【正文】 28字節(jié)內(nèi)部RAM，15個可編程I/O口，2個16位定時/計數(shù)器，一個5向量2級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工的串行通信端口，內(nèi)置一個精確的模擬比較器，片內(nèi)振蕩器和時鐘電路。在空閑模式下，CPU停止工作，但允許RAM, 定時器/計數(shù)器，串行通信端口和中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 at89c2051的管腳說明 GND：地—，主要是考慮它們分別是內(nèi)部精確比較器的同相輸入端（AIN0）和反相輸入端(AIN1)，如果需要應(yīng)在外部接上拉電阻。當P1口引腳寫入“1”時可作輸入端，—，它們將因內(nèi)部的上拉電阻而輸出電流. P1口還在Flash閃速編程和程序校驗期間接收代碼數(shù)據(jù)。P3口： —、。當P3口寫入“1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。RST引腳一旦出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平，將使所有的I/O口都將復(fù)位到“1”（高電平）狀態(tài)，當振蕩器正在工作時，持續(xù)兩個機器周期以上的高電平便可完成復(fù)位，每個機器周期為12個振蕩時鐘周期。XTAL1：振蕩器反相放大器的內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。振蕩器特征： XTALXTAL2為片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸入和輸出端，如下圖所示。由于輸入到內(nèi)部電路是經(jīng)過一個2分頻觸發(fā)器，所以輸入的外部時鐘無需特殊要求，但它必須符合電平的最大和最小值及時序規(guī)范。10pF陶瓷振蕩器：C1,C2=40pF177。但是在使用 些有關(guān)指令進行編程時，程序員須注意一些事項。對于2K字節(jié)存儲器的AT89C2051來說，LJMP 7E0H是一條有效指令，而LJMP 900H則為無效指令。CJNE[……],DJNZ[……],JB,JNB,JC,JNC,JBC,JZ,JNZ等這些條件轉(zhuǎn)移指令的適用與上述原則一樣，同樣，超出物理空間的限制也會引起不可預(yù)知的程序出錯。 數(shù)據(jù)存儲器 AT89C2051包含128字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器，這樣，AT89C2051的堆棧深度局限于內(nèi)部RAM的128字節(jié)范圍內(nèi)，它既不支持外部數(shù)據(jù)存儲器的訪問，也不支持外部程序存儲器的執(zhí)行，因此程序中不應(yīng)有MOVX[……]指令。 AT89C2051的極限參數(shù) 產(chǎn)品序列信息 時鐘電路時鐘電路時鐘電路用于產(chǎn)生單片機工作所需要的時鐘信號，單片機本身就是一個復(fù)雜的同步時時序電路，為了保證同步工作方式的實現(xiàn)，電路應(yīng)在唯一的時鐘信號控制下嚴格的按時序工作。在芯片的外部通過這兩個引腳跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，形成反饋電路，就構(gòu)成了一個穩(wěn)定的自激振蕩器。 圖（一） 圖（二）單片機的時鐘產(chǎn)生方法有兩種：一種是內(nèi)部時鐘方式，一種是外部時鐘方式如上圖。最常用的內(nèi)部時鐘方式是采用外接晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路，即圖 所示。電容取值對振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小、振蕩電路的起振速度有少許影響，CC2可在20pF～100pF之間取值。在設(shè)計印刷電路板的時候，晶體或陶瓷諧振器和電容應(yīng)盡可能靠近單片機芯片安裝，以減少寄生電容，更好的保證振蕩器穩(wěn)定和可靠的工作。