【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 位定時(shí)器 T2。其總體結(jié)構(gòu)如圖 31 所示。 圖 31 單片機(jī)總體結(jié)構(gòu) AT89C52 是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫(xiě)的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的 AT89C52 單片機(jī)可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場(chǎng)合。 AT89C52 有 40個(gè)引腳 （圖 32） ， 32個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含 2 個(gè)外中斷口， 3 個(gè) 16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2 個(gè)全雙工串行通信口， 2個(gè)讀寫(xiě)口線 。 AT89C52 可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程 ,但不可以在線編程 (S 系列的才支持在線華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 編程 )。其將通用的微處理器和 Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫(xiě)的 Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開(kāi)發(fā)成本 [5]。 AT89C52 的 主要 引腳功能： 1） RST：復(fù)位引腳，輸入高電平使 89C52 復(fù)位，返回低電平退出復(fù)位； 2)XTAL XTAL2 為內(nèi)部振蕩器電路（反向放大器）的輸入端和輸出端，外接晶體引線端。當(dāng)使用芯片內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)，此二引線端用于外接石英晶體和微調(diào)電容；當(dāng)使用外部時(shí)鐘時(shí)，用于接外部時(shí)鐘脈沖信號(hào)。 3） ～ ： P0 口是一組 8位漏極開(kāi)路型雙向 I/O 口，也是 地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口 ： ～ ： P1 口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 ～ ： P2 口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 ～ ： P3 口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 P3口的 8 條引線都定義有第二功能，如 表 31 所示： 圖 32 AT89C52 引腳圖 表 31 P3 口的第二功能定義 引腳 第二功能 信號(hào)名稱 RXD 串行輸入線 TXD 串行輸出線 INT0 外部中斷 0 輸入線 INT1 外部中斷 1 輸入線 T0 定時(shí)器 T0 外部計(jì)數(shù)脈沖輸入線 T1 定時(shí)器 T1 外部計(jì)數(shù)脈沖輸入線 WR 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)脈沖輸入線 RD 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀脈沖輸入線 華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 AT89C52 有 PDIP、 PQFP/TQFP 及 PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求 。如圖 33 所示 圖 33 AT89C52 的 PDIP、 PQFP/TQFP 及 PLCC 三種封裝形式 AT89C52 中斷系統(tǒng)介紹 中斷是指當(dāng)計(jì)算機(jī)正在執(zhí)行程序時(shí)，系統(tǒng)中出現(xiàn)某些 急需處理的事件， CPU 暫時(shí)中止當(dāng)前的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行服務(wù)程序，以對(duì)發(fā)生的更緊迫的事件急需處理，待處理結(jié)束后， CPU自動(dòng)返回原來(lái)的程序執(zhí)行。 AT89C52 系列單片機(jī)有 5個(gè)中斷源， 2 個(gè)優(yōu)先級(jí)， 可以實(shí)現(xiàn)二級(jí)中斷服務(wù)嵌套。由片內(nèi)特殊功能寄存器中的中斷允許寄存器 IE控制 CPU 是否響應(yīng)中斷請(qǐng)求；由中斷優(yōu)先級(jí)寄存器 IP安排各中斷源的優(yōu)先級(jí)；同一優(yōu)先級(jí)內(nèi)各端同時(shí)提出中斷申請(qǐng)時(shí)，由內(nèi)部的查詢邏輯確定其響應(yīng)次序。 外部中斷請(qǐng)求有兩種信號(hào)方式：電平觸發(fā)方式和脈沖觸發(fā)方式。電平觸發(fā)方式華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 的中斷請(qǐng)求是低電平有效。