【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效 的 /PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。 （ 8） /EA/VPP（ 31 引腳） ：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)， 對(duì)程序儲(chǔ)存器的讀操作只限定 外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此 時(shí)讀 內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 （ 9） P0 口： P0口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口， 輸出可驅(qū)動(dòng) 8個(gè) LS型 TTL 負(fù)載 。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫(xiě) 1時(shí)，被定義為高阻輸入。 P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。 （ 10） P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部 具有 提供上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P1口緩沖器能接收輸出 可驅(qū)動(dòng) 4個(gè) LS型 TTL 負(fù)載 。 P1 口管腳寫(xiě)入 1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。 （ 11） P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部 具有 上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P2口緩沖器可接收，輸出 可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) LS 型 TTL 負(fù)載 ，當(dāng) P2 口被寫(xiě) “1” 時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉 電阻 的緣故。 P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。在給出地址 “1” 時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P2 口在 FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 （ 12） P3 口： P3 口管腳 具有 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口， 輸出可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè)TTL 負(fù)載 。當(dāng) P3口寫(xiě)入 “ 1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3口 的第二功能定義 如 表 31所示 . 表 31 P3口的第二功能定義 引腳 第二功能 說(shuō)明 RXD TXD /INT0 /INT1 T0 T1 /WR /RD 串行數(shù)據(jù)輸入口 串行數(shù)據(jù)輸出口 外部中斷 0 輸入 外部中斷 1 輸入 定時(shí)器 0 外部計(jì)數(shù)輸入 定時(shí)器 1 外部計(jì)數(shù)輸入 外部數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器寫(xiě)選通輸出 外部數(shù) 據(jù)儲(chǔ)存器讀選通輸出 中央處理器 時(shí)鐘 電路設(shè)計(jì) AT89C51 單片機(jī) 各功能部件的運(yùn)行都以時(shí)鐘控制信號(hào)為基準(zhǔn)，有條不紊地一拍一怕的工作。因此，時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，時(shí)鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。常用的時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)有兩種方式，一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式，另一種是外部時(shí)鐘方式。 外部時(shí)鐘電路相對(duì)較簡(jiǎn)單，可使用現(xiàn)成的外部振蕩器產(chǎn)生脈沖信號(hào)，常用于多片89C51 同時(shí)工作，以便于多片 89C51 單片機(jī)之間的同步，一般為低于 12MHZ 的方波。本齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 文在電路設(shè)計(jì)中 選用 8MHZ 的石英晶振以， 外部時(shí)鐘源直接接 到 XTAL1 端， XTAL2 端懸空，其電路見(jiàn)圖 32所示。 圖 32 89C51外部時(shí)鐘電路 中央處理器復(fù)位電路設(shè)計(jì) 復(fù)位是單片機(jī) 的初始化操作，只需給 89C51 的復(fù)位引腳 RST加上大于 2個(gè)機(jī)器周期（即 24 個(gè)時(shí)鐘振蕩周期）的高電平就可使 89C51 復(fù)位。 復(fù)位時(shí)， PC 初始化為 0000H，使 89C51 單片機(jī)從 0000H 單元開(kāi)始執(zhí)行程序。