【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 AL1 和 XTAL2 (1)XTAL1(19 腳 )：接外部晶體的一端。 (2)XTAL2(18 腳 )：接外部晶體的另一端。 注：兩腳之間必須接一個(gè) ，常用的晶振有 ， 6MHz， 12MHz。 3. 控制或與其他電源復(fù)用引腳 RESET、 ALE、 PSEN 、 EA (1)RESET(9 腳 )：復(fù)位輸入腳。此引腳內(nèi)部已有一個(gè) 5030K 的電阻器接地，所以只需接一個(gè)電容至 +VCC，即可在電源 ON 時(shí)產(chǎn)生開(kāi)機(jī)復(fù)位的功能。但是，常會(huì)在 RESET引腳用一個(gè) ，以縮短開(kāi)機(jī)復(fù)位的時(shí)間。如需要，也可在電容兩端并聯(lián)一個(gè)常開(kāi)按鈕，以便按此按鈕時(shí)可強(qiáng)迫系統(tǒng)復(fù)位。 (2)ALE(30 腳 )：地址鎖存器輸出端。在系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，用于控制把 P0 口輸出的低 8 位地址送入鎖存器鎖存起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)低位地址和數(shù)據(jù)的隔離。 ALE 是以晶振 1/6 的固定頻率輸出的正脈沖，因此可以作為外部時(shí)鐘或外部定時(shí)脈沖用。 (3)PSEN （ 29腳）：外部程序存儲(chǔ)器使能輸出端。當(dāng) CPU 想讀取外部 ROM 的內(nèi)容時(shí)，此腳會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生負(fù)脈沖。 (4)EA （ 31 腳）：輸入腳。當(dāng) EA 引腳接地時(shí)，內(nèi)部程序數(shù)據(jù)失效， CPU 被迫只讀取外部的程序存儲(chǔ)器。當(dāng) EA 接 VCC 時(shí)，對(duì) ROM 的讀操作從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器開(kāi)始，并可延續(xù)到外部 ROM。 4. 輸入 /輸出引腳 P0口、 P1 口、 P2 口和 P3口 （ 1） P0口（ 共 8條引腳，即 3932腳）：雙向 8位 I/O 口。沒(méi)有內(nèi)部上拉電阻器，輸出電平時(shí)，需用戶在引腳上接上外部上拉電阻器。在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，可分時(shí)用做低 8位地址線和 8位數(shù)據(jù)線。 P0 口做輸出口用時(shí)，每只引腳均可驅(qū)動(dòng) 8個(gè) LSTTL 負(fù)載。若某引腳想做輸入腳用，則須先將 1寫(xiě)入該引腳。 （ 2） P1口（ 共 8個(gè)引腳，即 18腳）：雙向 8 位 I/O 口，具有內(nèi)部上拉電阻器，可驅(qū)動(dòng) 4個(gè) LSTTL 負(fù)載。若某引腳想做輸入腳用，則須先將 1 寫(xiě)入該引腳。 （ 3） P2口（ 共 8個(gè)引腳，即 2128腳）：雙向 8位 I/O 口，具有內(nèi)部上拉電阻器 ，可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) LSTTL 負(fù)載。在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，它送出高 8 位地址。 13 （ 4） P3口（ 共 8個(gè)引腳，即 1017腳）：雙向 8位 I/O 口。具有內(nèi)部上拉電阻器，可驅(qū)動(dòng) 4個(gè) LSTTL 負(fù)載。若某引腳想做輸入腳用，則須先將 1寫(xiě)入該引腳。 P3口引腳具有特殊功能。 AT89C51 外圍輔助電路的設(shè)計(jì) 1. 復(fù)位電路 單片機(jī)的復(fù)位就和計(jì)算機(jī)的重啟是一樣的概念。任何單片機(jī)工作之前都要有個(gè)復(fù)位的過(guò)程，復(fù)位對(duì)于單片機(jī)來(lái)說(shuō)，程序還沒(méi)有開(kāi)始執(zhí)行，是在做準(zhǔn)備工作，一般的復(fù)位只需要 5ms 的時(shí)間。 復(fù)位操作有上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)位兩種 方式。上電復(fù)位是外部的復(fù)位電路在系統(tǒng)通上電源后直接使單片機(jī)工作，單片機(jī)的起停通過(guò)電源控制。手動(dòng)復(fù)位是在復(fù)位電路中設(shè)計(jì)按鍵開(kāi)關(guān)觸發(fā)復(fù)位電平，控制單片機(jī)復(fù)位。一般都用上電復(fù)位電路。 