【正文】 復位檢測電路 沈陽大學畢業(yè)設計（論文） No 14 復位檢測電路 AT89C2051 單片機與其它微控制器一樣，在啟動時都需要復位，讓系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，從初始態(tài)開始工作。當系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時，且振蕩器穩(wěn)定后，如果 RST 引腳上有一個高電平并維持 2 個機器周期（ 24 個振蕩 周期），則 CP U 就可響應并將系統(tǒng)復位。在本設計中，采用上電自動復位，如圖 3 所示。 圖 3 復位檢測電路 沈陽大學畢業(yè)設計（論文） No 15 直流電機驅(qū)動 圖 4 DC 電機驅(qū)動電路 單片機通過 的輸出控制電機的啟動與停止，如圖 4 所示。電路中用光耦 P521 實現(xiàn)了單片機與感性負載與電機的隔離，大大增強了系統(tǒng)的抗干擾能力 [ 9]。為了使打印出的字符效果更好，我們在 G1 和 VCC 之間串入了 D1，用以降低電機兩端的電壓，使其電壓稍低于線圈的 電壓。 沈陽大學畢業(yè)設計（論文） No 17 驅(qū)動放大電路 此模塊是整個電路中最重要、最核心的部分，其設計如圖 6 所示 。負載越重 ,就需要更大的驅(qū)動能力。如用單片機啟動一個繼電器 ,如果電流足夠當然可以驅(qū)動繼電器。如果要使一個小功率的 LED 發(fā)光當然不再需要用三極管來放大電流了。 為了加強驅(qū)動能力，在這里采用的是復合管的形式。 圖 6 驅(qū)動放大電路 1 沈陽大學畢業(yè)設計（論文） No 18 圖 7 驅(qū)動放大電路 2 光耦合器（ optical coupler，英文縮寫為 OC）亦稱光電隔離器，簡稱光耦。它對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用，所以，它在各種電路中得到廣泛的應用。光耦合器一 般由三部分組成：光的發(fā)射、光的接收及信號放大。這就完成了電 —光—電的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。 如圖 7 所示， 又由于光耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件，因而具有很強的共模抑制能力。在計算機數(shù)字通信及實時控制中作為信號隔離的接口器 件，可以大大增加計算機工作的可靠性。光耦合器是 70 年代發(fā)展起來產(chǎn)新型器件，現(xiàn)已廣泛用于電氣絕緣、電平轉(zhuǎn)換、級間耦合、驅(qū)動電路、開關電路、斬波器、多諧振蕩器、信號隔離、級間隔離 、脈沖放大電路、數(shù)字儀表、遠距離信號傳輸、脈沖放大、固態(tài)繼電器 (SSR)、儀器儀表、通信設備及微機接口中。 打印同步信號檢測 電機轉(zhuǎn)動時，感應線圈輸出幅值為 3V 的正弦波，經(jīng) 11 兩端送出到晶體管整形為方波后送入 ， 檢測此方波作為打印同步信號，以確保打印點之間距離相等。由圖可知： A、 C 打針是在方波降低到來時沖打， B、 D 打針在方波上升到來時沖打 [12]。目前 RS232 是 PC 沈陽大學畢業(yè)設計（論文） No 21 機與通信工業(yè)中應用最廣泛的一種串行接口。 RS232 采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊。典型的 RS232 信號在正負電平之間擺動，在發(fā)送數(shù)據(jù)時，發(fā)送端驅(qū)動器輸出正電平在 +5～ +15V，負電平在 5～ 15V 電平。接收器典型的工作電平在 +3～ +12V與 3～ 12V。所以 RS232 適合本地設備之間的通信。而 51系列單片機的 11 引腳是串口，連接 MAX232 的 TTL 電平端。圖中 C9 到 C12 四個電容構成電壓泵，功能是產(chǎn)生 +12V 和 12V 兩個電壓，提供給 RS232 串口電平的需要。 