基于單片機(jī)控制電源檢測(cè)系統(tǒng)電路(編輯修改稿)
2025-07-16 12:48 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 、算術(shù)邏輯器部件ALU、累加器ACC、BCD碼運(yùn)算調(diào)整電路、暫存器等組成[6]。為了使數(shù)據(jù)處理和位操作功能能夠達(dá)到更好的效果，提高位處理邏輯電路的功能，可以在單片機(jī)內(nèi)部適當(dāng)?shù)脑黾右粋€(gè)通用寄存器B和一些專用寄存器。在單片機(jī)芯片的內(nèi)部除了引腳之外還包含5個(gè)中斷源和兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器[7]。這五個(gè)中斷源為定時(shí)中斷0、外中斷0、定時(shí)中斷外中斷1以及串行中斷。定時(shí)中斷的觸發(fā)由定時(shí)/計(jì)數(shù)器的動(dòng)作所決定，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的時(shí)間值或者達(dá)到計(jì)數(shù)值時(shí)即數(shù)器發(fā)生溢出，由于計(jì)數(shù)值已經(jīng)超出其正常范圍內(nèi)所以它的溢出信號(hào)就會(huì)被當(dāng)做中斷信號(hào)發(fā)出。在單片機(jī)內(nèi)該類信號(hào)是在芯片內(nèi)部所發(fā)出，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中不需要做出優(yōu)先級(jí)的判斷。關(guān)于優(yōu)先級(jí)，顧名思義就是將信號(hào)分為高，低兩種不同優(yōu)先級(jí)，高等優(yōu)先級(jí)可以在低等優(yōu)先級(jí)運(yùn)行過(guò)程中，直接打斷其運(yùn)行程序改為執(zhí)行高等優(yōu)先級(jí)的運(yùn)行這就是所謂的中斷嵌套。在具體的執(zhí)行過(guò)程中一旦遇到同級(jí)的優(yōu)先級(jí)時(shí)，CPU將首先接受外中斷0的信號(hào)、而后為定時(shí)中斷0信號(hào)、接著為外中斷1信號(hào)、然后為定時(shí)中斷1信號(hào)、最后才是串行中斷的信號(hào)。而且在單片機(jī)內(nèi)部自身攜帶有一套時(shí)鐘電路，當(dāng)它與外接的晶體振蕩器以及微調(diào)電容組成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器時(shí)，就可以產(chǎn)生單片機(jī)工作所要求的時(shí)鐘信號(hào)了[8]。 AT89C51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 AT89C51內(nèi)部擁有32條I/O口線，它們被平均分為PPPP4共四組，構(gòu)成4個(gè)I/O端口。這4大端口除了作為一般I/O端口進(jìn)行使用外，還有各自具有一些不同的作用。本次設(shè)計(jì)中要用到的是P3口端口下表為P3端口功能圖。 P3口的功能除了上述功能外，P3口還具有一些其他的功能，例如，、（外中斷0）導(dǎo)入動(dòng)作所需的中斷請(qǐng)求。XTAL1(18)作用：XTAL1有兩個(gè)作用，a接收來(lái)自反向振蕩放大器的信號(hào)，b輸入內(nèi)部時(shí)鐘工作電路[8]。XTAL2(19)作用：作為反向振蕩器的輸出端。本次設(shè)計(jì)中所使用的單片機(jī)機(jī)器周期大約在1微秒范圍內(nèi)，晶振頻率接近于120兆赫茲。由39和40腳所輸出的復(fù)位信號(hào)需要持續(xù)2個(gè)機(jī)器周期的單片機(jī)復(fù)位電路，換句話說(shuō)就是閉合開(kāi)關(guān)S2需要2微秒以上。與服務(wù)器進(jìn)行串行數(shù)據(jù)通信的引腳為10和11，其中10腳引出信號(hào)為串行輸入，11腳引出的為輸出。在通過(guò)12引腳再將信號(hào)引入外部中斷，用于檢測(cè)市電是否中斷。 單片機(jī)接口圖 單片機(jī)電源系統(tǒng) AT89C51單片機(jī)的工作電壓要求為46V，在市電供電正常的情況下，其工作電壓由市電提供，一旦出現(xiàn)斷電情況后，則供電電源由市電切換為儲(chǔ)電池。其電路圖如下所示。 