因為單片機應(yīng)用系統(tǒng)工作時，會經(jīng)常進入復(fù)位工作狀態(tài)。單片機的復(fù)位都是靠外電路來實現(xiàn)的，在時鐘電路工作后，只要在REST引腳上出現(xiàn)10ms以上的高電平時，單片機便實現(xiàn)狀態(tài)復(fù)位。復(fù)位時單片機的初始化操作，其主要功能是把PC初始化為0000H，使單片機從0000H單元開始執(zhí)行程序。REST引腳是復(fù)位信號的輸入端，復(fù)位信號是高電平有效，其有效時間應(yīng)持續(xù)24個振蕩脈沖周期(即2個機器周期)以上。IMP813L 一般說明IMP813L等CMOS監(jiān)控電路能監(jiān)控電源及電池電壓和μP/μC的工作狀況。每個器件在上電、掉電期間及在電壓降低的情況下可產(chǎn)生一個復(fù)位信號。 特點精確的電源監(jiān)控 ——（IMP705/707/813L）去抖動的手動復(fù)位輸入 電壓監(jiān)控 —— ——電池監(jiān)控/輔助電源監(jiān)控 應(yīng)用范圍 計算機和控制器 嵌入式控制器 電池供電系統(tǒng) 智能儀表 無線通訊系統(tǒng) PDAs及手持設(shè)備 極限參數(shù) 端電壓（相對于地） Vcc 所有其它輸入 （Vcc+）輸入電流：Vcc和地 20mA輸出電流：所有輸出端 20mAVcc的上升速率 100V/μs功耗 塑料DIP（70℃以上按9mW/℃遞減） 700mW SO（70℃℃遞減） 470mW MicroSO（70℃℃遞減） 330mW工作溫度范圍 IMP705E/706E/707E/708E/813LE 40℃至85℃ IMP706C/707C/708C/813LC 0℃至70℃儲存溫度范圍 65℃至160℃引線溫度（焊接，10秒） 300℃ 強度超出所列的極限參數(shù)可能導(dǎo)致器件的永久性損壞。延長在極限參數(shù)條件下的工作時間會影響器件的可靠性。 At24c02引腳 Vcc引腳，電源+5V.GND引腳，地線。在時鐘的正跳沿即上升時把數(shù)據(jù)寫入EEPROM；在時鐘的負跳沿即下降沿是把數(shù)據(jù)從EEPROM中讀出來。這個引腳是漏極開路的端口，故可以組成“線或”結(jié)構(gòu)。WP引腳，謝保護端。 存儲器的組織 at2402內(nèi)部含有256個字節(jié)，故需要8位地址對其內(nèi)部字節(jié)進行讀寫。加到SDA 的數(shù)據(jù)只有在串行時鐘SCL對于地點平的時間周期內(nèi)可以改變。在SCL為高電平期間，如果SDA從低電平上升到高電平，則表示起始狀態(tài)；如果SDA從高電平下降到低電平，則表示停止狀態(tài)，如下圖：起始及停止狀態(tài)定義起始狀態(tài)：當SCL高電平時，SDA由高電平變到低電平則處于起始狀態(tài)。停止狀態(tài)：當SCL處于高電平時，SDA從低電平變成高電平則處于停止狀態(tài)。應(yīng)答信號：應(yīng)答信號是由接收數(shù)據(jù)的期間發(fā)出的。反之，當單片機接收完來自EEPROM的數(shù)據(jù)后，單片機也應(yīng)向SDA發(fā)ACK信號。 at24c02時采用2線接口的存儲器芯片，因此89系列單片機和at24c02之間進行數(shù)據(jù)傳送只需要用兩條連線就可以。對at2402在2線串行總線上可以連接8片；在實際路邏輯電路中，SCL線和SDA線有時要產(chǎn)生高電平。 功能實現(xiàn)電路 紅外發(fā)射接收電路 一個性能良好的紅外發(fā)射電路，需要考慮三個方面的要求，第一是必須具有良好的環(huán)境抗干擾性能，第二是能夠進行遙控動作的空間范圍必須達7米以上距離，第三是應(yīng)該避免不必要的誤控制，要想達到這三個要求，就必須對發(fā)出的編碼信號進行調(diào)制處理，這里采用3842kHz的方波信號對編碼信號進行載波調(diào)制，可以是接收電路采用選頻放大器來獲得良好的抗環(huán)境干擾性能。顯然，最簡單的編碼信號是頻率單一的方波信號。同時，用通用的電子器件制作這種編碼譯碼電路調(diào)試上也比較繁瑣，產(chǎn)品生產(chǎn)上需要采用已經(jīng)專門集成的紅外發(fā)射，接收IC來進行設(shè)計才能保證質(zhì)量可靠。