【文章內容簡介】 的開發(fā) ： AT89C2051 可以采用下面兩種方法開發(fā)應用系統(tǒng)。 由于 89C2051 內部程序存貯器為 Flash，所以修改 它內部的程序十分方便快捷，只要配備一個可以編程 89C2051 的編程器即可。調試人員可以采用程序編輯 編譯 固化插到電路板中試驗這樣反復循環(huán)的方法，對于熟練的 MCS51 程序員來說，這種調試 四川理工學院本科畢業(yè)（設計）論文 11 方法并不十分困難。但是做這種調試不能夠了解片內 RAM 的內容和程序的走向等有關信息。 將普通 8031/80C31 仿真器的仿真插頭中 ～ 和 ～ 引出來仿真2051,這種方法可以運用單步、斷點的調試方法，但是仿真不夠真實，比如， 2051 的內部模擬比較器功能， P1 口、 P3 口的增強下拉能力等等。 圖 35 AT89C2051 芯片引腳圖 AT89C2051 的引腳圖如右圖所示。 VCC：電源電壓。 GND：地。 P1 口： P1 口是一個 8 位雙向 I/O 口?？谝_ ~ 提供內部上拉電阻， 和 要求外部上拉電阻。 和 還分別作為片內精密模擬比較器的同相輸入(ANI0)和反相輸入 (AIN1)。 P1 口輸出緩沖器可吸收 20mA 電流并能直接驅動 LED 顯示。當 P!口引腳寫入 “1”時，其可用作輸入端，當引腳 ~ 用作輸入并被外部拉低時，它們將因內部的 寫入 “1”時，其可用作輸入端。當引腳 ~ 用作輸入并被外部拉低時，它們將因內部的 上拉電阻 而流出電流。 P3 口： P3 口的 ~、 是帶有內部上拉電阻 的七個雙向 I/O 口引腳。 用于固定輸入片內比較器的輸出信號并且它作為一通用 I/O 引腳而不可訪問。 P3品緩沖器可吸收 20mA 電流。當 P3 口寫入 “1”時，它們被內部上拉電阻拉高并可用作輸入端 。用作輸入時，被外部時拉低的 P3 口腳將用上拉電阻而流出電流。 龔杰：紅外遙控窗簾系統(tǒng)設計 12 P3 口還用于實現 AT89C2051 的各種第二功能，如下表所列 ： 引腳口 功能 RXD 串行輸入端口 TXD 串行輸入端口 INT0 外中斷 0 INT1 外中斷 1 T0 定時器 0 外部輸入 T1 定時器 1 外部輸入 P3 口還接收一些用于閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。 RST：復位輸入。 RST 一旦變成高電平所有的 I/O 引腳就復位到 “1”。當振蕩器正在運行時，持續(xù)給出 RST 引腳兩個機器周期的高電平便可完成復位。每一個機器周期需 12 個振蕩器或時鐘周期。 XTAL1：作為振蕩器反相器的輸入和內部時鐘發(fā)生器的輸入。 XTAL2：作為振蕩器反相放大器的輸出。 編輯本段 主要性能 ： 和 MCS51 產品兼容； 2KB 可重編程 FLASH 存儲器（ 10000 次）； 電壓范圍； 全靜態(tài)工作： 0Hz24MHz； 2 級程序存儲器保密鎖定 ； 128*8 位內部 RAM； 15 條可編程 I/O 線； 兩個 16 位定時器 /計數器； 四川理工學院本科畢業(yè)（設計）論文 13 6 個中斷源； 可編程串行通道； 1高精度電壓比較器（ ， ， ）； 1直接驅動 LED 的輸出端口。 時鐘電路和復位電路 1）時鐘產生電路 片內電路與片外器件就構成一個時鐘產生電路， CPU 的所有操作均在時鐘脈沖同步下進行。片內振蕩器的振蕩頻率非常接近晶振頻率，一般多在 ～ 24MHz 之間選取。 C C2 是反饋電容，其值在 20pF～ 100pF 之間選取 ，典型值為 30pF。本電路選用的電容為 30pF，晶振頻率為 12MHz。 振蕩周期＝ s?121 ；機器周期 sSm ?1? ； 指令周期＝ s?4~1 。 