【文章內(nèi)容簡介】 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃速存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。AT89C51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。外形及引腳排列如圖所示。圖31 單片機(jī)引腳圖單片機(jī)最小系統(tǒng)是能夠讓單片機(jī)工作的最小硬件電路，除了單片機(jī)外，最小系統(tǒng)還包括復(fù)位電路和時(shí)鐘電路。復(fù)位電路是用于將單片機(jī)內(nèi)部各電路的狀態(tài)復(fù)位到初始值。時(shí)鐘電路為單片機(jī)提供基本時(shí)鐘，因?yàn)閱纹瑱C(jī)內(nèi)部由大量的時(shí)序電路構(gòu)成，沒有時(shí)鐘脈沖即“脈搏”的跳動(dòng)，各個(gè)部件將無法工作。 單片機(jī)復(fù)位電路(1)復(fù)位電路的用途：單片機(jī)復(fù)位電路就好比電腦的重啟部分，當(dāng)電腦在使用中出現(xiàn)死機(jī)，按下重啟按鈕電腦內(nèi)部的程序從頭開始執(zhí)行。單片機(jī)也一樣，當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行中，受到環(huán)境干擾出現(xiàn)程序跑飛的時(shí)候，按下復(fù)位按鈕內(nèi)部的程序自動(dòng)從頭開始執(zhí)行。單片機(jī)復(fù)位電路如下圖： (2)復(fù)位電路的工作原理在書本上有介紹，51單片機(jī)要復(fù)位只需要在第9引腳接個(gè)高電平持續(xù)2US就可以實(shí)現(xiàn)，那這個(gè)過程是如何實(shí)現(xiàn)的呢？在單片機(jī)系統(tǒng)中，系統(tǒng)上電啟動(dòng)的時(shí)候復(fù)位一次，當(dāng)按鍵按下的時(shí)候系統(tǒng)再次復(fù)位，如果釋放后再按下，系統(tǒng)還會(huì)復(fù)位。所以可以通過按鍵的斷開和閉合在運(yùn)行的系統(tǒng)中控制其復(fù)位。開機(jī)的時(shí)候?yàn)槭裁磿?huì)復(fù)位：在電路圖中，電容的的大小是10uF，電阻的大小是10k。所以根據(jù)公式，（單片機(jī)的電源是5V，），需要的時(shí)間是10K*10UF=。，電容兩端的電壓時(shí)在0~。這個(gè)時(shí)候10K電阻兩端的電壓為從5~（串聯(lián)電路各處電壓之和為總電壓）。，RST引腳所接收到的電壓是5V~。，單片機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位（）。按鍵按下的時(shí)候?yàn)槭裁磿?huì)復(fù)位：，電容C兩端的電壓持續(xù)充電為5V，這是時(shí)候10K電阻兩端的電壓接近于0V，RST處于低電平所以系統(tǒng)正常工作。當(dāng)按鍵按下的時(shí)候，開關(guān)導(dǎo)通，這個(gè)時(shí)候電容兩端形成了一個(gè)回路，電容被短路，所以在按鍵按下的這個(gè)過程中，電容開始釋放之前充的電量。隨著時(shí)間的推移，，甚至更小。根據(jù)串聯(lián)電路電壓為各處之和，甚至更大，所以RST引腳又接收到高電平。單片機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位。如下圖所示；圖32 復(fù)位電路 單片機(jī)時(shí)鐘電路 單片機(jī)是一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路，為了保證同步工作方式的實(shí)現(xiàn)，電路應(yīng)在唯一的時(shí)鐘信號(hào)控制下嚴(yán)格點(diǎn)時(shí)許進(jìn)行工作。時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘信號(hào)。在單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，其輸入端引腳XTAL1，其輸出端引腳為XTAL2。只要在XTAL1和XTAL2之間跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，就可以構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。結(jié)構(gòu)圖2 中XCC2?？梢愿鶕?jù)情況選擇6MHz、12MHz或24MHz等頻率的晶振，補(bǔ)償電容通常選擇30pF左右。圖33 時(shí)鐘電路SC2262是與SC2272配對(duì)使用的遙控編碼解碼集成電路。