【文章內(nèi)容簡介】 8位微處理器，俗稱單片機。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃速存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。AT89C51單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。外形及引腳排列如圖所示。圖31 單片機引腳圖單片機最小系統(tǒng)是能夠讓單片機工作的最小硬件電路，除了單片機外，最小系統(tǒng)還包括復(fù)位電路和時鐘電路。復(fù)位電路是用于將單片機內(nèi)部各電路的狀態(tài)復(fù)位到初始值。時鐘電路為單片機提供基本時鐘，因為單片機內(nèi)部由大量的時序電路構(gòu)成，沒有時鐘脈沖即“脈搏”的跳動，各個部件將無法工作。 單片機復(fù)位電路(1)復(fù)位電路的用途：單片機復(fù)位電路就好比電腦的重啟部分，當電腦在使用中出現(xiàn)死機，按下重啟按鈕電腦內(nèi)部的程序從頭開始執(zhí)行。單片機也一樣，當單片機系統(tǒng)在運行中，受到環(huán)境干擾出現(xiàn)程序跑飛的時候，按下復(fù)位按鈕內(nèi)部的程序自動從頭開始執(zhí)行。單片機復(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單片機要復(fù)位只需要在第9引腳接個高電平持續(xù)2US就可以實現(xiàn)，那這個過程是如何實現(xiàn)的呢？在單片機系統(tǒng)中，系統(tǒng)上電啟動的時候復(fù)位一次，當按鍵按下的時候系統(tǒng)再次復(fù)位，如果釋放后再按下，系統(tǒng)還會復(fù)位。所以可以通過按鍵的斷開和閉合在運行的系統(tǒng)中控制其復(fù)位。開機的時候為什么會復(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，（單片機的電源是5V，），需要的時間是10K*10UF=。，電容兩端的電壓時在0~。這個時候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~。，單片機系統(tǒng)自動復(fù)位（）。按鍵按下的時候為什么會復(fù)位：，電容C兩端的電壓持續(xù)充電為5V，這是時候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。當按鍵按下的時候，開關(guān)導(dǎo)通，這個時候電容兩端形成了一個回路，電容被短路，所以在按鍵按下的這個過程中，電容開始釋放之前充的電量。隨著時間的推移，，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。單片機系統(tǒng)自動復(fù)位。如下圖所示；圖32 復(fù)位電路 單片機時鐘電路 單片機是一個復(fù)雜的同步時序電路，為了保證同步工作方式的實現(xiàn)，電路應(yīng)在唯一的時鐘信號控制下嚴格點時許進行工作。時鐘電路用于產(chǎn)生單片機工作所需要的時鐘信號。在單片機內(nèi)部有一個高增益反相放大器，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，補償電容通常選擇30pF左右。圖33 時鐘電路SC2262是與SC2272配對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531441個地址的編碼。因此極大減少了碼的沖突和非法對編碼進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應(yīng)的點評狀態(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，又稱點動輸出，數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時的而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對應(yīng)，可以用于類似點動的控制；T表示自鎖輸出，數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下次遙控數(shù)據(jù)發(fā)生變化時改變。其數(shù)據(jù)輸出又分為0、6，本設(shè)計接收芯片選用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)出的編碼信號由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字，解碼芯片SC2272接收到信號后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后，VT腳才輸出高電平。當發(fā)射機沒有按鍵按下時，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，當有按鍵按下時，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，當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，當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，從而對高頻電路完成幅度鍵控（ASK調(diào)制）相當于調(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輸入輸出說明A0A1118 1013輸入地址管腳，用于進行地址編碼，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輸入電源負端（）輸入蛋：TE14輸入編碼啟動端，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輸入輸出說明A0A718輸入地址管腳，用于進行地址編碼，可置為“0”，“1”，“f”(懸空)；D0D31013輸出TTL輸出，默認為“0”。有信號時為“1”：VCC18輸入電源正端（+）輸入端：VSS9輸入電源負端（——）輸出端：DIN14輸入數(shù)據(jù)輸入管腳，接收到的編碼信號由此腳串行輸入：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，高電平有效。當SC2272收到有效信號時，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進行解碼，并控制相應(yīng)的端口輸出。這一過程完成了一個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，當環(huán)境溫度在－25～＋85度之間變化 時，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，溫差變化及振動也很難保證已調(diào)好的頻點不會發(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 碼電路及單片機接口，而不必考慮編碼電路的工作電壓和輸出幅度信號值的大小。比如用SC2262等編碼集成電路配接時，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，當電壓變化時發(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和芯片和發(fā)射模塊的電源端連通并發(fā)出信號，這樣設(shè)計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，它實際上是一個受間歇振蕩控制的高頻振蕩器，這個高頻振蕩器采用電容三點式振蕩器，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。當有控制信號到來時，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。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，單片機可以更好的識別低電平變化。 指示燈模塊本功能采用3個LED指示系統(tǒng)工作狀態(tài)，紅燈亮時系統(tǒng)是智能模式，即為光線亮時打開窗簾，光線暗時關(guān)閉窗簾。藍燈亮時電機正傳，黃燈亮時電機反轉(zhuǎn)，碰觸到行程開關(guān)時，指示燈相應(yīng)地閃爍3下，同時停止電動機。電路圖如下所示：圖310 指示燈電路圖應(yīng)用光控原理工作，天亮窗簾自動打開，天黑窗簾自動關(guān)閉。輸入端用一個光敏電阻對外部環(huán)境的光線進行采集，利用光敏電阻暗時電阻大，亮時電阻小的特點，當光線暗時，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；光線亮時電阻變小，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AT89C51的接口，從而通過繼電器控制電機的正反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)天亮窗簾自動打開，天黑窗簾自動關(guān)閉這一自動控制功能。本系統(tǒng)采用的光敏電阻為：型號：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