【正文】 owerful application example. The work take two electric motors as the focus actuation, gathers the information through the electrooptical sensing ponent, sends in the master control unit AT89S52 monolithic integrated circuit, after processing the data, pletes the corresponding movement, achieves own control. The motordriven electric circuit uses the high voltage, the high electric current, four channels actuate Darington tube. And, the blanking bar examination uses the photosensitive triode to plete。 尋跡行駛又鞏固了模擬電路中的功率放大電路知識， 把實踐和理論更好的結(jié)合。由控制單元處理數(shù)據(jù)后完成相應(yīng)動作，實現(xiàn)了無人控制即可完成一系列動作，相當(dāng)于簡易機(jī)器人。電機(jī)驅(qū)動電路采用高電壓，高電流，四通道驅(qū)動的達(dá)林頓管原理的三極管組合。語音復(fù)讀機(jī)——單片機(jī)在語音錄放技術(shù)中的應(yīng)用摘 要本課題設(shè)計制作了一款具有語音錄放功能的復(fù)讀機(jī)，它具有錄音和放音的功能，設(shè)計了電路圖，編制了軟件并完成安裝、調(diào)試，形成了樣機(jī)。作品以兩電動機(jī)為主驅(qū)動，通過光電三極管來采集信息，送入主控單元AT89S52單片機(jī)，處理數(shù)據(jù)后完成相應(yīng)動作，以達(dá)到自身控制。其中，黑帶檢測采用紅外線接收三極管完成；將信號送單片機(jī)處理判別方向。通過本課題的設(shè)計，使我們學(xué)習(xí)了單片機(jī)技術(shù)的中斷技術(shù)，更好的掌握了單片機(jī)的核心內(nèi)容。關(guān)鍵字：單片機(jī) 智能控制光電信號收發(fā) AbstractThis topicbased group designed manufactures one section to have the intelligent judgment function car, the car has evades automatically bonds the function。 Delivers the monolithic integrated circuit processing distinction direction the signal. Through this topic39。s central content. Causes us the theoretical knowledge which studies to apply in the practice, caused the practice and the theory obtained a better union. key words: Monolithic integrated circuit intelligent control electrooptic signal receiving and dispatching seeks the mark travel 第一章 單片機(jī)及其應(yīng)用一、什么是單片機(jī)所謂單片機(jī)就是將計算機(jī)的基本部件微型化并集成到一塊芯片上，具備獨特功能的微型計算機(jī)。單片機(jī)全稱為單片微型計算機(jī)（SingleChip Microputer），又稱微控制器或嵌入式控制器。（2） 高性能提高階段以Intel公司的MCS—51系列為代表，在這一階段推出的單片機(jī)普遍帶有串行I/O接口，有多級中斷處理系統(tǒng)及16位定時器/計數(shù)器。（3）8位機(jī)鞏固發(fā)展及多品種共存階段1983年，Intel推出MCS—96系列單片機(jī)是最具代表性的，片內(nèi)集成16位的CPU,RAM和ROM的容量也進(jìn)一步增大，并且?guī)в懈咚買/O接口，帶有多通道A/D轉(zhuǎn)換器，8級中斷處理能力使其具有更強(qiáng)的實時處理功能。同時高檔8位單片機(jī)也在不斷改善其結(jié)構(gòu)，各廠家紛紛以MCS—51為內(nèi)核，融入自身的優(yōu)勢，推出了許多的MCS—51兼容機(jī)，強(qiáng)化了微型控制器的特征，進(jìn)一步鞏固和發(fā)展了8位機(jī)的主流地位?，F(xiàn)在各個單片機(jī)制造商都采用了CMOS工藝，并設(shè)有空閑和掉電兩種工作方式。Atmel公司融入Flash存儲技術(shù)的AT89系列和AT90系列。80C51/87C51/80C31采用低功耗地CMOS工藝，允許電源波動的范圍較大，并有三種功耗控制方式。三、單片機(jī)的特點與應(yīng)用單片機(jī)與通用微機(jī)相比具有以下優(yōu)點：（1） 控制功能強(qiáng) CPU可以直接對I/O端口進(jìn)行操作，位操作能力更是其他計算機(jī)無法比擬的。