采用CMOS工藝制造，它最大擁有12 位的三態(tài)地址管腳，可支持多達(dá)531441個(gè)地址的編碼。因此極大減少了碼的沖突和非法對(duì)編碼進(jìn)行掃描以使之匹配的可能性。其中遙控接收板上的2272解碼芯片有不同的后綴，表示不同的功能，有L/M/T，L表示互鎖輸出，數(shù)據(jù)一路接收就能一直保持對(duì)應(yīng)的點(diǎn)評(píng)狀態(tài)，接收到任意其他路的數(shù)據(jù)則恢復(fù)到原始狀態(tài)；M表示非鎖存輸出，又稱點(diǎn)動(dòng)輸出，數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時(shí)的而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對(duì)應(yīng)，可以用于類似點(diǎn)動(dòng)的控制；T表示自鎖輸出，數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對(duì)應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下次遙控?cái)?shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)改變。其數(shù)據(jù)輸出又分為0、6，本設(shè)計(jì)接收芯片選用SC2272M4即數(shù)據(jù)輸出為4位的暫存型接收芯片。編碼芯片SC2262發(fā)出的編碼信號(hào)由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字，解碼芯片SC2272接收到信號(hào)后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對(duì)后，VT腳才輸出高電平。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒有按鍵按下時(shí)，SC2262不接通電源，其17腳為低電平，所以315MHz的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，SC2262得電工作，其第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng)17腳為高電平期間315MHz的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號(hào)，當(dāng)17腳為低平期間315MHz的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全收控于SC2262的17腳輸出的數(shù)字信號(hào)，從而對(duì)高頻電路完成幅度鍵控（ASK調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為100％的調(diào)幅。SC2262引腳圖及引腳說明：圖34 SC2262引腳圖表31 SC2262的引腳說明管角名稱管角編號(hào)輸入輸出說明A0A1118 1013輸入地址管腳，用于進(jìn)行地址編碼，可置為“0”，“1”，“f”(懸空)；D0D578 1013輸入數(shù)據(jù)輸入端，有一個(gè)為“1”即有編碼發(fā)出；VCC18輸入電源正端（+）輸入端；VSS9輸入電源負(fù)端（）輸入蛋：TE14輸入編碼啟動(dòng)端，低電平有效：OSC116輸入雙端電阻振蕩器輸入端，與OSC2所接電阻決定振蕩器頻率：OSC215輸出雙端電阻振蕩器輸出端：DOUT17輸出編碼輸出端（常低）：SC2272的引腳圖及引腳說明： 圖35 SC2272的引腳圖表32 SC2272的引腳說明管角名稱管角編號(hào)輸入輸出說明A0A718輸入地址管腳，用于進(jìn)行地址編碼，可置為“0”，“1”，“f”(懸空)；D0D31013輸出TTL輸出，默認(rèn)為“0”。有信號(hào)時(shí)為“1”：VCC18輸入電源正端（+）輸入端：VSS9輸入電源負(fù)端（——）輸出端：DIN14輸入數(shù)據(jù)輸入管腳，接收到的編碼信號(hào)由此腳串行輸入：OSC116輸入雙端電阻振蕩器輸出入端，與OSC2所接電阻決定振蕩頻率：OSC215輸出雙端電阻振蕩器輸出端：VT17輸出有效傳輸確認(rèn)，高電平有效。當(dāng)SC2272收到有效信號(hào)時(shí)，VT變?yōu)楦唠娖剑篠C2262/SC2272的應(yīng)用范圍。(1)車輛防盜系統(tǒng)(2)遙控玩具(3)家庭防盜系統(tǒng)(4)其他工業(yè)遙控 無線發(fā)射/接收電路 由SC2262的Dout端通過射頻調(diào)制發(fā)射的編碼后的波形，該波形再經(jīng)過射頻接收電路接收、解調(diào)、整形、還原成編碼波形，然后由SC2272進(jìn)行解碼，并控制相應(yīng)的端口輸出。