【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 會(huì)產(chǎn)生干擾的波動(dòng)，所以通常在晶振的外端接兩個(gè)陶瓷做的電容并連起來(lái)并把它門(mén)一起接地來(lái)減少諧波的干擾，從而增強(qiáng)時(shí)鐘頻率的穩(wěn)定性。 外部振蕩方式：一般是一個(gè)系統(tǒng)使用多個(gè) CPU時(shí)，為了使各個(gè) CPU或其他硬件電路的時(shí)鐘信號(hào)同步，只使用一個(gè)振蕩器，經(jīng)過(guò)放大后分別接到各個(gè) CPU 7 的時(shí)鐘信號(hào)輸入端，（ XTAL1 或者 XTAL2，視不同單片機(jī)而定）。 復(fù)位電路 復(fù)位電路要求：系統(tǒng)加電一瞬間，系統(tǒng)初始化（復(fù)位），當(dāng)電源穩(wěn)定后，系統(tǒng)正常運(yùn)行。有效點(diǎn)評(píng)持續(xù)一段時(shí)間，初始化方有效。眾所周 知，電路中用于延時(shí)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(chǔ)能量不高，我們采用電容放電的方式實(shí)現(xiàn)復(fù)位電路 。 當(dāng)上電一瞬間，電源給電容充電， RST 有高電平，復(fù)位；當(dāng)充好電后， R1兩端電壓又變成零。手動(dòng)按鈕在一按，電容放電，又會(huì)進(jìn)行一次復(fù)位。當(dāng)程序運(yùn)行出錯(cuò)或由于不當(dāng)?shù)牟僮餍枰匦聠?dòng)系統(tǒng)時(shí)手動(dòng)復(fù)位電路起作用。當(dāng)按下按鈕時(shí)， RST端和 VCC 直接接通，給高電平，同時(shí)在極短的時(shí)間內(nèi)完成放電，此時(shí)放開(kāi)按鈕，接下來(lái)的過(guò)程就和上電復(fù)位是一個(gè)道理了。放開(kāi)按鈕，電容隔直通交，通過(guò)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(fù)位電路 8 此單片機(jī)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(xiàn)（或4 根線(xiàn)）就可以隨時(shí)給單片機(jī)下載程序。 本設(shè)計(jì)采用的是 MCS51 芯片， USB 轉(zhuǎn) TTL串口。早期的 9 針串口只在臺(tái)式PC 中還有它的身影，近幾年隨著技術(shù)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(shí)現(xiàn) USB 數(shù)據(jù)流到 TTL 串口轉(zhuǎn)換發(fā)送到單片 機(jī)，也可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的 TTL串口信號(hào)到 USB數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)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(dá) 6Mb/s，并引出了 和 5v電源接口，可以給外設(shè)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(dòng)安裝 Pl2303 使用時(shí)需要用戶(hù)手動(dòng)安裝驅(qū)動(dòng)程序，一般賣(mài)家會(huì)給客戶(hù)提供相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序的。需要注意的是， win7 系統(tǒng)兼容性比較強(qiáng)悍，正常安裝完驅(qū)動(dòng)就可以用了。但是我的 win10 系統(tǒng)，兼容性不太好，需要下載專(zhuān)用的 win10 驅(qū)動(dòng)程序。下載完后，打開(kāi) 電腦設(shè)備管理器，如果通用串行總線(xiàn)那里有黃色感嘆號(hào)，還需要手動(dòng)更新一下驅(qū)動(dòng)程序，選擇一個(gè)版本較低的驅(qū)動(dòng)一般就可以用了。 （ 2）硬件連線(xiàn) 驅(qū)動(dòng)安裝完后，需將編程器與單片機(jī)連接，編程器的 RXD 接單片機(jī)的 TXD，編程器的 TXD 接單片機(jī)的 RXD，也就是交叉連接。另接上 GND 和 VCC 即可，如果單片機(jī)有電源供應(yīng)，可以不接 GND。具體連線(xiàn)如圖 26 和 27 所示。 9 圖 26 MCS51模塊接線(xiàn)圖 10 圖 27程序下載接線(xiàn)圖 （ 3） PC 程序設(shè)置 a. 打開(kāi) STC 燒錄軟件，選擇 MCU類(lèi)型； b. 打開(kāi)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(shè)備管理器 通用串行總線(xiàn)找到 pl2303）波特率一般默認(rèn)即可； d. 點(diǎn)擊下載，右側(cè)窗口提示連接單片機(jī)時(shí)，接上 VCC 線(xiàn)，系統(tǒng)即可自動(dòng)下載程序。 串口、 COM 口是說(shuō)硬件接口， TTL RS232 RS485 是說(shuō)不同的電平標(biāo)準(zhǔn)。TTL 電平也是在通常單片機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)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(jī)管腳，會(huì)燒壞單片機(jī)。 RS232 一般存在于老式臺(tái)式機(jī)后面，通過(guò) max232 可以實(shí)現(xiàn)和單片機(jī)的異步串行通信。如果一個(gè)模塊上面有電解電容，不出意外就是RS232 轉(zhuǎn) TTL，因?yàn)?TTL 的 5v 電平要想轉(zhuǎn)換為 12v 就得經(jīng)過(guò)倍壓，升壓，負(fù)壓電路，而這些電路需要大容量電容來(lái)配合實(shí)現(xiàn)，很難做進(jìn)芯片內(nèi)部。如果一個(gè) 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(guò) USB 轉(zhuǎn) TTL 電平的相應(yīng)芯片來(lái)實(shí)行通信，也就是前面所說(shuō)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(cè)物體的情況下，將探測(cè)到的紅外線(xiàn)能量經(jīng)過(guò)電路的處理轉(zhuǎn)換成電壓或者電流信號(hào)輸出。 