- 相關(guān)推薦
單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告
在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，報(bào)告的適用范圍越來(lái)越廣泛，寫報(bào)告的時(shí)候要注意內(nèi)容的完整。那么大家知道標(biāo)準(zhǔn)正式的報(bào)告格式嗎？下面是小編為大家收集的單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告，僅供參考，歡迎大家閱讀。
單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 1
一、實(shí)習(xí)目的
目前單片機(jī)上網(wǎng)技術(shù)是一個(gè)熱門技術(shù)，很多高校學(xué)生選擇與此相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，同時(shí)高校也有與此相關(guān)的項(xiàng)目。通過(guò)對(duì)一只正規(guī)產(chǎn)品GWL-100單片機(jī)學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)板的安裝、焊接、調(diào)試、了解電子產(chǎn)品的裝配全過(guò)程，訓(xùn)練動(dòng)手能力，掌握元器件的識(shí)別，簡(jiǎn)易測(cè)試，及整機(jī)調(diào)試工藝，從而有助于我們對(duì)理論知識(shí)的理解，幫助我們學(xué)習(xí)專業(yè)的相關(guān)知識(shí)。培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力，提高分析解決問(wèn)題能力的同時(shí)也培養(yǎng)同學(xué)之間的團(tuán)隊(duì)合作、共同探討、共同前進(jìn)的精神。本周實(shí)習(xí)具體目的如下：
1、學(xué)習(xí)并掌握Protel 99 SE軟件，在實(shí)操過(guò)程中能靈活使用該軟件。
2、熟悉手工焊錫的常用工具的使用及其維護(hù)與修理。
3、基本掌握手工電烙鐵的焊接技術(shù)，能夠獨(dú)立的完成簡(jiǎn)單電子產(chǎn)品的安裝與焊接。熟悉電子產(chǎn)品的安裝工藝的生產(chǎn)流程。
4、熟悉常用電子器件的類別、型號(hào)、規(guī)格、性能及其使用范圍。
5、了解電子產(chǎn)品的焊接、調(diào)試與維修方法。
二、實(shí)習(xí)內(nèi)容和要求
實(shí)習(xí)內(nèi)容:
1、對(duì)照原理圖講述整機(jī)工作原理；
2、對(duì)照原理圖看懂裝配接線圖；
3、了解圖上符號(hào)，并與實(shí)物對(duì)照；
4、根據(jù)技術(shù)指標(biāo)測(cè)試各元器件的主要參數(shù)；
5、講解焊接的操作方法和注意事項(xiàng)；
6、焊接練習(xí)；
7、分發(fā)與清點(diǎn)零件；
8、萬(wàn)用表的工作原理及其分類；
9、講解元器件的類別、型號(hào)、使用范圍和方法以及如何正確選擇元器件。
10、講解如何使用工具測(cè)試元器件
11、組裝、焊接與調(diào)試GWL-100單片機(jī)學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)板．
實(shí)習(xí)要求:
熟悉運(yùn)用Protel 99 SE軟件，學(xué)習(xí)理解并繪制萬(wàn)用表電原理圖，認(rèn)真細(xì)致地安裝焊接，排除安裝焊接過(guò)程中出現(xiàn)的`故障以在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成正規(guī)GWL-100單片機(jī)學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)板的安裝、焊接、調(diào)試及使用。
1、了解GWL-100單片機(jī)學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)板特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。
2、熟悉萬(wàn)用表裝配技術(shù)的基本工藝過(guò)程。
3、認(rèn)識(shí)液晶顯示器件。
4、根據(jù)技術(shù)指標(biāo)測(cè)試數(shù)字萬(wàn)用表的主要參數(shù)。
5、安裝制作GWL-100單片機(jī)學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)板。
三、實(shí)習(xí)設(shè)備及材料
(1)電烙鐵：由于焊接的元件多，所以使用的是外熱式電烙鐵，功率為30 w，烙鐵頭是銅制。
(2)吸錫工具，鑷子，螺絲批等必備工具。
(3)錫絲：由于錫它的熔點(diǎn)低，焊接時(shí)，焊錫能迅速散步在金屬表面焊接牢固，焊點(diǎn)光亮美觀。
GWL-100單片機(jī)學(xué)習(xí)板的主要硬件資源有：
(1）8路高亮LED發(fā)光管
可做交通燈、流水燈、信號(hào)輸出指示等實(shí)驗(yàn)。
(2）4位一體集成LED數(shù)碼管可做動(dòng)態(tài)掃描及靜態(tài)顯示實(shí)驗(yàn)，做時(shí)鐘、溫度、數(shù)值顯示等實(shí)驗(yàn)。
(3）8個(gè)獨(dú)立按鍵鍵盤檢測(cè)、按鍵控制實(shí)驗(yàn)。
(4）蜂鳴器模塊可做各種發(fā)聲、音樂(lè)、鬧鐘提醒及報(bào)警實(shí)驗(yàn)。
(5）一路繼電器繼電器是工控最常用器件之一，可以弱電控制強(qiáng)電器件，系統(tǒng)留有2路斷閉觸頭輸入輸出接口，可方便對(duì)接外部可控信號(hào)的輸入和輸出。
(6）DS18B20溫度傳感器可做溫度測(cè)量顯示和溫度檢測(cè)控制器等實(shí)驗(yàn)。
(7）DS1302時(shí)鐘芯片可做萬(wàn)年歷、定時(shí)器、鬧鐘等。
(8）EEPROM芯片AT24C02可學(xué)習(xí)I2C總線的讀寫、12C總線的程序編寫、可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存取。
(9）一體化紅外線遙控接收頭可練習(xí)編寫單片機(jī)的精確延時(shí)程序，可以做紅外線解碼實(shí)驗(yàn)、紅外遙控實(shí)驗(yàn)（鍵值顯示、遙控開(kāi)關(guān)、紅外線遙控器等。）
(10）字符顯示接口LCD1602液晶顯示模塊可顯示兩行字符，可實(shí)現(xiàn)字符移動(dòng)、閃爍顯示。
(11）文字圖形顯示接口LCD12864液晶顯示模塊可顯示英文、中文漢字、圖形及圖片。
(12）ISP接口支持AT公司的下載線，可以在線燒寫多種MCU程序，無(wú)需拔下芯片即可把程序固化到MCU內(nèi)部的EEPROM中，支持多種品牌芯片在線燒寫。
