【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 線接收到輸出與 TTL 電平信號(hào)兼容的所有工作， 沒(méi)有紅外遙控信號(hào)時(shí)為高電平，收到紅外南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 信號(hào)時(shí)為低電平，而體積和普通的塑封三極管大小一樣，它適合于各種紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳輸。 元件封裝 圖及元件相關(guān)管腳圖 如 下圖 和圖 所示： 圖 ：紅外接收頭 圖 紅外接收頭管 腳圖 蜂鳴器選擇 蜂鳴器的介紹 蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴 器和電磁式蜂鳴器兩種類型。蜂鳴器在電路中用字母 “H”或 “HA”表示。 蜂鳴器的結(jié)構(gòu)原理 1．壓電式蜂鳴器 壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發(fā)光二極管。 多諧振蕩器由晶體管或集成電路構(gòu)成。當(dāng)接通電源后（ ~15V 直流工作電壓） ,多諧振蕩器起振 ,輸出 ~ 的音頻信號(hào)，阻抗匹配器推動(dòng)壓電蜂鳴片發(fā)聲。 壓電蜂鳴片由鋯鈦酸鉛或鈮鎂酸鉛壓電陶瓷材料制成。在陶瓷片的兩面鍍上銀電極，經(jīng)極化和老化處理后，再與黃銅片或不銹 鋼片粘在一起。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 9 2．電磁式蜂鳴器 電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成。 接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過(guò)電磁線圈，使 電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)。振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性 振動(dòng)發(fā)聲。 . 有源蜂鳴器和無(wú)源蜂鳴器 兩種蜂鳴器好像一樣，但仔細(xì)看，兩者的高度略有區(qū)別，有源蜂鳴器 a，高度為9mm，而無(wú)源蜂鳴器 b 的高度為 8mm。如將兩種蜂鳴器的引腳郡朝上放置時(shí)，可以看出有綠色電路板的一種是無(wú)源蜂鳴器，沒(méi)有電路板而用黑膠封閉的一種是有源蜂鳴器。 進(jìn) 一步判斷有源蜂鳴器和 無(wú)源蜂鳴器，還可以用萬(wàn)用表電阻檔 Rxl 檔測(cè)試 :用黑表筆接蜂鳴器 +引腳，紅表筆在另一引腳上來(lái)回碰觸，如果觸發(fā)出咔、咔聲的且電阻只有 8Ω(或 16Ω)的是無(wú)源蜂鳴器 。如果能發(fā)出持續(xù)聲音的，且電阻在幾百歐以上的，是有源蜂鳴器。 有源蜂鳴器直接接上額定電源 (新的蜂鳴器在標(biāo)簽上都有注明 )就可連續(xù)發(fā)聲 。而無(wú)源蜂鳴器則和電磁揚(yáng)聲器一樣，需要接在音頻輸出電路中才能發(fā)聲。 根據(jù)單片機(jī)是使用電源電壓的大小，選擇額定電壓大小為 的通用由方波驅(qū)動(dòng)的普通蜂鳴器，此蜂鳴器實(shí)物圖如下 所示： 圖 蜂鳴器實(shí)物圖 （紅色 ） MCS51 單片機(jī)是美國(guó) INTE 公司于 1980 年推出的產(chǎn)品，典型產(chǎn)品有 8031（內(nèi)部沒(méi)有程序存儲(chǔ)器，實(shí)際使用方面已經(jīng)被市場(chǎng)淘汰）、 8051（芯片采用 HMOS，功耗是 630mW，是 89C51 的 5 倍，實(shí)際使用方面已經(jīng)被市場(chǎng)淘汰）和 8751 等通用產(chǎn)品，一直到現(xiàn)在， MCS51 內(nèi)核系列兼容的單片機(jī)仍是應(yīng)用的主流產(chǎn)品（比如目前流行南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 10 的 89S5已經(jīng)停產(chǎn)的 89C51 等），各高校及專業(yè)學(xué)校的培訓(xùn)教材仍與 MCS51 單片機(jī)作為代表進(jìn)行理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)。 有些文獻(xiàn)甚至也將 8051 泛指 MCS51 系列 單片機(jī)， 8051 是早期的最典型的代表作，由于 MCS51 單片機(jī)影響極深遠(yuǎn)，許多公司都推出了兼容系列單片機(jī)，就是說(shuō)MCS51 內(nèi)核實(shí)際上已經(jīng)成為一個(gè) 8 位單片機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)。 其他的公司的 51 單片機(jī)產(chǎn)品都是和 MCS51 內(nèi)核兼容的產(chǎn)品 而已 。同樣的一段程序，在各個(gè)單片機(jī)廠家的硬件上運(yùn)行的結(jié)果都是一樣的，如 ATMEL 的 89C51（已經(jīng)停產(chǎn)）、 89S51， PHILIPS（菲利浦），和 WINBOND（華邦）等，我們常說(shuō)的已經(jīng)停產(chǎn)的 89C51 指的是 ATMEL 公司的 AT89C51 單片機(jī)，同時(shí)是在原基礎(chǔ)上增強(qiáng)了許多特性，如時(shí) 鐘，更優(yōu)秀的是由 Flash（程序存儲(chǔ)器的內(nèi)容至少可以改寫(xiě) 1000 次）存儲(chǔ)器取帶了原來(lái)的 ROM（一次性寫(xiě)入）， AT89C51 的性能相對(duì)于 8051 已經(jīng)算是非常優(yōu)越的了。 在對(duì)單 片機(jī)說(shuō)明時(shí)，先對(duì)典型的單片機(jī)芯片予以介紹 ，在學(xué)習(xí)單片機(jī)的初期，都是以 AT89C51 為例子予以介紹，由于 AT89C51 單片機(jī)使用 8051 內(nèi)核，對(duì) AT89C51的特性 代表了所有 51 系列 單片機(jī) 的特征。 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（ FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS 8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 主要特性 與 MCS51 兼容 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 壽命： 1000 寫(xiě) /擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10 年 全靜態(tài)工作： 0Hz24Hz 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 11 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 1 28*8 位內(nèi)部 RAM 32 可編程 I/O 線 兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 5 個(gè)中斷源 可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 管腳說(shuō)明 VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏 極 開(kāi)路雙向 I/O 口，每 個(gè)引 腳可吸收 8TTL 門電流。