【文章內(nèi)容簡介】 內(nèi)部時(shí)鐘電路。 （ 3）總線控制邏輯。 2內(nèi)部 存儲(chǔ)器 系統(tǒng) （ 1） 4KB 程序存儲(chǔ)器 (ROM/EPROM/Flash),可外擴(kuò)至 64KB。 （ 2） 128B 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 ,可外擴(kuò)至 64KB。 3 I/O 接口及中斷、定時(shí)部件 （ 1） 4個(gè) 8位并行 I/O 接口。 （ 2） 5個(gè)中斷源的中斷系統(tǒng)， 2 級優(yōu)先。 （ 3） 2個(gè) 16 位 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器。 STC89C51 單片機(jī)的外部引腳 STC89S51 單片機(jī)有 40 個(gè)引腳，分為 數(shù)據(jù)線 、電源線和控制線三類。如圖32 所示，它是 DIP 封裝的 STC89C51 單片機(jī)的 引腳圖。 圖 32 單片機(jī)引腳圖 紅外線遙控窗簾電路 7 STC89C51 單片機(jī)的時(shí)鐘電路及時(shí)鐘信號(hào) 時(shí)鐘電路是計(jì)算機(jī)的心臟，它控制著計(jì)算機(jī)的工作節(jié)奏。 CPU 就是通過復(fù)雜的時(shí)序電路完成不同的指令功能的。 STC89C51 單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)可以有兩種方式產(chǎn)生：一種是內(nèi)部方式，利用芯片內(nèi)部的震蕩電路，產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，另一種為外部方式，時(shí)鐘信號(hào)有外部引入，它一般適用于多片單片機(jī)同時(shí)工作時(shí)使用同一時(shí)鐘信號(hào)以保證單片機(jī)的工作同步，這里采用內(nèi)部方式，其原理圖如圖 33 所示。 圖 33 單片機(jī)時(shí)鐘電路 單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)分為晶振周期、時(shí)鐘周期 、機(jī)器周期和指令周期。 （ 1） 晶振周期。振蕩電路產(chǎn)生的脈沖信號(hào)的周期，是最小的時(shí)序單位，用P來表示。 （ 2） 時(shí)鐘周期。把 2個(gè)晶振周期稱為 S狀態(tài)，即時(shí)鐘周期。通常包括兩個(gè)節(jié)拍 P1 和 P2。 （ 3） 機(jī)器周期。把 12 個(gè)晶振周期稱為機(jī)器周期，用 Tcy表示。 （ 4） 指令周期。執(zhí)行指令所需的時(shí)間。一般為 1個(gè)機(jī)器周期或 2個(gè)機(jī)器周期或 4個(gè)機(jī)器周期。 STC89C51 單片機(jī)的復(fù)位電路 系統(tǒng)開始運(yùn)行和重新啟動(dòng)靠復(fù)位電路來實(shí)現(xiàn)，這種工作方式為復(fù)位方式。 單片機(jī)在開機(jī)時(shí)都需要復(fù)位，以便 CPU 及其他功 能部件都處于一種確定的初紅外線遙控窗簾電路 8 始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作。 STC89C51 單片機(jī)在 RST 引腳產(chǎn)生兩個(gè)機(jī)器周期（即 24個(gè)時(shí)鐘周期）以上的高電平即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位。復(fù)位電路如圖 34 所示。 圖 34 單片機(jī)復(fù)位電路 AT89S51 單片機(jī)最小系統(tǒng)簡介 單片機(jī)的最小系統(tǒng)主要由電源、復(fù)位電路、振蕩電路及其擴(kuò)展部分等組成。其原理圖下圖 35所示。 圖 35 單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖 紅外線遙控窗簾電路 9 4 硬件電路設(shè)計(jì) 發(fā)射電路 硬件電路包括紅外線收發(fā)電路，顯示電路，基于光敏電阻的 AD轉(zhuǎn)換電路，電源電路等電路。紅外線收發(fā) 電路采用頻分制多通道遙控器，一般是采用多個(gè)選頻單元電路進(jìn)行頻率選擇。當(dāng)遙控通道數(shù)較多時(shí)，電路將變得非常復(fù)雜。