這一過程完成了一個(gè)完整的遙控編碼和解碼的過程。無線發(fā)射電路如下圖所示： 圖36 無線發(fā)射電路圖DF數(shù)據(jù)發(fā)射模塊的工作頻率為315M，采用聲表諧振器SAW穩(wěn)頻，頻率穩(wěn)定度極高，當(dāng)環(huán)境溫度在－25～＋85度之間變化 時(shí)，頻飄僅為3ppm/度。特別適合多發(fā)一收無線遙控及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。聲表諧振器的頻率穩(wěn)定度僅次于晶體，而一般的LC振蕩器 頻率穩(wěn)定度及一致性較差，即使采用高品質(zhì)微調(diào)電容，溫差變化及振動(dòng)也很難保證已調(diào)好的頻點(diǎn)不會(huì)發(fā)生偏移。DF發(fā)射模塊未設(shè)編碼集成電路，而增加了一只數(shù)據(jù)調(diào)制三極管Q1,這種結(jié)構(gòu)使得它可以方便地和其它固定編碼電路、滾動(dòng) 碼電路及單片機(jī)接口，而不必考慮編碼電路的工作電壓和輸出幅度信號(hào)值的大小。比如用SC2262等編碼集成電路配接時(shí)，直接將它們的數(shù)據(jù)輸出端第17腳接至DF數(shù)據(jù)模塊的輸入端即可。DF數(shù)據(jù)模塊具有較寬的工作電壓范圍3～12V，當(dāng)電壓變化時(shí)發(fā)射頻率基本不變,和發(fā)射模塊配套的接收模塊無需任何調(diào)整就能穩(wěn)定地接收。該發(fā)射模塊的技術(shù)參數(shù)為：通訊方式：調(diào)幅AM 工作頻率：315MHZ 頻率穩(wěn)定度：177。75KHZ 發(fā)射功率：≤500MW 靜態(tài)電流：≤ 發(fā)射電流：3～50MA 工作電壓：DC 3～12V圖37 315M無線發(fā)射模塊遙控器部分用電池供電，按下按鍵后電池的正極才會(huì)和芯片和發(fā)射模塊的電源端連通并發(fā)出信號(hào)，這樣設(shè)計(jì)也是為了保證電池的耐用。無線接收電路如下圖所示：圖38 無線接收電路圖超再生檢波電路是常見的無線接收電路，它實(shí)際上是一個(gè)受間歇振蕩控制的高頻振蕩器，這個(gè)高頻振蕩器采用電容三點(diǎn)式振蕩器，振蕩頻率和發(fā)射器的 發(fā)射頻率相一致。而間歇振蕩又是在高頻振蕩的振蕩過程中產(chǎn)生的，反過來又控制著高頻振蕩器的振蕩與間歇。而間歇振蕩的頻率是由電路的參數(shù)決定的（一般為１百到幾百千赫）。這個(gè)頻率選低了，電路的抗干擾性能較好，但接收靈敏度較低，反之，頻率選高，接收靈敏度較好，但抗干擾性能變差。當(dāng)有控制信號(hào)到來時(shí)，電路諧振，超噪聲被抑制，高頻振蕩器開始產(chǎn)生振蕩，輸出信號(hào)。普遍采用的是LM358芯片作為數(shù)據(jù)的放大與整形。LM358的信號(hào)接收模塊如下圖所示。圖39 LM358無線接收模塊 接收電路輸出端通過npn三極管9013將輸出的高電平轉(zhuǎn)變成低電平，單片機(jī)可以更好的識(shí)別低電平變化。 指示燈模塊本功能采用3個(gè)LED指示系統(tǒng)工作狀態(tài)，紅燈亮?xí)r系統(tǒng)是智能模式，即為光線亮?xí)r打開窗簾，光線暗時(shí)關(guān)閉窗簾。藍(lán)燈亮?xí)r電機(jī)正傳，黃燈亮?xí)r電機(jī)反轉(zhuǎn)，碰觸到行程開關(guān)時(shí)，指示燈相應(yīng)地閃爍3下，同時(shí)停止電動(dòng)機(jī)。電路圖如下所示：圖310 指示燈電路圖應(yīng)用光控原理工作，天亮窗簾自動(dòng)打開，天黑窗簾自動(dòng)關(guān)閉。輸入端用一個(gè)光敏電阻對(duì)外部環(huán)境的光線進(jìn)行采集，利用光敏電阻暗時(shí)電阻大，亮?xí)r電阻小的特點(diǎn)，當(dāng)光線暗時(shí)，三極管的基極電壓變低，三極管截止，發(fā)射極被10k電阻拉低電平，輸出低電平；光線亮?xí)r電阻變小，三極管的基極電壓變高，三極管導(dǎo)通，發(fā)射極被電源拉高，輸出高電平；再將高低電平送入單片機(jī)AT89C51的接口，從而通過繼電器控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)天亮窗簾自動(dòng)打開，天黑窗簾自動(dòng)關(guān)閉這一自動(dòng)控制功能。本系統(tǒng)采用的光敏電阻為：型號(hào)：GL5528 最大電壓（Vdc）：150 最大功耗（mW）：100 環(huán)境溫度（176。C）：30 +70 光譜峰值（nm）：540