上電自動(dòng)復(fù)位原理：通電時(shí)，電容兩端相當(dāng)于短路，于是 RESET 引腳上為高電平，然后電源通過(guò)電阻對(duì)電容充電， RESET 端電壓慢慢下降，降到一定程度即為低電平，單片機(jī)開(kāi)始正常工作，如圖 33所示： V C CR E S E T4 . 7 K1 0 u fS 1 圖 33 復(fù)位電路圖 2. 振蕩電路 振蕩電路對(duì)于單片機(jī)來(lái)說(shuō)是非常重要的 ，沒(méi)有晶振就沒(méi)有時(shí)鐘周期，沒(méi)有時(shí)鐘周期，就無(wú)法執(zhí)行程序代碼，單片機(jī)就無(wú)法工作。單片機(jī)工作時(shí)是一條一條地從 ROM 中取指令，然后一步一步地執(zhí)行。 單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體（或陶瓷振蕩器）一起構(gòu)成自激振蕩器，振蕩電路圖 34 所示。圖中外接石英晶體（或陶瓷振蕩器）以及電容 C1 或 C2 構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路，接在放大器的反饋回路中。電容的 14 大小沒(méi)有嚴(yán)格的要求，但也會(huì)影響振蕩器頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性、 起振的快速性和穩(wěn)定性。外接石英晶體時(shí)， C1 和 C2 一般去 30pf? 10pf，外接陶瓷振蕩器時(shí)， C1和 C2 一般取 40pf? 10pf。本系統(tǒng)采用 12MHz 的晶振，電容取 30pf。 X T A L 2 X T A L 11 2 M H z3 0 p f 3 0 p fC 2 C 1 圖 34 振蕩電路圖 3. 單片機(jī)最小系統(tǒng)圖 如圖 35 所示： A T 8 9 C 5 11234567891 01 11 21 31 41 51 61 71 81 92 0 2 12 22 32 42 52 62 72 82 93 03 13 23 33 43 53 63 73 83 94 0P 1 . 1P 1 . 0P 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7R E S E T / V P DR X D / P 3 . 0T X D / P 3 . 1I N T 0 / P 3 . 2I N T 1 / P 3 . 3T 0 / P 3 . 4T 1 / P 3 . 5W R / P 3 . 6R D / P 3 . 7X T A L 2 X T A L 1 G N DV C CP 0 . 0 / A D 0P 0 . 1 / A D 1P 0 . 2 / A D 2P 0 . 3 / A D 3P 0 . 4 / A D 4P 0 . 5 / A D 5P 0 . 6 / A D 6P 0 . 7 / A D 7E A / V P PA L E / P R O GP S E NP 2 . 7 / A 1 5P 2 . 6 / A 1 4P 2 . 5 / A 1 3P 2 . 4 / A 1 2P 2 . 3 / A 1 1P 2 . 2 / A 1 0P 2 . 1 / A 9P 2 . 0 / A 8VCCRESET4.7K10ufS1XTAL2XTAL112MHz30pf30pfC2C1 圖 35 最小系統(tǒng)圖 15 洗衣機(jī)控制器控制面板的設(shè)計(jì) 洗衣機(jī)控制面板主要包括：?jiǎn)?dòng) /停止、標(biāo)準(zhǔn)、 輕柔、快速、水位選擇按鈕以及狀態(tài)顯示燈，如圖 36所示： 電 源 洗 滌 漂 洗脫 水標(biāo) 準(zhǔn)輕 柔快 速啟 動(dòng) / 停 止高中低 圖 36 洗衣機(jī)面板圖 完成一次洗衣過(guò)程所需的動(dòng)作有： 1. 進(jìn)水動(dòng)作：進(jìn)行洗滌時(shí)，盛水桶內(nèi)的水量必須達(dá)到設(shè)定要求。洗衣機(jī)的進(jìn)水和水位判斷，是由水位開(kāi)關(guān)和進(jìn)水閥的開(kāi)合來(lái)進(jìn)行控制的，當(dāng)桶內(nèi)沒(méi)有水或水量達(dá)不到設(shè)定水位時(shí)，單片機(jī)程序?qū)⒖刂七M(jìn)水閥打開(kāi)，開(kāi)始注水，當(dāng)桶內(nèi)的水位達(dá)到設(shè)定水位時(shí)，水位開(kāi)關(guān)受壓閉合，程序就可進(jìn)入下一步處理。 2. 排水動(dòng)作：進(jìn)入脫水動(dòng)作前應(yīng)先排水。為了避免空排水造成時(shí)間浪費(fèi)以及排水不完 而帶水脫水造成對(duì)電機(jī)的損害。洗衣機(jī)能夠根據(jù)實(shí)際水量對(duì)排水時(shí)間進(jìn)動(dòng)態(tài)控制。 3. 洗滌動(dòng)作：洗滌動(dòng)作指的是電機(jī)周期性的“正轉(zhuǎn) 停止 反轉(zhuǎn) 停止”。不同的洗衣過(guò)程，控制電機(jī)執(zhí)行“正轉(zhuǎn) 停止 反轉(zhuǎn) 停止”的時(shí)間是不同的。 