主要 材料是一種特殊的熱 敏探測(cè)元器件。 熱敏元件基于熱電效應(yīng)的物理原理，可檢測(cè)到外界溫度的變化。具體是因?yàn)樵谟钪嬷腥魏螙|西都在所以都在不斷地向外界發(fā)射紅外線(xiàn)，而紅外線(xiàn)是一種波長(zhǎng)較長(zhǎng)電磁波，無(wú)法被肉眼看到，只能被特殊的儀器檢測(cè)到，而電磁波本身就有能量。當(dāng)紅外線(xiàn)被熱敏元件吸收后，熱敏元件的溫度會(huì)升高，與初始溫度有個(gè)detT 的差值，該差 值由于熱電效應(yīng)的物理機(jī)理（物體由于溫度的升高而使得內(nèi)部的極化分子極化嚴(yán)重，一些電子獲得能量離開(kāi)原來(lái)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(huì)形成一個(gè)detU 的電壓差。該電壓差被放大后便經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路處理傳給單片機(jī)控制單元。但是物體的溫度如果長(zhǎng)時(shí)間保持不變，則熱敏元件新的初始溫度與檢測(cè)到的不再有差值 detT,兩端也就沒(méi)有電壓差值 detU,所以熱敏元件要檢測(cè)的物體要移動(dòng)或者變溫，才能保證檢測(cè)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(huì)在制造工藝中把兩個(gè)特性相同的熱電元件反方向串聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)干擾自身的抵消。它的電路圖如下圖 28 所示，它的實(shí)物圖如圖210 所示。 12 圖 28 熱釋電紅外線(xiàn)傳感器電路圖 該透鏡基于特殊的光學(xué)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(diǎn)像光柵的結(jié)構(gòu) ,這樣就提高了元器件的探測(cè)敏感度 。而且應(yīng)該在門(mén)的完全開(kāi)始和關(guān)閉位置設(shè)置反射式紅外傳感器，不斷發(fā)出紅外線(xiàn)，用來(lái)判斷門(mén)此刻所在的位置。當(dāng)門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，該位置的 紅外線(xiàn)被反射回來(lái)，被探頭接受到后，系統(tǒng)通過(guò)對(duì)應(yīng)引腳的電位高低來(lái)判斷門(mén)的開(kāi)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(dāng)門(mén)關(guān)上， D3 接地，比較器輸出高電平給單片機(jī)；當(dāng)門(mén)完全打開(kāi)， OUT輸出的是低電平。圖中 R1 可調(diào)，可調(diào)整探測(cè)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(jié)構(gòu)圖 圖 210 熱釋電紅 外傳感器的實(shí)物圖 步進(jìn)電機(jī)簡(jiǎn)介 14 步進(jìn)電機(jī)是一種數(shù)字式電動(dòng)機(jī)，即用電位 0 和 1 來(lái)間接控制。步進(jìn)電機(jī)的一個(gè)輸入電脈沖對(duì)應(yīng)一個(gè)固定的角位移。磁鐵轉(zhuǎn)子跟著定子繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)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(jī)就會(huì)朝反方向旋轉(zhuǎn)。脈沖的頻率和個(gè)數(shù)決定了它的轉(zhuǎn)速和角位移幅度。 其有如下特點(diǎn)： （ 1）步進(jìn)電機(jī)控制精度高，一個(gè)角位移對(duì)應(yīng)一個(gè)固定的電脈沖，很適合微機(jī)控制。 （ 2） 步進(jìn)電機(jī)外表允許的最高溫度低 ，一般不會(huì)出現(xiàn)燒毀繞組和電機(jī)電路等其他器件的情況 。 （ 3）步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng) 精確快速，改變轉(zhuǎn)速和方向以及制動(dòng)和急停都很容易實(shí)現(xiàn)。 （ 4）步進(jìn)電機(jī)容易失步和堵轉(zhuǎn)，噪音大。 （ 5）步進(jìn)電機(jī)輸出負(fù)載轉(zhuǎn)矩大，可直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載，而且平滑調(diào)速能力強(qiáng)。 （ 6）步進(jìn)電機(jī)的能量來(lái)源只能是電脈沖，所以需要對(duì)一般的電源進(jìn)行處理，比如直流分時(shí)。 斬波驅(qū)動(dòng) 步進(jìn)電機(jī)要運(yùn)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(dòng)電路 來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。它 是 一種現(xiàn)在使用最廣泛、性能最佳 的驅(qū)動(dòng) 方法 。 不管控制脈沖的頻率和幅值如何， 導(dǎo)通相繞組 里 的電流 始終是一個(gè)樣子。 三相中的一相驅(qū)動(dòng)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(gè)電阻上兩端的電壓與相繞組上的電流成正比。當(dāng)控制脈沖 ui為高電平時(shí)，由于比較器負(fù)極接地，所以與門(mén)兩端輸輸入高電平， VT1 和 VT2 兩個(gè)開(kāi)關(guān)管均導(dǎo)通，形成 VT1LVD1和 VT2VD2R兩個(gè)回路。由于繞組電感對(duì)電流的阻礙作用， R上的電壓緩慢上升，當(dāng)大于給定電壓 ua 的值時(shí)，比較器輸出低電平，使與門(mén)也輸出低電平， VT1 截?cái)?，只剩?VT2VD2R回路有電流，由于直流電源 Vcc無(wú)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(dāng)電阻 R兩端的電壓小于給定電壓 ua 時(shí)，比較器輸出高電平，與門(mén)也輸出高電平， VT1 重新導(dǎo)通，于是 VT1LVD1 回路又有了電流。這 15 兩個(gè)過(guò)程不斷循環(huán)，相繞組的電流 i就穩(wěn)定在維持在 u