如增加了高速I/O接口，擴(kuò)展了I/O口引線數(shù)目，在部分型號中，集成了ADC轉(zhuǎn)換器、PWM脈沖寬度調(diào)制輸出接口、可編程計數(shù)陣列PCA。目前單片機(jī)適用的環(huán)境溫度劃分為三個等級：民用級0℃–+70℃，工業(yè)級40℃+85℃，軍用級65℃ +125℃。接插件減少，安裝簡單方便，價格明顯降低，開發(fā)周期短，在達(dá)到同樣功能的條件下，具有很高的性價比。目前，單片機(jī)的應(yīng)用日益廣泛，下面簡單介紹其典型的應(yīng)用領(lǐng)域。例如，溫室人工氣候控制、水閘自動控制、電鍍生產(chǎn)線自動控制、汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)、車輛檢測系統(tǒng)、機(jī)器人軸處理器等。如溫度、壓力、流量、濃度顯示、控制儀表等。（4）機(jī)電一體化產(chǎn)品單片機(jī)與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品結(jié)合，使傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡化，控制智能化，構(gòu)成新一代的機(jī)、電一體化產(chǎn)品。（5）智能接口在計算機(jī)系統(tǒng)，特別是較大型的工業(yè)測、控系統(tǒng)中，如果用單片機(jī)進(jìn)行接口的控制與管理，單片機(jī)與主機(jī)可并行工作，可以大大提高系統(tǒng)的運行速度。四、MCS51系列單片機(jī)的基礎(chǔ)知識結(jié)構(gòu)特點8051是MCS51系列單片機(jī)的一個產(chǎn)品。它的基本型產(chǎn)品是8058031和8751。8位CPU； 片內(nèi)振蕩器及時鐘電路；2個16位的定時器/計數(shù)器；全雙工串行口； 單片機(jī)的工作方式包括：復(fù)位方式、程序執(zhí)行方式、單步執(zhí)行方式、低功耗操作方式以及EPROM編程和校驗方式。（1）外部總線的擴(kuò)展 （2）外部程序存貯器的擴(kuò)展（3）外部數(shù)據(jù)存貯器的擴(kuò)展8051指令系統(tǒng)（1）尋址方式： （2）指令說明 a. 數(shù)據(jù)傳送指令 b. 轉(zhuǎn)移指令 c. 算術(shù)運算指令 d. 邏輯運算操作 e. 十進(jìn)制指令 f. 偽指令五、單片機(jī)的工作過程單片機(jī)的工作過程實質(zhì)上是執(zhí)行用戶編制程序的過程，一般程序的機(jī)器碼都已固化到存儲器中（例如實訓(xùn)1中的步驟2），因此開機(jī)復(fù)位后，就可以執(zhí)行指令。假設(shè)機(jī)器碼74H、E0H已存在0000H開始的單元中，則此表示把E0H這個值送入A累加器。接通電源開機(jī)后，PC=0000H,取指令過程如下：（1） PC中的0000H送到片內(nèi)的地址寄存器；（2） PC的內(nèi)容自動加一變?yōu)?001H，指向下一個指令字節(jié)；（3） 地址寄存器中的內(nèi)容0000H通過地址總線送到存儲器，經(jīng)存儲器中的地址譯碼選中0000H單元；（4） CPU通過控制總線發(fā)出讀命令；（5） 被選中單元的內(nèi)容74H送內(nèi)部數(shù)據(jù)總線上，該內(nèi)容通過內(nèi)部數(shù)據(jù)總線送到單片機(jī)內(nèi)部的指令寄存器。執(zhí)行指令的過程：指令寄存器中的內(nèi)容經(jīng)指令譯碼器譯碼后，說明這條指令是取數(shù)命令，即把一個立即數(shù)送到A中；PC的內(nèi)容為0001H，送地址寄存器，譯碼后選中0001H單元，同時PC的內(nèi)容自動加1變?yōu)?002H；CPU同樣通過控制總線發(fā)出讀命令；0001H單元的內(nèi)容E0H讀出經(jīng)內(nèi)部數(shù)據(jù)總線送至A。PC=0002H，機(jī)器又進(jìn)入下一條指令的取指令過程。第二章 硬件設(shè)計一、單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計什么是最小系統(tǒng)在智能化儀器儀表中，控制核心均為微處理器，而單片機(jī)以高性能、高速度、體積小、價格低廉、穩(wěn)定可靠而得到廣泛應(yīng)用，是設(shè)計智能化儀器儀表的首選微控制器，單片機(jī)結(jié)合簡單的接口電路即可構(gòu)成單片機(jī)最小系統(tǒng)，它是智能化儀器儀表的基礎(chǔ)，也是測控。最小系統(tǒng)的構(gòu)成單片機(jī)最小系統(tǒng)可以飛為四個部分：一是時鐘系統(tǒng)：一般用12M的晶振。三是電源部分，采用+5V的電源，要加一個LED用來指示電源接通。（1）時鐘系統(tǒng)電路系統(tǒng)的時鐘電路設(shè)計是采用的內(nèi)部方式，即利用芯片內(nèi)部的振蕩電路。引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。外接晶體諧振器以及電容C1和C2構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。