【正文】 接元器件的選取 （ 1） 為保證負載開路時 IOmin≥ 5mA,R1max=UREF/5mA=250Ω ,取 240Ω。 （ 2） Uomax=37V,RP 為調節(jié)電阻，代入 Uo 和 R1，求得 RP 值為 ，用10kΩ的 可調電位器。 （ 3） C1為輸入端濾波電容，取 2200uF/25V。 C2 是為了減小 R2 兩端波紋電壓而設置的，一般取 10uF/25V。 C3 是為了防止輸出端負載呈感性時可能出現(xiàn)的阻尼振蕩，取 220uF/25V[7]。 （ 4） VD VD6 是保護二極管，穩(wěn)壓器正常工作時，該二極管處于截止狀態(tài)； VD5用于防止輸入短路時 C3 反向放電損壞穩(wěn)壓器； VD6 用于防止輸出短路時 C2通過調整端放電而損壞穩(wěn)壓器，可選普通整流二極管 IN4007。 （ 5） R LED 組成電源指示電路， R2 選用 ， LED 用 5mm的發(fā)光二極管。 10 4 控制部分原理 控制電路主要組成部分為 單片機 AT89S52， 通過 AT89S52 與 nRF401 進行串行通信，并用其 控制 nRF401 的 TXEN 端，來調整 收發(fā)狀態(tài) 。 AT89S52 還控制 液晶屏的顯示和按鍵 等 一些 工作 。 AT89S52 功能介紹 AT89S52 是一個低功耗高性能單片機， 40 個引腳， 32個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，片內含 8k bytes 的可重復編程的 Flash 存儲器 (ROM)和 256 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）， 3個 16位可編程定時計數(shù)器， 1 個全雙工 串行通信口，器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準 MCS51指令系統(tǒng)。 AT89S52可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和 Flash 存儲器結合在一起，特別是可反復擦寫的 Flash 存儲器可有效地降低開發(fā)成本。 內部結構 AT89S52單片機包含中央處理器、程序存儲器 (ROM)、數(shù)據(jù)存儲器 (RAM)、定時 器/計數(shù)器、并行 I/O 口、串行 I/O 口和中斷系統(tǒng)等幾大單元 以 及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線三大總線 構成。圖 41 為 AT89S52 內部框圖 [8]。 圖 41 AT89S52 內部框圖 外部中斷 P0 P1 P2 P3 輸入 /輸出端口 定時器輸入 中斷控 制 外 部擴 充最大至64KB 8KB ROM 外 部擴 充最大至64KB 256B RAM CPU OSC 控制總線 4 個 I/O PORT 串行 I/O 口 TIMER0← T0 TIMER1← T1 TIMER2← T2 TXD RXD 11 引 腳功能 （ 1） P0 口 有三個功能： 外部擴充存儲器時，當作數(shù)據(jù)總線（ D0D7）。 外部擴充存儲器時，當作地址總線（ A0A7）。 不擴充時，可做一般 I/O 口使用，但內部無上拉電阻，作為輸入或輸出時應在外部接上拉電阻。 （ 2） P1 口 只做 I/O 口使用，其內部有上拉電阻。 （ 3） P2 口 有兩個功能： 擴充外部存儲器時，當作地址總線（ A8A15）使用。 做一般 I/O 口使用，其內部有上拉電阻。 （ 4） P3 口 有兩種 功能： 除了作為 I/O 口使用外（內部有上拉電阻），還有一些特殊功能，如表 41 所示： 表 41 端口引腳的特殊功能 端口的引腳 特殊功能 端口的引腳 特殊功能 RXD（串行輸入口） T0（ TIME0 的外部輸入腳） TXD（串行輸出口） T1（ TIME1 的外部輸入腳） INT0（外部中斷） WR（外部 RAM 的寫入控制信號） INT1（外部中斷） RD（外部 RAM 的讀取控制信號） （ 5） VCC：電源 +5V （ 6） GND：接地 （ 7） RST/VPD ：此腳為高電平時（約兩個機器周期），可將 CPU復位。 （ 8） ALE/PROG：地址瑣存使能信號端。 在系統(tǒng)擴展時， ALE 用于控制 P0 口輸出的低 8 位地址送入鎖存器鎖存起來，以實現(xiàn)低位地址和數(shù)據(jù)的分時傳送。