【文章內(nèi)容簡介】 0次）Flash ROM； 3．32個雙向I/O口； 4．256x8bit內(nèi)部RAM； 5．3個16位可編程定時/計數(shù)器中斷； 6．時鐘頻率024MHz； 7．2個串行中斷，可編程UART串行通道； 8．2個外部中斷源，共8個中斷源； 9．2個讀寫中斷口線，3級加密位； 10．低功耗空閑和掉電模式，軟件設置睡眠和喚醒功能； 11．有PDIP、PQFP、TQFP及PLCC等幾種封裝形式。我們通過編寫程序來控制單片機執(zhí)行相應的指令，從而實現(xiàn)對指定電路的控制。STC 89C52編程前，要設置好地址、數(shù)據(jù)及控制信號， 編程方法如下： 。 2．在數(shù)據(jù)線上加上要寫入的數(shù)據(jù)字節(jié)。 3．激活相應的控制信號。 4．在高電壓編程方式時，將EA/Vpp 端加上+12V 編程電壓。 5． 每對Flash 存儲陣列寫入一個字節(jié)或每寫入一個程序加密位，加上一個ALE/PROG 編程脈沖。每個字節(jié)寫入周期是自身定時的。重復1—5 步驟，改變編程單元的地址和寫入的數(shù)據(jù)，直到全部文件編程結(jié)束。 電機驅(qū)動模塊電機驅(qū)動模塊采用的是L289芯片。L298是SGS公司的產(chǎn)品，比較常見的是15腳Multiwatt封裝的L298N，內(nèi)部同樣包含4通道邏輯驅(qū)動電路?？梢苑奖愕尿?qū)動兩個直流電機，或一個兩相步進電機。L298N芯片可以驅(qū)動兩個二相電機，也可以驅(qū)動一個四相電機，輸出電壓最高可達50V，可以直接通過電源來調(diào)節(jié)輸出電壓；可以直接用單片機的IO口提供信號；而且電路簡單，使用比較方便。（1）L298內(nèi)部的原理圖 L298內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖33。 圖33 L298內(nèi)部結(jié)構(gòu) （2）L298內(nèi)部H橋驅(qū)動電路電路得名于“H橋驅(qū)動電路”是因為它的形狀酷似字母H如圖34。4個三極管組成H的4條垂直腿，而電機就是H中的橫杠。如圖所示，H橋式電機驅(qū)動電路包括4個三極管和一個電機。要使電機運轉(zhuǎn)，必須導通對角線上的一對三極管。根據(jù)不同三極管對的導通情況，電流可能會從左至右或從右至左流過電機，從而控制電機的轉(zhuǎn)向。 圖34 H橋驅(qū)動電路要使電機運轉(zhuǎn)，必須使對角線上的一對三極管導通。例如，如圖35所示，當Q1管和Q4管導通時，電流就從電源正極經(jīng)Q1從左至右穿過電機，然后再經(jīng)Q4回到電源負極。按圖中電流箭頭所示，該流向的電流將驅(qū)動電機順時針轉(zhuǎn)動。當三極管Q1和Q4導通時，電流將從左至右流過電機，從而驅(qū)動電機按特定方向轉(zhuǎn)動（電機周圍的箭頭指示為順時針方向）。圖35 H橋驅(qū)動電機順時針轉(zhuǎn)動圖36所示為另一對三極管Q2和Q3導通的情況，電流將從右至左流過電機。當三極管Q2和Q3導通時，電流將從右至左流過電機，從而驅(qū)動電機沿另一方向轉(zhuǎn)動（電機周圍的箭頭表示為逆時針方向）。 圖36 H橋驅(qū)動電機逆時針轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機時，保證H橋上兩個同側(cè)的三極管不會同時導通非常重要。如果三極管Q1和Q2同時導通，那么電流就會從正極穿過兩個三極管直接回到負極。此時，電路中除了三極管外沒有其他任何負載，因此電路上的電流就可能達到最大值（該電流僅受電源性能限制），甚至燒壞三極管[9]?；谏鲜鲈?，在實際驅(qū)動電路中通常要用硬件電路方便地控制三極管的開關。（3）L298的邏輯功能當使能端為高電平時，輸入端IN1為PWM信號，IN2為低電平信號時，電機正轉(zhuǎn)；輸入端IN1為低電平信號，IN2為PWM信號時，電機反轉(zhuǎn)；IN1與IN2相同時，電機快速停止。當使能端為低電平時，電動機停止轉(zhuǎn)動。詳細邏輯見表31。表31 L298的邏輯功能IN1XIN2XENA0電機狀態(tài)停止100101011100順時針逆時針停止停止（4）單片機與L298的連接 單片機和L298連接如圖37。圖37單片機和L298連接 液晶顯示模塊顯示模塊采用的是LCD1602。（1）LCD1602液晶的結(jié)構(gòu)如圖38所示。 圖38 LCD1602液晶的結(jié)構(gòu)LCD1602主要技術參數(shù)： 顯示容量：162個字符芯片工作電壓：— 工作電流：()模塊最佳工作電壓： 1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（CGROM）已經(jīng)存儲了160個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號等。（2）LCD1602液晶主要接口第1腳：VSS為地電源。第2腳：VDD接5V正電源。第3腳：VL為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。第5腳：R/W為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳：E端為使能端，當E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15腳：背光源正極。