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，也需要復(fù)位鍵使 RST 腳為高電平，使 89C51從新啟動(dòng)。 復(fù) 位電路通常采用自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。最簡(jiǎn)單的上電自動(dòng)復(fù)位電路如圖33 所示。上電自動(dòng)復(fù)位是通過(guò)外部復(fù)位電路的電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)電源接通時(shí) ，只需 VCC 的上電時(shí)間不超過(guò) 1ms,就可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位。當(dāng)時(shí)鐘頻率選用 8MHZ 時(shí)，電容選用 20uf,R1 選用 4K 電阻。 圖 33 上電復(fù)位電路 防盜系統(tǒng)的電源設(shè)計(jì) 汽車(chē)防盜系統(tǒng)是利用 蓄電池 為本系統(tǒng)供電 的 ，目前 車(chē)上使用的電源有 12V/24V。而42V 電源系統(tǒng)也有所發(fā)展。 所以 在 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí) 我們應(yīng)更多的考慮系統(tǒng)的兼容性 ， 特別 是在器件 的選擇時(shí)應(yīng)考慮器件的可替換性 。 由于本 系統(tǒng)選用 單片機(jī) (AT89C51)、各種傳感器 (微波多普勒傳感器、振動(dòng)傳感器、霍爾器件等 )及 報(bào)警芯片，他們所需要的供電電壓齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 不同，而蓄電池所供給的電源電壓過(guò)高，所以我們需要采用兩次將壓的方法，來(lái)得到每個(gè)電路和芯片所需要的電壓。 所以我們 需要電壓 轉(zhuǎn)換電路為各種器件提供穩(wěn)定可靠的電源。 防盜系統(tǒng)的電壓轉(zhuǎn)換 目前汽車(chē)采用 12V 和 24V 電源系統(tǒng) ； 然而防盜系統(tǒng)所需求的電壓 卻 為 5V、 、。因此需要通過(guò)兩 次降壓的 方 法來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電壓的轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換方案如圖 34所示。 圖 34 電壓轉(zhuǎn)換方案示意圖 第一部分為一次降壓 ： 該部分 降壓 我們采用 電源管理芯片 LM2576 作為電壓 的 轉(zhuǎn)換芯片。 該芯片的 輸入電壓范圍從 到 ，有 、 5V、 12V、 15V四種固定 電壓輸出類(lèi)型，以及一種輸出 電壓 可 變化的 類(lèi)型，輸出電壓變化范圍比較穩(wěn)定。 該管理芯片僅需要四個(gè)外部元件就可以完成電壓的轉(zhuǎn)換 。 我們選 擇 其 輸出電壓可調(diào)節(jié)型的LM2576ADJ作為一次降壓 系統(tǒng) 的電源管理芯片，以 12V 電源為例進(jìn)行 必要的 設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)從 12V 到 9V 的第一次電壓 降壓 轉(zhuǎn)換，所需電路及相關(guān)器件如下圖 35 所示 . 圖 35 汽車(chē)防盜系統(tǒng)電源一次降壓電路 （ 1） 電阻的 確定 ： 由電壓輸出公式： 211OUT REF RVV R???????? （ 31） 得到 ： 12v/24v/42v 一次降壓 9v 二次降壓 5v 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 21 1OUTREFVRR V???????? （ 32） 其中， OUTV 的 設(shè) 定 值為 9v。 REFV 的設(shè)定值為 。 1 R 選用金屬膜電阻，阻值為 2 R 的阻值約為 ，根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品可確定 2 R 的阻值為 ，則根據(jù)公式（ 31）可得到最終輸出電壓為 . （ 2） 電感的確定 ： 有微妙計(jì)算公式 ： ? ? ? ?1000 OUTIN O U T INVE T V V V usVF? ? ? ? ? （ 33） 由微妙常數(shù)為 43Vus? ,可得到所求電感值為 68uH。 （ 3）輸出電容的選擇： 根據(jù)公式（ 34） 得： ? ?? ? ? ?13300 INOUTOUTV M A XC u FV L u H? ? （ 34） 可知輸出電容 OUTC ? 304uf,可選擇 470uF 的電解電容。 （ 4）根據(jù)負(fù)載 中流過(guò)的電流、以及反向電壓可確定二 極管類(lèi)型為 IN5822。 （ 5） 輸入電容的選擇：在 IN引腳和 GND 引腳之間 設(shè)置一個(gè) 100uF 的 電解電容作為輸入電容 就可以 實(shí)現(xiàn)旁路電容的作用。 第二部分為二次降壓：二次降壓采用 ADP3330 電源管理芯片。 將其 固定在 各個(gè)傳感上可以 為其 提供電源，而且通過(guò)其引腳 SD 可以控制該芯片的開(kāi)啟和關(guān)閉，進(jìn)一步可實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器的開(kāi)關(guān)控制。 汽車(chē)防盜系統(tǒng)地二次降壓的實(shí)現(xiàn)電路如圖 36所示 . 圖 36 汽車(chē)防盜系統(tǒng)地二次降壓實(shí)現(xiàn) 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 ADP3330 的電壓輸入范圍 從 到 12V，有 、 、 、 3V、 、 、5V、 12V、 15V、九種固定輸出電壓 。 