XTAL1 和 XTAL2：片內振蕩電路輸入線，這兩個端子用來外接石英晶體和微調電容。在石英晶體的兩個管腳加交變電場時，它將會產生一定頻率的機械變形，而這種機械振動又會產生交變電場，上述物理現象稱為壓電效應。一般情況下，無論是機械振動的振幅，還是交變電場的振幅都非常小 。但是，當交變電場的頻率為某一特定值時，振幅驟然增大，產生共振，稱之為壓電振蕩。這一特定頻率就是石英晶體的固有頻率，也稱諧振頻率。即用來連接 8051 片內 OSC 的定時反饋回路，如圖 36 所示。石英晶振起振后要能在 XTAL2 線上輸出一個 3V左右的正弦波，以便使 MCS51 片內的 OSC 電路按石英晶振相同頻率自激振蕩。通常， OSC 的輸出時鐘頻率 fOSC 為 ，典型值為 12MHz 或者 。電容 C1 和 C2 可以幫助起振，典型值為 30pF，調節(jié)它們可以達到微調 fOSC 的目的。 2）單片機 復位電路 圖 37 為單片機復位電路。單片機在開機時都需要復位，以便中央處理 CPU 以及 龔杰：紅外遙控窗簾系統(tǒng)設計 14 其他功能部件都處于一個 確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。單片機的復位后是靠外部電路實現的，在時鐘電路工作后，只要在單片機的 RST 引腳上出現 24 個時鐘振蕩脈沖（ 2 個機器周期）以上的高電平，單片機便可實現初始化狀態(tài)復位。 MCS51 單片機的 RST 引腳是復位信號的輸入端。例如：若 MCS51 單片機時鐘頻率為 12MHz，則復位脈沖寬度至少應該為 2μ s。 圖 36 時鐘電路 圖 37 復位電路 四川理工學院本科畢業(yè)（設計）論文 15 顯示電路 液 晶顯示器以其微功耗、體積小、顯示內容豐富、超薄輕巧的諸多優(yōu)點，在袖珍式儀表和低功耗應用系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應用。 此次使用的是 字符型液晶 模 塊1602C，該模塊是一 種用 5x7 點陣圖形來顯示字符的液晶顯示器， 能夠顯示 2 行 16 個字符。 1602 采用標準的 16 腳接口，其中 ： 第 1 腳： VSS 為地電源 。 第 2 腳： VDD 接 5V 正電源 。 第 3 腳： V0 為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產生 “鬼影 ”，使用時可以通過一個 10K 的電位器調整對比度 。 圖 38 液晶顯示接口電路 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數據寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 第 5 腳： RW 為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當 RS 龔杰：紅外遙控窗簾系統(tǒng)設計 16 和 RW 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當 RS 為低電平 RW 為高電平時可以讀忙信號，當 RS 為高電平 RW 為低電平時可以寫入數據。 第 6 腳： E 端為使能端，當 E 端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命 令。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數據線。 第 15～ 16 腳：空腳 ，也可以 15 腳接 5V 正電源 16 腳接地，控制 LCD 背景光。 