【文章內容簡介】 可反復擦寫 (1000 次 )Flash ROM， 32 個雙向 I/O 口， 256x8bit 內部 RAM，時鐘頻率 024MHz，可編程 UART 串行通道。 3 個 16 位可編程定時 /計數器中斷， 2個串行中斷， 2 個外部中斷源，共 6個中斷源， 2 個讀寫中斷口線。 其引腳排列圖如下圖 ： 圖 STC89C52 的引腳排列 西南大學育才學院 2020 屆電子信息工程專業(yè)本科畢業(yè)設計 第 8 頁 共 27 頁 引腳功能如下： VCC：電源電壓 GND： 地 P0 口 ： P0口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口，也即地址 /數據總線復用口。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅動 8個 TTL 邏輯門電路，對端口 P0 寫“ 1”時，可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數據存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉換地址（低 8 位）和數據總線復用，在訪問期間激活內部上拉電阻。 P1 口 ： P1 是一個帶內部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P1 的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。對端口寫“ 1”，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號 拉低時會輸出一個電流（ IIL）。 P2 口 ： P2是一個帶有內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流） 4個 TTL 邏輯門電路。對端口 P2 寫“ 1”，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ IIL）。在訪問 8位地址的外部數據存儲器（如執(zhí)行 MOVX＠ RI指令）時， P2口輸出 P2 鎖存器的內容。 Flash 編程或校驗時， P2 亦接收高位地址和一些控制信號。 P3 口 ： P3口是一組帶有內部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口。 P3口輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。對 P3 口寫入“ 1”時，它們被內部上位電阻拉高并可作為輸入端口。此時，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（ IIL）。P3口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能，如下表 。 RST： 復位輸入 。當振蕩器工作時， RST 引腳出現兩個機器周期以上高電平將使單片復位。 ALE/PROG：當訪問外部程序存儲器或數據存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8位字節(jié)。一般情況下， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當訪問外部數據存儲器時將跳過一個 ALE脈沖。 EA/VPP：外部訪問允許。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為 0000H－FFFFH）， EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復位時內部會鎖存 EA 端狀態(tài)。如 EA 端為高電平（接 Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內部程序存西南大學育才學院 2020 屆電子信息工程專業(yè)本科畢業(yè)設計 第 9 頁 共 27 頁 儲器中的指令。 Flash 存儲器編程時，該引腳加上 +12V 的編程允許電源 VPP，當然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 VPP。 表 P3 口的第二功 能 XTAL1： 振蕩器反相放大器的及內部時鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 H 橋驅動電路 基于三極管的使用機理和特性，在驅動電機中采用 H 橋功率驅動電路 直流電機控制使用 H 橋驅動電路 如圖 ，當 PWM1 為低電平 ,PWM2 為高電平時， 使三極管 Q Q6 同時導通 Q Q5 截止，從而實現電機正向轉動以及轉速的控制；同理，當 PWM1 為高電平 ,PWM2 為高電平時， 使三極管 Q Q5 同時導通 Q Q6 截止，從而實現電機反向轉動以及轉速的控制。 端口引腳 第二功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） INT0（外中斷 0） INT1（外中斷 1） T0（定時 /計數器 0） T1（定時 /計數器 1） WR（外部數據存儲器寫選通） RD（外部數據存儲器讀選通） 西南大學育才學院 2020 屆電子信息工程專業(yè)本科畢業(yè)設計 第 10 頁 共 27 頁 圖 H 橋的電機驅動電路 基于霍爾傳感器的測速模塊 1 霍爾傳感器的工作原理 霍爾效應 ： 在一塊半導體薄片上，當它被置于磁感應強度為 B 的磁場中 ，如果在它相對的兩邊通以控制電流 I，且磁場方向與電流方向正交，則在半導體另外兩邊將產生一個大小與控制電流 I 和磁感應強度 B 乘積成正比的電勢 EH，即 EH=KHIB，其中 KH 為霍爾元件的靈敏度。該電勢稱為霍爾電勢，半導體薄片就是霍爾元件。 工作原理 ： 霍爾開關集成電路中的信號放大器將霍爾元件產生的幅值隨磁場強度變化的霍爾電壓 EH 放大后再經信號變換器、驅動器進行整形、放大后輸出幅值相等、頻率變化的方波信號。信號輸出端每輸出一個周期的方波，代表轉過了一個齒。單位時間內輸出的脈沖數 N，因此可求出單位時間內的速度 V＝ NT。 2 霍爾傳感器的電路原理圖 霍爾效應： EH=KHIB 其中 KH 是系數， I是電流， B是磁感應強度。當電機轉動時，有磁鐵一端轉到霍爾器件時，電壓就會改變，而產生一個 脈沖 送入單片機。 西南大學育才學院 2020 屆電子信息工程專業(yè)本科畢業(yè)設計 第 11 頁 共 27 頁 圖 霍爾傳感器的測速電路 ． 顯示模塊方案 方案一： 選擇主控為 ST7920 的帶字庫的 LCD12864 來顯示信息。 12864 是一款通用的液晶顯示屏，能夠顯示多數常用的漢字及 ASCII 碼，而且能夠繪制圖片，描點畫線，設計成比較理想的結果。 方案二： 采用四個 LED發(fā)光二極管顯示，其成本低，簡單明了，容易 顯示控制。 綜合以上方案，我們選擇了經濟實惠 LED來作為速度級別顯示。 西南大學育才學院 2020 屆電子信息工程專業(yè)本科畢業(yè)設計 第 12 頁 共 27 頁 原理圖 西南大學育才學院 2020 屆電子信息工程專業(yè)本科畢業(yè)設計 第 13 頁 共 27 頁 按鍵功能 按鍵框架圖 按鍵部分， 有 5個按鍵， 按鈕如上圖所示： S3 鍵是正轉按鈕， S4 鍵是反轉按鈕， S5 鍵是加速按鈕， S6 鍵是減速按鈕， S7鍵停止按鈕。 調速設計模塊 PWM 波軟件軟件設計 在 PWM 驅動控制的調整系統(tǒng)中，按一個固定的頻率來接通和斷開電源，并且根據需要改變一個周期內 “ 接通 ” 和 “ 斷開 ” 時間的長短。通過改變直流電機電樞上電壓的“ 占空比 ” 來達到改變平均電壓大小的目的， 從而來控制電動機的轉速。也正因為如此，PWM又被稱為 “ 開關驅動裝置 ” 。 西南大學育才學院 2020 屆電子信息工程專業(yè)本科畢業(yè)設計 第 14 頁 共 27 頁 圖 方波 設 方波周期 T=20ms，由計時器 T0 來實現。 定時時間： t=N Tcy fosc=12NHz Tcy=1us 計數值為： N=t/Tcy=20ms/1us=20200 t1脈沖先設初始值為 10ms，則根據公式可得 N=10000。 通過按鍵來改變 t1 的值，如按加速鍵時， t1 由 10000 變?yōu)?11000，按減速鍵時，t1由原來的 10000 變?yōu)?9000，這樣就改變了占空比。 系統(tǒng)設計總框架圖 ： 本系統(tǒng)采 用 89C52控制輸出數據，由 PWM 信號發(fā)生電路產生 PW