這種多通道紅外線遙控器僅有一片音頻鎖相環(huán) LM567 及一些外圍支持電路組成，構(gòu)成簡單，成本低廉，可用于家用電器，工業(yè)控制等方面。顯示電路采用 8*8 點(diǎn)陣和數(shù)碼管共同顯示，簡單易懂。 AD轉(zhuǎn)換電路以 AD0804 為核心，通過光敏電阻的阻值變化來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)窗簾升降的功能。以下是各電路的具體介紹。 此紅外線發(fā)射電路圖 41所示。由 74HC 系列 CMOS 六非門 74HC04 構(gòu)成，其特點(diǎn)是可在較低電壓（ 2V～ 6V）下工作， 發(fā)射器電源可用 3V，較用 4000 系列 CMOS 六非門 CD4069工作更為可靠。非門 D1， D2 等構(gòu)成自激多諧振蕩器，振蕩頻率 f 由 RP0～ RP3及C1確定，公式為： f=1/ 當(dāng)發(fā)射器 S0～ S3分別按下時(shí)，電路震蕩頻率分別為 f0～ f3。 紅外光的作用距離與紅外發(fā)光二級管的峰值驅(qū)動(dòng)電流成正比，為了減小發(fā)射管的平均工作電流（延長紅外管及電池使用壽命），而不降低峰值工作電流，74HC04 的 4號(hào)腳輸出方波信號(hào)經(jīng) C2， R2 微分后變成尖脈沖，作用于 VT1和 VT2基 極，進(jìn)行功率放大后驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光二級管 VD2 和 VD3向外輻射紅外光脈沖。 VD1的作用是將 D2 輸出的的負(fù)向尖脈沖短路掉。 另外，當(dāng) S0～ S3均不按下時(shí)，電路不震蕩，故 VT1 和 VT2 截止。電路在靜態(tài)時(shí)，工作電流小于 1uA，故發(fā)射器不設(shè)電源開關(guān)。 紅外線遙控窗簾電路 10 圖 41 紅外線發(fā)射電路 紅外線接收模塊 接收選頻及控制電路如圖 42所示。 VD18 是紅外光敏二極管，當(dāng)它接收到發(fā)射管的紅外光脈沖時(shí)，其內(nèi)阻作相應(yīng)頻率變化，與 R1分壓后產(chǎn)生一微小的電信號(hào)，經(jīng) C1 耦合后給運(yùn)算 放大器。由于是單電源運(yùn)用，由 R2 和 R3 分壓構(gòu)成偏置電路，將放大器 LM358 的兩極放大器總增益為 1+R5/R4 與 1+R6/R7 的乘積，可達(dá)60dB，與上圖發(fā)射電路配合使用，遙控距離不小于 8m。 被放大的信號(hào)經(jīng) C4 送入鎖相環(huán)音頻譯碼器 LM567 的輸入端 3 腳。 LM567 在此的基本功能是，當(dāng) 3腳輸入信號(hào)與其內(nèi)部壓控振蕩器的頻率相同時(shí)，其邏輯輸出端 8 腳由原高電平變?yōu)榈碗娖健?nèi)部壓控振蕩器的頻率由其 5腳及 6腳外接阻容元件確定： f=1/。本電路就是利用 LM567 的這一功能實(shí)現(xiàn)對信號(hào)的頻率選擇的。 R12～ R15 與 C8 構(gòu)成與發(fā)射頻率 f0～ f3一一對應(yīng)的 4種選頻頻率。 圖 42紅外線接收電路 紅外線遙控窗簾電路 11 由圖 42 所見，當(dāng)接收電路未收到發(fā)射器的紅外線信號(hào)時(shí)， LM567 的 8 腳為高電平，由與非門 CD4011 構(gòu)成的可控脈沖振蕩器處于震蕩狀態(tài)，輸出約為 4KHz的脈沖信號(hào)作用于四位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器 CD4520 的時(shí)鐘輸入端 CP，使其做加法計(jì)數(shù)，其數(shù)據(jù)輸出端輸出四位二進(jìn)制碼 在 0000～ 1111 之間變化（這里只用四位輸出即可），且不斷循環(huán)。一方面， CD4520的數(shù)據(jù)作用于單 16通道模擬開關(guān) CD4067的四位地址線，使 CD4067 的公共輸入 /輸出端 I/O 與 0～ 15 這 16 個(gè)通道順序接通，且不斷循環(huán)（這里也只用四個(gè)），使 LM567 外接選頻電阻 R12～ R15 順序地接入電路，也就是不斷的改變 LM567 的選頻頻率。在無輸入信號(hào)時(shí)， LM567 的 8腳始終輸出高電平，由 CD4011 構(gòu)成的可控振蕩器維持震蕩。