(13）MAX232串口通訊模塊可以與計(jì)算機(jī)串行通信，同時(shí)也可對(duì)STC單片機(jī)下載程序，還可以實(shí)現(xiàn)主從系統(tǒng)中多機(jī)互連，一口多用。其他元件包括以下
(1)電烙鐵：由于焊接的元件多，所以使用的是外熱式電烙鐵，功率為30 w，烙鐵頭是銅制。
(2)螺絲刀、鑷子等必備工具。
(3)錫絲：由于錫它的熔點(diǎn)低，焊接時(shí)，焊錫能迅速散步在金屬表面焊接牢固，焊點(diǎn)光亮美觀。
(4)電路板上的元件：二極管，三極管，電阻（排阻），電容（瓷片電容、電解電容），晶振，電位器，按鍵，數(shù)碼管，自鎖開(kāi)關(guān)，USB座，電源座，串行口，蜂鳴器，繼電器，芯片，紅外線收頭，ISP下載座,單雙排插針，芯片插座，跳線帽，USB電源器，串口線等等。
四、設(shè)計(jì)原理分析
GWL-100是一款具有編程、設(shè)計(jì)、調(diào)試、ISP下載等功能的單片機(jī)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，可以支持ATMEL 89S系列、89C系列等以51為內(nèi)核的單片機(jī)編程和實(shí)驗(yàn)。GWL-100全面適應(yīng)和滿足初學(xué)者的需求，可以使初學(xué)者在最短的時(shí)間里掌握單片機(jī)的基本編程、設(shè)計(jì)、調(diào)試等開(kāi)發(fā)技術(shù)。同時(shí)也是工程開(kāi)發(fā)技術(shù)人員開(kāi)發(fā)產(chǎn)品和項(xiàng)目的好幫手，是一款功能強(qiáng)、擴(kuò)展方便的學(xué)習(xí)單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)和調(diào)試開(kāi)發(fā)的好工具。系統(tǒng)功能特點(diǎn)
GWL-100學(xué)習(xí)板上集成了豐富的實(shí)驗(yàn)硬件資源和常用的接口電路：LED、數(shù)碼管、字符顯示、漢字及圖像顯示接口、鍵盤接口、串口通訊、串行FLASHI2C讀寫、蜂鳴器、繼電器、溫度傳感器、紅外遙控、電源電路，另外還可以擴(kuò)展各種功能模塊。
具體各零件有著其特殊功能，如蜂鳴器，單片機(jī)工作電壓為5V。一般使用USB接口供電，直接從USB接口獲取5V電源。當(dāng)電壓小于下限電壓值或大于上限電壓值時(shí)，蜂鳴器將報(bào)警。其他如加一個(gè)11.0592MHZ的晶振是為了以后做串口通信時(shí)和PC有相同的波特率。可用短路帽切換。
在板上除了最小系統(tǒng)外還有鍵盤輸入、數(shù)碼管、LCD、I2C存儲(chǔ)器。它們的數(shù)據(jù)接口和電源接口也是完全獨(dú)立的。其它的功能都準(zhǔn)備在以后通過(guò)上方的接口另外用板子擴(kuò)展。
單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 2
一、生產(chǎn)實(shí)習(xí)的目的和意義：
生產(chǎn)實(shí)習(xí)是培養(yǎng)本科學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，提高實(shí)際動(dòng)手操作能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。本專業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)旨在使學(xué)生廣泛了解實(shí)際電子產(chǎn)品生產(chǎn)的全過(guò)程，熟悉電子產(chǎn)品的主要技術(shù)管理模式，并在實(shí)習(xí)的操作過(guò)程中學(xué)習(xí)、掌握電子產(chǎn)品的焊接、安裝、調(diào)試的實(shí)際操作技能。鞏固和加深理解所學(xué)的理論，開(kāi)闊眼界，提高能力，為培養(yǎng)高素質(zhì)大學(xué)本科人才打下必要的基礎(chǔ)通過(guò)學(xué)習(xí)，是理論與實(shí)際相結(jié)合，可以使學(xué)生加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，并為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)提供必要的感性知識(shí)，同時(shí)使學(xué)生直接了解本業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)內(nèi)容，為將來(lái)走上工作崗位提供必要的實(shí)際生產(chǎn)知識(shí)。
二、實(shí)習(xí)的基本內(nèi)容：
1、集中授課，進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)。
2、學(xué)習(xí)、掌握電子產(chǎn)品的獨(dú)立性設(shè)計(jì)與安裝、調(diào)試的`能力；進(jìn)一步掌握電子測(cè)量?jī)x器的正確使用方法，電元器件的測(cè)量與篩選技術(shù)。
3、初步了解電子整機(jī)產(chǎn)品的工藝過(guò)程。
4、為能使學(xué)生得到充分的鍛煉，較大的提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，本次生產(chǎn)實(shí)習(xí)安排每一位學(xué)生獨(dú)立完成全部系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與安裝工作。
5、本實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，學(xué)生要獨(dú)立使用電焊鐵及各種電子測(cè)試設(shè)備電路安裝與調(diào)試，要學(xué)生嚴(yán)格遵守電器設(shè)備的使用安全，遵守實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)規(guī)章制度。
三、基本要求：
1、在教師的指導(dǎo)下練習(xí)在測(cè)試電路德核心板上焊接元件，掌握焊接要領(lǐng)。
2、熟悉元器件的性能及管腳分配。
3、在給定的pcb板上焊接跳線，ic插座，電阻，電容，led器件等。
4、檢查焊接是否正確。
5、插上元器件，運(yùn)行系統(tǒng)，并觀測(cè)系統(tǒng)工作是否正常。
四、總體設(shè)計(jì)電路思想和原理：
本次生產(chǎn)實(shí)習(xí)用到的開(kāi)發(fā)板和模塊共7塊，分別為：?jiǎn)纹瑱C(jī)核心板，電子鐘模塊，mp3模塊，rfid模塊，無(wú)線傳輸模塊，脈搏傳感模塊，gps模塊。
各模塊相互組合，其所能實(shí)現(xiàn)的基本功能如下：
1、單片機(jī)核心板+電子鐘模塊：實(shí)現(xiàn)時(shí)間的顯示，溫度的測(cè)量，且可通過(guò)遙控器調(diào)時(shí)、定鬧等。
