【正文】 拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出4TTL 門電流。 P1 口管教寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。 P2 口： P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4個 TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫入 1 是，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時， P2 口的管教被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2口當(dāng)用于外 部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2 口輸出地址的高八位。在給出地址時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)進行讀寫時， P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P3 口： P3 口管腳是 8 個帯內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL 門電流。當(dāng) P3 口寫入后，他們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3口也可作為輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如表 31 所示： 表 31 單片機各管腳功能 口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1 (外部中斷 1) T0 (計時器 0外部輸入 ) T1（計時器 1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時， ALE 端以不變的頻率表周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩 器頻率的 1/定時目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 ， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX,MOVC 指令時 ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。乳溝微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。，在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖 當(dāng)車輛處于行駛 狀態(tài)時，該系統(tǒng)通過測速傳感器時刻監(jiān)測車輛速度，需要測速傳感器來測量速度傳送到單片機中，為了減少系統(tǒng)誤差和信號的 干擾，實現(xiàn)非接觸測量需要東北林業(yè)大學(xué)本科設(shè)計 8 在單片機和測速傳感器之間加上一個 光電耦合單元 [3]。對于單片機 需要穩(wěn)定的電壓，最后采集的速度與設(shè) 定的速度送往液晶屏，相比較，超速就需要報警，由此 需要電源單元 ，如圖 34 所示。 圖 34 超速報警系統(tǒng)總框圖 汽車超速報警器的硬件設(shè)計將車速傳感器產(chǎn)生的車速信號送入光電耦合器耦合單元，得到一個與車速信號頻率一致的信號，送入單片機記數(shù)。記 數(shù)滿后與單片機內(nèi)部設(shè)定值相比較。如果超過了預(yù)設(shè)值則可判斷汽車超速，蜂鳴器報警提示。系統(tǒng)以 AT89C51單片機為核心，由電源單元、光電耦合器單元、調(diào)速單元和聲光報警單元組成。 電源單元 電源單元由三端集成穩(wěn)壓器 W7805 組成，如圖 35 所示。三端穩(wěn)壓器由啟動電路、基準電壓電路、采樣比較放大電路、調(diào)整電路和保護電路等部分組成。 UI CI CO UO 圖 35 電源單元 電容 C 用來抵消因輸入線太長 而產(chǎn)生的電感效應(yīng)，防止產(chǎn)生自激振蕩，連線不長時可以不用，容量一般在 [4]。用來 消除 高頻噪聲和改善輸出的瞬態(tài)特性，即在負載電流變化時不致引起輸出端產(chǎn)生較大的波動。當(dāng)電路 的輸入端大于 5V 時，輸出端輸出穩(wěn)定的 5V電壓。 光電耦合器單元 光電耦合器是以光為媒介，傳輸信號的一種電 光 電轉(zhuǎn)換期間，由發(fā)光源和受光器組成，如圖 36 所示。車速傳感器信號位于高電平時，發(fā)光源發(fā)光并控制受光器導(dǎo)通，則受光器輸出端產(chǎn)生與車速傳感器頻率一致的電壓信號。采用光信號電耦合器 PC817 傳輸車速信號的目的 是為了隔離車速傳感器與單片機的直接聯(lián)系，消除車速傳感器信號對單片機的不利影響。車速傳感器產(chǎn)生的是恒流低阻抗信號，電壓值受外部負載的影響報警單元 測速傳感器 光電耦合單元 AT89C51 單片機 電源 單元 顯示單元 W78055 錯誤 !