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，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。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 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。 P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL 門電流，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)部上拉的緣故。 當(dāng) P2 口用于外部程 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 編程和校南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 12 驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3 口： P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL門電流。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 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口， 如下 所示： P3 口管腳 具 備 功能 ： RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時(shí)器 0 外部輸入） T1（記時(shí)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電 平用于鎖存地址的低 位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無(wú)效。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(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)。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA端保持高電平時(shí)，此間內(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）。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 13 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 3． 振蕩器特性 XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2應(yīng)不接。 輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 芯片擦除 整個(gè) EPROM 陣列和三個(gè)鎖定位的 上 電擦除可通過(guò)正確的控制信號(hào)組合，并保持 ALE 管腳處于低電平 10ms 來(lái)完成。在芯片擦 除 操作中，代碼陣列全被寫(xiě) “1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。 此外， AT89C51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯， 可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下， CPU 停止工作。但 RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存 RAM 的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。 雖然 C51 系列單片機(jī)有如此多的優(yōu)點(diǎn) ， 然而， 在市場(chǎng)化方面， 89C51 倍 受 PIC單片機(jī)陣營(yíng)的挑戰(zhàn)， 89C51 最致命的缺陷在于不支持 ISP（在線更新程序）功能，必須加上 ISP 功能等新功能才能更好延續(xù) MCS51 的傳奇。 89S51 就是在這樣的背景下取代 89C51 的，現(xiàn)在， 89S51 目 前已經(jīng)成為了實(shí)際應(yīng)用市場(chǎng)上 的 新寵兒，作為市場(chǎng)占有率第一的 Atmel 目前公司已經(jīng)停產(chǎn) AT89C51，將用 AT89S51 代替。 89S51 在工藝上進(jìn)行了改進(jìn)， 89S51 采用 m 新工藝，成本降低 ,而且將功能提升 ,增加了競(jìng)爭(zhēng)力。 89SXX 可以像下兼容 89CXX 等 51 系列芯片。同時(shí)， Atmel 不再接受 89CXX 的定單， 目前， 市場(chǎng)上見(jiàn)到的 89C51 實(shí)際都是 Atmel 前期生產(chǎn)的巨量庫(kù)存而以。 89S51 相對(duì)于 89C51 增加的新功能包括： ? 增加 了 很多 新 的 功能，性能有了較大提升，價(jià)格卻基本不變，甚至比 89C51更低 。 ? ISP 在線編程功能，這個(gè)功能的優(yōu)勢(shì)在于改寫(xiě)單片機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離。是一個(gè)強(qiáng)大易用的功能。 ? 工作頻率為 33MHz，大家都知道 89C51 的極限工作頻率只有 24M，就是說(shuō)南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 14 S51 具有更高工作頻率，從而具有了更快的計(jì)算速度。 ? 具有雙工 UART 串行通道。 ? 內(nèi)部集成看門狗計(jì)時(shí)器，不再需要像 89C51 那樣外接看門狗計(jì)時(shí)器單元電路。 ? 雙數(shù)據(jù)指示器。 ? 電源關(guān)閉標(biāo)識(shí)。 ? 全新的加密算法，這使得對(duì)于 89S51 的解密變?yōu)椴豢赡?，程序的保密性大大加?qiáng)，這樣就可以有效的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)不被侵犯。 ? 兼容性方面：向下完 全兼容 51 全部字系列產(chǎn)品。比如 805 89C51 等早期MCS51 兼容產(chǎn)品。也就是說(shuō)所有教科書(shū)、網(wǎng)絡(luò)教程上的程序（不論教科書(shū)上采用的單片機(jī)是 8051 還是 89C51 還是 MCS51 等等），在 89S51 上一樣可以照常運(yùn)行，這就是所謂的向下兼容。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，主要考慮到單片程序燒錄的便捷性，單片機(jī)與 PC 機(jī) 之間雙工 通訊的簡(jiǎn)易性， 我選擇了 S 系列芯片中的 AT89S52RC 作為 主控芯片。 三端穩(wěn)壓器 LM7805 選擇 電子產(chǎn)品中，常見(jiàn)的三端穩(wěn)壓集成電路有正電壓輸出的 78 系列和負(fù)電壓輸出的 79系 列。顧名思義，三端 IC 是指這種穩(wěn)壓用的集成 電路，只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端。它的樣子 像 是普通的三極管， TO 220 的標(biāo)準(zhǔn)封裝，也有 9013 樣子的 TO92 封裝。 用 78/79 系列三端穩(wěn)壓 IC 來(lái)組成穩(wěn)