此外由于 ALE 是以六分之一晶振頻率的固定頻率輸出的正脈沖，因此也可作為外部時鐘或外部定時脈沖使用。 （ 9） PSEN:程序儲存使能端。 在讀外部 ROM 時， PSEN 有效（低電平），以實現(xiàn)外部 ROM 單元的讀操作。 （ 10） EA/VPP:訪 問程序存儲器控制信號 端 。當 EA /VPP 信號為低電平時，對 ROM的讀操作限定在外部程序存儲器；而當 EA/VPP 為高電平時，則對 ROM 的讀操作是從內部程序存儲器開始，并可延續(xù)至外部程序存儲器。 （ 11） XTAL1 XTAL2:接石英晶體振蕩器。機器周期 =石英晶體 12。 AT89S52 引腳如圖 42所示 12 P 1P 2P 3P 4P 5P 6P 7P 8P ( T 0)14P ( T 1)15E A / V P P31X T A L 119X T A L 218R S T9P ( R D )17P ( W R )16P 39P 38P 37P 36P 35P 34P 33P 32P 21P 22P 23P 24P 25P 26P 27P 28A L E / P R O G30P S E N29P ( R X D )10P ( T X D )11P ( I N T 0)12P ( I N T 1)13GND20V C C40 圖 42 AT89S52 引腳圖 串口通信 計算機的數(shù)據(jù)傳送共有兩種方式：并行數(shù)據(jù)傳送和串行數(shù)據(jù)傳送。 并行數(shù)據(jù)傳送的特點是：各數(shù)據(jù)位同時傳送，傳送速度快、效率高。但并行數(shù)據(jù)傳送有多少數(shù)據(jù)位就需要多少根數(shù)據(jù)線，因此傳送成本高。并 行數(shù)據(jù)傳送的距離通常小于 30米，在計算機內部的數(shù)據(jù)傳送都是并行的。 串行數(shù)據(jù)傳送的特點是：數(shù)據(jù)傳送按位順序進行，最少只需一根傳輸線即可完成，成本低但速度慢。計算機與外界的數(shù)據(jù)傳送大多數(shù)是串行的，其傳送的距離可以從幾米到幾千公里。 通常把計算機與其外界的數(shù)據(jù)傳送稱之為通信，因此提到通信就是指串行通信，串行通信又分為異步和同步兩種方式。在單片機中使用的串行通信都是異步方式。 串口通信方式 AT89S52串行口可設置四種工作方式，可有 8位、 10 位和 11位幀格式。本系統(tǒng)中， AT89S52采用 串行口工作于 方式 1，即 每 幀 10位的異步通信格式： 1位起始位，8 位數(shù)據(jù)位（低位在前） ， 1 位停止位。 當 SM0=0， SM1=1 時，串行口選擇方式 1。其幀 格式為 [9]： 圖 43 幀格式圖 停止 起始 D6 D7 D0 D1 D2 D3 D4 D5 13 串行通信控制器 （ 1）串行控制寄存器 SCON SCON 是 AT89S52 的一個可位尋址的專用寄存器，用于串行數(shù)據(jù)通信的控制。單元地址 98H，位地址 9FH98H。 寄存器內容 [10]及位地址如表 41 所示 。 表 41 寄存器內容及位地址 位地址 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H 位符號 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI 各位功能說明如下： ① SM0、 SM1：串行口工作方式選擇位。 ② SM2：多機通信選擇位。 ③ REN：串行口允許接收位?！?1’時允許接收，‘ 0’時禁止接收。 ④ TI： 串行口發(fā)送中斷標志位。在方式 1 中，于發(fā)送停止位之前，由硬件置位。因此 TI=1，表示 幀 發(fā)送結束。 ⑤ RI： 串行口接收中斷標志位。在方式 1 中，當接收到停止位時，該位由硬件置位。 RI=1，表示 幀 接收結束。 （ 2）電源控制寄存器 PCON PCON 的地址為 87H，該 寄存器的最高位（ SMOD）是串行口 波特率 的倍增位，當SMOD=1 時，串行口 波特率 加倍。系統(tǒng)復位時， SMOD=0。 寄存器內容及位地址如表 42 所示 。 表 42 電源控制寄存器內容 位序 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 位符號 SMOD GF1 GF0 PD ID （ 3）中斷允許寄存器 IE 在 IE 中， ES 位為串行中斷允許控制位。 