【文章內(nèi)容簡介】 內(nèi)部時鐘電路。 （ 3）總線控制邏輯。 2內(nèi)部 存儲器 系統(tǒng) （ 1） 4KB 程序存儲器 (ROM/EPROM/Flash),可外擴至 64KB。 （ 2） 128B 的數(shù)據(jù)存儲器 ,可外擴至 64KB。 3 I/O 接口及中斷、定時部件 （ 1） 4個 8位并行 I/O 接口。 （ 2） 5個中斷源的中斷系統(tǒng)， 2 級優(yōu)先。 （ 3） 2個 16 位 定時器 /計數(shù)器。 STC89C51 單片機的外部引腳 STC89S51 單片機有 40 個引腳，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 單片機的 引腳圖。 圖 32 單片機引腳圖 紅外線遙控窗簾電路 7 STC89C51 單片機的時鐘電路及時鐘信號 時鐘電路是計算機的心臟，它控制著計算機的工作節(jié)奏。 CPU 就是通過復(fù)雜的時序電路完成不同的指令功能的。 STC89C51 單片機的時鐘信號可以有兩種方式產(chǎn)生：一種是內(nèi)部方式，利用芯片內(nèi)部的震蕩電路，產(chǎn)生時鐘信號，另一種為外部方式，時鐘信號有外部引入，它一般適用于多片單片機同時工作時使用同一時鐘信號以保證單片機的工作同步，這里采用內(nèi)部方式，其原理圖如圖 33 所示。 圖 33 單片機時鐘電路 單片機的時鐘信號分為晶振周期、時鐘周期 、機器周期和指令周期。 （ 1） 晶振周期。振蕩電路產(chǎn)生的脈沖信號的周期，是最小的時序單位，用P來表示。 （ 2） 時鐘周期。把 2個晶振周期稱為 S狀態(tài)，即時鐘周期。通常包括兩個節(jié)拍 P1 和 P2。 （ 3） 機器周期。把 12 個晶振周期稱為機器周期，用 Tcy表示。 （ 4） 指令周期。執(zhí)行指令所需的時間。一般為 1個機器周期或 2個機器周期或 4個機器周期。 STC89C51 單片機的復(fù)位電路 系統(tǒng)開始運行和重新啟動靠復(fù)位電路來實現(xiàn)，這種工作方式為復(fù)位方式。 單片機在開機時都需要復(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)，并從這個狀態(tài)開始工作。 STC89C51 單片機在 RST 引腳產(chǎn)生兩個機器周期（即 24個時鐘周期）以上的高電平即可實現(xiàn)復(fù)位。復(fù)位電路如圖 34 所示。 圖 34 單片機復(fù)位電路 AT89S51 單片機最小系統(tǒng)簡介 單片機的最小系統(tǒng)主要由電源、復(fù)位電路、振蕩電路及其擴展部分等組成。其原理圖下圖 35所示。 圖 35 單片機最小系統(tǒng)原理圖 紅外線遙控窗簾電路 9 4 硬件電路設(shè)計 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，一般是采用多個選頻單元電路進行頻率選擇。當遙控通道數(shù)較多時，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現(xiàn)自動調(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/ 當發(fā)射器 S0～ S3分別按下時，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號腳輸出方波信號經(jīng) C2， R2 微分后變成尖脈沖，作用于 VT1和 VT2基 極，進行功率放大后驅(qū)動紅外發(fā)光二級管 VD2 和 VD3向外輻射紅外光脈沖。 VD1的作用是將 D2 輸出的的負向尖脈沖短路掉。 另外，當 S0～ S3均不按下時，電路不震蕩，故 VT1 和 VT2 截止。電路在靜態(tài)時，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，當它接收到發(fā)射管的紅外光脈沖時，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，經(jīng) C1 耦合后給運算 放大器。由于是單電源運用，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 3腳輸入信號與其內(nèi)部壓控振蕩器的頻率相同時，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 的這一功能實現(xiàn)對信號的頻率選擇的。 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，當接收電路未收到發(fā)射器的紅外線信號時， 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的脈沖信號作用于四位二進制加法計數(shù)器 CD4520 的時鐘輸入端 CP，使其做加法計數(shù)，其數(shù)據(jù)輸出端輸出四位二進制碼 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 個通道順序接通，且不斷循環(huán)（這里也只用四個），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。在無輸入信號時， 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線時序譯碼器 CD4515 的輸入端（這里只用兩個），經(jīng)其譯碼后，在 16 個輸出端順序輸出低電平（這里只用四個） ， 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，對于 C10～ C13 中每個積分電容的充電時間為放電時間的 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 四個引腳的輸出始終為低電平。 當按下發(fā)射鍵 S0時，發(fā)射頻率為 f0，與接收電路中 R12 接入 LM567 時的選頻頻率相同。當 CD4520 的輸出為 0000 狀態(tài)時，一方面，使 CD4067 的 I/O 端與第 0 通道接通， R12接入 LM567，此時， 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 的時間遠大于 CD4515 的輸出端輸出的低電平自動掃描積分網(wǎng)絡(luò)的時間，電容 C12 通過 R18 放電，當放至小于門電路轉(zhuǎn)換電壓時非門 D1腳有低電平輸出高電平，進而輸出到 腳，被單片機讀取。當松開發(fā)射鍵 S0時，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個輸出端以高電平時間為 16 倍的低電平時間，又對各積分網(wǎng)絡(luò)進行掃描， 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，每按動一下發(fā)射鍵 S0，接收電路中與非門 D1 就輸出一個正脈沖，脈沖寬度約為按下 S0 的時間。 紅外線遙控窗簾電路 12 最后結(jié)論是：每按動一下 S0～ S3 這四個鍵的任何一個，接收電路中對應(yīng)的與非門 D1～ D4 輸出一個正脈沖，即 按動 S0時 D1輸出正脈沖；按動 S1 時 D2輸出正脈沖；這樣按動 S3 時 D4 輸出正脈沖。這些脈沖信號被單片機一一讀取，從而通過單片機控制其它的電路。 微型馬達電路 本電路采用的是普通的小型馬達驅(qū)動電路，如圖 43所示圖 43 馬達驅(qū)動電路 電源電路 所制作的電源電路具有一定的 穩(wěn)壓作用即當電網(wǎng)電壓波動或負載發(fā)生變化時，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 單片機顯示電路 本電路采 用 8*8 點陣與數(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