【文章內(nèi)容簡介】 TALXTAL2 晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端。 (3) 控制線:控制線共有 4 根，ALE/PROG:地址鎖存允許/片內(nèi) EPROM 編程脈沖 ALE 功能：用來鎖存 P0 口送出的低 8 位地址安徽城市管理職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文8 PROG 功能：片內(nèi)有 EPROM 的芯片，在 EPROM 編程期間，此引腳輸入編程脈沖。 PSEN:外 ROM 讀選通信號。 RST/VPD:復(fù)位/備用電源。 RST（Reset）功能：復(fù)位信號輸入端。 VPD 功能：在 Vcc 掉電情況下，接備用電源。 EA/Vpp:內(nèi)外 ROM 選擇/片內(nèi) EPROM 編程電源。 EA 功能：內(nèi)外 ROM 選擇端。 Vpp 功能：片內(nèi) EPROM 的芯片，在 EPROM 編程期間，施加編程電源Vpp。 (4) I/O 線 80C51 共有 4 個 8 位并行 I/O 端口：P0、PPP3 口，共 32 個引腳。P3 口還具有第二功能，用于特殊信號輸入輸出和控制信號（屬控制總線）。 80C51 單片機的時鐘(1)振蕩器和時鐘電路80C51 內(nèi)部有一個高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器，但要形成時鐘脈沖，外部還需附加電路。80C51 的時鐘產(chǎn)生方法有以下兩種。a 內(nèi)部時鐘方式利用芯片內(nèi)部的振蕩器，然后在引腳 XTALl 和 XTAL2 兩端跨接晶體振蕩器（簡稱晶振），就構(gòu)成了穩(wěn)定的自激振蕩器，發(fā)出的脈沖直接送入內(nèi)部時鐘電路。外接晶振時，C l和 C2的值通常選擇為 30pF 左右；C l、C 2對頻率有微調(diào)作用，晶振或陶瓷諧振器的頻率范圍可在 ～12MHz 之間選擇。為了減小寄生電容，更好地保證振蕩器穩(wěn)定、可靠地工作，振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機引腳 XTALl 和 XTAL2 靠近。圖 33 80C51 時鐘電路接線方法b 外部時鐘方式安徽城市管理職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文9此方式是利用外部振蕩脈沖接入 XTALl 或 XTAL2。HMOS 和 CHMOS 單片機外時鐘信號接入方式不同。表 31 80C51 單片機外部時鐘接入方法接線方法芯片類型XTAL1 XTAL2HMOS 接地 接片外時鐘脈輸入端（引腳需接上拉電阻）CHMOS 接片外時鐘脈沖輸入端懸空 80C51 單片機的復(fù)位 在整個聲光報警系統(tǒng)中，要進(jìn)行實驗，必須對整個系統(tǒng)先復(fù)位。復(fù)位是單片機的初始化操作。單片機系統(tǒng)在上電啟動運行時，都需要先復(fù)位。其作用是使 CPU 和系統(tǒng)中其他部件都處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作，因而，復(fù)位是一個很重要的操作方式。但單片機本身是不能自動進(jìn)行復(fù)位的，必須配合相應(yīng)的外部復(fù)位電路才能實現(xiàn)。復(fù)位電路設(shè)計單片機的外部復(fù)位電路有上電復(fù)位和上電和按鍵均有效的復(fù)位兩種。我們在設(shè)計單片機復(fù)位時，選用上電復(fù)位。上電復(fù)位上電復(fù)位利用電容器的充電實現(xiàn)。圖 34 是 80C51 單片機的上電復(fù)位電路。圖中給出了復(fù)位電路參數(shù)。圖 35 是 80C51 單片機的上電+按鍵復(fù)位電路。上電要求接通電源后，單片機實現(xiàn)自動復(fù)位操作。上電瞬間 RST 引腳獲得高電平，隨著電容的充電，RST 引腳的高電平將逐漸下降。RST 引腳的高電平只要能保持足夠的時間（2 個機器周期），單片機就可以進(jìn)行復(fù)位操作。該電路典型的電阻值和我電容參數(shù)為：晶振為 12MHZ，電容值為 10uF，電阻值為。