使用“開始”選項卡將 標(biāo)題 1,章標(biāo)題 (有序號 ) 應(yīng)用于要在此處顯示的文字。 錯誤 !使用“開始”選項卡將 標(biāo)題 1,章標(biāo)題 (有序號 ) 應(yīng)用于要在此處顯示的文字。 9 大。車速傳感器信號送入單片機 T0 端口后，其高電平電壓值迅速有 9V 下降為 ，而 T0 端口需要的最低識別電壓為 2V。 +5V 方波信號 + 1 2 1發(fā)光源 2受光器 圖 36 信號耦合電路 蜂鳴報警單元 壓電式蜂鳴器約需 10mA 的驅(qū)動電流，因此可以用系 列集成電路 7406 或 7407 低電平驅(qū)動 , 驅(qū)動器的輸入端接 89C51 的 。當(dāng) 輸出高電平 1 時， 7406 的輸出為低電平 0，使蜂鳴器引線獲得接近 5V 的直流電壓，而產(chǎn)生蜂鳴音。當(dāng) 端輸出低電平0 時， 7406 的輸出端升高的約 +5V，壓電蜂鳴器兩引線間的直流電壓降接近于 0V，發(fā)生停止。我們用單片機的 與蜂鳴器相連，輸出高電平，則報警。 電路的連接 霍爾傳感器與單片機的連接 霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種 磁場傳感器 [5]?；魻栃?yīng)是磁電效應(yīng)的一種，這一現(xiàn)象是霍爾（ 18551938）于 1879 年在研究金屬的導(dǎo)電機構(gòu)時發(fā)現(xiàn)的。后來發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體、導(dǎo)電流體等也有這種效應(yīng)，而半導(dǎo)體的霍爾效應(yīng)比金屬強得多，利用這現(xiàn)象制成的各種霍爾元件，廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動化技術(shù)、檢測技術(shù)及信息處理等方面?；魻栃?yīng)是研究半導(dǎo)體材料性能的基本方法。通過霍爾效應(yīng)實驗測定的霍爾系數(shù)，能夠判斷半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型、載流子濃度及載流子遷移率等 重要參數(shù) [6]。 霍爾傳感器檢測轉(zhuǎn)速示意圖如圖 37 所示。在非磁材料的圓盤邊上粘貼一塊磁鋼，霍爾傳感器固定在圓盤外緣附近。圓盤每轉(zhuǎn)動一圈，霍爾傳感器便輸出一個脈沖。通過單片機 測量產(chǎn)生的脈沖頻率就可以得出 圓盤的轉(zhuǎn)速 [7]。沒有磁鋼時輸出高電平，有磁鋼時輸出低電平。 東北林業(yè)大學(xué)本科設(shè)計 10 圖 37 霍爾傳感器測速示意圖 單片機與報警器連接 1KR1Q1BFQ311KR2D2LEDGREED1LEDREDLS1SpeakerVCC39383736353433322122232425262728101112131415161712345678EA31ALE30PSEN29RST9XTAL119XTAL218U2AT89C51 圖 38 聲光式報警電路 單片機與 LCD 顯示電路連接 顯示電路由 MAX7219 芯片完成， MAX7219 是一種高集成化的串行輸入 /輸出的共陰極LED 顯示驅(qū)動器。它連接微處理器與 8 位數(shù)字的 LCD 顯示 [9]。其上包括一個片上的 B 型BCD 編碼器、多路掃描回路、段字驅(qū)動器，而且還有一個 8*8 的靜態(tài) RAM 用來存儲每一個數(shù)據(jù)。只有一個外部寄存器用來 設(shè)置各個 LCD 的段電流。一個方便的四線串行接口可以連接所有通用的微處理器。每個數(shù)據(jù)可以尋址在更新時不需要改寫所有的顯示。MAX7219 同樣允許用戶對每一個數(shù)據(jù)選擇編碼或者不編碼。整個設(shè)備包含一個 150 微安的低功耗關(guān)閉模式，模擬和數(shù)字亮度控制，一個掃描限制寄存器允許用戶顯示 18 位數(shù)據(jù)，還有一個讓所有 LCD 發(fā)光的 檢測模式 [10]。顯示電路輸出位選信號，從每個 LCD 公共陰極吸入電流，吸收顯示器共陰極電流的 位驅(qū)動線 [11]。其最大值可達 500 毫安，關(guān)閉狀態(tài)時，輸出 +VCC。 錯誤 !使用“開始”選項卡將 標(biāo)題 1,章標(biāo)題 (有序號 ) 應(yīng)用于要在此處顯示的文字。 錯誤 !使用“開始”選項卡將 標(biāo)題 1,章標(biāo)題 (有序號 ) 應(yīng)用于要在此處顯示的文字。 11 圖 39 LCD顯示電路連接圖 計數(shù)器可以統(tǒng)計輸入脈沖的個數(shù)，可以用其來統(tǒng)計汽車輪子在 1s 內(nèi)的轉(zhuǎn)動圈數(shù)，本電路采用兩片十進制計數(shù)器組成模值位 100 的計數(shù)器。鎖存器的作用是在 1s 信號結(jié)束后將計數(shù)器的狀態(tài)鎖存病送至譯碼顯示器。 直到新的信號到來為止，以保證顯示器能穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)。選用 8D 鎖存器可以完成上述功能，當(dāng)時鐘脈沖