2、單片機(jī)核心板+無(wú)線傳輸模塊：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的近距離無(wú)線傳輸。
3、單片機(jī)核心板+mp3模塊（含sd卡）：實(shí)現(xiàn)mp3播放功能。
4、單片機(jī)核心板+rfid模塊：實(shí)現(xiàn)地鐵檢票系統(tǒng)的模擬。
5、單片機(jī)核心板+脈搏傳感模塊：實(shí)現(xiàn)人體脈搏傳感的測(cè)量。
6、單片機(jī)核心板+gps模塊：實(shí)現(xiàn)gps衛(wèi)星定位功能。
（一）核心板電路設(shè)計(jì)
單片機(jī)核心板電路主要包括stc12c5a60s2單片機(jī)，電子鐘模塊接口電路，mp3接口電路，無(wú)線傳輸模塊接口電路，脈搏傳感模塊接口電路，gps模塊接口電路，串口擴(kuò)展電路，電源供電電路。該系統(tǒng)的單片機(jī)是宏晶科技生產(chǎn)的單時(shí)鐘機(jī)器周期（it）的單片機(jī)，是高速、低功耗、超強(qiáng)干擾的新一代8051單片機(jī)。通過(guò)使用stc-isp軟件，該單片機(jī)可實(shí)現(xiàn)串口在線編程，無(wú)需編程器，無(wú)需仿真器。
核心板電路的設(shè)計(jì)思想主要是圍繞單片機(jī)芯片的工作原理和特點(diǎn)，為其實(shí)現(xiàn)合理的設(shè)計(jì)出外圍電路：包括電源電路，顯示電路部分，復(fù)位電路部分，串行口通信電路，按鍵電路等。
�。ǘ╇娮隅娔K電路設(shè)計(jì)
該模塊主要用到的芯片有：時(shí)鐘保持芯片ds1302，單總線數(shù)字溫度傳感器ds18b20，紅外遙控解碼器tl1838a。
該模塊電路設(shè)計(jì)的思想是了解這三種芯片的工作電壓，ds1302的工作時(shí)鐘頻率以及三種芯片與單片機(jī)之間的硬件連接。
�。ㄈ﹎p3模塊電路設(shè)計(jì)
該模塊用到的主要芯片有mp3音頻解碼芯片vs1003，3.3v電壓轉(zhuǎn)換芯片lm1117-3.3,2.5v電壓轉(zhuǎn)換芯片lm1117-2.5。
單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 3
1、選題意義
隨著電子技術(shù)和通信技術(shù)的高速發(fā)展，技術(shù)已經(jīng)日益成熟并且也滲透到國(guó)家經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。因此單片機(jī)是作為一個(gè)電子相關(guān)專業(yè)的大學(xué)生必須要學(xué)好的科目，而且通過(guò)熟練的掌握單片機(jī)技術(shù)能讓人們更好的學(xué)習(xí)更高級(jí)有關(guān)電子方面的芯片外部擴(kuò)展的知識(shí)和
學(xué)到更多關(guān)于電子行業(yè)的高端技術(shù)；在制作單片機(jī)板的時(shí)候能夠更深入的了解單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和一些芯片使用和工作原理的知識(shí)。在制作單片機(jī)開(kāi)發(fā)板的時(shí)候不只是僅僅的掌握硬件電路的知識(shí)，還要了解更多的有關(guān)電子方面的一些常用軟件，例如；PROTEL軟件，制作開(kāi)發(fā)板時(shí)能夠讓我們更熟練的掌握電路圖繪圖的方法和PCB的印制方法。在做好硬件電路完備以后還要對(duì)模塊寫程序進(jìn)行調(diào)試，從而才能制作出有用的開(kāi)發(fā)板，在寫程序的時(shí)候不僅能加強(qiáng)我們學(xué)習(xí)C51和匯編語(yǔ)言知識(shí)的掌握，更能讓我們是一個(gè)軟硬件兼?zhèn)涞碾娮尤瞬�。單片機(jī)具有成本低、體積小、可靠性高、具有高附加值、通過(guò)更改軟件就可以改變控制對(duì)象等優(yōu)點(diǎn)，單片機(jī)越來(lái)越成為電子工程師設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)的首選器件之一。對(duì)在校大學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)意義是很重要的，讓大學(xué)生的理論知識(shí)和動(dòng)手能力得以結(jié)合，因此擁有一塊單片機(jī)開(kāi)發(fā)板對(duì)單片機(jī)學(xué)習(xí)的人們具有著極其重要的意義。
2、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀概述
單片機(jī)大概可以追溯到20世紀(jì)70年代。1970—1974年之間，誕生了第一代4位單片機(jī)。這類單片機(jī)已經(jīng)具有了并行I/O接口及一些常用的A/D和D/A等資源。這在當(dāng)時(shí)來(lái)說(shuō)是非常強(qiáng)大的，通過(guò)靈活的控制能力，使其應(yīng)用于電視機(jī)、收音機(jī)和電子玩具。隨后，潘多拉的盒子便打開(kāi)。人們認(rèn)識(shí)到單片機(jī)的潛在能力和市場(chǎng)價(jià)值，各個(gè)公司便投入了大量的研究力量。在1974—1978年，單片機(jī)進(jìn)入8位時(shí)代。這個(gè)時(shí)期以Intel公司的MCS—48系列單片機(jī)最具代表性。此時(shí)的單片機(jī)內(nèi)部集成了更為強(qiáng)大的8位CPU內(nèi)核、多個(gè)并行I/O接口，同時(shí)增加了定時(shí)器/計(jì)數(shù)器及小容量的RAM和ROM等。1978—1983年，Intel公司的MCS—51系列為代表，標(biāo)志著進(jìn)入高檔8位單片機(jī)時(shí)代。這個(gè)時(shí)期的單片機(jī)工作頻率、硬件資源和RAM/ROM容量等都有極大的突破，創(chuàng)新地加入了串口通信接口及多級(jí)中斷處理系統(tǒng)。我們現(xiàn)在所廣泛使用的單片機(jī)都仍以該內(nèi)核為基礎(chǔ)，因此，也常稱為51系列單片機(jī)。隨后，單片機(jī)市場(chǎng)便進(jìn)入百花齊放、百家爭(zhēng)鳴時(shí)代。各個(gè)廠商不僅在增強(qiáng)單片機(jī)的性能，還推出了不同類型的單片機(jī)，例如PIC系列單片機(jī)、ARM系列單片機(jī)、AVR系列單片、C8051F系列單片機(jī)，以及Cypress的Psoc系列等。這便是我們現(xiàn)在看到的單片機(jī)領(lǐng)域的紛繁復(fù)雜格局[1]。
總的來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在的單片機(jī)產(chǎn)品線非常豐富，4位、8位、16位單片機(jī)乃至32位單片機(jī)均有其各自的應(yīng)用領(lǐng)域。單片機(jī)的技術(shù)已經(jīng)深入人心，現(xiàn)在如果不會(huì)單片機(jī)，便很難跟上技術(shù)的發(fā)展。
