【文章內(nèi)容簡介】 圖 32 STC89C51RC 的主要特性 STC89C51RC 為 40 腳雙列直插封裝的 8 位通用微處理器，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 C51 內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的 8xc52 相同，其主要用于會(huì)聚調(diào)整時(shí)的功能控制。功能包括對會(huì)聚主 IC 內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù) RAM 及外部接口等功能部件的初始化，會(huì)聚調(diào)整控制，會(huì)聚測試圖控制，紅外遙控信號 IR 的接收解碼及與主板 CPU 通信等。主要管腳有： XTAL1（ 19 腳）和 XTAL2（ 18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接 12MHz 晶振。 RST/Vpd（ 9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。 VCC（ 40 腳）和 VSS（ 20 腳）為供電端口，分別 接 +5V 電源的正負(fù)端。 P0～ P3 為可編程通用 I/O 腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計(jì)中， P0 端口（ 32～ 39 腳）被定義為 N1 功能控制端口，分別與 N1 的相應(yīng)功能管腳相連接， 13 腳定義為IR 輸入端， 10 腳和 11 腳定義為 I2C 總線控制端口，分別連接 N1 的 SDAS（ 18 腳）和 SCLS（ 19腳）端口， 12 腳、 27 腳及 28 腳定義為握手信號功能端口，連接主板 CPU 的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測及會(huì)聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。 P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口，也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時(shí)，每 位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 邏輯門電路，對端口 P0寫 “1” 時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在 Flash 編程時(shí)， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。 P1 口： P1 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動(dòng)（吸收或兼容 MCS— 51 指令系統(tǒng) 32 個(gè)可編程 I/O 線 4k 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 可編程 UARL 通道 三 個(gè) 16 位 可編程 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 中斷 時(shí)鐘頻率 024MHz 2 個(gè)外部中斷源，共 8 個(gè)中斷源 2568bit 內(nèi)部 RAM 2 個(gè)讀寫中斷口線 可直接驅(qū)動(dòng) LED 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 低功耗空閑和掉電模式 自動(dòng)控制澆花 系統(tǒng) ７ 輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。對端口寫 “1” ，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉 電阻，某個(gè)引腳被外部信號拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流 (IIL)。與 AT89C51 不同之處是， 和 還可分別作為定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入（ ）和輸入（ ）。 Flash 編程和程序校驗(yàn)期間， P1 接收低 8 位地址。 P2 口： P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2的輸出緩沖級可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。對端口 P2 寫 “1” ，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流 (IIL)。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行 MOVX @DPTR 指令）時(shí)， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行 MOVX @RI 指令）時(shí)， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。 Flash 編程或校驗(yàn)時(shí)， 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(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。對 P3 口寫入 “1” 時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時(shí)，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 P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號。 RST： 復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)， RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 ALE/PROG： 當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， 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(shí)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(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè) AL 脈沖。對 Flash 存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí) ，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無效。 PSEN： 程序儲(chǔ)存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號，當(dāng) STC89C51RC 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過兩次 PSEN 信號。 EA/VPP： 外部訪問允許。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為 0000H— FFFFH）， EA自動(dòng)控制澆花 系統(tǒng) ８ 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(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA 端狀態(tài)。如 EA 端為高電平（接 Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。 Flash 存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上 +12V 的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。 XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 圖 33 STC89C51RC 外部引腳 引腳配置及功能 STC89C51RC單片機(jī)有 40個(gè)引腳 ,32個(gè)外部雙向輸入 /輸出端口，同時(shí)內(nèi)含 2個(gè)外中端口，3 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器， 2 個(gè)全雙工串行通信口， STC89C51RC 可按照常規(guī)方法進(jìn)行編程。其將通用的微處理器和 Flash 存儲(chǔ)器結(jié)合 在一起，特別是可反復(fù)擦寫的 Flash 存儲(chǔ)器可有效地降低開發(fā)成本。 時(shí)鐘電路與復(fù)位電路的設(shè)計(jì) 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) AT89S52 單片機(jī)內(nèi)部有個(gè)振蕩器，可以用作 CPU 的時(shí)鐘源。本系統(tǒng)時(shí)鐘選用內(nèi)部方式。AT89S52 內(nèi)部含有一個(gè)高增益的反相放大器，通過 XTAL1(輸入端 )、 XTAL2(輸出端 )外接作為自動(dòng)控制澆花 系統(tǒng) ９ 反饋元件的片外石英晶體 (或陶瓷諧振器 )和電容 C1， C2 組成的并聯(lián)諧振電路后便構(gòu)成片內(nèi)自激振蕩器，從而利用它內(nèi)部的振蕩器產(chǎn)生時(shí)鐘。連接方法見 圖 34 所示 ，其中晶體呈感性，其決定著振蕩器的振蕩頻率 ； 電容 Cl， C2 對頻率有微調(diào)作用。電路中反饋元件選用石英晶體，電容 Cl 和 C2 均為 22PF，電容與晶體的安裝位置應(yīng)盡量靠近單片機(jī)。 1 2XTAL30pFC130FC2X1 X2GND 圖 34 時(shí)鐘電路 復(fù)位電路設(shè)計(jì) 89 系列單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)也需要復(fù)位使 CPU 及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初始態(tài)開始工作。按下 SW，電源對 C 充電，使 RST 端快速到達(dá)高電平；松開按鍵， C 向芯片內(nèi)阻放電，恢復(fù)為低電平，從而使單片機(jī)可靠復(fù)位，一般 R1 選 470 kΩ， R2 選 kΩ， C 選 22uF。AT89S52 的按鍵復(fù)位電路見圖 35，電路簡單可靠。 22uF470ΩSVCCRST 圖 35 按鍵復(fù)位電路 傳感器的選擇 傳感器基本概念 ： 傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)及通信機(jī)技術(shù)構(gòu)成了信息技術(shù)，成為信息時(shí)代的三大支柱。后兩者發(fā)展迅速，唯有傳感器技術(shù)發(fā)展滯后。傳感器技術(shù)是衡量一個(gè)國家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志。 自動(dòng)控制澆花 系統(tǒng) １０ 依照中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) (GB/T76651987 傳感器通用術(shù)語 )的規(guī)定，傳感器的定義為 ：“ 能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置 ” ，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。其中敏感元件 “ 指傳感器中能直接感受 (或響應(yīng) )被測量的部分 ” ，此處的被測量一般為非電量 ； 轉(zhuǎn)換元件是 “ 指傳感器中能將敏感元件感受 (或響應(yīng) )的被測量轉(zhuǎn)換成適于傳輸或測量的電信號部分