【文章內(nèi)容簡介】 會產(chǎn)生干擾的波動，所以通常在晶振的外端接兩個陶瓷做的電容并連起來并把它門一起接地來減少諧波的干擾，從而增強時鐘頻率的穩(wěn)定性。 外部振蕩方式：一般是一個系統(tǒng)使用多個 CPU時，為了使各個 CPU或其他硬件電路的時鐘信號同步，只使用一個振蕩器，經(jīng)過放大后分別接到各個 CPU 7 的時鐘信號輸入端，（ XTAL1 或者 XTAL2，視不同單片機而定）。 復位電路 復位電路要求：系統(tǒng)加電一瞬間，系統(tǒng)初始化（復位），當電源穩(wěn)定后，系統(tǒng)正常運行。有效點評持續(xù)一段時間，初始化方有效。眾所周 知，電路中用于延時的元器件也就是狀態(tài)不能突變的元器件有電容和電感，考慮到電感成本較高，單位體積存儲能量不高，我們采用電容放電的方式實現(xiàn)復位電路 。 當上電一瞬間，電源給電容充電， RST 有高電平，復位；當充好電后， R1兩端電壓又變成零。手動按鈕在一按，電容放電，又會進行一次復位。當程序運行出錯或由于不當?shù)牟僮餍枰匦聠酉到y(tǒng)時手動復位電路起作用。當按下按鈕時， RST端和 VCC 直接接通，給高電平，同時在極短的時間內(nèi)完成放電，此時放開按鈕，接下來的過程就和上電復位是一個道理了。放開按鈕，電容隔直通交，通過下拉電阻 R1 拉到低電平， CPU 正常工作。如下圖 25所示。 圖 25 兩種復位電路 8 此單片機支持串口下載程序，自帶全雙工串行通信接口，只需要三根線（或4 根線）就可以隨時給單片機下載程序。 本設計采用的是 MCS51 芯片， USB 轉(zhuǎn) TTL串口。早期的 9 針串口只在臺式PC 中還有它的身影，近幾年隨著技術的不斷創(chuàng)新，筆記本電腦早已拋棄體積龐大，使用頻率不高的 9 針串口了。 Pl2303 可以實現(xiàn) USB 數(shù)據(jù)流到 TTL 串口轉(zhuǎn)換發(fā)送到單片 機，也可以實現(xiàn)單片機的 TTL串口信號到 USB數(shù)據(jù)標準的雙向轉(zhuǎn)換，可在操作系統(tǒng)上模擬成傳統(tǒng) COM 端，波特率高達 6Mb/s，并引出了 和 5v電源接口，可以給外設直接提供電源； 512 字節(jié)可調(diào)的雙向字節(jié)緩存。 PL2303串口燒錄程序步驟 （ 1）驅(qū)動安裝 Pl2303 使用時需要用戶手動安裝驅(qū)動程序，一般賣家會給客戶提供相應的驅(qū)動程序的。需要注意的是， win7 系統(tǒng)兼容性比較強悍，正常安裝完驅(qū)動就可以用了。但是我的 win10 系統(tǒng)，兼容性不太好，需要下載專用的 win10 驅(qū)動程序。下載完后，打開 電腦設備管理器，如果通用串行總線那里有黃色感嘆號，還需要手動更新一下驅(qū)動程序，選擇一個版本較低的驅(qū)動一般就可以用了。 （ 2）硬件連線 驅(qū)動安裝完后，需將編程器與單片機連接，編程器的 RXD 接單片機的 TXD，編程器的 TXD 接單片機的 RXD，也就是交叉連接。另接上 GND 和 VCC 即可，如果單片機有電源供應，可以不接 GND。具體連線如圖 26 和 27 所示。 9 圖 26 MCS51模塊接線圖 10 圖 27程序下載接線圖 （ 3） PC 程序設置 a. 打開 STC 燒錄軟件，選擇 MCU類型； b. 打開程序文件，找到 keil 軟件匯編生成的 hex 文件； c. 選擇 COM 端口（在設備管理器 通用串行總線找到 pl2303）波特率一般默認即可； d. 點擊下載，右側窗口提示連接單片機時，接上 VCC 線，系統(tǒng)即可自動下載程序。 串口、 COM 口是說硬件接口， TTL RS232 RS485 是說不同的電平標準。TTL 電平也是在通常單片機的標準里，正 5 伏是電位 1，零伏即接地代表電位零。RS232 和 RS485+12v 是邏輯 0， 12v 是邏輯 1。如果把 RS232 直接接到單片機管腳，會燒壞單片機。 RS232 一般存在于老式臺式機后面，通過 max232 可以實現(xiàn)和單片機的異步串行通信。如果一個模塊上面有電解電容，不出意外就是RS232 轉(zhuǎn) TTL，因為 TTL 的 5v 電平要想轉(zhuǎn)換為 12v 就得經(jīng)過倍壓，升壓，負壓電路，而這些電路需要大容量電容來配合實現(xiàn)，很難做進芯片內(nèi)部。如果一個 11 板子上的接口是直接從芯片引出的，那多半就是 TTL 電平。筆記本電腦只有 USB口，需要通過 USB 轉(zhuǎn) TTL 電平的相應芯片來實行通信，也就是前面所說的MCS51。 紅外傳感器的電路和原理 紅外傳感器能在不直接接觸被測物體的情況下，將探測到的紅外線能量經(jīng)過電路的處理轉(zhuǎn)換成電壓或者電流信號輸出。 