由于單片機(jī)的體積小，成本低，運(yùn)用靈活，性能價(jià)格高，易產(chǎn)品化；研究周期短，能方便地組成各種智能化的控制設(shè)備和儀器；可靠性性高，抗干擾性強(qiáng)，BUS大多在內(nèi)部，易采取電磁屏蔽，實(shí)用的溫度范圍寬，在各種惡劣的環(huán)境寫都能正常的可靠工作；實(shí)時(shí)控制能力強(qiáng)，實(shí)時(shí)響應(yīng)速度快，可直接操作I/O接口；可方便地實(shí)現(xiàn)多機(jī)和分配控制，提高整個(gè)控制系統(tǒng)的效率和可靠性等特點(diǎn)單片機(jī)現(xiàn)在研究的成果已經(jīng)運(yùn)用到以下領(lǐng)域：
（1）工業(yè)測(cè)控：對(duì)工業(yè)設(shè)備（如機(jī)床、汽車、高檔中西餐廚具、鍋爐、供水系統(tǒng)、生產(chǎn)自動(dòng)化、自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、衛(wèi)星信號(hào)接收等）進(jìn)行智能控制，大大的降低了勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。
�。�2）智能設(shè)備：用單片機(jī)改造普通儀器，儀表，讀卡器，使其（集測(cè)量，處理、控制功能為一體）智能化、微型化。
�。�3）家用電器：如高檔的洗衣機(jī)、空調(diào)、電冰箱、微波爐、彩電、DVD、音響、手機(jī)、高檔電子玩具等，用單片機(jī)控制。
（4）商用產(chǎn)品：如自動(dòng)售貨機(jī)、電子收款機(jī)、電子秤。
（5）網(wǎng)絡(luò)與通信的只能接口：在大型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或者通信電路域外圍設(shè)備的接口電路中，用單片機(jī)控制或者管理，可大大的提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度和接口的管理水平。如圖形終端機(jī)、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、繪圖儀、磁盤/磁帶機(jī)等。
3、主要研究?jī)?nèi)容
單片機(jī)學(xué)習(xí)效果的優(yōu)劣直接取決于單片機(jī)的選擇，這次設(shè)計(jì)制作的開(kāi)發(fā)板采用的是51系列的單片機(jī)，C51系列單片機(jī)內(nèi)部具有128字節(jié)RAM、5個(gè)中斷源、32條I/O口線、2個(gè)16位定時(shí)器、4KB的程序存儲(chǔ)器、一個(gè)全雙工異步串行口。本開(kāi)發(fā)板選擇具有ISP在線編程功能的C51單片機(jī)，該單片機(jī)不需要燒寫器，可在開(kāi)發(fā)板上ISP在線編程，具有廣泛的應(yīng)用前景�？梢詽M足絕大多數(shù)的實(shí)際應(yīng)用開(kāi)發(fā)需求，在開(kāi)發(fā)板上使用十分方便。本課題設(shè)計(jì)的C51單片機(jī)開(kāi)發(fā)板，具有一般開(kāi)發(fā)板通用結(jié)構(gòu)，并基于硬件進(jìn)行相關(guān)軟件
設(shè)計(jì)。利用程序開(kāi)發(fā)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)程序并實(shí)現(xiàn)ISP在線下載到單片機(jī)，無(wú)需配置單獨(dú)的下載器。單片機(jī)使用ISP在線下載程序，加快了程序設(shè)計(jì)者調(diào)試的進(jìn)度，使設(shè)計(jì)者所設(shè)計(jì)的程序盡快得到驗(yàn)證。通過(guò)對(duì)開(kāi)發(fā)板上的模塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以提高針對(duì)不同硬件進(jìn)行編程的能力，同時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)所用的'硬件也有了更深一步的認(rèn)識(shí)。
此次設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)板是以單片機(jī)位主控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上對(duì)單片機(jī)外部接口進(jìn)行擴(kuò)展。充分利用了單片機(jī)的內(nèi)部資源。在外部電路模塊中，分別擴(kuò)展了一些常用的功能模塊，數(shù)碼管顯示能提供了單片機(jī)顯示功能；A/D轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計(jì)很好的能進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，還有串口通信和USB串口通信很好的實(shí)現(xiàn)了通信中實(shí)現(xiàn)了發(fā)送和接收等通信功能，擴(kuò)展接口巧妙的設(shè)計(jì)讓IO接口省了很多的資源，提供了外部接口擴(kuò)展的功能，1602模塊和12864提供了清晰穩(wěn)定的顯示功能，電源供電以及8x8點(diǎn)陣等功能模塊的設(shè)計(jì)使每個(gè)模塊盡顯其能，充分體現(xiàn)了單片機(jī)體積小，功能強(qiáng)大，性價(jià)比高等特點(diǎn)。
4、擬采用的研究思路
4.1開(kāi)發(fā)板系統(tǒng)功能
單片機(jī)開(kāi)發(fā)板是一個(gè)實(shí)際應(yīng)用的系統(tǒng)，能夠?yàn)橄嚓P(guān)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)提供支持。此開(kāi)發(fā)板是參考單片機(jī)教材中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)的，能夠?qū)崿F(xiàn)一些測(cè)試實(shí)驗(yàn)。本論文包括硬件系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)及C語(yǔ)言程序流程圖的制作。
此開(kāi)發(fā)板設(shè)計(jì)的功能如下：
（1）10位AD轉(zhuǎn)換。
�。�2）鐵電存儲(chǔ)器讀寫（SMBUS）。
�。�3）16位PWM輸出。
（4）四位獨(dú)立鍵盤。
�。�5）SPI接口驅(qū)動(dòng)1602ALCD。
4.2開(kāi)發(fā)板的性能要求
基于開(kāi)發(fā)板的功能定義和各種芯片的性能參數(shù)，總結(jié)系統(tǒng)基本性能要求如下：
