【文章內(nèi)容簡介】 令集。 STC89C52 鍵盤輸入模塊 無線發(fā)送模塊塊 電源轉(zhuǎn)換電路 7 單片機(jī)總控制電路如圖 33 所示： 1234567891110J1D Connector 9GNDC1+1VDD2C13C2+4C25VEE6T2OUT7R2IN8R2OUT9T2IN10T1IN11R1OUT12R1IN13T1OUT14GND15VCC16U?MAX232AEWE1uFC11uFC21uFC31uFC41uFC5GNDGNDP31P30VCCGNDPC1PC2 圖 33 單片機(jī)總控制電路 這個(gè)電路可以作為單片機(jī)的程序下載電路，可以從 PC 機(jī)通過該電路將 .HEX 程序文件下載進(jìn)單片機(jī)。還可以作為單片機(jī)與 PC 機(jī)的串口通信接口電路。 STC89C52 內(nèi)部有一個(gè) 高增益反相放大器 ， XTAL2 與 XTAL1 分別是它的輸入與輸出端。當(dāng)該兩個(gè)引腳與定時(shí)元件相連時(shí) 內(nèi)部振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩 從而產(chǎn)生定時(shí)信號帶動單片機(jī)工作 。定時(shí) 用的 并聯(lián)諧振回路 通常由 石英晶體和電容組成。晶體振蕩 器 頻率 范圍為～ 12MHz，電容值 范圍為 5～ 30pF，電容值的大小可對頻率起微調(diào)的作用。 內(nèi) 部時(shí)鐘電路方式如圖 34（ a） 外部時(shí)鐘電路方式如圖 34（ b） 所示， XTAL1 接地， XTAL2 與 外部振蕩器 相連 。對于 外部振蕩 器 信號， 需要 保證脈沖寬度 在特定范圍內(nèi) ，一般 采用頻率低于 12MHz 的方波 。 內(nèi)部與外部時(shí)鐘電 路如圖 34 所示： 12C1C2GNDXTAL1XTAL2 12外部方波GND12單片機(jī)GNDXTAL2XTAL1 圖 34 a）內(nèi)部時(shí)鐘電路方式 圖 34 b）外部時(shí)鐘電路方式 圖 34 時(shí)鐘電路 （ 1）復(fù)位操作 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。 復(fù)位操作中 把 PC 初始化為 0000H，使單片機(jī)從 0000H單元開始執(zhí)行程序。 在單片機(jī)上電時(shí)一般會進(jìn)行上電復(fù)位 。 當(dāng)程序運(yùn)行失常，導(dǎo)致單片機(jī)死機(jī)時(shí)，復(fù)位操作可以使系統(tǒng)重啟，單片機(jī)便能進(jìn)入正常工作狀態(tài)。 除 PC 之外，復(fù)位操作還對其他一些寄存器有影響，它們的復(fù)位狀態(tài)如表 31 所示。 8 表 31 一些寄存器的復(fù)位狀 態(tài) 寄存器 復(fù)位狀態(tài) 寄存器 復(fù)位狀態(tài) PC 0000H TCON 00H ACC 00H TL0 00H PSW 00H TH0 00H SP 07H TL1 00H DPTR 0000H TH1 00H P0P3 FFH SCON 00H IP XX000000B SBUF 不定 IE 0X000000B PCON 0XXX0000B TMOD 00H （ 2）復(fù)位信號及其產(chǎn)生 RST 引腳是復(fù)位信號的輸入端。復(fù)位信號是高電平有效，其有效時(shí)間應(yīng)持續(xù) 24 個(gè)振蕩周期 (即二個(gè)機(jī)器周期 )以 上。若使用 頻率 為 6MHz 的晶振， 復(fù)位端需要有 4us 以上的高電平才能使系統(tǒng)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài) 。 STC89C52 具體介紹如下： 主電源引腳（ 2 根） VCC(Pin40)：電源輸入，接＋ 5V電源。 GND(Pin20)：接地線。 外接晶振引腳（ 2 根） XTAL1：片內(nèi)振蕩電路的輸入端或接片外時(shí)鐘信號時(shí)接地。 XTAL2：片內(nèi)振蕩電路的輸出端或外部時(shí)鐘的輸入端。 控制引腳（ 4 根） RST/VPP：復(fù)位引腳，兩個(gè)機(jī)器周期的高電平可使單片機(jī)復(fù)位。 ALE/PROG：地址鎖存允許信號。 PSEN：外部存儲器的讀 選通信號。 EA/VPP：程序存儲器選擇端，接低電平使用外部程序存儲器，接高電平則使用內(nèi)部程序存儲器。 