【正文】
D S 0D B 0D B 1D B 2D B 3D B 4D B 5D B 6D B 7D B 0D B 1D B 2D B 3D B 4D B 5D B 6D B 7D B 0D B 1D B 2D B 3D B 4D B 5D B 6D B 7D B 0D B 1D B 2D B 3D B 4D B 5D B 6D B 7R73 3 0R83 3 0R93 3 0R 1 03 3 0R 1 13 3 0R 1 23 3 0R 1 33 3 0R 1 43 3 0D B 0D B 1D B 2D B 3D B 4D B 5D B 6D B 7C8 0 . 1 u F+5+5R 2 24 . 7 KR 2 14 . 7 KR 2 04 . 7 KR 1 94 . 7 KR 1 84 . 7 KR 1 74 . 7 KR 1 64 . 7 KR 1 54 . 7 K+5R 2 64 . 7 KR 2 54 . 7 KR 2 44 . 7 KR 2 34 . 7 KC 1 00 . 1 u FS C L6S D A5A01A12A23V C C8G N D4WP7U42 4 C 0 1R 2 71812K E Y 1R E S E TP 1 .0 / T 21P 1 .1 / T 2 E X2P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78P 3 .0 / R X D10P 3 .1 / T X D11P 3 .2 / I N T 012P 3 .3 / I N T 113P 3 .4 / T 014P 3 .5 / T 115P 3 .6 / W R16P 3 .7 / R D17P 0 .0 / A D 039P 0 .1 / A D 138P 0 .2 / A D 237P 0 .3 / A D 336P 0 .4 / A D 435P 0 .5 / A D 534P 0 .6 / A D 633P 0 .7 / A D 732P 2 .7 / A 1 528P 2 .6 / A 1 427P 2 .5 / A 1 326P 2 .4 / A 1 225P 2 .3 / A 1 124P 2 .2 / A 1 023P 2 .1 / A 922P 2 .0 / A 821P S E N29R S T9V C C40G N D20EA31A L E30X T A L 119X T A L 218U1S T C 8 9 C 5 2C90 . 1 u FR 2 84 . 7 K+5+5Y11 1 .0 5 9 2 M H ZC 1 1 2 0 pC 1 2 2 0 pC 1 30 . 1 u FS C LS D AS D AS C LR X DT X DR 2 94 . 7 KR 3 04 . 7 K+5D B 1D B 2D B 3D B 4D B 5D B 6D B 7D B 0C 1 40 . 1 u FE N L E DE N L E DL E D S 0L E D S 1L E D S 2L E D S 3+5D1 4 1 4 8R 3 11 0 KU S B R X+5V D D _ 2 3 24T X D1D T R _ N2R T S _ N3R X D5R I _ N6G N D7V D D8D S R _ N9D C D _ N10C T S _ N11S H T D _ N12E E _ C L K13E E _ D A T A14O S C 228O S C 127P L L _ T E S T26G N D _ P L L25V D D _ P L L24L D _ M O D E23T R I _ M O D E22G N D21V D D20R E S E T19G N D _ 3 V 318V D D _ 3 V 317DM16DP15U6P L 2 3 0 3+5U S B T X+ 5 I N+ 5 I NR 3 34 . 7 KR 3 24 . 7 K+5Y21 2 M H ZC 1 5 2 0 pC 1 6 2 0 p+ 5 I NR 3 44 . 7 KR 3 54 . 7 K+ 5 I NC 1 70 . 1 u F+ 5 I NR 3 61 0 K+5C 1 80 . 1 u FS D AS C L162738495J3R S 2 3 2Q59 0 1 2R 3 74 . 7 KD24 1 4 8R 3 81KD34 1 4 8Q69 0 1 2C 1 9 0 . 1 u FD4 4 1 4 8R 4 04 . 7 K+5U A R T R XR 3 91 0 KU A R T T X+51 23 45 6J2U A R TU S B T XT X DU A R T T XU S B R XR X DU A R T R XU S B 電源去耦A(yù)D 、 DA 電路U S B U A R T 轉(zhuǎn)換電路串口電路U S B 供電電路U S B 接口電路LED 顯示及其驅(qū)動(dòng)電路1 23 4J1S T C P R O 圖 電路原理圖 PCB 圖設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)采集單片機(jī)的 PCB 圖是由單片機(jī)的原理圖生成的,其操作步驟為: 1. 