�。�1）各芯片所需的+3.3V平穩(wěn)電壓。
�。�2）AT89C51單片機(jī)時(shí)鐘信號(hào)為11.0592MHz。
�。�3）AT89C51單片機(jī)手動(dòng)復(fù)位電路。
�。�4）顯示器件（1602、12864）。
�。�5）4位獨(dú)立鍵盤。
�。�6）AD、DA轉(zhuǎn)換。
（7）與PC機(jī)串行通信。
（8）I/O口擴(kuò)展功能。
4.3硬件總體設(shè)計(jì)
本人設(shè)計(jì)的單片機(jī)開(kāi)發(fā)板是以ST89C51作為主控制芯片，串口通信芯片MAX3232、網(wǎng)絡(luò)芯片CP2200、液晶顯示器、按鍵開(kāi)關(guān)、AD/DA轉(zhuǎn)換等元器件組成，通過(guò)軟硬件結(jié)合實(shí)現(xiàn)鍵盤掃描，液晶顯示，與PC機(jī)串行通信，I/O口擴(kuò)展功能等。一方面，它能作為學(xué)生實(shí)驗(yàn)的工具，另一方面，它也是綜合型單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，可擴(kuò)展許多其它功能。
單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 4
一、本課題的內(nèi)容及研究意義
1、論文研究的目的和意義
如今，照明電路的數(shù)量越來(lái)越多，使得城市街道、小區(qū)內(nèi)的路燈的用電量占城市用電量的比重越來(lái)越大，在用電高峰期時(shí)，電網(wǎng)超負(fù)荷運(yùn)行，電網(wǎng)電壓都低于額定值，在用電低谷期供電電壓又高于額定值，當(dāng)電壓高時(shí)不但影響照明設(shè)備的使用壽命，而且耗電量也大幅增加，當(dāng)?shù)凸葧r(shí)，照明設(shè)備有不能正常工作。
所以，對(duì)城市的路燈的設(shè)計(jì)已經(jīng)成為了當(dāng)務(wù)之急，特別是午夜之后車流量急劇減少時(shí)，應(yīng)該適當(dāng)?shù)年P(guān)閉路燈，節(jié)約用電。但是我國(guó)的既節(jié)能又能延長(zhǎng)路燈壽命的技術(shù)相比國(guó)外卻是落后了，因此智能節(jié)能路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)于城市的發(fā)展至關(guān)重要。本論文旨在設(shè)計(jì)一套對(duì)外界光線和電壓信號(hào)的采集來(lái)控制路燈的自動(dòng)啟停以及智能調(diào)壓的控制系統(tǒng)，它能對(duì)路燈進(jìn)行穩(wěn)壓、調(diào)壓、自啟動(dòng)并延長(zhǎng)路燈壽命的作用。
2、論文研究?jī)?nèi)容
本設(shè)計(jì)可以通過(guò)對(duì)外界光線和電壓信號(hào)的采集來(lái)控制路燈的自動(dòng)啟停以及智能調(diào)壓從而減少城市路燈照明耗電量，又對(duì)輸入電壓進(jìn)行穩(wěn)壓調(diào)節(jié)來(lái)提高用電效率。要求獨(dú)立選擇芯片、設(shè)計(jì)電路、編制程序、調(diào)試、完成整個(gè)系統(tǒng)功能。主要內(nèi)容如下：
(1)根據(jù)控制技術(shù)的特點(diǎn)，進(jìn)行路燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整體研究與設(shè)計(jì)。 (2)針對(duì)光線和電壓信號(hào)的采集，采用數(shù)據(jù)采集技術(shù)。
(3)通過(guò)按鍵可對(duì)相關(guān)的參數(shù)值進(jìn)行設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同時(shí)間進(jìn)行不同的開(kāi)燈模式。
(4)當(dāng)電壓符合額定電壓時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行穩(wěn)壓。 (5)在午夜之后降低電壓以調(diào)節(jié)路燈亮度，實(shí)現(xiàn)調(diào)壓。
二、本課題的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
目前，路燈系統(tǒng)一般采用鈉燈、水銀燈、金鹵燈等燈具。這類燈具有發(fā)光效率高、光色好、安裝簡(jiǎn)易等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛使用，但同時(shí)也存在著諸如：功率因子低、對(duì)電壓要求嚴(yán)格、耗電量大等缺點(diǎn)。
我國(guó)目前大部分城市都采用全夜燈的方式進(jìn)行照明，普遍存在的問(wèn)題有兩點(diǎn)：一方面因?yàn)楹蟀胍剐腥讼∩�，采用全夜燈的方式浪費(fèi)太大，因此，有的地方采取前半夜全亮，后半夜全滅的照明方式；有的地方在后半夜采用亮一隔一或亮一隔二的節(jié)能措施，此種方式雖然節(jié)約了電費(fèi)支出，卻帶來(lái)了社會(huì)治安和交通安全問(wèn)題，不利于城市安全問(wèn)題。
另一方面，在后半夜因行人稀少，而應(yīng)該降低路燈的亮度，以避免光源污染，影響居民的晚間的休息。但由于后半夜是用電低谷期，電力系統(tǒng)電壓升高，路燈反而比白天更亮了。這不僅造成了能源浪費(fèi)，還大大影響了設(shè)備和燈具的使用壽命。目前，路燈照明廣泛采用高壓鈉燈，其設(shè)計(jì)壽命在12000小時(shí)以上，在正常情況下至少可用3年，但是由于超壓使用，現(xiàn)在路燈的使用壽命僅僅只有1年左右，有的甚至只有幾個(gè)月，造成維護(hù)和材料的極大浪費(fèi)。較高的電壓不僅不能讓負(fù)載設(shè)備更好的工作，而且還會(huì)造成發(fā)熱及過(guò)早損壞，還會(huì)造成不必要的電費(fèi)開(kāi)支。
而且，我國(guó)絕大多數(shù)地區(qū)的路燈關(guān)開(kāi)燈都是采用人工控制或者定時(shí)控制，這樣也有許多不利之處：若采用人工控制，則路燈開(kāi)關(guān)存在著一定的不確定性，同時(shí)也占用了一定的人力資源；定時(shí)控制則存在著夏冬季白黑晝時(shí)間不同的情況，使得天還沒(méi)黑路燈就開(kāi)，天還沒(méi)亮路燈就滅的情況，大大影響了人們的日常出生活。本設(shè)計(jì)通過(guò)使用AT89c51單片機(jī)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行智能控制，使系統(tǒng)達(dá)到自動(dòng)啟停及智能調(diào)壓。
