【文章內(nèi)容簡介】 向 I/O 口； ? 256x8bit 內(nèi)部 RAM； ? 3 個(gè) 16位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷； ? 時(shí)鐘頻率 024MHz； ? 2 個(gè)串行中斷，可編程 UART 串行通道； ? 2 個(gè)外部中斷源，共 8 個(gè)中 斷源； ? 2 個(gè)讀寫中斷口線， 3 級(jí)加密位； ? 低功耗空閑和掉電模式， 軟件 設(shè)置睡眠和喚醒功能； ? 有 PDIP、 PQFP、 TQFP 及 PLCC等幾種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 AT89C52 引腳圖如圖 33所示。 E A /V P31X119X218R E SE T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E /P30T X D11R X D108 9C 52 圖 33 AT89C52引腳圖 AT89C52 引腳功能 （ 1）主電源引腳 電子信息工程系畢業(yè)論文 8 （ 2） VCC：電源端 （ 3） GND：接地端 XTAL1， XTAL2 （ 1） XTAL1：接外部晶體的一個(gè)引腳。在單片機(jī)內(nèi)部，它是片內(nèi)振蕩器的反向放大器的輸入端。 （ 2） XTAL2：接外部晶體的另一個(gè)引腳。在單片機(jī)內(nèi)部，它是片內(nèi)振蕩器的反向放大器的輸出端。 （ 3）與其他電源復(fù)用引腳： PSEN、 ALE/PROG、 EA/VPP 和 RST。 ① RST： 復(fù)位輸入端。當(dāng)振蕩器運(yùn)行時(shí)，在該引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 ② EA/VPP：外部訪問允許端。要使 CPU 只訪問外部存儲(chǔ)器，則 EA 必須保持低電平。當(dāng) EA 保持高電平， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的程序。 ③ ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)， ALE 的輸出用與鎖存地址的低位字節(jié)。即使不訪問外部存儲(chǔ)器， ALE 端仍以不變的頻率周期性地出現(xiàn)正脈沖信號(hào)。 ④ PSEN：程序存儲(chǔ)允許輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。 單片機(jī)和 PTR2020 的接口電路 硬件設(shè)計(jì) PTR2020 無線收發(fā)模塊與單片機(jī)的連接中， PTR2020 模塊的 DO 和 DI分別與 單片機(jī)的 RXD 和 TXD 連接。利用單片機(jī)的 I/O 可以控制模塊的發(fā)射控制、頻道轉(zhuǎn) 換和低功耗模式。單片機(jī)可直接通過將 位置高電平或置低 電平而將無線收 發(fā)模塊置于發(fā)射或接 收 狀態(tài)。接口電路如圖 34所示。 E A /V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 10 /T1P 11 /T2P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E /P30T X D11R X D10U189 C 5 2V C CG N DV C CC310 uFR510 KV C CC120 pFC220 pF DODIT X E NW112 M H zV C CCSDODIG N DP W RT X E NP T R 20 001234567G N D 圖 34 PTR2020和單片機(jī)的接口電路 圖 電路原理 和器件功能介紹 此處只列出和此設(shè)計(jì)相關(guān)的、關(guān)鍵部分的器件名稱和相關(guān)的主要功能。 ? 89C52 單片機(jī)：主要完成待發(fā)數(shù)據(jù)的組織和處理，向 PTR2020 模塊發(fā)送電子信息工程系畢業(yè)論文 9 數(shù)據(jù)接收計(jì)算機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)。 ? PTR2020 無線數(shù)據(jù)模塊：和單片機(jī)相連的 PTR2020 模塊主要是將單片機(jī)的待傳數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制成射頻信號(hào)，發(fā)送到計(jì)算機(jī)端的 PTR2020 模塊；接收計(jì)算機(jī)端 PTR2020 模塊發(fā)送的數(shù) 據(jù)信號(hào)，并解調(diào)成單片機(jī)能夠識(shí)別的TTL信號(hào)。 ? 晶振：計(jì)算機(jī)與單片機(jī)的通信速率約定為 9600bit/s，為了獲得精確的傳輸率，單片機(jī)選用 晶振。 