03-單片機(jī)原理及接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)(9)(編輯修改稿)
2024-12-14 21:20 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 位都是靠外部復(fù)位電路來實(shí)現(xiàn)的，在時(shí)鐘電路工作后，只要在單片機(jī)的 RESET 引腳上出現(xiàn) 24 個(gè)時(shí)鐘振蕩脈沖（兩個(gè)機(jī)器周期）以上的高電平，單片機(jī)就能實(shí)現(xiàn)復(fù)位。 復(fù)位時(shí)， ALE 和 PSEN 成輸入狀態(tài)，即 ALE=PSEN =1，片內(nèi) RAM 不受復(fù)位影響 ，復(fù)位后 PC 指向 0000H，單片機(jī)從起始地址 0000H 開始執(zhí)行程序。所以單片機(jī)運(yùn)行出錯(cuò)或進(jìn)入死循環(huán)，可按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)。 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) 計(jì)算機(jī)在工作時(shí)，是在統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖控制下一排一排的進(jìn)行。這個(gè)脈沖是由單片機(jī)控制器中的時(shí)序電路發(fā)出的。而時(shí)鐘電路就是用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需的時(shí)鐘信號，沒有時(shí)鐘電路，單片機(jī)就無法工作。時(shí)鐘信號可以有兩種方式產(chǎn)生：內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。本設(shè)計(jì)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式，其原理如 圖 所示。 其中 C C2 值為 30pF,晶振頻率為 12MHz。 圖 內(nèi)部時(shí)鐘振蕩電路 X T A L 2X T A L 1A T 8 9C 51C13 0p FC23 0p FY1.. 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 5 CPU 最小系統(tǒng) 圖 由上述四節(jié)中的圖，可以畫出 CPU 最小系統(tǒng)圖，如圖 所示。 P P P D0D1D2D3D4D5D6D7Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A 10STBP P P P P P P P I/ O 0I/ O 1I/ O 2I/ O 3I/ O 4I/ O 5I/ O 6I/ O 7OEWERDWRA L E CEX T A L 2X T A L 1V C CR E S E TV S SA T 8 9C 51C13 0p FC23 0p FY1G N D..8 28 26 11 6G N D..C2 2u FR21KR12 00S?S W P BV C CG N D. 圖 CPU 最小系統(tǒng)圖 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 6 第 3章 家用煤氣泄漏檢測器 輸入輸出接口電路 設(shè)計(jì) 家用 煤氣泄露檢測器 傳感器的選擇 本 系統(tǒng)直接測量的室內(nèi)的煤氣濃度， 故采用氣敏傳感器?？紤]到周圍 空氣中的氣體成分可能影響傳感器測量的準(zhǔn)確性，所以傳感器只能對煤氣 敏感，對其他氣體不敏感，故 選用 MQ3 型氣敏傳感器。 MQ3 具 有很高的靈敏度、良好的選擇性、長期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性。 MQ3 型氣敏傳感器由微型 Al2O3，陶瓷管和 SnO2敏感層、測 量電極和加熱器構(gòu)成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼的腔體內(nèi)，加熱器為氣敏元件的工作提供了必要的工作條件。傳感器的標(biāo)準(zhǔn)回路有兩部分組成。其一為加熱回路，其二為信號輸出回路，它可以準(zhǔn)確反映傳感器表面電阻值的變化。傳感器的表面電阻 RS 的變化，是通過與其串聯(lián)的負(fù)載電阻 RL 上的有效電壓信號 VRL 輸出面獲得的 。 負(fù)載電阻 RL 可調(diào)為 0． 5200K。加熱電壓 Uh 為 5v。上述這些參數(shù)使得傳感器輸出電壓為 05V。 MQ3 型氣敏傳感器的結(jié)構(gòu)和外形 、 標(biāo)準(zhǔn)回路如圖 所示。 圖 31 MQ3 結(jié)構(gòu)和外形 家用 煤氣泄漏檢測器 檢測 接 口 電路 設(shè)計(jì) A/D 轉(zhuǎn)換器選擇 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，被測量對象的有關(guān)變化量，如溫度、壓力、流量、速度等非電物理量，須經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換成連續(xù)變化的模擬電信號（電壓或電流），這些模擬電信號必須轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后才能在單片機(jī)中用軟件進(jìn)行處理。實(shí)現(xiàn)模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的器件稱為 A/D 轉(zhuǎn)換器 （ ADC） 。 本設(shè)計(jì)是將煤氣的變化量轉(zhuǎn)化為電壓信號，因此，可以選用 ADC0809 轉(zhuǎn)換器。 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 7 ADC0809 是一種逐次比較式 8 路模擬輸入、 8 位數(shù)字量輸出的 A/D 轉(zhuǎn)換器，工作電源 +5V，轉(zhuǎn)換時(shí)間 為 100μs。 其 主要 引腳功能如表 所示。 表 引腳功能表 IN0~IN7 模擬信號輸入端 D0~D7 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)輸出端 OE 輸出有效控制位 CLOCK 時(shí)鐘輸入端 START 啟動(dòng)端 ALE 地址鎖存控制位 模擬量檢測接口電路圖 由 傳感器收集到的信號，經(jīng)過 ADC0809 轉(zhuǎn)化成電信號，再送到 AT89C51 單片機(jī)中進(jìn)行分析、處理。 P 0. 0P 0. 1P 0. 2P 0. 3P 0. 4P 0. 5P 0. 6P 0. 7R X DIN TWRRDA L EV C CQ0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7D0D1D2D3D4D5D6D7LEOEA D D AA D D BA D D CD0D1D2D3D4D5D6D7C L O C KS T A R TA L EOEE O CGNDR E F ( + )R E F ( )IN 0IN 1IN 2IN 3IN 4IN 5IN 6IN 7174LS373ADC0809NOTNORNOR+ 5V傳感器信號輸入1423561289C51 圖 檢測接口電路圖 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 8 聲光報(bào)警電路 電路設(shè)計(jì) 報(bào)警電路采用 聲光報(bào)警器。由揚(yáng)聲器 BY，普通紅色發(fā)光三極管等組成。其中AT89C51 的 引腳經(jīng)電阻接到發(fā)光三極管 N 端，當(dāng)輸出為低電 平時(shí)，三極管將閃爍發(fā)光。達(dá)到聲光同時(shí)報(bào)警的效果。通過復(fù)位停止報(bào)警。 如 圖 所示 P 3 . 5 ( T 1 )A T 8 9 C 5 1R1 0 KQV C CLS.. 圖 聲光報(bào)警電路 人機(jī)對話 接口電路設(shè)計(jì) LED 顯示 有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示 兩 種顯示方式。 本設(shè)計(jì)使用并行輸入硬件譯碼靜態(tài)顯示電路， 靜態(tài)顯示電路中，各位可獨(dú)立顯示，只要在該位的段碼線上保持段碼電平，該位就能保持相應(yīng)的顯示字符。 電路中 采用 了 鎖存譯碼器將 P1 口低 4位輸出的 BCD 碼
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