安徽城市管理職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文10圖 34 上電復(fù)位電路 圖 35 上電+按鍵復(fù)位電路復(fù)位狀態(tài)：初始復(fù)位不改變 RAM（包括工作寄存器 R0～R7）的狀態(tài)，復(fù)位后 80C51 片內(nèi)各特殊功能寄存器的狀態(tài)如表所示，表中“x”為不定數(shù)。 表 32 復(fù)位后的內(nèi)部特殊功能寄存器狀態(tài)寄存器 復(fù)位狀態(tài) 寄存器 復(fù)位狀態(tài)PC 0000H TMOD 00HACC 00H TCON 00HB 00H TH0 00HBSW 00H TL0 00HSP 07H TH1 00HDPTR 0000H TL0 00HP0～P3 FFH SCON 00HIP xx000000B SBUF xxxxxxxxBIE 0x000000B PCON 0xxx0000B復(fù)位時，ALE 和 成輸入狀態(tài)，即 ALE= = 1，片內(nèi) RAM 不受復(fù)位影響。復(fù)位后，P0～P3 口輸出高電平且使這些雙向口皆處于輸入狀態(tài)，并將 07H寫入堆棧指針 SP，同時將 PC 和其余專用寄存器清 0。此時，單片機從起始地址0000H 開始重新執(zhí)行程序。所以，單片機運行出錯或進(jìn)入死循環(huán)時，可使其復(fù)位后重新運行。 外圍接口電路設(shè)計 NIS09 聲光傳感器簡介在設(shè)計中我們之所以選用 NIS09 聲光傳感器，是因為它的輸出模擬量與我們所用的 A/D 轉(zhuǎn)換器輸入等級相符合。 （NIS09 聲光傳感輸出電壓是+，A/D 轉(zhuǎn)換器的輸入量程是 0～+10V）聲光傳感器主要有以下兩種：安徽城市管理職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文11(1)散射式 在發(fā)光管和光敏電阻之間設(shè)置遮光屏，無聲光時光敏元件接收不到信號，有聲光時使光敏元件發(fā)出信號。(2)離子式用放射性同位素镅 Am241 放射出微量的 a 射線，使附近空氣電離，當(dāng)平行平板電極間有直流電壓時，產(chǎn)生離子電流 Ik。有聲光時，微粒將離子吸附，而且離子本身也吸收 a 射線，其結(jié)果是離子 Ik 減小。若有一個密封裝有純凈空氣的離子室作為參比元件，將兩者的離子電流比較，就可以排除外界干擾，得到可靠的檢測結(jié)果。 在本次設(shè)計中，我們選用 NIS09 聲光傳感器。它是離子式煙霧傳感器，是日本 NEMOTO 公司專為檢測延誤而精心設(shè)計的新型傳感器。檢測方式：離子型，一源兩室。放射參數(shù)：電源電壓是 DC 9v，輸出電壓是 + 電流損耗是 27+3pA ，靈敏度是 +。特性參數(shù)如下表所示：a 靈敏度特性 （根據(jù) UL217 標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速 ）b 電源電壓特性（25℃ 60﹪RH）c 溫濕度特性 溫度特性（溫度 60﹪）d 溫度特性（溫度 25℃）源： 放射元素是媚 241，放射量是平均 .=（29K——37KBq） 。工作環(huán)境： 電源電壓是 ，最大 24V；溫度是 050℃，最大1060℃，溫度 95﹪。保存溫度2580℃，溫度 95﹪。典型特性:表 33 特性參數(shù) （a） 靈敏度聲光強度 （%英尺）輸出電壓（V） 誤差（△V）0 177。 01 177。 177。2 177。 177。3 177。 177。4 177。 177。5 177。 177。電源電壓 輸出電壓（V）6 177。9 177。12 177。15 177。18 177。安徽城市管理職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文12特性 （b）電源電壓特性 （C) 溫度特性 （d）溫度特性 長期穩(wěn)定性測驗如下表所示：表 34 長期穩(wěn)定性測驗 AD574A 簡介AD574A 型快速 12 位逐次比較式 A／D 轉(zhuǎn)換器為美國模擬器件公司產(chǎn)品。