近年來(lái)，隨著科技的不斷發(fā)展，各種路燈控制器也被不斷的研究出來(lái)。其中，美國(guó)和日本主要集中在研究緊湊型熒光燈和鎮(zhèn)流器熒光燈兩個(gè)方面。而我國(guó)目前的市場(chǎng)上有多種路燈節(jié)能控制產(chǎn)品，能達(dá)到一定的節(jié)能效果，但就功能和效果上還不能盡如人意，主要有以下幾種情況：第一種，采用自耦變壓器及磁飽和電抗器的降壓技術(shù)。其不足是由于反應(yīng)速度較慢，用電高峰時(shí)電壓降到非穩(wěn)定區(qū)容易造成燈光閃滅，不能自動(dòng)調(diào)節(jié)，同時(shí)如果電壓突然升高，則會(huì)對(duì)燈具造成損壞，相對(duì)來(lái)說(shuō)穩(wěn)壓效果較差；第二種是采用電子器件構(gòu)成的可控硅式設(shè)備。該設(shè)備主要采取簡(jiǎn)單的相控技術(shù)，不足之處是元器件較容易發(fā)熱損壞。而為了更好的達(dá)到控制的目的，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外都開(kāi)始采用智能控制方式，如光控、聲控、時(shí)控等，國(guó)外甚至開(kāi)始采用太陽(yáng)能供能光控方式來(lái)控制路燈，基本可以達(dá)到完全自給自足的效果。
綜上所述，未來(lái)的智能路燈控制必將向著更安全、更環(huán)保、更節(jié)能、更高效率的方向發(fā)展。
三、本課題的研究方案及工作計(jì)劃
1、設(shè)計(jì)方案
本次課程設(shè)計(jì)是由傳感器通過(guò)外界光信號(hào)的強(qiáng)弱來(lái)產(chǎn)生電壓信號(hào)，再由單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)路燈的自動(dòng)啟停及智能穩(wěn)壓。本設(shè)計(jì)通過(guò)使用AT89c51單片機(jī)芯片來(lái)設(shè)計(jì)電路，編制程序，仿真，調(diào)試，完成整個(gè)系統(tǒng)的功能。整個(gè)控制系統(tǒng)主要包括四個(gè)模塊：信號(hào)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、穩(wěn)壓模塊和控制模塊。
2、技術(shù)路線
設(shè)計(jì)要求采集輸入電壓信號(hào)，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后輸入控制器，當(dāng)外界光信號(hào)的強(qiáng)度低于一定數(shù)值時(shí)，通過(guò)軟啟動(dòng)開(kāi)啟路燈。當(dāng)光信號(hào)強(qiáng)度高于一定數(shù)值時(shí)，通過(guò)軟啟動(dòng)關(guān)閉路燈，并將采集輸入電壓信號(hào)，與已設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓值進(jìn)行比較，并對(duì)輸入電壓進(jìn)行穩(wěn)壓，再通過(guò)時(shí)鐘電路對(duì)路燈亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，在午夜之后對(duì)路燈亮度進(jìn)行降低，最后達(dá)到節(jié)電穩(wěn)壓。
3、關(guān)鍵問(wèn)題
(1)信號(hào)采集電路設(shè)計(jì)
該模塊需要檢測(cè)環(huán)境光的變化，根據(jù)環(huán)境光的明暗進(jìn)行路燈開(kāi)關(guān)的自動(dòng)控制�；诖艘蟛捎糜晒饷綦娮杞M成的分壓電路進(jìn)行檢測(cè)。光敏電阻器又稱光導(dǎo)管，特性是在特定光的照射下，其阻值迅速減小，可用于檢測(cè)可見(jiàn)光。在不同的光強(qiáng)下，光敏電阻的電阻值會(huì)發(fā)生明顯變化，光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器；入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光通過(guò)檢測(cè)不同光強(qiáng)下電阻值的變化量來(lái)控制路燈的開(kāi)和關(guān)。
(2)穩(wěn)壓模塊設(shè)計(jì)
通過(guò)采集三端穩(wěn)壓器輸出的電壓并將該電壓與設(shè)定電壓進(jìn)行比較，進(jìn)而調(diào)整輸出電壓的大小，達(dá)到穩(wěn)壓的目的。本設(shè)計(jì)使用美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司的三端可調(diào)正穩(wěn)壓器集成電路LM317。
(3)時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)
為實(shí)現(xiàn)路燈對(duì)電壓進(jìn)行智能補(bǔ)償，從而達(dá)到智能調(diào)壓，本設(shè)計(jì)采用美國(guó)DALLAS公司的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路DS1302，該芯片一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為2.5V～5.5V。采用三線接口與cPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個(gè)31×8的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。另外該芯片有備份電源引腳，可以在斷電后仍能工作，以保證時(shí)鐘的準(zhǔn)確性。
四、主要參考文獻(xiàn)
[1]查兵，崔浩.單片機(jī)原理[J].中國(guó)高新技術(shù),2011年1期
[2]李健，蔣全勝，任靈芝.智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī),2010年6期
[3]金仁貴.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方法[J].電腦知識(shí)與技術(shù)：學(xué)術(shù)交流,2006年12期
[4]嚴(yán)懷龍.基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J].廣西輕工業(yè),2006年6期
[5]王虎城，周晉軍，皮依標(biāo)，葉振華.基于光傳感器和單片機(jī)的校園路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].科技廣場(chǎng),2011年1期
[6]王立紅.基于單片機(jī)的智能路燈控制系統(tǒng)[J]. 網(wǎng)絡(luò)財(cái)富,2010年6期
[7]王皚，佘丹妮.基于單片機(jī)的模擬路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].儀表技術(shù),2011年11期
[8]張毅剛.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].高等教育出版社,2003