只要在 INT0 和 INT1 引腳上出現(xiàn)有效低電平時(shí)，就激活外部中斷中斷方式。脈沖觸發(fā)方式的中斷請(qǐng)求則是脈沖的負(fù)跳變有效。在這種方式下，在兩個(gè)相鄰機(jī)器周期內(nèi)， INT0 和 INT1 引腳電平發(fā)生變化，即在第一個(gè)機(jī)器周期內(nèi) 為高電平，第二個(gè)機(jī)器周期內(nèi)為低電平，就激活外部中斷。由此可見(jiàn)，在脈沖方式下，中斷請(qǐng)求信號(hào)的高電平和低電平狀態(tài)都應(yīng)至少維持一個(gè)機(jī)器周期，以使 CPU采樣到電平狀態(tài)的變化，本次設(shè)計(jì)采用的觸發(fā)方式為脈沖觸發(fā)方式。 1，中斷允許控制 CPU 對(duì)中斷系統(tǒng)所有中斷以及某個(gè)中斷源的開(kāi)放和屏蔽是由中斷允許寄存器 IE控制的， IE的狀態(tài)可通過(guò) 程序由軟件設(shè)定，某位設(shè)定為 1，相應(yīng)的中斷源中斷允許；某位設(shè)定為 0，相應(yīng)的中斷源中斷屏蔽。 CPU復(fù)位時(shí)， IE各位為 0，禁止所有中斷。IE 寄存器的各位定義如下： EX0 () 外部 INT0 中斷允許位； ET0（ ）定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0 中斷允許位； EX1 () 外部 INT1 中斷允許位； ET1（ ）定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T1 中斷允許位； ES () 串行口中斷允許位； EA () CPU 中斷允許位。 2，中斷優(yōu)先級(jí)控制 AT89C52 單片機(jī)有兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)， 可以實(shí)現(xiàn)二級(jí)中斷服務(wù)嵌套。每個(gè)中斷源的中斷優(yōu)先級(jí)是由中斷優(yōu)先級(jí)寄存器 IP 中的相應(yīng)的狀態(tài)來(lái)規(guī)定的。 IP 的狀態(tài)由軟件設(shè)定，某位設(shè)定為 1，則相應(yīng)的中斷源為高優(yōu)先級(jí)中斷；某位設(shè)定為 0，相應(yīng)的中斷源為低優(yōu)先級(jí)中斷中斷。 CPU 復(fù) 位時(shí)， IP 各位清 0，各中斷源同為低優(yōu)先級(jí)中斷。IP 寄存器各位的定義如下： PX0 () 外部中斷 INT0 優(yōu)先級(jí)設(shè)定位； PT0 () 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0 中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)定位； PX1 () 外部中斷 INT1 優(yōu)先級(jí)設(shè)定位； PT1 () 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T1 中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)定位； PS () 串行口中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)定位。 AT89C52 與其他單片機(jī)的比較 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，早已停產(chǎn)）、 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（早已停產(chǎn)）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（比如目前流行的 89S5已經(jīng)停產(chǎn)的 89C51 等） 。 華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 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 。 ATMEL公司的 AT89C52 單片機(jī) ,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） 。 在市場(chǎng)上， 89C51 受到了 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。 AT89C52 就是在這樣的背景下取代 89C51 的，現(xiàn)在， AT89C52 目前已經(jīng)成為了實(shí)際應(yīng)用市場(chǎng)上新的寵兒，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 AT89C52 代替。 AT89C52在工藝上進(jìn)行了改進(jìn)，采用 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，大家在市場(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。 AT89C52 相對(duì)于 其他 51 系列單片機(jī) 增加的新功能包括： 1） 新增加很多功能，性能有了較大提升，價(jià)格基本不變，甚至比 89C51 更低！ 2） 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。 3) 具有更高工作頻率，從而具有了更快的計(jì)算速度。 