一次轉(zhuǎn)換時間為 25μs，轉(zhuǎn)換速率為 40MSPS，分辨率 12 位，非線性誤差小于177。1/2LSB。采用 28 腳雙立直插式封裝，各引腳功能如圖 36 所示，圖 37 是其管腳圖。溫度（℃）輸出（V）0 177。25 177。50 177。濕度（%C） 輸出（V）30 177。60 177。90 177。名稱 方法 標(biāo)準(zhǔn)高溫儲存特性 高溫 80℃177。5 不通電的情況下儲存 72 小時保持特性參數(shù)不變，不變形、不變色、不產(chǎn)生裂紋低溫儲存特性 低溫300℃177。5 不通電的情況儲存 72 小時 保持特性參數(shù)不變，不變形、不變色、不產(chǎn)生裂紋高溫儲存特性 在 40℃177。5，85℃177。5RH 不通電的情況儲存72 小時保持特性參數(shù)不變，不變形、不變色、不產(chǎn)生裂紋震動實驗 共振頻率 1035HZ，振幅 ，如果不產(chǎn)生共振，則用頻率 35HZ 震蕩 4 小時保持特性參數(shù)不變，不變形、不變色、不產(chǎn)生裂紋跌落實驗 三個不同方向把器件從 1M 高度自由落體跌落到木板上保持特性參數(shù)不變，不變形、不變色、不產(chǎn)生裂紋安徽城市管理職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文13圖 36 D574A 引腳功能圖 37 管腳圖 AD574A 引腳功能:DB11～DB0:12 位數(shù)據(jù)輸出線。DB11 為最高，DB0 為最低，它們可由控制邏輯決定是輸出數(shù)據(jù)還是對外成高阻狀態(tài)。12/8：數(shù)據(jù)模式選擇。當(dāng)此引腳輸入為高電平時，12 為數(shù)據(jù)并行輸出；當(dāng)此引腳為低電平時，與引腳 A0 配合，把 12 位數(shù)據(jù)分兩次輸入。應(yīng)該注意，此引腳不與 TTL 兼容，若要此引腳為高電平，應(yīng)直接按腳 1；若要此引腳為低電平，應(yīng)接引腳 15.A0：字節(jié)選擇控制。此引腳有兩個功能，一個功能是決定方式是 12 位是 8位。若 A0=0，進(jìn)行全 12 位轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時間為 25us；若 A0=1,僅進(jìn)行 8 位轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時間為 16us，另一個功能是決定輸出數(shù)據(jù)是高 8 位還是低 4 位。若 A0=0，高 8 位數(shù)據(jù)有效；若 A0=1，低 4 位有效，中間 4 位為“0” ，高 4 位為高阻狀態(tài)。因此，低 4 位數(shù)據(jù)讀出時，應(yīng)遵循左對齊原則（即：高 8 位+低 4 位+中間 4 位的‘0000’ ） 。CS:芯片選擇。當(dāng) CS=0 時，AD574A 被選中；否則 AD574A 不進(jìn)行任何操作。R/C：讀/轉(zhuǎn)換選擇。當(dāng) R/C=1 時，允許讀取結(jié)果；當(dāng) R/C=0，允許 A/D 轉(zhuǎn)安徽城市管理職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文14換。CE：芯片啟動信號。CE=1 時，允許讀取結(jié)果，到底是轉(zhuǎn)換還是讀取結(jié)果與R/C 有關(guān)。STS：狀態(tài)信號。STS=1 表示正在進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，STS=0 表示轉(zhuǎn)換已完成。REFOUT：+10V 基準(zhǔn)電壓輸出。REIN 準(zhǔn)電壓輸入。只有此腳把從“REFOUT”腳輸出的基準(zhǔn)電壓引入到AD574A 內(nèi)部的 12 位 DAC(AD565),才能進(jìn)行正常的 A/D 轉(zhuǎn)換。BIPOFF：雙極性補償。此引腳適當(dāng)連接，可實現(xiàn)單極性或雙極性輸入。10VIN：10V 量程模擬信號輸入端。對單極性信號為 10V 量程的模擬信號輸入端，對雙極性信號為1