沈陽大學畢業(yè)設計（論文） No 22 4 芯片資料及主要功能 AT89C2051 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓、高性能 CMOS 8位單片機，片內(nèi)含 2k bytes 的可反復擦寫的只 讀程序存儲器（ PEROM）和 128bytes 的隨機數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術生產(chǎn)，兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲單元。 單片機的介紹及應用 單片機是一種集成在 電路 芯片，是采用 超大規(guī)模集成電路 技術把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器 CPU 隨機存儲器 RAM、 只讀存儲器 ROM、多種 I/O 口和中斷系統(tǒng)、定時器 /計時器 等功能（可能還包括顯示驅(qū)動電路、 脈寬調(diào)制 電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、 A/D 轉(zhuǎn)換器 等電路）集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的 計算機系統(tǒng) 。 沈陽大學畢業(yè)設計（論文） No 23 芯片功能介紹 AT89C2051 提供一下標準功能： 2K 字節(jié) Flash 閃速存儲器， 128字節(jié)內(nèi)部 RAM， 15 個 I/O 口線，兩個 16 位定時 /計數(shù)器，一個 5 向量兩級中斷結構，一個全雙工串口通信口，內(nèi)置一個精密比較器，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路?？臻e方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM、定時 /計數(shù)器、串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 AT89C2051 可以采用下面 2 種方法開發(fā)應用系統(tǒng)： a、由于 89C2051 內(nèi)部程序存貯器為 Flash，所以修改它內(nèi)部的程序十分方便快捷，只要配備一個可以編程 89C2051 的編程器即可。當然這種調(diào)試不能夠了解片內(nèi) RAM 的內(nèi)容和程序的走向等有 關信息。 沈陽大學畢業(yè)設計（論文） No 24 內(nèi)部結構 AT89C2051 是 一 帶 有 2K 字 節(jié) 閃 速 可 編 程 可 擦 除 只 讀 存 儲 器（ EEPROM）的低電壓，高性能 8 位 CMOS 微處理器。通過在單塊芯片上組合通用的 CPLI 和閃速存儲器， ATMEL 的AT89C2051 是一強勁的微型處理器，它對許多嵌入式控制應用提供一定高度靈活和成本低的解決辦法。空閑方停止 CPU 工作但允許 RAM、定時器 /計數(shù)器、串行工作口和中斷 系統(tǒng)繼續(xù)工作。 沈陽大學畢業(yè)設計（論文） No 25 引腳功能說明 圖 10 AT89C2051 引腳圖 AT89C2051 是一個有 20 個引腳的芯片，引腳圖如圖 10 所示。其引腳主要功能如下： P1 口： P1 口是一組 8 位雙向 I/O 口， — 提供內(nèi)部上拉電阻， 和 內(nèi) 顯示桌面 .scf 部無上拉電阻，主要是考慮它們分別是內(nèi)部精密比較器的同相輸入端（ AIN0）和反相輸入端（ AIN1），如果需要在外部接上拉電阻， P1 口輸出緩沖可吸收 20mA 電流并可直接驅(qū)動 LED。 P1 口還在 Flash 閃速編程及程序校驗是就受代碼數(shù)據(jù)。 沒有引出，它作為一個通用 I/O 口但是不可訪問，但可作為固定 輸入片內(nèi)比較器的輸出信號， P3 口緩沖器可吸收 20mA 電流。作輸入端時，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流。并且還用于實現(xiàn) AT89C2051 特殊的功能，如表 1 所示： 表 1 P3 口特殊功能 I/O 引腳 功能特性 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） INT0（外中斷 0） INT1（外中斷 1） T0（定 時 /計數(shù)器 0 外部輸入） T1（定時 /計數(shù)器 1 外部輸入） RST:復位輸入。 