其最大的收獲就是可以提高自己的動手能力。利用555定時器可以構(gòu)成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器。用555定時器構(gòu)成多諧振蕩器就是這個思路。不過，我們這個施密特觸發(fā)器稍微復(fù)雜一些，除了“二六一搭”以外，又增加了一個電阻R1。邏輯上，這個反相器的輸出與555定時器的輸出完全相同。我們看到，電阻R2和電容C構(gòu)成了RC積分電路，施密特觸發(fā)器的一個輸出端（7號腳）接RC積分電路的輸入端，RC積分電路的輸出端接施密特觸發(fā)器的輸入端。也許有人會問，為什么要用兩個輸出端的施密特觸發(fā)器呢？一個輸出端的施密特觸發(fā)器也可以呀！因為施密特觸發(fā)器的另外一個輸出端（3號腳）專門作為多諧振蕩器的輸出，所以我們可以最大限度地保證多諧振蕩器的帶負載能力。輸出脈沖為5V , 輸出占空比為2:3 設(shè)計電路如下圖：由q=(R5+R18)/(R5+2R18) 得：R5=R18；又 T=(R5+2R18)*C*In2=1；取C=,則代入上式得到3R5*C*In18=1；R5=R18=。其調(diào)制頻率為38hz接受距離一般為十米左右。也就是說，當接收到與cx20106A濾波器中心頻率相符的紅外光信號時，其輸出端7腳就輸出地電平。R2位前置放大器的反饋電阻，改變R2的大小，可以調(diào)整放大器增益。C2位檢波電容。VD為紅外光接受二極管，也可以用紅外光接受三極管，具體接發(fā)是集電極接cx20106A的1腳，發(fā)射集接地。（2）?。ǎ?。（4）電壓增益77~79dB。（6）濾波器中心頻率f0為30~60khz。 可見光傳感器電路在設(shè)計中用可見光傳感器來判斷門的開關(guān)狀態(tài)電路圖如下：如上圖光電傳感器O1和O2的承受電壓：,當有光線照射時原邊電流允許電流：,原邊與副邊電流傳輸比：1：1，沒有光線照射時，原邊電流幾乎為0。 門控電路利用三極管開關(guān)控制門鎖互動，高電平是三級管開關(guān)接通繼電器打開門，低電平開關(guān)關(guān)閉，繼電器不工作。又有：9013的放大倍數(shù)β=203，Ib50/203=,R11=R14()/=。在本設(shè)計中，設(shè)置三個開關(guān)鍵，1鍵、2鍵、3鍵。 指示燈電路1． 指示燈功能2． 指示燈電路參數(shù)計算電路圖如下LED D1的承受電壓： 允許電流：R12=R13=()/ =。又有：9013的放大倍數(shù)β=203，Ib50/203=,R()/=。進入原理圖設(shè)計窗口的步驟如下：（1）、首先進入Protel99系統(tǒng)，執(zhí)行File(文件)/New(新建)命令建立一個新的原理圖設(shè)計數(shù)據(jù)庫，或者打開一個已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)庫。（2）、建立或者打開一個文件后，執(zhí)行File(文件)/New(新建)命令（3）、新建文件將會打包在當前所創(chuàng)建的文件（原理圖設(shè)計數(shù)據(jù)庫文件）中，系統(tǒng)把系統(tǒng)默認文件名改為你所想生成文件名后，點擊圖標即可進入原理圖設(shè)計平臺，進行原理圖的設(shè)計與編輯。在執(zhí)行design/options后彈出的對話框中，選擇sheet options 選擇進行設(shè)置。 b、設(shè)置圖紙顏色（圖紙邊框底色）。Sheet是設(shè)置圖紙底紋顏色。 c、系統(tǒng)字體的設(shè)置。 d、電氣節(jié)點的設(shè)置。e、在document options 對話框中，選擇organization 則是進行文檔屬性，名稱，設(shè)計單位等進行設(shè)置。（有些不同的元件可能半截不同的元件庫，要根據(jù)自己所設(shè)計的原理圖選擇所要加載的元件庫，具體參照本網(wǎng)站上有關(guān)具體說明。加入元件庫后即可在編輯區(qū)內(nèi)進行元件放置與元件屬性的修改了。如果要修改元件的屬性，可以直接雙擊所要修改的元件，在彈出的對話框中對所要修改有項進行修改。