主要 材料是一種特殊的熱 敏探測元器件。 熱敏元件基于熱電效應的物理原理，可檢測到外界溫度的變化。具體是因為在宇宙中任何東西都在所以都在不斷地向外界發(fā)射紅外線，而紅外線是一種波長較長電磁波，無法被肉眼看到，只能被特殊的儀器檢測到，而電磁波本身就有能量。當紅外線被熱敏元件吸收后，熱敏元件的溫度會升高，與初始溫度有個detT 的差值，該差 值由于熱電效應的物理機理（物體由于溫度的升高而使得內(nèi)部的極化分子極化嚴重，一些電子獲得能量離開原來的原子核跳躍到其他鄰近的原子內(nèi)部，或者成為自由電子，而且還產(chǎn)生了很多空穴，可看成是正離子，很多空穴和電子分布不均，由此物體兩端電壓不同），在熱敏元件兩端會形成一個detU 的電壓差。該電壓差被放大后便經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路處理傳給單片機控制單元。但是物體的溫度如果長時間保持不變，則熱敏元件新的初始溫度與檢測到的不再有差值 detT,兩端也就沒有電壓差值 detU,所以熱敏元件要檢測的物體要移動或者變溫，才能保證檢測溫度的有 效性和一定的靈敏度。為了抑制元件自身因溫度變化而產(chǎn)生的干擾，一般會在制造工藝中把兩個特性相同的熱電元件反方向串聯(lián)，以實現(xiàn)干擾自身的抵消。它的電路圖如下圖 28 所示，它的實物圖如圖210 所示。 12 圖 28 熱釋電紅外線傳感器電路圖 該透鏡基于特殊的光學原理 ,在 熱 敏元件前形成了交替的高靈敏區(qū)和盲區(qū) ,有點像光柵的結構 ,這樣就提高了元器件的探測敏感度 。而且應該在門的完全開始和關閉位置設置反射式紅外傳感器，不斷發(fā)出紅外線，用來判斷門此刻所在的位置。當門處于關閉狀態(tài)時，該位置的 紅外線被反射回來，被探頭接受到后，系統(tǒng)通過對應引腳的電位高低來判斷門的開閉情況。 工作原理： D2 是白色發(fā)光二極管， D3 是光敏三極管，當門關上， D3 接地，比較器輸出高電平給單片機；當門完全打開， OUT輸出的是低電平。圖中 R1 可調(diào)，可調(diào)整探測的距離。如果不接 R1， R3是 200 歐姆。 R6 起到調(diào)整輸出電壓以保證輸出有效的電平的作用。它的電路圖如下圖 29 所示。 13 圖 29 反射紅外傳感器的內(nèi)部結構圖 圖 210 熱釋電紅 外傳感器的實物圖 步進電機簡介 14 步進電機是一種數(shù)字式電動機，即用電位 0 和 1 來間接控制。步進電機的一個輸入電脈沖對應一個固定的角位移。磁鐵轉(zhuǎn)子跟著定子繞組產(chǎn)生的磁場的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，像地球同步衛(wèi)星一樣保持同步。改變繞組的電流方向 ,電機就會朝反方向旋轉(zhuǎn)。脈沖的頻率和個數(shù)決定了它的轉(zhuǎn)速和角位移幅度。 其有如下特點： （ 1）步進電機控制精度高，一個角位移對應一個固定的電脈沖，很適合微機控制。 （ 2） 步進電機外表允許的最高溫度低 ，一般不會出現(xiàn)燒毀繞組和電機電路等其他器件的情況 。 （ 3）步進電機的動態(tài)響應 精確快速，改變轉(zhuǎn)速和方向以及制動和急停都很容易實現(xiàn)。 （ 4）步進電機容易失步和堵轉(zhuǎn)，噪音大。 （ 5）步進電機輸出負載轉(zhuǎn)矩大，可直接驅(qū)動負載，而且平滑調(diào)速能力強。 （ 6）步進電機的能量來源只能是電脈沖，所以需要對一般的電源進行處理，比如直流分時。 斬波驅(qū)動 步進電機要運行穩(wěn)定，要使得定子的電流在盡量保持不變，可選擇 斬波恒流驅(qū)動電路 來驅(qū)動電機。它 是 一種現(xiàn)在使用最廣泛、性能最佳 的驅(qū)動 方法 。 不管控制脈沖的頻率和幅值如何， 導通相繞組 里 的電流 始終是一個樣子。 三相中的一相驅(qū)動電路如下圖。 二極管 VT1 和 VT2一起控制相繞組的通斷，電阻 R連接在 VT2 發(fā)射極和地之間，這個電阻上兩端的電壓與相繞組上的電流成正比。當控制脈沖 ui為高電平時，由于比較器負極接地，所以與門兩端輸輸入高電平， VT1 和 VT2 兩個開關管均導通，形成 VT1LVD1和 VT2VD2R兩個回路。由于繞組電感對電流的阻礙作用， R上的電壓緩慢上升，當大于給定電壓 ua 的值時，比較器輸出低電平，使與門也輸出低電平， VT1 截斷，只剩下 VT2VD2R回路有電流，由于直流電源 Vcc無法向電感供電，繞組電流 i 不斷衰減，電阻 R兩端的電壓不斷 減小。當電阻 R兩端的電壓小于給定電壓 ua 時，比較器輸出高電平，與門也輸出高電平， VT1 重新導通，于是 VT1LVD1 回路又有了電流。這 15 兩個過程不斷循環(huán)，相繞組的電流 i就穩(wěn)定在維持在 u