XTAL1:振蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端 [15]。 沈陽大學畢業(yè)設計（論文） No 27 芯片 主要性能 和 MCS51 產(chǎn)品兼容； 2KB 可重編程 FLASH 存儲器（ 10000 次）； 電壓范圍； 全靜態(tài)工作： 0Hz24MHz； 2 級程序存儲器保密鎖定； 128*8 位內(nèi)部 RAM； 15 條可編程 I/O 線； 兩個 16 位定時器 /計數(shù)器； 6 個中斷源； 可編程串行通道； 1高精度電壓比較器（ ， ， ）； 1直接驅(qū)動 LED 的輸出端口 [16]。此時，片內(nèi) RAM 和所有特殊功能寄存器的內(nèi)容 保持不變。 和 在不使用外部上拉電阻的情況下應設置為 “0”，或者在使用上 拉 電 阻 的 情 況 下 設 置 為 “1”。在這種情況下片內(nèi)硬件禁止對內(nèi)部 RAM 的讀寫，但允許對端口的訪問，要消除硬件復位終止空閑模式對端口意外寫入的可能，原則上進入空閑模式指令的下一條指令不應對端口引腳或外部存儲器進行訪問。退出掉電模式的唯一方法是硬件復位，復位后將重新定義全部特殊功能寄存器但不改變 RAM 中的內(nèi)容，在 VCC 恢復到正常工作電平前，恢復應無效，且必須保持一定時間以使振蕩器重啟并穩(wěn)定工作。 Flash 閃速存儲器： AT89C2051 是在擦除狀態(tài)下（即所有單元內(nèi)容均為 FFH 時）用 2K字節(jié)的片內(nèi) PEROM 代碼存儲陣列進行封裝微控制器，其程 序存儲器是可反復編程的 [17]。 Flash 閃速存儲器的編程和校驗電路圖如圖 11 和圖 12 所示： 沈陽大學畢業(yè)設計（論文） No 29 圖 11 編程電路 圖 12 校驗電路 內(nèi)部地址計數(shù)器： AT89C2051 內(nèi)部包含一個 PEROM 編程地址計數(shù)器，它總在 RST上升沿到來時復位到 000H，并在 XTAL1 引腳上出現(xiàn)正跳變脈沖時進行加 1 計數(shù)。蝸桿的轉(zhuǎn)動一方面通過凸輪帶動走紙機構走紙，另一方面驅(qū)動色帶移動。打印針從方波的第 1個高電平信號到第 96 個低電平信號按 ABCD 的次序循環(huán)打印，直至完成一點行的打印任務。 圖 13 沖打次序 57 點陣： M150Ⅱ 微型打印機為機械式點陣打印機芯，其打印頭上有四個電磁鐵打針，水平安裝在同一滑架上。打印頭返回時，自動步 沈陽大學畢業(yè)設計（論文） No 31 進送紙，打印頭往返 10 次可打印出 57 點陣 16 個字符，并且空 3 行點行，如圖 14 所示。每個字符相隔 ，空 3 行點行的距離為 。 圖 15 打印格式 【單位： mm】 每個字符由 57 點陣組成，每個字符右側(cè)空一點列，每行字符下面空一點行。如圖16 所示。即字符 “廣 ”可以定義為 02H， 7CH， 40H， C0H， 40H， 00H。 程序設計 打印 57 點陣字符的時序圖如圖 17 所示，首先由脈沖寬度為定時信號 Tn—Tn+1 的打印脈沖 Pn 激勵打印針 A 工作，然后由脈沖寬度為定時信號 Tn+1—Tn+2 的打印脈沖 Pn+1 激勵打印針 B 工作，同樣的打印針 C 被打印脈沖 Pn+2 激勵工作，打印針 D 被打印脈沖 Pn+3 激勵工作，接著打印針 A 再次被打印脈沖 Pn+4 所激勵。 沈陽大學畢業(yè)設計（論文） No 33 圖 17 打印時序圖 系統(tǒng)控制軟件首要包括：主程序、打印機是否在線的子程序、判斷是何種機型的子程序、判斷滑架到達最左端的子程序、讀取數(shù)據(jù)的子程序和走紙與打印的子程序、通訊子程序等 ,其主程序流程框圖如圖18 所示。關閉輸出。INT1 置為下降沿觸發(fā)中斷 SETB IT0 SETB EX1 。開啟接收 MOV 20H,00H SETB TOTAL_BIT MOV RD_TXD,00H MOV P3,0FFH ACALL DELL_5S MAIN0: ACALL QING_LING MAIN1: SETB ES SETB EA MOV TMOD,26H MOV