4) 具有雙工 UART 串行通道。 5) 內(nèi)部集成看門(mén)狗計(jì)時(shí)器，不再需要像 89C51 那樣外接看門(mén)狗計(jì)時(shí)器單元電路。 6) 雙數(shù)據(jù)指示器。 7) 電源關(guān)閉標(biāo)識(shí)。 8） 全新的加密算法，這使得對(duì)于 AT89C52的解密變?yōu)椴豢赡埽绦虻谋Ｃ苄源蟠蠹訌?qiáng)，這樣就可以有效的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)不被侵犯。 9） 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 AT89C52上一樣可以照常運(yùn)行，這就是所謂的向下兼容 。 霍爾傳感器 的選型 脈沖計(jì)數(shù)法是智能測(cè)速系統(tǒng)中常用的方法。只要轉(zhuǎn)軸每旋轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生一個(gè)或固定的多個(gè)脈沖，并將脈沖送入微處理器中進(jìn)行計(jì)數(shù)，即可獲得轉(zhuǎn)速的信息?？梢杂卸喾N方式來(lái)獲得脈沖信號(hào)。 如 將光電傳感器安裝在轉(zhuǎn)軸上 當(dāng)扇葉經(jīng)過(guò)時(shí)，可產(chǎn)生脈沖信號(hào) ， 但是光電傳感器對(duì)灰塵、油污等比較敏感，因此不適宜安裝在車輪上 ，而 光電編碼器和霍爾傳感器都不怕灰塵和油污，且都廣泛應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。但是光電編碼器價(jià)格較昂貴，霍爾傳感器 價(jià)格便宜且具有體積小、靈敏度高、響應(yīng)速度快、溫度性能好、精確度高、可靠性高等特點(diǎn)，能很好地滿足車輪測(cè)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需要。 華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 在 自行車 行駛及機(jī)車控制系統(tǒng)中對(duì)測(cè)速裝置的要求是分辨能力強(qiáng)、高精度、盡可能短的檢測(cè)時(shí)間以及抗干擾能力強(qiáng)等。 本 文介紹了一種應(yīng)用霍爾傳感器 A44E 獲得穩(wěn)定的脈沖信號(hào) ， 從而實(shí)現(xiàn)對(duì) 轉(zhuǎn) 速進(jìn)行智能測(cè)量的方案。 霍爾傳感器 A44E A44E 芯片屬于開(kāi)關(guān)型的霍爾器件，其工作電壓范圍比較寬 (4． 5～ 18 V)，其輸出的信號(hào)符合 1vrL 電平標(biāo)準(zhǔn) ， 可以直接接到單片機(jī)的 I／ O 端口上，而且其最高檢測(cè)頻率可達(dá)到 1MHz。 A44E 霍爾開(kāi)關(guān)集成電路應(yīng)用霍爾效應(yīng)原理，采用半導(dǎo)體集成技術(shù)制造的磁敏電路，它是由電壓調(diào)整器、霍爾電壓發(fā)生器、差分放大器、史密特觸發(fā)器，溫度補(bǔ)償電路和集電極開(kāi)路的輸出級(jí)組成的磁敏傳感電路， 其輸人為磁感應(yīng)強(qiáng)度，輸出是一個(gè)數(shù)字電壓信號(hào) [6]。 A44E 的測(cè)試特性 霍爾開(kāi)關(guān)電路的輸出特性見(jiàn)圖 34所示。在輸入端輸 入電壓 Vcc ，經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后加在霍 爾 電勢(shì)發(fā)生器的兩端，根據(jù)霍 爾 效應(yīng)原理，當(dāng)霍 爾 片處在磁場(chǎng)中時(shí) ， 在垂直于磁場(chǎng)的方向通以電流，則與這二者相垂直的方向上將會(huì)產(chǎn)生霍 爾 電勢(shì)差 VH輸出，該 VH 信號(hào)經(jīng)放大器放大后送至施密特觸發(fā)器整形，使其成為方波輸送到 OC門(mén)輸出。當(dāng)施加的磁場(chǎng)達(dá)到工作點(diǎn) (即 Bop )時(shí)，觸發(fā)器輸出高電壓 (相對(duì)于 低 電位 )，使三極管導(dǎo)通，此時(shí) OC 門(mén)輸出端輸出低電壓，通常稱這種狀態(tài)為開(kāi)。當(dāng)施加的磁場(chǎng)達(dá)到釋放點(diǎn) (即 BRP即 )時(shí)，觸發(fā)器輸出低電壓，三極管截止， OC門(mén)輸出高電壓，這種狀態(tài)為關(guān) 。 圖 34 霍爾傳感器 A44E 的輸出特性 在外磁場(chǎng)的作用下，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度超過(guò)導(dǎo)通閾值 Bop 時(shí)，霍爾電路輸出管導(dǎo)通，輸出低電平。之后， B 再增加 ， 仍保持導(dǎo)通態(tài)。若外加磁場(chǎng)的 B 值降低到 BRP時(shí)，輸出管截止，輸出高電平。我們稱 Bop 為工作點(diǎn)， BRP為釋放點(diǎn) Bop 一 BRP=BH稱為回差?；夭畹拇嬖谑归_(kāi)關(guān)電路的抗干擾能力增強(qiáng)。這樣兩次電壓變換，使霍耳開(kāi)關(guān)完成了一次開(kāi)關(guān)動(dòng)作。一般規(guī)定，當(dāng)外加磁場(chǎng)的南極 (S 極 )接近霍爾電路外殼上打有標(biāo)志的一面時(shí)，作用到霍爾電路上的磁場(chǎng)