【文章內(nèi)容簡介】 10 具有 5個中斷源， 2級中斷優(yōu)先權(quán)。 (5)定時器 /計數(shù)器 片內(nèi)有 2 個 16 位的定時器 /計數(shù)器， 具有四種工作方式。 (6)串行 口 1個全雙工的串行口，具有四種工作方式。可用來進(jìn)行串行通訊，擴(kuò)展并行 I/O 口，甚至與多個單片機(jī)相連構(gòu)成多機(jī)系統(tǒng)，從而使單片機(jī)的功能更強(qiáng)且應(yīng)用更廣。 (7)P1 口、 P2 口、 P3口、 P4 口 為 4 個并行 8 位 I/O 口。 (8)特殊功能寄存器 共有 21 個，用于對片內(nèi)的個功能的部件進(jìn)行管理、控制、監(jiān)視。實(shí)際上是一些控制寄存器和狀態(tài)寄存器，是一個具有特殊功能的 RAM 區(qū)。 由上可見， STC52RC 單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)具有功能部件種類全，功能強(qiáng)等特點(diǎn)。特別值得一提的是該單片機(jī) CPU 中的位處理器，它實(shí)際上是一個完整的 1 位微計算機(jī) ，這個一位微計算機(jī)有自己的 CPU、位寄存器、 I/O口和指令集。 1 位機(jī)在開關(guān)決策、邏輯電路仿真、過程控制方面非常有效；而 8位機(jī)在數(shù)據(jù)采集，運(yùn)算處理方面有明顯的長處。 MCS51單片機(jī)中 8 位機(jī)和 1位機(jī)的硬件資源復(fù)合在一起，二者相輔相承，它是單片機(jī)技術(shù)上的一個突破，這也是 MCS51單片機(jī)在設(shè)計的精美之處。 最小應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計 STC52RC 是片內(nèi)有 ROM/EPROM 的單片機(jī)，因此，這種芯片構(gòu)成的最小系統(tǒng)簡單﹑可靠。用 STC52RC 單片機(jī)構(gòu)成最小應(yīng)用系統(tǒng)時，只要將單片機(jī)接上時鐘電路和復(fù)位電路即可，如圖 STC52RC 單片機(jī)最小系統(tǒng)所示。由于集成度的限制，最小應(yīng)用系統(tǒng)只能用作一些小型的控制單元。其應(yīng)用特點(diǎn)： (1) 有可供用戶使用的大量 I/O 口線。 (2) 內(nèi)部存儲器容量有限。 (3) 應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)具有特殊性。 11 圖 STC52RC單片機(jī)最小系統(tǒng) 最小應(yīng)用系統(tǒng)電路設(shè)計 （ 1）時鐘電路 STC52RC 雖然有內(nèi)部振蕩電路，但要形成時鐘，必須外部附加電路。STC52RC 單片機(jī)的時鐘產(chǎn)生方法有兩種。內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式。 本設(shè)計采用內(nèi)部時鐘方式，利用芯片內(nèi)部的振蕩電路，在 XTAL XTAL2引腳上外接定時元件 ，內(nèi)部的振蕩電路便產(chǎn)生自激振蕩。本設(shè)計采用最常用的內(nèi)部時鐘方式，即用外接晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。振蕩晶體可在 到 12MHZ 之間選擇。電容值無嚴(yán)格要求，但電容取值對振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小、振蕩電路起振速度 有少許影響， CX CX2 可在 20pF 到 100pF 之間取值，但在 60pF 到 70pF時振蕩器有較高的頻率穩(wěn)定性。所以本設(shè)計中，振蕩晶體選擇 6MHZ,電容選擇 65pF。 在設(shè)計印刷電路板時，晶體和電容應(yīng)盡可能靠近單片機(jī)芯片安裝，以減少寄生電容，更好的保證振蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。為了提高溫度穩(wěn) 定性，應(yīng)采用 NPO 電容。 （ 2）復(fù)位電路 STC52RC 的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來實(shí)現(xiàn)的。