頭接收到信號，數(shù)據(jù)端電平升高，三極管 9014 的工作狀態(tài)為放大，輸出有高電平轉(zhuǎn)為低電平，從而使單片機可 12 以采集到遙控器發(fā)送的數(shù)據(jù)。 遙控器設計 遙控器1 2 34 5 67 8 90正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn)確認 設置 停止 圖 當遙控器按了正轉(zhuǎn) /反轉(zhuǎn)鍵后紅外線接收頭收到信號，然后傳輸給單片機，再由單片機控制步進電機正轉(zhuǎn) /反轉(zhuǎn)，若沒有設置速度默認速度為 150 轉(zhuǎn) /分鐘。當設置鍵按下，步進電機停止旋轉(zhuǎn)，此時可人為設置轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速由三位數(shù)組成，當設置完速度后按確認鍵確認設置，然后再按正轉(zhuǎn) /反轉(zhuǎn)步進電機將按照設置的速度旋轉(zhuǎn)。 13 4 軟件設計及調(diào)試 系統(tǒng)工作流 程 圖 主程序流程圖 開始 初始化 正轉(zhuǎn) /反轉(zhuǎn) /設置鍵按下？ Y N 正轉(zhuǎn)鍵按下 反轉(zhuǎn)鍵按下 設置鍵按下 給 P2 口送正轉(zhuǎn)碼 給 P2口送反轉(zhuǎn)碼 轉(zhuǎn)速 設置 反轉(zhuǎn) /設置？ 正轉(zhuǎn) /設置？ Y N N Y 設置完畢？ N Y 確認鍵？ Y N 14 5 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)及操作說明 軟件介紹 PROTEUS 是單片機課堂教學的先進助手。 PROTEUS 不僅可將許多單片機實例功能形象化，也可將許多單片機實例運行過程形象化。前者可在相當程度上得到實物演示實驗的效果，后者則是 實物演示實驗難以達到的效果。 它的元器件、連接線路等卻和傳統(tǒng)的單片機實驗硬件高度對應。這在相當程度上替代了傳統(tǒng)的單片機實驗教學的功能，例：元器件選擇、電路連接、電路檢測、電路修改、軟件調(diào)試、運行結(jié)果等。 課程設計、畢業(yè)設計是學生走向就業(yè)的重要實踐環(huán)節(jié)。由于 PROTEUS 提供了實驗室無法相比的大量的元器件庫，提供了修改電路設計的靈活性、提供了實驗室在數(shù)量、質(zhì)量上難以相比的虛擬儀器、儀表，因而也提供了培養(yǎng)學生實踐精神、創(chuàng)造精神的平臺 隨著科技的發(fā)展， “ 計算機仿真技術 ” 已成為許多設計部門重要的前 期設計手段。它具有設計靈活，結(jié)果、過程的統(tǒng)一的特點?？墒乖O計時間大為縮短、耗資大為減少，也可降低工程制造的風險。相信在單片機開發(fā)應用中 PROTEUS 也能茯得愈來愈廣泛的應用。 使用 Proteus 軟件進行單片機系統(tǒng)仿真設計 , 是虛擬仿真技術和計算機多媒體技術相結(jié)合的綜合運用，有利于培養(yǎng)學生的電路設計能力及仿真軟件的操作能力；在單片機課程設計和全國大學生電子設計競賽中，我們使用 Proteus 開發(fā)環(huán)境對學生進行培訓，在不需要硬件投入的條件下，學生普遍反映，對單片機的學習比單純學習書本知識更容易接受，更 容易提高。實踐證明，在使用 Proteus 進行系統(tǒng)仿真開發(fā)成功之后再進行實際制作，能極大提高單片機系統(tǒng)設計效率。因此，Proteus 有較高的推廣利用價值。 keil 軟件介紹 Keil 是德國知名軟件公司 keil(現(xiàn)已并入 RAM 公司 )開發(fā)的微控制器軟件開發(fā)平臺，是目前 RAM 內(nèi)核單片機開發(fā)的主流工具 。 Keil 提供了包括 C 編譯器、宏 15 匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開放方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境將這些部分組合在一起，界面友好，易學易懂，在調(diào)試程序，軟件仿真方面也有很強大的功能。因 此，很多工程師十分喜歡它。 單片機開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的匯編語言源程序要變?yōu)?CPU 可以執(zhí)行的機器碼有兩種方法，一種 Keil 軟件圖標是手工匯編，另一種是機器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。機器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C器碼，用于 MCS51 單片機的匯編軟件有早期的 A51，隨著單片機開發(fā)技術的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發(fā)，單片機的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展， Keil 軟件是目前最流行開發(fā) MCS51 系列單片機的軟件，這從近年來各仿真機廠商紛 紛宣布全面支持 Keil即可看出。 Keil提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些 部分 組合在一起。運行 Keil 軟件需要Pentium或以上的 CPU， 16MB或更多 RAM、 20M以上空閑的硬盤空間、 WIN9NT、 WIN20 WINXP 等操作系統(tǒng)。掌握這一軟件的使用對于使用 51 系列單片機的愛好者來說是十分必要的，如果你使用 C語言編程，那么 Keil 幾乎就是你的不二之選（目前在國內(nèi)你只能買到該軟件、而你買的仿真機也很 可能只支持該軟件），即使不使用 C 語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強大的軟件仿真調(diào)試工具也會令你事半功倍。 仿真與調(diào)試 1）在 Proteus 軟件中繪 制出硬件電路圖。根據(jù)系統(tǒng)設計要求，選擇元器件，設計出硬件電路圖。 2）編寫系統(tǒng)程序。根據(jù)系統(tǒng)要求，畫流程圖。在 keil 中編程，過程中先將各模塊搞好，分別調(diào)試各模塊，調(diào)試好后，編寫主程序，將各系統(tǒng)結(jié)合，使成為系統(tǒng)軟件。各模塊調(diào)試后，在調(diào)試主程序，看是否能實現(xiàn)系統(tǒng)功能。 3）硬件和軟件電路的聯(lián)合模擬調(diào)試在 Proteus 軟件中進行。先將編譯好的 HEX文件加載到 89S52 中，在運行硬件電路，如能運行，使用 按鍵 進行模擬和清零實驗，若沒達到要求，進行相應修改，直到符合要求。 16 硬件接線及調(diào)試 設置速度為每分鐘 30 轉(zhuǎn)時 的波形如圖 所示 圖 設置速度為每分鐘 100 轉(zhuǎn)時 的波形如圖 所示 圖 17 設置速度為每分鐘 150 轉(zhuǎn)時 的波形如圖 所示 圖 設置速度為每分鐘 200 轉(zhuǎn)時 的波形如圖 5..4 所示 圖 18 實例調(diào)試結(jié)果和分析 根據(jù)我們的設計方案，我們做出步進電機遙控系統(tǒng)的實物，并在實驗室進行測試，根據(jù)實驗現(xiàn)象分析出以下結(jié)果： ① 上電后，在遙控器上按 正轉(zhuǎn) 鍵，步進電機實現(xiàn)正轉(zhuǎn)； ② 上電后，在遙控器上按