另一方面， CD4520的數(shù)據(jù)端的數(shù)據(jù)作用于 4～ 16線時(shí)序譯碼器 CD4515 的輸入端（這里只用兩個(gè)），經(jīng)其譯碼后，在 16 個(gè)輸出端順序輸出低電平（這里只用四個(gè)） ， 電阻 R16～ R19和 C10～ C13構(gòu)成積分網(wǎng)絡(luò)，由于 C10～ C13 原已充有高電平，在 CD4515 的輸出端順序輸出低電平不斷掃描各積分網(wǎng)絡(luò)時(shí)，對于 C10～ C13 中每個(gè)積分電容的充電時(shí)間為放電時(shí)間的 16 倍，又因 VD1～ VD4 二極管的作用，充電電阻很小，故C10～ C13 始終保持高電平，非門 D1,D2,D3,D4 四個(gè)引腳的輸出始終為低電平。 當(dāng)按下發(fā)射鍵 S0時(shí)，發(fā)射頻率為 f0，與接收電路中 R12 接入 LM567 時(shí)的選頻頻率相同。當(dāng) CD4520 的輸出為 0000 狀態(tài)時(shí)，一方面，使 CD4067 的 I/O 端與第 0 通道接通， R12接入 LM567，此時(shí)， LM567 的選頻頻率與發(fā)射頻率相同，其 8腳由高電平變?yōu)榈碗娖健?CD4011 構(gòu)成的可控振蕩器停振， CD4520 因失去計(jì)數(shù)脈沖而保持此刻的 0000 狀態(tài)。另一方面， CD4520 的 0000 狀態(tài)，經(jīng) CD4515 譯碼后，其輸出端 11腳輸出為低電平，由于按下發(fā)射鍵 S0 的時(shí)間遠(yuǎn)大于 CD4515 的輸出端輸出的低電平自動(dòng)掃描積分網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間，電容 C12 通過 R18 放電，當(dāng)放至小于門電路轉(zhuǎn)換電壓時(shí)非門 D1腳有低電平輸出高電平，進(jìn)而輸出到 腳，被單片機(jī)讀取。當(dāng)松開發(fā)射鍵 S0時(shí)，接收電路中 LM567 的 8腳由 低電平又輸出高電平，由 D5 及 D6構(gòu)成的可控振蕩器起振， CD4520 的 CP端又有計(jì)數(shù)脈沖輸入，其輸出端的狀態(tài)又從 0000～ 1111 之間循環(huán)變化，使 CD4515 的 16個(gè)輸出端以高電平時(shí)間為 16 倍的低電平時(shí)間，又對各積分網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行掃描， C10～ C13通過 VD1～ VD4迅速充到高電平，故非門 D1 輸出由高電平變?yōu)樵碗娖健? 可見，每按動(dòng)一下發(fā)射鍵 S0，接收電路中與非門 D1 就輸出一個(gè)正脈沖，脈沖寬度約為按下 S0 的時(shí)間。 紅外線遙控窗簾電路 12 最后結(jié)論是：每按動(dòng)一下 S0～ S3 這四個(gè)鍵的任何一個(gè)，接收電路中對應(yīng)的與非門 D1～ D4 輸出一個(gè)正脈沖，即 按動(dòng) S0時(shí) D1輸出正脈沖；按動(dòng) S1 時(shí) D2輸出正脈沖；這樣按動(dòng) S3 時(shí) D4 輸出正脈沖。這些脈沖信號(hào)被單片機(jī)一一讀取，從而通過單片機(jī)控制其它的電路。 微型馬達(dá)電路 本電路采用的是普通的小型馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路，如圖 43所示圖 43 馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路 電源電路 所制作的電源電路具有一定的 穩(wěn)壓作用即當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)或負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，輸出電壓近似保持不變的電路。 7805 是直流穩(wěn)壓電源不可缺少的重要組成部分，決定了直流穩(wěn)壓電源的性能及使用場合。如圖 44所示。 紅外線遙控窗簾電路 13 圖 44 電源電路 單片機(jī)顯示電路 本電路采 用 8*8 點(diǎn)陣與數(shù)碼管顯示電路，如圖 45 和圖 46 所示。 圖 45數(shù)碼管顯示電路 紅外線遙控窗簾電路 14