優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計（論文）：遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)分析研究

1、遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)分析研究 摘要:本設(shè)計是采用計算機技術(shù)和無線通信技術(shù)實現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)備的控制，系統(tǒng)包括遙控器端 和設(shè)備控制器端兩個部分。遙控器部分由單片機、按鍵和無線發(fā)射器組成，其功能是通 過不同的按鍵來接收不同的按鍵值，根據(jù)按鍵值向設(shè)備控制器端發(fā)送不同的控制代碼。 設(shè)備控制器端也是一個單片機控制系統(tǒng)，由單片機、直流電機、步進(jìn)電機、顯示燈和無 線接收器組成，主要功能是根據(jù)接收的鍵值編碼實現(xiàn)對不同設(shè)備運行狀況的控制。系統(tǒng) 控制距離較遠(yuǎn)，應(yīng)用方便，可應(yīng)用于家用電子器件的遠(yuǎn)程控制，還可應(yīng)用于某些高危險 操作下的遠(yuǎn)程控制，以及戶外遠(yuǎn)距離通信。 本論文描述了遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)的基本原理、方法和設(shè)計過程，論文

2、主要包括：系統(tǒng)方 案論證、系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計、單元電路設(shè)計、系統(tǒng)軟件設(shè)計等部分，介紹了遠(yuǎn)程遙控系 統(tǒng)設(shè)計的基本思路，構(gòu)建系統(tǒng)框架的方法以及在后期對系統(tǒng)的測試過程。系統(tǒng)方案論證 是本設(shè)計的前提，系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)劃了設(shè)計的整體方向和實現(xiàn)過程，是本設(shè)計的關(guān) 鍵，單元電路設(shè)計是系統(tǒng)的最基本模塊用來表述系統(tǒng)的工作原理以及各模塊的工作原理。 關(guān)鍵詞：單片機；無線遠(yuǎn)程控制；直流電機；步進(jìn)電機；驅(qū)動 remote control system design and implementation abstract: this design is to use computer technology and wi

3、reless communication technology to realize the remote equipment control. system includes remote terminal and equipment controller end. remote part is composed of microcomputer, keys and wireless transmitters. it makes different key values according different button pushing and return equal control c

4、odes to equipment controller end. equipment controller end is also a single-chip microcomputer control system, composed by single-chip microcomputer, dc motors, step motor, display lights and wireless receiver composition, and it controls different equipments according to the control codes sent by r

5、emote terminal. system control is convenient for use, and can be applied in remote household electronics control, in some high risk operating by remote controlling, and outdoor long distance communication. this paper describes the basic principle, method and design process of remote control system.

6、thesis mainly includes: system scheme comparison, system structure design, unit circuit design, system software design part and others, introduces design basic idea of remote control system, the way to construct the system framework and later system testing process. system solution argument is the p

7、remise. overall system structure design plans the direction, implementation process and is the key part of the whole design. unit circuit design is the most basic module and is to describe system working principle and each module working principle. keywords: scm, wireless remote control, dc motor, s

8、tepping motor, drive 目 錄 1緒 論1 1.1 引言1 1.2 遠(yuǎn)程無線遙控控制的現(xiàn)狀 1 2 系統(tǒng)方案論證 2 2.1 系統(tǒng)介紹2 2.2 方案論證3 2.3 方案可行性研究4 2.3.1 單片機選擇 4 2.3.2 數(shù)據(jù)傳輸模塊的選擇4 2.3.3 步進(jìn)電機和直流電機選擇4 2.3.4 驅(qū)動電路器件4 2.3.5 按鍵控制電路4 2.3.6 器件工作狀態(tài)指示等4 3 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計5 3.1 系統(tǒng)硬件總體設(shè)計5 3.1.1 遙控器硬件總體設(shè)計5 3.1.2 控制器硬件總體設(shè)計6 3.2 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計7 3.2.1 各程序?qū)崿F(xiàn)方法7 3.2.2 軟件程序模塊介紹7

9、 4 主要器件的選擇及特點8 4.1 at89c52 單片機8 4.1.1 中央處理器 cpu8 4.1.2 存儲器結(jié)構(gòu)10 4.1.3 at89c52 單片機對外引腳11 4.2 數(shù)據(jù)收發(fā)模塊 fsk-2a 和 czs-713 4.2.1 pt2262 特點13 4.2.2 pt2262 引腳圖14 4.2.3 pt2262 基本參數(shù) 14 4.2.4 pt2272 引腳圖15 4.2.5 pt2262/2272 芯片的地址編碼設(shè)定和修改15 4.2.6 fsk-2a 及模塊基本介紹16 5 單元電路設(shè)計21 5.1 at89c52 單片機最小系統(tǒng)設(shè)計 21 5.2 按鍵模塊設(shè)計22 5.3