地址分配和連接 與此設(shè)計(jì)相關(guān)的、關(guān)鍵部分單片機(jī)和 PTR2020 無線收發(fā)模塊管腳的連接和相 關(guān)地址分配。 ? DO：連接單片機(jī)的 RXD腳和 PTR2020 的 DO 腳。 PTR2020 將接收到的數(shù)據(jù)信號(hào)解調(diào)后，輸出到單片機(jī)中。 ? DI：連接單片機(jī)的 TXD 腳和 PTR2020 的 DI 腳。單片機(jī)將待發(fā)數(shù)據(jù)傳輸?shù)?PTR2020 模塊，經(jīng)過調(diào)制后， 發(fā)送到計(jì)算機(jī)端。 ? TXEN：連接單片機(jī)的 PTR2020模塊的 TXEN腳。通過單片機(jī) 腳的電平控制 PTR2020模塊的發(fā)射接收控制， TXEN=1時(shí)模塊為發(fā)射狀態(tài)，TXEN=0 模塊為接收狀態(tài)。 ? CS： PTR2020 模塊的頻道選擇， CS=0 選擇工作頻道 1，即 ；CS=1 選擇工作頻道 2，即 。在這個(gè)設(shè)計(jì)中，采用固定的收發(fā)頻道，即將 CS 和 GND 連接，固定通信頻道為頻道 1。 ? PWR： PTR2020 模塊節(jié)能控制。 PWR=1 正常工作狀態(tài)， PWR=0 待機(jī)微功耗狀態(tài) 。在此設(shè)計(jì)中，將 PTR2020 模塊的 PWR 腳連到 VCC上，使 PTR2020模塊固定工作在正常狀態(tài)。 計(jì)算機(jī)和 PTR2020 的接口電路 硬件設(shè)計(jì) PTR2020 與計(jì)算機(jī)串口的典型應(yīng)用電路如圖 35所示。若直接將 PTR2020 與 計(jì)算機(jī)串口相連接，則可用 RTS控制 PTR2020無線收發(fā)模塊的收 /發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)換（ RTS 需經(jīng)電平轉(zhuǎn)換）。 電子信息工程系畢業(yè)論文 10 V C CC 1+C 1C 2+C 2T 1I NT 2I NR 1O U TR 2O U TG N DV+VT 1O U TT 2O U TR 1I NR 2I NM A X 2 0213451110129 81371462161580 31P T R 20 001234567V C CCSDODIG N DP W RT X E NR X DR T ST X DDOT X E NDIR X DR T ST X DV C CG N DV C CG N DG N DG N D G N DC80. 1uC50. 1uC60. 1uC70. 1uC40. 1u計(jì)算機(jī)串口162738495 圖 35 PTR2020和計(jì)算機(jī)的接口電路圖 功能介紹 在這里列出和此設(shè)計(jì)相關(guān)的、關(guān)鍵部分的器件和相關(guān)的主要功 能。 ? 計(jì)算機(jī)：主要完成待發(fā)數(shù)據(jù)的組織和處理，向 PTR2020 模塊發(fā)送數(shù)據(jù)和接收單片機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)。 ? PTR2020 無線數(shù)據(jù)模塊：和計(jì)算機(jī)相連的 PTR2020 模塊主要是將單片機(jī)的待傳數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制成射頻信號(hào)，發(fā)送到單片機(jī)端的 PTR2020 模塊；接收單片機(jī)端 PTR2020 模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)，并解調(diào)成計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的TTL信號(hào)。 ? 數(shù)據(jù)傳輸率：計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)收發(fā)軟件的通信速率約定為 9600 bit/s，在此設(shè)計(jì)中采用的是 VB 中的 MSCOMM 控件的屬性來確定的。 ? MAX202： RS232 和 TTL 電平的轉(zhuǎn)換芯片 。 PTR2020 模塊與計(jì)算機(jī)串口的連接中，由于 PTR2020 模塊支持 TTL電平，計(jì)算機(jī)串口 RXD和 TXD 輸出的信號(hào)需經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后分別與 PTR2020 模塊的 DO和 DI相連。 地址分配和連接 這里只列出和此設(shè)計(jì)相關(guān)的、關(guān)鍵部分的單片機(jī)管腳連接和相關(guān)地址分配。 主要是單片機(jī)和 8253 之間的連接和地址分配。 ? DO：連接 MAX202 的 T2IN 腳和 PTR2020 的 DO腳。 