4. 脫水動(dòng)作：排水結(jié)束后進(jìn)入脫水動(dòng)作，脫水是通過(guò)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)要求排水閥一直打開(kāi)，也正是由于排水閥的打開(kāi)，才使得脫水時(shí)的電機(jī)正轉(zhuǎn)速度不同于洗滌時(shí)的電機(jī)正轉(zhuǎn)速度。進(jìn)行脫水是若遇到洗衣機(jī)蓋打開(kāi)，則暫停脫水，并發(fā)出報(bào)警，直至用戶合上桶蓋后，才繼續(xù)進(jìn)行脫水。脫水結(jié)束后，發(fā)出警報(bào)，并自動(dòng)關(guān)閉排水閥。 16 5. 脫 水不平衡修正：進(jìn)行脫水處理，電機(jī)要正轉(zhuǎn)，電機(jī)要進(jìn)行高速單向正轉(zhuǎn)，若此時(shí)衣物偏向于一邊，脫水桶會(huì)因離心的作用，在很短的時(shí)間內(nèi)碰撞安全開(kāi)關(guān)裝置，使安全開(kāi)關(guān)產(chǎn)生瞬時(shí)的關(guān)閉和斷開(kāi)，此時(shí)要進(jìn)行脫水不平衡修正。進(jìn)行脫水不平衡修正，洗衣機(jī)將停止脫水，并自動(dòng)插入“進(jìn)水 洗滌 1分鐘 排水”動(dòng)作。通話這一插入動(dòng)作，衣服將調(diào)整到洗衣桶中心位置。在同一脫水工程中，如果連續(xù)修正 3 次仍達(dá)不到脫水平衡，則進(jìn)行報(bào)警，等用戶打開(kāi)洗衣機(jī)將衣物放置均勻再蓋上桶蓋，方可繼續(xù)進(jìn)行脫水。 6. 其他動(dòng)作：洗衣機(jī)控制器在此控制面板上還配有啟動(dòng) /停止、標(biāo)準(zhǔn)、輕 柔、快速、水位選擇按鈕。 晶閘管驅(qū)動(dòng)控制電路設(shè)計(jì) 1. 驅(qū)動(dòng)芯片 ULN2803 ULN2803 驅(qū)動(dòng)芯片為高電壓大電流八達(dá)林頓晶體管陣列，該陣列系列的八達(dá)林頓晶體管是低邏輯電平數(shù)字電路（如 TTL、 CMOS 或 PMOS/NMOS） 和大電流高電壓要求的燈、繼電器、打印機(jī)和其它類(lèi)似負(fù)載間的理想器件。廣泛用于計(jì)算機(jī)，工業(yè)和消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品中。所有器件有集電極開(kāi)路輸出和用于瞬變控制的續(xù)流箝位二極管。 ULN2803 的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn) TTL 系列兼容。其工作參數(shù)如表 31所示，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 37 所示： 表 31 ULN2803工作電壓及工作環(huán)境 17 圖 37 ULN2803內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 2. 晶閘管驅(qū)動(dòng)控制電路設(shè)計(jì) 控制洗衣機(jī)的進(jìn)水閥、排水閥和電動(dòng)機(jī) 的正反轉(zhuǎn)。完成洗衣機(jī)的進(jìn)水、排水以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)洗衣功能。單片機(jī) I/O 口直接與驅(qū)動(dòng)芯片 ULN2803 連接，將信號(hào)放大后驅(qū)動(dòng)晶閘管的導(dǎo)通和關(guān)斷，具體電路如圖 38所示： 1 81 71 61 51 41 31 2876543211 11 21 31 41 51 61 71 8Q 1Q 2Q 3Q 4Q 5Q 6Q 7Q 8 1 1 圖 38 晶閘管驅(qū)動(dòng)電路圖 洗衣機(jī)完成衣物檢測(cè)或手動(dòng)設(shè)置洗衣程序后，進(jìn)水閥打開(kāi)，當(dāng)水位檢測(cè)電路檢測(cè)水位達(dá)到預(yù)定高度時(shí)，進(jìn)水閥關(guān)閉停止進(jìn)水。在整個(gè)進(jìn)水過(guò)程中，若進(jìn)水閥打開(kāi)時(shí)間超過(guò) 15 分鐘水位檢測(cè)電路仍未檢測(cè)到水位達(dá)到預(yù)定高度，洗衣機(jī)將會(huì)報(bào)警并暫停水，等待故障排除。如果無(wú)故障，當(dāng)進(jìn)水滿后關(guān)閉進(jìn)水閥，啟動(dòng)電機(jī)開(kāi)始洗滌。洗滌程序結(jié)束排水閥將會(huì)打開(kāi)，進(jìn) 入脫水程序。 3. ULN2803 與單片機(jī)接口電路 18 A T 8 9 C 5 11234567891 01 11 21 31 41 51 61 71 81 92 0 2 12 22 32 42 52 62 72 82 93 03 13 23 33 43 53 63 73 83 94 0P 1