復(fù)位引腳 RST 通過一個斯密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，在每個機(jī)器周期的 S5P2,斯密特觸發(fā)器的輸出電平由復(fù)位電路采樣一次，然后才能得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號。 復(fù)位電路通常采用上電自動復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。 12 最簡單的上電自動復(fù)位電路中上電自動復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實(shí)現(xiàn)的。只要 Vcc 的上升時間不超過 1ms,就可以實(shí)現(xiàn)自動上電復(fù)位。時鐘頻率用 6MHZ 時 C 取 22uF,R 取 1KΩ。 除了上電復(fù)位外，有時還需要按鍵手動 復(fù)位。本設(shè)計就是用的按鍵手動復(fù)位。按鍵手動復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種。其中電平復(fù)位是通過RST 端經(jīng)電阻與電源 Vcc 接通而實(shí)現(xiàn)的。按鍵手動復(fù)位電路見圖 。時鐘頻率選用 6MHZ 時， C取 22uF,Rs 取 200Ω， RK取 1KΩ。 光電對管尋跡模塊 圖 所示電路中， R5起限流電阻的作用，當(dāng)有光反射回來時，光電對管中的三極管導(dǎo)通， R9 的上端變?yōu)楦唠娖剑藭r VT1 飽和導(dǎo)通，三極管集電極輸出低電平。 當(dāng)沒有光反射回來時，光電對管中的三極管不導(dǎo)通， VT1 截至，其集電極輸出高電平。 VT1 在該電路中起到濾波整 形的作用。 經(jīng)試驗(yàn)和示波器驗(yàn)證，該電路工作性能一般，輸出還有雜散干擾波的成分。如果輸出加施密特觸發(fā)器就可以實(shí)現(xiàn)良好的輸出波形。 但是這種電路用電量比較大，給此種傳感器調(diào)理電路供電的電池壓降較快。究其原因，是因?yàn)楣饷羧龢O管和三極管 VT1 導(dǎo)通時的導(dǎo)通電流較大。 考慮用比較器的方案，圖中可調(diào)電阻 R1 可以調(diào)節(jié)比較器的門限電壓，經(jīng)示波器觀察，輸出波形相當(dāng)規(guī)則，可以直接夠單片機(jī)查詢使用。 而且經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證給此電路供電的電池的壓降較小。因此我們選擇此電路作為我們的傳感器檢測與調(diào)理電路。此光電對管電路簡單，工作性能穩(wěn)定。 13 圖 光電尋跡檢測及放大電路圖 電機(jī)驅(qū)動電路的設(shè)計 驅(qū)動模塊采用專用芯片 L298N 作為電機(jī)驅(qū)動芯片， L298N 是一個具有高電壓大電流的全橋驅(qū)動芯片，其響應(yīng)頻率高，一片 L298N 可以分別控制兩個直流電機(jī)。以下為 L298N 的引腳圖（如圖 所示）和輸入輸出關(guān)系表（如表 ）。 表 L298N的引腳和輸出引腳的邏輯關(guān)系 EN A（ B） IN1（ IN3） IN2（ IN4） 電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況 H H L 正傳 H L H 反轉(zhuǎn) H IN1（ IN3 IN2（ IN4） 快速停止 L X X 停止 14 圖 L298N外部引腳 我們采用電機(jī)驅(qū)動芯片 L298N 作為電機(jī)驅(qū)動，驅(qū)動電路的設(shè)計（如圖 所示）： MM1MOTORMM2MOTORD1 D3D2 D412P112P2123P4123P3GND+5V+12VD5D6D7D8GND+12V+12V+12V+5VGNDGNDEN A6EN B11IN15IN27IN310IN412OUT12OUT23OUT313OUT414ISEN A1ISEN B15VS4VSS9GND8U1L298N 圖 3 .4L298N驅(qū)動電路 L298N 的 12四個引腳接到單片機(jī)上，通過對單片機(jī)的編程就可以實(shí)現(xiàn)兩個