[9]閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].高等教育出版社,2006
[10]童詩(shī)白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].高等教育出版社,2006
[11]程德福，林君.智能儀器[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2009
[12]刁鳴.常用電路模塊分析與設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].清華大學(xué)出版社,2008
五、wuAT89c51的介紹
1、描述
AT89c51是一個(gè)低電壓，高性能cMoS 8位單片機(jī)帶有4K字節(jié)的可反復(fù)擦寫的程序存儲(chǔ)器（PEnRoM）。這種器件采用ATMEL公司的高密度、不容易丟失存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，并且能夠與McS-51系列的單片機(jī)兼容。片內(nèi)含有8位中央處理器和閃爍存儲(chǔ)單元，有較強(qiáng)的功能的'AT89c51單片機(jī)能夠被應(yīng)用到控制領(lǐng)域中。
2、功能特性
AT89c51提供以下的功能標(biāo)準(zhǔn)：4K字節(jié)閃爍存儲(chǔ)器，128字節(jié)隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，32個(gè)I/o口，2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，1個(gè)5向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，1個(gè)串行通信口，片內(nèi)震蕩器和時(shí)鐘電路。另外，AT89c51還可以進(jìn)行0HZ的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件的節(jié)電模式。閑散方式停止中央處理器的工作，能夠允許隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的內(nèi)容，但震蕩器停止工作并禁止其它所有部件的工作直到下一個(gè)復(fù)位。
3、引腳描述
Vcc：電源電壓GnD：地P0口
P0口是一組8位漏極開(kāi)路雙向I/o口，即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口時(shí)，每一個(gè)管腳都能夠驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL電路。當(dāng)“1”被寫入P0口時(shí)，每個(gè)管腳都能夠作為高阻抗輸入端。P0口還能夠在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，轉(zhuǎn)換地址和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，并在這時(shí)激活內(nèi)部的上拉電阻。P0口在閃爍編程時(shí)，P0口接收指令，在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令，需要接電阻。
4、P1口
P1口一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/o口，P1的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL電路。對(duì)端口寫“1”，通過(guò)內(nèi)部的電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作為輸入口。因?yàn)閮?nèi)部有電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)輸出一個(gè)電流。閃爍編程時(shí)和程序校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低8位地址。
5、P2口
P2口是一個(gè)內(nèi)部帶有上拉電阻的8位雙向I/o口，P2的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL電路。對(duì)端口寫“1”，通過(guò)內(nèi)部的電阻把端口拉到高電平，此時(shí)，可作為輸入口。因?yàn)閮?nèi)部有電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問(wèn)8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口線上的內(nèi)容在整個(gè)運(yùn)行期間不變。閃爍編程或校驗(yàn)時(shí)，P2口接收高位地址和其它控制信號(hào)。
6、P3口
P3口是一組帶有內(nèi)部電阻的8位雙向I/o口，P3口輸出緩沖故可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL電路。對(duì)P3口寫如“1”時(shí)，它們被內(nèi)部電阻拉到高電平并可作為輸入端時(shí)，被外部拉低的P3口將用電阻輸出電流。
P3口除了作為一般的I/o口外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示：
端口引腳P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7第二功能RXD TXD InT0 InT1 T0 T1 WR RD P3口還接收一些用于閃爍存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。
7、RST
復(fù)位輸入。當(dāng)震蕩器工作時(shí)，RET引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。
8、ALE/PRoG
當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器，ALE以時(shí)鐘震蕩頻率的1/16輸出固定的正脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖時(shí)，閃爍存儲(chǔ)器編程時(shí)，這個(gè)引腳還用于輸入編程脈沖。如果必要，可對(duì)
特殊寄存器區(qū)中的8EH單元的D0位置禁止ALE操作。這個(gè)位置后只有一條MoVX和MoVc指令A(yù)LE才會(huì)被應(yīng)用。此外，這個(gè)引腳會(huì)微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE無(wú)效。
9、PSEn