因此，此系統(tǒng)電路的晶體振蕩器的值為12MHz，電容應(yīng)盡可能的選擇陶瓷電容，電容值約為22μF。（2）復(fù)位系統(tǒng)電路復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來實現(xiàn)的。復(fù)位電路通常采用上電自動復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式，此電路系統(tǒng)采用的是上電與按鈕復(fù)位電路，如圖所示。下面是最小系統(tǒng)的電路圖。 其中，固定部分有磁鐵，這里稱作主磁極；固定部分還有電刷。(其中2個小圓圈是為了方便表示該位置上的導(dǎo)體電勢或電流的方向而設(shè)置的)定子與轉(zhuǎn)子之間有一氣隙。換向片之間互相絕緣，由換向片構(gòu)成的整體稱為換向器。在換向片上放置著一對固定不動的電刷B1和B2，當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)時，電樞線圈通過換向片和電刷與外電路接通。這就要藉由碳刷及整流子。交流電機(jī)沒有碳刷及整流子，免維護(hù)、堅固、應(yīng)用廣，但特性上若要達(dá)到相當(dāng)于直流電機(jī)的性能須用復(fù)雜控制技術(shù)才能達(dá)到。微處理機(jī)速度亦越來越快，可實現(xiàn)將交流電機(jī)控制置于一旋轉(zhuǎn)的兩軸直角坐標(biāo)系統(tǒng)中，適當(dāng)控制交流電機(jī)在兩軸電流分量，達(dá)到類似直流電機(jī)控制并有與直流電機(jī)相當(dāng)?shù)男阅?。因此，電機(jī)制造業(yè)中正在努力改善交流電動機(jī)的調(diào)速性能，并且大量代替直流電動機(jī)。包括直流電機(jī)在內(nèi)的一切旋轉(zhuǎn)電機(jī)，實際上都是依據(jù)我們所知道的兩條基本原則制造的。因此，從結(jié)構(gòu)上來看，任何電機(jī)都包括磁場部分和電路部分。我們在這一章里討論直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，就是討論直流電機(jī)中的“磁”和“電”如何相互作用，相互制約，以及體現(xiàn)兩者之間相互關(guān)系的物理量和現(xiàn)象（電樞電動勢、電磁轉(zhuǎn)矩、電磁功率、電樞反應(yīng)等）。顯然，我們不可能用手去交換電動機(jī)的接線，這就需要用采取用電控制的方式去控制變換電路。用晶體三極管也可以做電子開關(guān)。普通數(shù)字集成電路的功率很小，其輸出電流和吸入電流都無法直接驅(qū)動小型玩具直流電動機(jī)旋轉(zhuǎn)?！癏橋”電動機(jī)驅(qū)動電路 我們首先用4支開關(guān)和1支電動機(jī)配合，來組成如圖3所示的“H橋”電動機(jī)控制及驅(qū)動電路。 “H橋”的基本原理如下：當(dāng)開關(guān)SW1和SW4閉合、開關(guān)SW2和SW3斷開時，電流如圖3種箭頭所示方向流過電動機(jī)，電動機(jī)的軸轉(zhuǎn)動，假設(shè)它是順時針方向轉(zhuǎn)動。 圖3 正轉(zhuǎn) 圖4 反轉(zhuǎn)圖5 “H橋”電動機(jī)驅(qū)動電路用晶體三極管構(gòu)成的“H橋”驅(qū)動電路現(xiàn)在我們將上圖中的4個開關(guān)換成4個晶體三極管，就構(gòu)成了如圖5所示的晶體三極管“H橋”電路。圖中上邊的驅(qū)動需要提供電流，它使用PNP型晶體管，下邊的驅(qū)動需要吸收電流，使用NPN型晶體管。用控制信號恰當(dāng)?shù)拈_、關(guān)“H橋”的4個晶體三極管是很重要的，晶體三極管是“H橋”在正電源和地之間的一個通道。而當(dāng)A端為高電平“1”，B端為低電平“0”時，晶體三極管VT2和VT3導(dǎo)通，VT1和VT4截止，電流經(jīng)晶體三極管VT電動機(jī)右引腳、左引腳、晶體三極管VT3流過，與上次方向正好相反，電動機(jī)的軸便朝著相反的方向轉(zhuǎn)動?？梢娫诳刂齐妱訖C(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時，兩個輸入信號正好相反，也就是“H橋”需要以對極性（電平）相反的控制信號來驅(qū)動。這里有一個額外的功能介紹一下：如果同時使兩邊的輸入都為“1”（或者都為“0”），將得到一個意想不到的有效剎車裝置。4個晶體三極管的基極電阻是必須使用的，這里選用的電阻器為510Ω，電阻值的大小和電動機(jī)的功率決定了“H橋”電路的功率。這是一種以光為耦合媒介，通過光信號的傳遞來實現(xiàn)輸人與輸出間電隔離的器件，可在電路或系統(tǒng)之間傳輸電信號，同時確保這些電路或系統(tǒng)彼此間的電絕緣。圖6 “H橋”電動機(jī)控制電路 原理：光電耦合器是以光為媒介傳輸電信號的一種電一光一電轉(zhuǎn)換器件。把發(fā)光源和受光器組裝在同一密閉的殼體內(nèi)，彼此間用透明絕緣體隔離。光電耦合器的種類較多，常見有光電二極管型、光電三極管型、光敏電阻型、光控晶閘管型、光電達(dá)林頓型、集成電路型等。通常，為了晶體三極管的安全，應(yīng)該在組成“H橋”電動機(jī)驅(qū)動電路的VT1~VT4，這4個晶體管的C、E極之間都反向并聯(lián)一個晶體二極管，用來泄放因電動機(jī)線圈在開關(guān)轉(zhuǎn)換時產(chǎn)生的反向電