加載 網(wǎng)絡(luò)表和元件封裝: 網(wǎng)絡(luò)表是自動(dòng)布線的基礎(chǔ),是連接原理圖和印制電路板的紐帶。只有加載了網(wǎng)絡(luò)表和元件封裝后,電路板的自動(dòng)布線才能完成。 2 2. .元件布局: 規(guī)劃電路板并導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表后,通過執(zhí)行命令,系統(tǒng)將自動(dòng)裝入元件并將元件布置在電路板邊框內(nèi)。元件布局可以由系統(tǒng)自動(dòng)完成,然后進(jìn)行手工調(diào)整布局,布局合理后才能進(jìn)行下一步的布線工作。元件布局是印制電路板設(shè)計(jì)中比較花費(fèi)精力的一個(gè)步驟,需要設(shè)計(jì)者有足夠的耐心。 3. 自動(dòng)布線: Protel DXP 2021 中自動(dòng)布線的功能相當(dāng)強(qiáng)大,只要把有關(guān)參數(shù)設(shè)置得適當(dāng),元件布局合理,系 統(tǒng)就會(huì)根據(jù)設(shè)置的規(guī)則選擇最佳的布線策略進(jìn)行自動(dòng)布線,成功率幾乎 100%。 4. 手工調(diào)整: 自動(dòng)布線雖然成功率很高,但往往存在不滿意的地方,這時(shí)就需 要進(jìn)行手工調(diào)整,以滿足設(shè)計(jì)要求。 5. DRC 檢查: 布線完成后,為了確保 PCB 板符合設(shè)計(jì)規(guī)則、所有的網(wǎng)絡(luò)連接正確,必須對(duì)電路板進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)則檢查。電路圖如圖所示: 圖 電路 PCB 圖 單片機(jī) ( 1) 單片機(jī)的概述 單片機(jī)是一種集成的電路芯塊采用了超大規(guī)模技術(shù)把具有運(yùn)算能力(如算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理)的微處理器( CPU) ,隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器( RAM),只讀程序存儲(chǔ)器( ROM),輸入輸出電路( I/O 口),可能還包括定時(shí)計(jì)數(shù)器,串行通信口( SCI),顯示驅(qū)動(dòng)電路( LCD 或 LED 驅(qū)動(dòng)電路),脈寬調(diào)制電路 (PWM),模擬多路轉(zhuǎn)換及 A/D 轉(zhuǎn)換器等電路集成到一塊單片機(jī)上,構(gòu)成一個(gè)最小然而很完善的計(jì)算機(jī)系 統(tǒng)。這些電路能在軟件的控制下準(zhǔn)確快速的完成程序設(shè)計(jì)者事先規(guī)定的任務(wù)??偟亩詥纹瑱C(jī)的特點(diǎn)可以歸納為以下幾個(gè)方面:集成度高、存儲(chǔ)容量大、外部擴(kuò)展能力強(qiáng)、控制功能強(qiáng)、低電壓、低功耗、性能價(jià)格比高、可靠性高這幾個(gè)方面。 [8] 單片機(jī)按內(nèi)部數(shù)據(jù)通道的寬度,可分為 4位、 8 位、 16位及 32位單片機(jī)。它們被應(yīng)用在不同領(lǐng)域里, 8 位單片機(jī)由于功能強(qiáng)大,被廣泛的應(yīng)用在工業(yè)控制、智能接口、儀表儀器等各個(gè)領(lǐng)域。 8 位單片機(jī)在中、小規(guī)模應(yīng)用場(chǎng)合仍占 主流地位,代表了單片機(jī)的發(fā)展方向,在單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。隨著移動(dòng)通訊、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等高科技產(chǎn)品進(jìn)入家庭, 32 位單片機(jī)應(yīng)用得到了長(zhǎng)足發(fā)展。縱觀單片機(jī)的發(fā)展過程,可以預(yù)示單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì): 微型單片化 低功耗 CMOS 與多品種共存 可靠性和應(yīng)用水平越來越高 單片機(jī)有著微處理器所不具備的功能,它可以獨(dú)立地完成現(xiàn)代工業(yè)控制所要求的智能化控制功能這就是單片機(jī)的最大特點(diǎn)。然而單片機(jī)又不同于單板機(jī),芯片在沒有開發(fā)前,它只是具備功能極強(qiáng)的超大規(guī)模集成電路,如果賦予它特定的程序,它便是一個(gè)最小的 、完整的微機(jī)控制系統(tǒng)。它與單板機(jī)或個(gè)人電腦有著本質(zhì)的區(qū)別,單片機(jī)屬于芯片級(jí)應(yīng)用,需要用戶了解單片機(jī)芯片的結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)以及其它集成電路應(yīng)用技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需要的理論和技術(shù),用這樣特定的芯片設(shè)計(jì)應(yīng)用程序,從而使芯片具備特定的智能。 ( 2) 簡(jiǎn)介 STC89C52 STC89C52是一種低功耗、高性能 CMOS8位微控制器,具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。在單芯片上,擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash,使得 STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 具有以下標(biāo)準(zhǔn) 功能: 8k字節(jié) Flash, 512 字節(jié) RAM, 32 位 I/O 口線, 看門狗定時(shí)器 ,內(nèi)置 4KB EEPROM, MAX810復(fù)位電路,三個(gè) 16 位 定時(shí)器 /計(jì) 數(shù)器,一個(gè) 6 向量 2級(jí)中斷結(jié)構(gòu),全雙工串行口。另外 STC89X52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作,支持 2 種 軟件 可選擇節(jié)電模式。空閑模式下, CPU 停止工作,允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下, RAM 內(nèi)容被保存,振蕩器被凍結(jié),單片機(jī)一切工作停止,直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率 35Mhz, 6T/12T 可選。 STC89C52 單片機(jī)是最早期也最典型的產(chǎn)品,低功耗、高性能、采用 CHMOS 工藝的 8 位單片機(jī)。它在硬件資源和功能、軟件指令及編程上與 Intel 80C3X 單片機(jī)完全相同。在應(yīng)用中可直接替換。在 STC89C52 內(nèi)部有 FLASH 程序存儲(chǔ)器,既可用常規(guī)的編程器編程,也可用在線使之處于編程狀態(tài)對(duì)其編程。編程速度很快,擦除時(shí)也無需紫外線,非常方便。 STC89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能: ? 與 MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容; ? 片內(nèi)集成 4KB 的 FLASH 存儲(chǔ)器,可反復(fù)編程 /擦除 1000 次; ? 數(shù)據(jù)保留時(shí)間: 10 年; ? 全靜態(tài)設(shè)計(jì),時(shí)鐘頻率范圍為 0~ 24MHz、 33MHz; ? 三個(gè)程序存儲(chǔ)器保密位; ? 128 8 字節(jié)的內(nèi)部 RAM; ? 32 條可編程的 I/O 口線; ? 2 個(gè)可工作于 4 種模式的 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器; ? 5 個(gè)中斷源 /2 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí); ? 可編程串行通道; ? 具有 4 種工作模式的全雙工串行口; ? 低功耗的待機(jī)工作模式和掉電工作模式; ? 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路; ? 具有 4 種工作模式的全雙工串行口; ? 低功耗的待機(jī)工作模式和掉電工作模式; ? 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路; 其引腳圖,如圖 圖 它一共有 40個(gè)引腳,引腳又分為四類。其中有四個(gè)電源引腳,用來接入單片機(jī)的工作電源。工作電源又分主電源、備用電源和編程電源。還有兩個(gè)時(shí)鐘引腳 XTALXTAL2。還有由 P0口、 P1口、 P2口、 P3口的所有引腳構(gòu)成的單片機(jī)的輸入 /輸出( I\O)引腳。最后一種是控制引腳,控制引腳有四條,部分引腳具有復(fù)位功能。 單片機(jī)的引腳特點(diǎn)是: 單片機(jī)多功能,少引腳,使得引腳復(fù)用現(xiàn)象較多。 單片機(jī)具有四種總線形式: P0和 P2組成的 16位地址地址總線; P0分時(shí)復(fù)用為 8位數(shù)據(jù)總線; ALE、 PSEN、 RST、 EA和 P3口的 INT0、 INT T0、 T WR、 RD以及P1口的 T T2EX組成控制總線;而 P3口的 RXD、 TXD組成串行通信總線。 STC89C52 單片機(jī)的管腳說明 VCC:供電電壓。 GND:接地。 P0 口: P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向 I/O 口,每腳可吸收 8 個(gè) TTL 門電流。當(dāng) P1 口的管腳第一