單片機(jī)原理及接口技術(shù)課程設(shè)計(編輯修改稿)
2025-08-26 21:36 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 標(biāo)準(zhǔn)MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲單元，內(nèi)置功能強(qiáng)大的微型計算機(jī)的 AT89C51 提供了高性價比的解決方案。因此此單片機(jī)完全能滿足溫度控制系統(tǒng)的要求。AT89C51 的主要特性如下： 壽命達(dá) 1000 寫/擦循環(huán) 圖 單片機(jī)引腳圖EA/VP31X119X218RESET9INT012 INT113T014 T115 38 36 34 32 22 24 26 28RD 17WR 16PSEN 29ALE/P 30TXD 11RXD 10U?89C51本科生課程設(shè)計（論文）6數(shù)據(jù)保留時間：10 年 全靜態(tài)工作：0Hz－24MHz 三級程序存儲器鎖定 128B 內(nèi)部 RAM 4KB 內(nèi)部 ROM 4 個并行 I/O 口，共 32 條可單獨編程的 I/O 線 2 個 16 位定時器/計數(shù)器 5 個中斷源，2 個中斷優(yōu)先級 可編程串行通道 低功耗閑置和掉電模式 1片內(nèi)振蕩器和時鐘電路89C51 單片機(jī)的接法及引腳功能為:VCC（40）：接＋5V 電源 GND（20）：接地P0 口（39－32）：P0 口為 8 位漏極開路雙向 I/O 口，每個引腳可吸收 8 個TTL 門電流。 P1 口（1－8）：P1 口是從內(nèi)部提供上拉電阻器的 8 位雙向 I/O 口，P1 口緩沖器能接收和輸出 4 個 TTL 門電流。 P2 口（21－28）：P2 口為內(nèi)部上拉電阻器的 8 位雙向 I/O 口，P2 口緩沖器可接收和輸出 4 個 TTL 門電流。 P3 口（10－17）：P3 口是 8 個帶有內(nèi)部上拉電阻器的雙向 I/O 口，可接收和輸出 4 個 TTL 門電流，P3 口也可作為 AT89C51 的特殊功能口。 RST（9）：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位時，要保持 RST 引腳 2 個機(jī)器周期的高電平時間。 ALE/PROG（30）：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)，在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6，它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的，要注意的是，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過 1 個 ALE 脈沖。 PSEN（29）：外部程序存儲器的讀選通信號。在由外部程序存儲器取值期間，每個機(jī)器周期 2 次 PSEN 有效，但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這 2 次有效的 PSEN信號將不出現(xiàn)。 EA/VPP（31）：當(dāng) EA 保持低電平時，外部程序存儲器地址為（0000H－FFFFH）不管是否有內(nèi)部程序存儲器。FLASH 編程期間，此引腳也用于本科生課程設(shè)計（論文）7施加 12V 編程電源（VPP） 。 XTAL1（19）：反向振蕩器放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2（18）：來自反向振蕩器的輸出。 復(fù)位電路設(shè)計單片機(jī)的復(fù)位電路分上電復(fù)位和按鍵復(fù)位兩種方式。A. 上電復(fù)位：在加電之后通過外部復(fù)位電路的電容充電來實現(xiàn)的。當(dāng)Vcc的上升時間不超過1ms ，就可以實現(xiàn)自動上電復(fù)位，即接通電源就完成了系統(tǒng)的初始化電路原理圖。RST上的電壓必須保證在斯密特觸發(fā)器的閥值電壓以上足夠長時間，滿足復(fù)位操作的要求。B. 按鍵復(fù)位：程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為了擺脫困境，也需按復(fù)位鍵以重新啟動。RST 引腳是復(fù)位信號的輸入端，復(fù)位信號是高電平有效。按鍵復(fù)位又分按鍵脈沖復(fù)位和按鍵電平復(fù)位。電平復(fù)位將復(fù)位端通過電阻與Vcc相連，按鍵脈沖復(fù)位是利用RC 分電路產(chǎn)生正脈沖來達(dá)到復(fù)位的。 圖 復(fù)位電路原理圖 時鐘電路設(shè)計單片機(jī)內(nèi)部有一個高增益反向放大器，輸入端為芯片引腳 ，輸出端為引腳 。而在芯片外部和內(nèi)部之間跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，從而構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。晶體震蕩頻率高，則系統(tǒng)的時鐘頻率也高，單片機(jī)運行速度也就快，本科生課程設(shè)計（論文）8但反過來運行速度快對存儲器的速度要求就高，對印制電路板的工藝要求也高，所以，這里使用震蕩頻率為12MHz的石英晶體。震蕩電路產(chǎn)生的震蕩脈沖并不直接是使用，而是經(jīng)分頻后再為系統(tǒng)所用，震蕩脈沖經(jīng)過二分頻后才作為系統(tǒng)的時鐘信號。在設(shè)計電路板時，振蕩器和電容應(yīng)盡量靠近單片機(jī)，以避免干擾。需要注意的是：電路板時，振蕩器和電容應(yīng)盡量安裝得與單片機(jī)靠近，以減小寄生電容的存在更好的保障振蕩器穩(wěn)定、可靠的工作電路圖如圖所示。圖 時鐘電路原理圖 CPU 最小系統(tǒng)圖89C51單片機(jī)為40引腳雙列直插芯片,有四個I/O口（P0、P1 、PP3），89C51單片機(jī)共有4個8位的I/O口（P0、P1 、PP3 ），每一條I/O 線都能獨立地作為輸出或輸入。單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路原理圖如圖32所示，18引腳和19引腳接時鐘電路，XTAL1接外部晶振和微調(diào)電容的一端，在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入，XTAL2接外部晶振和微調(diào)電容的另一端，在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出。第9引腳為復(fù)位輸入端，接上電容，電阻及開關(guān)后能夠形成上電復(fù)位電路。本科生課程設(shè)計（論文）9圖 最小系統(tǒng)圖 溫度傳感器的選擇本課設(shè)要求測量的溫度范圍是 0~300℃，PT100 熱電阻的測溫范圍是200~800℃，滿足設(shè)計要求。雖然 K 型熱電偶也可以滿足設(shè)計要求，但是在低溫時一般常用 PT100，因為它在低溫時精度較高，運行速度較快。PT100 溫度傳感器為正溫度系數(shù)熱電阻傳感器，主要技術(shù)參數(shù)如下：① 測量范圍：200℃～+850℃；② 允許偏差值 ℃： A 級 ， B 級 ；?????????③ 響應(yīng)時間＜30s；④ 最小置入深度：熱電阻的最小置入深度≥200mm；⑤ 允通電流≤5mA。另外，PT100
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1