單片機(jī)充電電路，最右端部分代表的是市電，通過(guò)變壓裝置T1在經(jīng)過(guò)橋式整流電路和濾波電容D3，以及濾波電容C6后，在芯片7805處將電壓穩(wěn)壓到+5V。電流經(jīng)過(guò)分支其中一路電流通過(guò)單片機(jī)外中斷，用于檢測(cè)市電是否斷電；另一路電流則流向蓄電池。在充電過(guò)程中由于電池正極電位比較低，所以發(fā)光二極管D2燈亮，D1燈滅；一旦市電中斷供電，蓄電池將開(kāi)始供電，同時(shí)發(fā)光二極管D2燈滅，D1燈亮。本設(shè)計(jì)中服務(wù)器串行通信接口采取的是DB25，該接口適合RS232的標(biāo)準(zhǔn)[9]。在RS232標(biāo)準(zhǔn)中其邏輯關(guān)系為負(fù)邏輯，即負(fù)電壓表示邏輯“1”，正電壓表示邏輯“0”。因?yàn)樵趩纹瑱C(jī)串行接口電路中TTL器件被作為主芯片UART，TTL邏輯狀態(tài)是通過(guò)高低電平來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因?yàn)樵赗S232標(biāo)準(zhǔn)中邏輯狀態(tài)是通過(guò)正負(fù)電壓得以表示的。導(dǎo)致單片機(jī)和服務(wù)器之間是無(wú)法正常進(jìn)行串行通信的，所以必須在RS232和TTL電路之間添加某些元件進(jìn)行電平和電壓的轉(zhuǎn)換使通信得以實(shí)現(xiàn)。在這里所采用的是MAX232芯片。MAX232芯片是電平轉(zhuǎn)換電路中的靈魂。 電平轉(zhuǎn)換電路 MAX232芯片簡(jiǎn)介在接口轉(zhuǎn)換過(guò)程中，最重要的是MAX232芯片。該芯片是由美信公司設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片，它主要針對(duì)RS232標(biāo)準(zhǔn)串行口。 MAX232引腳介紹 MAX232引腳圖MAX232的引腳可分為三大塊。第一大塊主要為電荷泵電路。它包含6一共6個(gè)引腳以及4只電容所組成。它的主要功能就是為RS232串口電平提供+12v和12v的兩種電源。第二大塊為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道，兩個(gè)數(shù)據(jù)通道分別由引腳11114共計(jì)8個(gè)引腳所構(gòu)成的[10]。其中13腳(R1IN)、12腳(R1OUT)、11腳(T1IN)、14腳(T1OUT)為第一數(shù)據(jù)通道。8腳(R2IN)、9腳(R2OUT)、10腳(T2IN)、7腳(T2OUT)為第二數(shù)據(jù)通道。 TTL/CMOS數(shù)據(jù)從T1IN、T2IN輸入轉(zhuǎn)換成RS232數(shù)據(jù)從T1OUT、T2OUT發(fā)送到電腦DB9插頭。DB9插頭的RS232數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN輸入轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從R1OUT、R2OUT輸出。第三部分是供電。在15腳GND和16腳VCC之間提供+5V的電壓。 MAX232的特點(diǎn)第一點(diǎn)，MAX232符合所有RS232C所要求的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 第二點(diǎn)，供電電壓要求比較高，只能由唯一的電壓值+5V進(jìn)行供電。 第三點(diǎn)，片載電荷泵具有升壓、電壓極性反轉(zhuǎn)能力，能夠產(chǎn)生+10V和10V電壓V+、V[11]。 第四點(diǎn)，功率消耗低，供電電流僅為5mA。 第五點(diǎn)，內(nèi)部集成2個(gè)RS232C驅(qū)動(dòng)器。第六點(diǎn)，內(nèi)部集成的兩個(gè)RS232C接收器，可以分別接單片機(jī)的串行通信口或者實(shí)驗(yàn)板的其它串行通信接口在MAX232的應(yīng)用電路中需要注意的是電容接法。 MAX232為電荷泵芯片，作用：使TTL/RS232電平得以轉(zhuǎn)換，112引腳是TTL電平端，作用：連接單片機(jī)。 MAX232內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 繪制原理圖在繪制原理圖過(guò)程中，首先需要考慮的是有關(guān)原
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1