ES=0 時禁止串行中斷， ES=1 時允許串行中斷。 寄存器內容及位地址如表 43 所示 。 表 43 中斷允許寄存器內容 位地址 0AFH 0AEH 0ADH 0ACH 0ABH 0AAH 0A9H 0A8H 位符號 EA ES ET1 EX1 ET0 EX0 14 （ 4） 串行數(shù)據(jù)緩沖器 (SBUF) 串行數(shù)據(jù)緩沖器 SBUF 的地址為 99 H，用來存放需發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)，它由兩個獨立的寄存器組成，一個是發(fā)送緩沖器，另一個是接收緩沖器，它們占用同一地址（ 99H）。當執(zhí)行寫 SBUF 指令時，數(shù)據(jù)寫入到串行口發(fā)送緩沖器中，讀 SBUF 就是讀串行口接收緩沖器。 串行工作方式 1 （ 1）數(shù)據(jù)發(fā)送與接收 [11] 方式 1 的數(shù)據(jù)發(fā)送是由一條寫發(fā)送寄存器（ SBUF）的指令開始，隨后在串行口由硬件自動加入起始位和停止位，構成一個完整的幀格式，然后在移位脈沖的作用下，由 TXD 端串行輸出。一個字符幀發(fā)送完后，使 TXD 輸出線維持在“ 1”狀態(tài)下，并將 SCON 寄存器的 TI 置“ 1”，通知 CPU可以接著發(fā)送下一個字符。 接收數(shù)據(jù)時， SCON 的 REN 位應處于允許接收狀態(tài)（ REN=1）。在此前提下，串行口采樣 RXD 端，當采樣從“ 1”向“ 0”的狀態(tài)跳變時，就認定是接收到起始位。隨后在移位脈沖的控制下，把接收到的數(shù)據(jù)位移入接收寄存器中。直到停止位到來之后置位中斷標志位 RI，通知 CPU從 SBUF 取走接收到的一個字符。 (2) 波特率的設定 其中 計數(shù)初值為 X， fosc 為晶振頻率， SMOD 為 PCON 寄存器最高位的值。 波特率???? 384 2256 S M O Dfos cX （ 41） 15 5 液晶顯示部分 本設計的液晶顯示部分主要使用 OCM128642型號的液晶顯示模塊。 OCM128642 液晶顯示模塊 功能簡介 OCM128642液晶顯示模塊 是 128X64 點陣型液晶顯示模塊，可顯示各種字符及圖形，可與 CPU 直接接口，具有 8位標準數(shù) 據(jù)總線、 6條控制線及電源線。采用 KS0108控制 IC。 引腳功能 OCM128642的管腳功能 [12]如表 51所示。 表 51 OCM128642管腳說明 管腳號 管腳 說明 1 VSS 邏輯電源地 。 2 VDD 邏輯電源 +5V。 3 V0 LCD 調整電壓，應用時接 10K 電位器可調端 。 4 RS 數(shù)據(jù) /指令選擇：高電平：數(shù)據(jù) D0D7 將送入顯示 RAM。 低電平：數(shù)據(jù) D0D7將送入指令寄存器執(zhí)行 。 5 R/W 讀 /寫選擇：高電平：讀數(shù)據(jù)；低電平 ：寫數(shù)據(jù)。 6 E 讀寫使能，高電平有效，下降沿鎖定數(shù)據(jù)。 7 DB0 數(shù)據(jù)輸入輸出引腳。 8 DB1 數(shù)據(jù)輸入輸出引腳。 9 DB2 數(shù)據(jù)輸入輸出引腳。 10 DB3 數(shù)據(jù)輸入輸出引腳。 11 DB4 數(shù)據(jù)輸入輸出引腳。 12 DB5 數(shù)據(jù)輸入輸出引腳。 13 DB6 數(shù)據(jù)輸入輸出引腳。 14 DB7 數(shù)據(jù)輸入輸出引腳。 15 CS1 片選擇信號，高電平時選擇左半屏。 16 CS2 片選擇信號，高電平時選擇右半屏。 17 RET 復位信號，低電平有效。 18 VEE LCD 驅動 ，負電壓輸出，對地接 10K 電位器 19 LEDA 背光電源 ,LED+（ 5V）。 20 LEDK 背光電源 ,LED（ 0V）。 最大工作范圍 邏輯工作電壓 (Vcc)： ～ 工作溫度 (Ta)： 0～ 55℃ (常溫 ) / 20～ 70℃（寬溫） 16 指令 描述 （ 1）顯示開 /關設置 表 52 顯示開關指令 R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 L L L L H H H H H H/L 功能：設置屏幕顯示開 /關。 DB0=H，開顯示； DB0=L，關顯示。不影響顯示 RAM（ DD RAM）