程序儲(chǔ)存允許輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89c51由外部程序存儲(chǔ)器讀取指令時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEn有效，即輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的PSEn信號(hào)不出現(xiàn)。
10、EA/VPP
外部訪問(wèn)允許。欲使中央處理器僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器，EA端必須保持低電平。需要注意的是：如果加密位LBI被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平，cPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。閃爍存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電壓VPP，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓VPP。 XTAL1：震蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2：震蕩器反相放大器的輸出端。
11、時(shí)鐘震蕩器
AT89c51中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部震蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自然震蕩器。外接石英晶體及電容c1，c2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)震蕩電路。對(duì)外接電容c1，c2雖然沒(méi)有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響震蕩頻率的高低、震蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性。如果使用石英晶體，我們推薦電容使用30PF±10PF，而如果使用陶瓷振蕩器建議選擇40PF±10PF。用戶也可以采用外部時(shí)鐘。采用外部時(shí)鐘的電路如圖示。這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到XTAL1端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2則懸空。由于外部時(shí)鐘信號(hào)是通過(guò)一個(gè)2分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的，所以對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的占空比沒(méi)有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時(shí)間和最大的低電平持續(xù)時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。
12、內(nèi)部振蕩電路、外部振蕩電路、閑散節(jié)電模式
AT89c51有兩種可用軟件編程的省電模式，它們是閑散模式和掉電工作模式。這兩種方式是控制專用寄存器Pcon中的PD和IDL位來(lái)實(shí)現(xiàn)的。PD是掉電模式，當(dāng)PD=1時(shí)，激活掉電工作模式，單片機(jī)進(jìn)入掉電工作狀態(tài)。IDL是閑散等待方式，當(dāng)IDL=1，激活閑散工作狀態(tài)，單片機(jī)進(jìn)入睡眠狀態(tài)。如需要同時(shí)進(jìn)入兩種工作模式，即PD和IDL同時(shí)為1，則先激活掉電模式。在閑散工作模式狀態(tài)，中央處理器cPU保持睡眠狀態(tài)，而所有片內(nèi)的外設(shè)仍保持激活狀態(tài)，這種方式由軟件產(chǎn)生。此時(shí)，片內(nèi)隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和所有特殊功能寄存器的內(nèi)容保持不變。閑散模式可由任何允許的中斷請(qǐng)求或硬件復(fù)位終止。終止閑散工作模式的方法有兩種。
一是任何一條被允許中斷的事件被激活，IDL被硬件清除，即刻終止閑散工作模式。程序會(huì)首先影響中斷，進(jìn)入中斷服務(wù)程序，執(zhí)行完中斷服務(wù)程序，并緊隨RETI指令后，下一條要執(zhí)行的指令就是使單片機(jī)進(jìn)入閑散工作模式，那條指令后面的一條指令。
二是通過(guò)硬件復(fù)位也可將閑散工作模式終止。需要注意的是：當(dāng)由硬件復(fù)位來(lái)終止閑散工作模式時(shí)，中央處理器cPU通常是從激活空閑模式那條指令的下一條開(kāi)始繼續(xù)執(zhí)行程序的，要完成內(nèi)部復(fù)位操作，硬件復(fù)位脈沖要保持兩個(gè)機(jī)器周期有效，在這種情況下，內(nèi)部禁止中央處理器cPU訪問(wèn)片內(nèi)RAM，而允許訪問(wèn)其他端口，為了避免可能對(duì)端口產(chǎn)生的意外寫入：激活閑散模式的那條指令后面的一條指令不應(yīng)是一條對(duì)端口或外部存儲(chǔ)器的寫入指令。
13、掉電模式
在掉電模式下，振蕩器停止工作，進(jìn)入掉電模式的指令是最后一條被執(zhí)行的指令，片內(nèi)RAM和特殊功能寄存器的內(nèi)容在中指掉電模式前被凍結(jié)。退出掉電模式的唯一方法是硬件復(fù)位，復(fù)位后將從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(fù)到正常工作電平前，復(fù)位應(yīng)無(wú)效切必須保持一定時(shí)間以使振蕩器從新啟動(dòng)并穩(wěn)定工作。
【單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告】相關(guān)文章：
單片機(jī)最小系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)總結(jié)（精選10篇）11-25
嵌入式架構(gòu)單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)05-12
嵌入式架構(gòu)的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)05-16
單片機(jī)系統(tǒng)類筆試題11-28
單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)報(bào)告09-07
系統(tǒng)設(shè)計(jì)題07-08
基于單片機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的研究畢業(yè)論文06-14