輸出電流為 200mA，它能滿足各傳感器對(duì)電壓的要求 。 ADP3330 外圍電路只需兩個(gè) 的電容就能 夠?qū)崿F(xiàn)電壓的轉(zhuǎn)換。 通過(guò) ADP3330 線性電壓轉(zhuǎn)換電路可以將一次降壓所得的 9V電壓轉(zhuǎn)換為控制器以及各個(gè)傳感器電路所需的電壓 。 防盜系統(tǒng)電源的保護(hù) 為了提高系統(tǒng)的可靠性，車(chē)載防盜系統(tǒng)的電源應(yīng)該具有自保護(hù)電路。 汽車(chē)防盜系統(tǒng)的電源 電壓 保護(hù)電路如圖 37所示。 圖 37 電源電壓保護(hù)電路 （ 1） 一般電子設(shè)備的內(nèi)部 都 具 有電源極性反接保護(hù)電路，用于防止 維修人 員疏忽 而 將電源極性接反造成的破壞。電源極性反接保護(hù)電路中串聯(lián)二極管 (D2),當(dāng)操作人員疏忽將電源極性接反時(shí)，二極管反向截止，可避免電子設(shè)備的損壞。 （ 2） 由于汽車(chē)工作環(huán)境 比較 惡劣， 電子設(shè)備 在使用 過(guò)程中 會(huì)遇到電壓瞬變和浪涌的破壞，因此應(yīng)在電源的入口處并聯(lián) 二極管 TVS 或金屬氧化物 壓敏電阻等防護(hù)器件，這樣 可以避免電子設(shè)備的損壞。 防盜系統(tǒng)檢測(cè)部分設(shè)計(jì) 汽車(chē)防盜系統(tǒng)的 檢測(cè)部分 主要 有振動(dòng)傳感器 、 霍爾器件以及微波多普勒傳感器組成，主要用于汽車(chē)防盜信息的采集。 微波多普勒傳感器對(duì)入侵范圍的檢測(cè) 微波多普勒傳 感器的原理介紹： 微波 乃 電磁波的一種，它的波 長(zhǎng) 介于無(wú)線 電波和紅外線之間， 波長(zhǎng)從 1mm 到 lm。微波傳感器的基本原理是根據(jù)微波的反射、透射、散射、干涉等物理特性的改變以及被測(cè)材料的電磁特性的相對(duì)變化，通過(guò)對(duì)微波基本參數(shù)變化的測(cè)量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)非電量的轉(zhuǎn)換。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 由于觀測(cè)者和波源的相對(duì)運(yùn)動(dòng)變化，從而出現(xiàn)的波源頻率和觀測(cè)頻 率不同的現(xiàn)象被稱(chēng)為多普勒效應(yīng)。多普勒效應(yīng)可以發(fā)生在波的各個(gè)頻段。 主要現(xiàn)象 是：當(dāng)波源與觀測(cè)者靠近時(shí)頻率升高，兩者遠(yuǎn)離時(shí)頻率降低。微波 傳感器是利用微波的 多普勒效應(yīng) 和反射特性 制成的傳感器件。當(dāng) 波源發(fā)射波投射到運(yùn) 動(dòng)的物體之上時(shí)，由于多普勒效應(yīng)，反射波的頻率會(huì)發(fā)生變化。如果 將發(fā)射波與反射波混頻，取出 其 頻差，即可檢測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)狀況 。當(dāng)接收器 和 發(fā)射器 一起都保持靜止時(shí)， 據(jù)多普勒原理多普勒頻差為 : 2 cosd vf v????? ???? （ 35） 上式中 v 為物體的運(yùn)動(dòng)速度， v? 微波在介質(zhì)中的速度， ? 是發(fā)射波與速度間的夾角 . 當(dāng)忽略目標(biāo)的加速度 時(shí) ，則由于目標(biāo)移動(dòng)而產(chǎn)生的多普勒頻率為 : 2 rTd vff c?? （ 36） Tf 為發(fā)射頻率， c 電磁波在空氣中傳播速度， rv 目標(biāo)與多普勒測(cè)速傳感器 間徑向速度 。 鑒于微 波的 相干性比較好， 因此用其可對(duì) 360 度的一個(gè)區(qū)域進(jìn)行探測(cè)。因?yàn)槲⒉?測(cè)速傳感器可以測(cè)量 運(yùn)動(dòng)的物體 ，將由于人運(yùn)動(dòng)引起的電磁波頻率變化的量作為控制信號(hào)，進(jìn)而對(duì)運(yùn)動(dòng) 中的人進(jìn)行非接觸式的監(jiān)控。因此將微波 測(cè)速傳感器用于汽車(chē)防盜系統(tǒng)中，就可以在汽車(chē)周?chē)仓靡粋€(gè)全方位的 監(jiān)測(cè)空間。 微波多普勒傳感器檢測(cè)模塊的應(yīng)用： 我們采用 Agilis 通訊技術(shù)公司的 HB100 微波運(yùn)動(dòng)傳感器模塊作為微波多普勒傳感器。 HB100 最要技術(shù)參數(shù)如 表 32所示 ： 表 32 HB100最要的技術(shù)參數(shù) 參數(shù) 最小值 典型值 最大值 單位 電源電壓 供電電 流 頻率 使用溫度 脈沖重復(fù)頻率 噪聲 接收信號(hào)強(qiáng)度 重量 15 100 30 2 8 40 55 3 5 250 V（ DC） mA GHz ℃ KHz 181。V 181。V g 微波多普勒檢測(cè)模塊的電路原理圖如圖 3 3 310 所示，圖 38 為 HB100 信號(hào)的采集及處理電路， HB100 為微波的 發(fā)生 和 接收模塊， 第一級(jí)放大以及與之連接 的阻容器件構(gòu)成了濾波、放大電路， 其中兩個(gè) 100K 電阻和一個(gè) 100uF 電容 ， 用于設(shè)定輸出電壓 的中心值。圖 39 所示為窗口式比較器，即把 輸出的電壓與設(shè)定的值 進(jìn)行 比較，就齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 可以把模擬信號(hào) 變 換成數(shù)字信號(hào) ，與單片 機(jī)相連 。圖 310 所示為 電源管理芯片，一方面能為傳感器提供可靠的電壓，另一方面通過(guò)單