（8）、對元件位置調(diào)整好以后，即可以對元件進行連線，放線可以直接點擊所想連接元件的管腳，然后按住不放，拖動到另下個元件的所需連接的管腳上，線自然就連接上了。若要進行電路圖錯誤檢查，可以使用命令Tools/ERC打開對話框，進行錯誤檢查設(shè)置。ERC Options操作框的設(shè)置。Unconnected net labels 檢查繪圖頁中是否有不連接到其它電氣對象的網(wǎng)絡(luò)標識。（若有重號，可以通過Tools/Annotate對元件進行重新編號）。Ａdd error markers 設(shè)置圖紙上有錯誤或獲情況的位置上放置錯誤標記。（10）、如果通過以上的檢查，則可以生成網(wǎng)絡(luò)表。 電路板的印制隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展和新型電子元器件的不斷涌現(xiàn)，現(xiàn)代電子電路已經(jīng)變得愈來愈復(fù)雜。設(shè)計中使用的protel99軟件是一個功能強大的電路CAD軟件。設(shè)計者可以運行各種服務(wù)器程序組件。Protel99的客戶程序還提供黑設(shè)計者一些基本的使用資源，如菜單、快捷鍵、工具欄、狀態(tài)欄、工具管理等，設(shè)計者對這些資源可以自由定義，建立便于自己使用的菜單、快捷鍵、工具欄等。印刷電路板是整個通訊協(xié)議卡系統(tǒng)中器件、信號線、電源線的高密度集合體，印刷電路板設(shè)計的好壞與否對抗干擾能力有很大影響，所以印刷電路板設(shè)計決不單是器件、線路的簡單布局安排，同時還必須符合抗干擾的設(shè)計原則。手工布局的優(yōu)點是：設(shè)計者可以完全按照電路工作的實際要求來進行元件的布局，所生成的元件布局可以符合實際要求，也利于后面的布線操作。元件的布局首先要考慮PCB尺寸的大小。在確定PCB尺寸后，再確定特殊元件的位置。在確定特殊元件的位置時要遵循以下的原則：(1) 盡可能的縮短高頻元器件之間的連線，設(shè)法減少它們的分布參數(shù)和互相間的電磁干擾。 (2) 一些元件或?qū)Ь€之間可能有較高的電位差，應(yīng)加大它們之間的距離，以免放電引起短路。(2) 以每個功能電路的核心元件為中心，圍繞它進行布局。盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。(3) 位于電路板邊緣的元器件，與電路板邊緣一般不小于2mm。 布線布線是重要的抗干擾措施，本設(shè)計中首先對電源線進行手工布線，緊接著對電路板的其他部分進行自動布線，最后再對整個電路的布線進行手工修改。最好加線間地線，以免發(fā)生反饋耦合。對于集成電路，尤其是數(shù)字電路，～。尤其是電源線和地線。如有可能，接地線應(yīng)在2～3mm以上。對于集成電路。此外，盡量避免使用大面積的銅箔，否則，長時間受熱時，容易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象。這樣有利于排除銅箔與基板粘合劑受熱產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體。若線路板上既有邏輯電路又有線性電路，應(yīng)使它們盡量分開。高頻電路宜采用多點串聯(lián)接地，地線應(yīng)短而粗。同時，調(diào)試工作的順利與否也可以一定程度上的反映出前期設(shè)計工作的質(zhì)量。但大體上可以分為硬件調(diào)試和軟件調(diào)試。晶振的頻率較高，應(yīng)將示波器的頻率調(diào)高，觀察是否有5V方波，如果能觀察到方波，則表示系統(tǒng)正常；在調(diào)試89C55的外圍電路時，檢測24c02﹑imp813l及開股開關(guān)電路是否能正常工作。第五章：總結(jié)在老師的精心指導(dǎo)下，經(jīng)過自己的努力，基本上完成了畢業(yè)設(shè)計所要求的內(nèi)容。經(jīng)過三個多月的學(xué)習(xí)和工作，我覺得這次設(shè)計很好的把以前所學(xué)的理論知識結(jié)合到實踐中，特別是通過設(shè)計，充分理解啦單片機的結(jié)構(gòu)，性能，功能等理論知識在實踐中的應(yīng)用，加強了對所學(xué)知識的理解和掌握。在這次設(shè)計過程中遇到很多書本上沒