可編程輸入 /輸出引腳（ 32 根） STC89C52 單片機(jī)有 4 組 8 位的可編程 I/O 口，分別位 P0、 P P P3 口，每個(gè)口有8 位（ 8 根引腳），共 32 根。 P0 口： 8 位雙向 I/O 口線，名稱為 ～ 。 P1 口： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口線，名稱為 ～ 。 P2 口： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口線，名稱為 ～ 。 9 P3 口： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口線，名稱為 ～ 。 STC89C52 內(nèi) 部主要硬件： 兩個(gè)外部中斷。 一個(gè)串口。 3 個(gè)定時(shí)器。 本設(shè)計(jì)用到的復(fù)位電路與晶振電路如圖 35 所示： S010UFC310KR1VCCGNDRST 1212M30pFC130pFC2GND 圖 35 a） 復(fù)位電路 圖 35 b） 晶振電路 圖 35 復(fù)位電路與晶振電路 無線模塊的介紹與設(shè)計(jì) NRF24L01 模塊的原理圖如圖 36 所示： 圖 36 NRF24L01 模塊 NRF24L01 模塊的主要特點(diǎn)： 10 全球開放 ISM 頻段，最大 0dBm 發(fā)射功率，免許可證使用； 低工作電壓：正常工作電壓 ～ ； 高速率：最高 2Mbps，這樣使得信號空中停留時(shí)間極短，減小了無線碰撞的可能（軟件設(shè)置 1Mbps 或者 2Mbps 的空中傳輸速率）； 多頻點(diǎn)： 125 頻點(diǎn)，可以應(yīng)用于多點(diǎn)通信以及跳頻的實(shí)現(xiàn)； 超小型： 天線內(nèi)置，體積小巧，規(guī)格： 15x29mm（包括天線）； 低功耗：快速的傳輸速率也降低了收發(fā)功耗。 很低的應(yīng)用成本： NRF24L01 集成了 RF。 NRF24L01 應(yīng)用的是 SPI 接口，可以與單片機(jī)的 SPI 接口直接相連。沒有 SPI 接口的單片機(jī)可以利用單片機(jī)的 I/O 口進(jìn)行模擬，內(nèi)部有 FIFO，用于數(shù)據(jù)緩存，因此 NRF24L01 可以與各種高低速微處理器接口，便于使用低成本單片機(jī)。 便于開發(fā)：由于鏈路層完全集成在模塊上，非常便于開發(fā)。能自動檢測到數(shù)據(jù)丟失并重新發(fā)送數(shù)據(jù)，重發(fā)間隔時(shí)間以及重發(fā)次數(shù)由軟件控制。在收到數(shù)據(jù)后會向發(fā)送方自動發(fā)送應(yīng)答信號。 NOKIA5110 模塊的介紹與設(shè)計(jì) NOKIA5110 模塊如圖 37 所示： 圖 37 NOKIA5110 模塊 它與單片機(jī)六個(gè) I/O 口相連。 NOKIA5110 液晶 模塊具有以下特點(diǎn)： (1) 84x48 的點(diǎn)陣 LCD，可以顯示 4 行漢字， 11 (2) 采用串行接口與主處理 器進(jìn)行通信，接口信號線數(shù)量大幅度減少，包括電源 和地在內(nèi)的信號線僅有 9 條。支持多種串行通信協(xié)議（如 AVR 單片機(jī)的 SPI、 MCS51 的串口模式 0 等）， 4Mbps 傳輸速率。 (3) LCD 控制器 以及 驅(qū)動器芯片已 集成 到 LCD 晶片上， 使得 模塊的體積很小。 (4) 采用低電壓供電，正常顯示時(shí)的工作電流在 200μA 以下，且具有掉電模式。 它與主控制芯片的接口電路如圖 38 所示 : 12345678nokia5110Header 8P20P21P22P23P24GNDVCCLED 圖 38 NOKIA5110接口電路 該原理圖對應(yīng)于電路板上的一個(gè) 8 孔插槽。只需將 5110 模塊插入該排座就完成連接。 串 行 EEPROM存儲電路設(shè)計(jì) （ 1） 管腳圖 AT24C02 管腳圖如圖 39 所示： 圖 39 AT24C02管腳圖 （ 2）簡介 AT24C02 是一個(gè) 2K 位串行 CMOS E2PROM。 AT24C02 有一個(gè) 16 字節(jié) 的 頁寫緩沖器。該器件通過 IIC 總線接口進(jìn)行操作，有一個(gè)專門的寫保護(hù)功能。 （ 3） 特性： 數(shù)據(jù)線上的 看門狗定時(shí)器 可編程復(fù)位門欄電平 高 數(shù)據(jù)傳送速率 為 400KHz 和 1C 總線兼容 7V的工作電壓 低功耗 CMOS 工藝 12 16 字節(jié)頁寫 緩沖區(qū) 片內(nèi)防誤擦除寫保護(hù) 高低電平復(fù)位信號輸出 100 萬次擦寫周期 數(shù)據(jù)保存可達(dá) 100 年 1 商業(yè)級、工業(yè)級和汽車溫度范圍 （ 4） 管腳描述 SCL 串行時(shí)鐘 ： SCL 數(shù)據(jù)發(fā)送或接受的基準(zhǔn)時(shí)鐘 ， 為輸入引腳 。 SDA 串行數(shù)據(jù) /地址 ： SDA 數(shù)據(jù)或地址的串行輸入與輸出端 ， 可進(jìn)行線或 。 A0、 A A2 存儲器地址輸入端：用于存儲器的級聯(lián) 。 WP 寫保護(hù) ：接高電平時(shí)存儲器為只讀。 GND、 VCC：電源引腳。 （ 5） AT2402 與單片機(jī)的電路連接 如圖 310 所示： A01A12A23VSS4SDA5SCL6WP7VCC8U3AT2402R9R10VCCGNDP25 P26 圖 310 AT2402與單片機(jī)的連接 鍵盤電路設(shè)計(jì) 矩陣鍵盤原理圖如圖 311 所示： S1SWPBS2SWPBS3SWPBS4SWPBS5SWPBS6SWPBS7SWPBS8SWPBP10P11P12P13P10P11P12P13P14 P15S9SWPBS10SWPBS11SWPBS12SWPBP10P11P12P13P16S13SWPBP13P17 圖 311 矩陣鍵盤原 理 13 由于本設(shè)計(jì)只用到了 13 個(gè)按鍵，所以最后一列按鍵只有一個(gè)。 矩陣鍵盤原理：每個(gè)按鍵都有兩個(gè)對應(yīng)的 I/O 口與之相連，按鍵按下前，其兩端的 I/O口分別輸出一高一低電平。當(dāng)按鍵按下時(shí)，高電平被拉低，利用這個(gè)原理我們就能通過程序判斷出具體是哪個(gè)按鍵按下。 報(bào)警電路設(shè)計(jì) 報(bào)警電路原理圖如圖 312 所示： beepQ12N3906GNDVCCP27 圖 312 報(bào)警電路 報(bào)警電路原理： PNP 三極管的開關(guān)特性是當(dāng)基極為低電平時(shí)導(dǎo)通，基極為高電平時(shí)截止，所以要使蜂鳴器鳴叫，只需使單片機(jī)在 口輸出一個(gè)低電平即可。反之，輸出高電平則停止鳴叫。 電源轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì) 5V與 313 所示： 1 23 45 67 8NRF24L01Header 4X2HGNDVCCCE CSNSCK MOSIMISO IRQD1DiodeD2DiodeVCC1VCC1GND1GND11K1K1K1K1KVCC 圖 313 電源轉(zhuǎn)換電路 由于 NRF24L01 模塊的正常工作電壓不得超過 ，而單片機(jī)必須要 以上才能14 正常工作。所以必須要有一個(gè)電源轉(zhuǎn)換電路使它們之間達(dá)到電平兼容。二極管的正向壓降為 ，如圖 315，在 RF24L01 模塊的電源兩端串聯(lián)了兩個(gè)二極管后，該模塊上的電壓為（ *2） V。當(dāng) VCC 為 5V時(shí)加在該模塊的電源電壓為 。而 5V電壓也正好能夠適合 STC89C52 單片機(jī)電壓。 在 I/O口之間加上 1K的限流 電阻是為了防止由于兩芯片的電平壓差過大而導(dǎo)致 I/O間電流過大，導(dǎo)致芯片燒毀。 遙控電路設(shè)計(jì) 為了適應(yīng)遙控要求體積小，輕便易攜的特點(diǎn)。我把遙控的主控制芯片改成了只有 20引腳的 STC12C2052 芯片。該芯片具有體積小，功能強(qiáng)大，價(jià)格低廉的特點(diǎn)。其指令系統(tǒng)與 52 單片機(jī)幾乎完全相同。 遙控部分整體原理圖如圖 314 所示： 11223344556677889910101111121213131414151516161717181819192020U1STC12c2051VCCGND1212MS030pFC130pFC2GND10UFC310KR1VCCGNDRST RSTP10P11P12P13P14P15P16P17P30P31P32P33P34P35P37S1SWPBS2SWPBS3SWPBS4SWPBS5SWPBS6SWPBS7SWPBS8SWPBP10P11P12P13P10P11P12P13P14 P15D1 D21KR21KR9VCC VCC