PTR2020 將接收到數(shù)據(jù)信號(hào)解調(diào)后，輸出到 MAX202 的輸入信號(hào)引腳中，進(jìn)行 RS232 電平轉(zhuǎn)換。 ? DI：連接 MAX202 的 R2OUT 腳和 PTR2020 的 DI腳。 MAX202 將待發(fā)數(shù)據(jù)經(jīng)過 RS232 的轉(zhuǎn)換后傳輸?shù)?PTR2020 模塊，經(jīng)過調(diào)制后，發(fā)送到單片機(jī)端。 ? TXEN：連接 MAX202 的 R1OUT 腳和 PTR2020 模塊的 TXEN 腳。通過計(jì)算機(jī)串口的 RTS 信號(hào)控制。 TXEN=1 時(shí)模塊為發(fā)射狀態(tài)， TXEN=0 時(shí)模塊為接電子信息工程系畢業(yè)論文 11 收狀態(tài)。 ? CS： PTR2020 模塊的頻道選擇， CS=0 選擇工作頻道 1，即 ；CS=1 選擇工作頻道 2，即 。在這個(gè)設(shè)計(jì)中，采用固定的收發(fā)頻道，即將 CS 和 GND 連接，固定通信頻道為 頻道 1。 ? PWR： PTR2020 模塊節(jié)能控制。 PWR=1 正常工作狀態(tài)， PWR=0 待機(jī)微功耗狀態(tài)。在此設(shè)計(jì)中，將 PTR2020 模塊的 PWR 腳連到 VCC上，使 PTR2020模塊固定工作在正常狀態(tài)。 ? RXD：連接 MAX202 的 T2OUT 腳和計(jì)算機(jī)串口的 RXD腳。 MAX202 將調(diào)制后的數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)的串口接收端。 ? TXD： MAX202 的 R2IN 和計(jì)算機(jī)串口的 TXD 腳。計(jì)算機(jī)將發(fā)送的 RS232 信號(hào)送到 MAX202，經(jīng)過調(diào)制后，發(fā)送到 PTR2020 的發(fā)送端。 ? RTS：連接計(jì)算機(jī)串口中的 RTS 腳和 MAX202 中的 R1IN 腳，是計(jì)算機(jī)串口對(duì)無線收發(fā)模塊收 發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的控制，由于此設(shè)計(jì)中計(jì)算機(jī)采用的是 Visual Basic 開發(fā)環(huán)境，可通過設(shè)置 MSComm 控件的 RTSEnable 屬性實(shí)現(xiàn)。 RTSEnable 屬性設(shè)為 False 時(shí)，串口 RTS 輸出高電平，電平轉(zhuǎn)換后將 PTR2020 置為發(fā)射狀態(tài)； RTSEnable 屬性設(shè)為 True 時(shí)，串口 RTS輸出低電平，電平轉(zhuǎn)換后將 PTR2020 置為接收狀態(tài)。 電子信息工程系畢業(yè)論文 12 第四章 軟件總體 設(shè)計(jì) 單片機(jī)端程序 設(shè)計(jì) 無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)某绦蛑饕y控系統(tǒng)中使用的發(fā)送端程序和計(jì)算機(jī)接收 的接收端程序。發(fā)送端程序主要包括對(duì)傳感器數(shù)據(jù)的采集和發(fā)送，接收端程序 主要是對(duì)數(shù)據(jù)的接收和處理。同時(shí)還需要二者之間的通信。 在編寫發(fā)送端的程序時(shí)，首先要配合單片機(jī)控制外圍器件，完成信號(hào)到數(shù) 據(jù)的轉(zhuǎn)化；其次要合理的分配單片機(jī)的資源，安排各個(gè)中斷的時(shí)序和對(duì)不同信號(hào) 的處理方式。在這個(gè)測控系統(tǒng)中，需要處理控制信號(hào)、姿態(tài)信號(hào)和輸出信號(hào)的 3 個(gè)外部中斷。此外，考慮到系統(tǒng)的響應(yīng)速度快，控制指令周期短，在編 寫程序時(shí)， 需要合理、準(zhǔn)確地安排對(duì)外部器件存儲(chǔ)器的讀寫時(shí)序以及單片機(jī)的中斷。具體的 流程如圖 16 所示。 圖 41 單片機(jī)端程序設(shè)計(jì)流程圖 以下，通過測控程序中的單片機(jī)發(fā)送程序，了解圖 16所示的無線數(shù)據(jù)發(fā)送 時(shí)的中斷和串口數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)序安排。 以下程序省略了相關(guān)變量，具體代碼請(qǐng)參考后面 附錄 中 的 源程序清單 。 計(jì)算機(jī)端程序 設(shè)計(jì) 計(jì)算機(jī)的接收端程序主要是用來接收數(shù)據(jù)并處理。主要工作就是實(shí)時(shí)接收數(shù) 據(jù) 并將其圖形化。在這個(gè)設(shè)計(jì)中以 Visual Basic 為編程語言，并利用 MSComm 控件實(shí)現(xiàn)