第16腳：背光源負極。（2）單片機與LCD的連接（E,RW,RS）控制引腳接P3口，8個數(shù)據(jù)信號接P1口。VSS接單片機地，VCC接單片機的電源VCC.單片機與LCD連接圖見圖39。圖39單片機與LCD連接圖 獨立式鍵盤控制模塊獨立式鍵盤的按鍵相互獨立，每個按鍵接一根I/O口線，一根I/O口線上的按鍵工作狀態(tài)不會影響其它I/O口線的工作狀態(tài)。因此，通過檢測I/O口線的電平狀態(tài)，即可判斷鍵盤上哪個鍵被按下，獨立式鍵盤見下圖310。圖310獨立式鍵盤獨立鍵盤與單片機連接圖見圖311。圖311本系統(tǒng)中獨立式鍵盤與單片機的鏈接 電機測速模塊本設計采用的是紅外傳感器（由紅外線發(fā)射管、紅外線接收管構(gòu)成的紅外計數(shù)電路）。產(chǎn)品參數(shù)：發(fā)射距離、發(fā)射角度（15度、30度、45度、60度、90度、120度、180度）發(fā)射的光強度、波長。以上決定紅外線發(fā)射管產(chǎn)品的主要性能及使用范圍[10]。紅外線接收管是將紅外線光信號變成電信號的半導體器件，它的核心部件是一個特殊材料的PN結(jié)，和普通二極管相比，在結(jié)構(gòu)上采取了大的改變，紅外線接收管為了更多更大面積的接受入射光線，PN結(jié)面積盡量做的比較大，電極面積盡量減小，而且PN結(jié)的結(jié)深很淺，一般小于1微米。紅外線接收二極管是在反向電壓作用之下工作的。沒有光照時，反向電流很小，稱為暗電流。當有紅外線光照時，攜帶能量的紅外線光子進入PN結(jié)后，把能量傳給共價鍵上的束縛電子，使部分電子掙脫共價鍵，從而產(chǎn)生電子空穴對。它們在反向電壓作用下參加漂移運動，使反向電流明顯變大，光的強度越大，反向電流也越大。這種特性稱為“光電導”[11]。紅外線接收二極管在一般照度的光線照射下，所產(chǎn)生的電流叫光電流。如果在外電路上接上負載，負載上就獲得了電信號，而且這個電信號隨著光的變化而相應變化見圖312。 圖312 紅外計數(shù)測速電路紅外計數(shù)電路主要由紅外發(fā)射和接收電路組成。 紅外發(fā)射和接收電路：在電動機上安裝一對紅外發(fā)射和接收管， 當電動機轉(zhuǎn)動時，對紅外光反射、散射和折射，穿過紅外光的光強瞬間減少， 紅外接收管導通程度也在瞬間減小， 因而產(chǎn)生一個脈沖信號； 信號放大比較電路：電容拾取脈沖信號后由運放LM324進行放大， 放大倍數(shù)為10倍， 再將放大的信號由運放LM324比較后輸出標準的低電平脈沖信號， 然后將獲得的脈沖信號送到單片機的計數(shù)器引腳進行計數(shù)， 這樣就可以達到計數(shù)的目的見圖313。 圖313 轉(zhuǎn)速檢測示意圖 本章小結(jié)本章主要介紹的是系統(tǒng)的硬件設計，本系統(tǒng)硬件主要采用STC89C5L298電機驅(qū)動、LCD1602液晶顯示、獨立鍵盤控制、紅外測速系統(tǒng)。分別介紹了各個硬件的基本資料和功能，在系統(tǒng)中怎么與單片機連接的。第4章 系統(tǒng)軟件設計本設計主要模塊由命令輸入系統(tǒng)、電機驅(qū)動系統(tǒng)、獨立鍵盤系統(tǒng)、測速系統(tǒng)系統(tǒng)、LCD顯示系統(tǒng)幾部分組成。 主程序流程圖 主程序描述：首先運行程序主函數(shù)main,進行系統(tǒng)初始化，設置定時器工作方式1，開啟T1中斷，定時10us。然后進行按鍵查詢，本系統(tǒng)有五個按鍵，加速、減速、正反轉(zhuǎn)、開始、停止/復位[12]。如果有按鍵按下，得到相對應的脈沖W，最后利用LCD液晶實時顯示轉(zhuǎn)速圖圖41。主函數(shù)mIan系統(tǒng)初始化函數(shù)init啟動中斷，設置定時時間采用定時器中斷實現(xiàn)脈沖調(diào)制查詢按鍵，得到相應的脈沖WLCD液晶顯示器顯示轉(zhuǎn)速圖41 主流程圖 定時器中斷程序流程圖定時中斷描述：首先啟動定時的工作方式為1，開啟T1中斷，設置定時時間為10us。T為定時個數(shù)，每定時一次加1，T最大值100，也就是一個周期時間為1ms。在一個周期內(nèi)：當TM時，電機停止運轉(zhuǎn)，如果T=100，T清零，否則重新進入定時中斷；當T=M時，電機啟動，如果T=100，T清零，否則重新進入定時中斷。這樣按一個固定的頻率來接通和斷開電源，并且根據(jù)需要改變一個周期內(nèi)“接通”和“斷開”時間的長短[13]。通過改變直流電機電樞上電壓的“占空比”來達到改變平均電壓大小的目的，從而來控制電動機的轉(zhuǎn)速。具體流程如圖42。啟動定時器（計數(shù)器）工作方式1進入中斷重置定時器時間10us，定時器標記T為1電機停止開啟中斷T1，設置時間為10us電機啟動TMT=100T=0YNYN 圖42 定時器中斷程序流程圖 獨立式鍵盤控制流程圖獨立式鍵盤控制描述：本系統(tǒng)中有五個個獨立式按鍵，KKKKK5分別控制著系統(tǒng)的，加速、減速、正反轉(zhuǎn)、急停和復位。系統(tǒng)開始時，檢測獨立式按鍵，如有按鍵按下，則相對應的K=0，然后進入子程序?qū)崿F(xiàn)按鍵的功能[14]。具體流程如圖43。開始K1=0W++W=0W=0K4=