報警與控制電路 該部分是單片 機和外部報警與控制的接口部分，主要起報警、執(zhí)行和電氣隔離作用，其電路圖如圖 所示。 繼電器采用 SRDD6VDCSLC 型， 240AC 通斷 TA 的電流。其直流線圈電阻 95 歐，三極管 Q1 采用 KTC9012，輸出電流 IC 為 150mA，放大系數β為 60 至 1000 范圍內，若取β為 200 則 Ic 在 5V下為 50mA 左右，則基極電流為 。只有 P0 口在高點位輸出時才能達到這樣大的電流值。因此把這兩個口分別用 P0 和 P01 代替。由于 P0 口屬于三態(tài)輸出輸入口，因此，必須接上拉電阻，其阻值大小可計算為： ( 5 0 .7 ) 5 V KmA? ?? 我們取 10 千歐的電阻讓 Q1 在高電平時飽和導通，此時，基極電流為 。 二極管 D1 主要起保護作用，在 Q1 關斷時續(xù)流，以免電感線圈斷路時產生過壓損壞三極管 。 圖 繼電器、報警與執(zhí)行電路 四川理工學院本科畢業(yè)（設計）論文 17 由于 DS18B20 自帶了存儲器，能夠將設定的溫度報警值自動存入 DS18B20 的 EEROM 中，永久保存，因此每次開機時系統(tǒng)都會自動從 DS18B20 的 EEROM 讀出溫度報警值 .兩個繼電器中， K1 接的是降溫裝置， K2 接的是加熱裝置，當實際溫度大于 TH 的設定值時，蜂鳴器響，表 示超溫，此時繼電器 K1 吸合，接通降溫裝置進行降溫；當實際溫度處于 TL 與 TH 的設定值之間時，繼電器常閉。 總的原理圖和 PCB 圖見附錄 附錄 2 所示。 龔杰：紅外遙控窗簾系統(tǒng)設計 18 第 4 章 軟件設計 主程序 設計 主程序完成系統(tǒng)初始化及各個程序之間的聯(lián)系任務，如下圖所示。 主程序流程圖 四川理工學院本科畢業(yè)（設計）論文 19主程序流程說明： 電路分為 8 個部分，分別是電源部分、顯示部分、鳴響提示部分、紅外線接收部分、數據儲存部分、光控電路測光部分、電機控制執(zhí)行部分、單片機主控器件部分。 電源部分通過外接插 座輸入交流 12v 或者直流 1314v 電壓，交流電經過整流濾波后，輸出電壓為 12v 的 vdd，為控制繼電器提供工作電壓。同時經過 3端集成穩(wěn)壓器 ,為訊響電路、紅外接收電路、顯示電路提供電源， 5v 電源經過二極管 d限流電阻 r18 后，為單片機提供 vcc 電壓， e1 是直流供電電源，電壓為 3v～ ,在本電路中為了節(jié)省成本，使用兩節(jié) 5 號普通電池， c6 和 c7 是單片機電源濾波電容。平時交流電正常的情況下， 5v 電源為單片機供電的同時，也為電池浮充電，大大延長了電池的使用壽命，當交流電停電的時候，電池僅為單片機供電，單片機在 掉電狀態(tài)下維持時鐘的正常走時， vbb 供電被 d4 隔斷。在控制器設置成手動控制時，單片機除執(zhí)行任務外，均處于睡眠狀態(tài)，遙控器信號的到來，單片機從睡眠中喚醒，恢復正常工作，所以手動狀態(tài)下當交流停電時，電池的耗電電流更小。 顯示電路使用一個 英寸的共陽高亮度數碼管，限流電阻取用 1—. 鳴響電路由單片機的 兼用，除驅動數碼管的數點之外，兼用音頻信號輸出，音頻信號通過 r c10 輸入到三極管 v6 的基極上，三極管驅動發(fā)聲器發(fā)聲。二極管 d3 用來提供 c10 的放電回路，保證交流信號的正常耦合。發(fā)聲器發(fā)出的 聲音有單片機軟件來實現和控制，不同的情況下發(fā)出不同音調、不同時間長度的鳴響來，也可以編制樂音聲音發(fā)聲。 紅外線接收電路使用一個集成紅外接收器，型號是 hs3008，靜態(tài)時輸出端輸出高電平，當接收到紅外信號后，按紅外信號