10、 發(fā)送接收模塊設(shè)計23 5.4 直流電機驅(qū)動電路23 5.5 步進(jìn)電機驅(qū)動電路24 5.6 控制器系統(tǒng)電路圖24 5.7 遙控器系統(tǒng)電路圖25 6 系統(tǒng)軟件設(shè)計26 6.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計說明26 6.2 系統(tǒng)軟件總體框圖26 6.2.1 遙控器模塊軟件框圖 26 6.2.2 控制器模塊軟件框圖 27 7 軟硬件調(diào)試及性能29 7.1 keil 軟件29 7.2 單片機編程器29 7.3 調(diào)試 30 7.3.1 檢查電路30 7.3.2 無線數(shù)據(jù)發(fā)送接收模塊調(diào)試30 7.3.3 直流電機驅(qū)動模塊30 7.3.4 步進(jìn)電機驅(qū)動測試30 7.3.5 開關(guān)模塊的測試31 8 結(jié) 論32 參考文獻(xiàn)33

11、致 謝34 附 錄35 1緒 論 1.1 引言 計算機硬件的發(fā)展十分迅速，尤其是無線控制技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用越來越廣泛， 以單片機作為控制器來開發(fā)無線控制模塊價格便宜而且技術(shù)難度小，它是我們了解無線 控制系統(tǒng)的基本途徑和簡單的方法，無線通信在國內(nèi)的發(fā)展也十分迅速，但采用網(wǎng)絡(luò)進(jìn) 行信號的傳輸?shù)某杀竞图夹g(shù)要求十分高，所以人們開始考慮采用價格更為便宜性能更為 可靠的單片機來帶起網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行短距離的無線數(shù)據(jù)傳輸，如呼講機就是一個比較典型的 實例，還有些關(guān)鍵設(shè)備的無線控制。在這種大背景下我們有必要去了解一下基于單片機 遠(yuǎn)程無線控制系統(tǒng)的工作原理。遠(yuǎn)程無線遙控控制就是其中一個比較典型和簡單的實例， 它的主

12、要工作原理是通過基本按鍵產(chǎn)生不同數(shù)據(jù)，通過單片機把數(shù)據(jù)處理保存在相應(yīng)的 存儲單元中，然后再由無線傳輸模塊發(fā)送數(shù)據(jù)，在控制器端由接收模塊接收數(shù)據(jù)，然后 傳給單片機，再有單片機處理數(shù)據(jù)，最后根據(jù)不同數(shù)據(jù)控制不同的設(shè)備。本次設(shè)計完成 了基本的任務(wù)要求，實現(xiàn)了遠(yuǎn)程無線遙控控制，通過遙控器可以對遠(yuǎn)處的 led 燈、直流 電機以及步進(jìn)電機進(jìn)行控制。 1.2 遠(yuǎn)程無線遙控控制的現(xiàn)狀 遠(yuǎn)程無線控制在實際社會生活中的應(yīng)用十分廣泛，在家里可以對基本家用設(shè)備進(jìn)行 無線控制，如電源開關(guān)的控制、燈光的控制、還有門窗的開關(guān)控制等都十分方便。在戶 外也有很大發(fā)展空間，如可以做一個實時對講機等無線語音器。 本項目的改造潛力很

13、大，可以在它控制器端加一個紅外傳感器就是一個遠(yuǎn)程溫度檢 測儀了，也可以在控制器上加一個報警器就再把基本電路改造一下就成了一個遠(yuǎn)程報警 系統(tǒng)了，可以應(yīng)用與一些比較危險的產(chǎn)量中，用以實時報警確保人身安全。還可以和玩 具生產(chǎn)商合作開發(fā)遙控玩具，如遙控汽車，遙控飛機等小玩具。 2 系統(tǒng)方案論證 2.1 系統(tǒng)介紹 本項目主要以實現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控控制直流電機的正反轉(zhuǎn)和步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)數(shù)據(jù)在兩 單片機之間的傳輸為目的。通過現(xiàn)有的無線傳輸模塊發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制 的功能。也就是一種基于單片機遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的方案。本系統(tǒng)主要控制器按鍵發(fā)送不太 數(shù)據(jù)、fsk-2a 無線發(fā)送模塊發(fā)送數(shù)據(jù)、接收模塊接收數(shù)據(jù)、單

14、片機控制相應(yīng)器件。 系統(tǒng)基本功能就是完成遠(yuǎn)程無線控制功能，其主要控制器件為直流電機和步進(jìn)電機， 只要原理是在遙控器這邊可以通過按鍵來實現(xiàn)對控制器所要控制的器件進(jìn)行控制。當(dāng)遙 控器按下目器件啟動鍵，通過發(fā)送設(shè)備發(fā)送按鍵信息，控制器的數(shù)據(jù)接收端接收按鍵信 息，處理后控制相應(yīng)器件，其主要分為以下幾個功能模塊： （1）遠(yuǎn)程遙控控制 遙控器通過 16 號按鍵向數(shù)據(jù)發(fā)送設(shè)備傳輸不同數(shù)據(jù)，再由控制器的數(shù)據(jù)接收模塊 接收遙控器發(fā)送的數(shù)據(jù)處理后控制相應(yīng)器件。 （2）遙控器顯示被控器件工作狀態(tài) 遙控器上裝有 4 個 led 顯示燈，分別顯示被控器件的工作狀態(tài)，led1 為顯示 1 號 設(shè)備的工作狀態(tài)，當(dāng) led1

15、 發(fā)光時表明 1 號設(shè)備開始工作，當(dāng) led1 熄滅時表明 1 號設(shè) 備停止工作。led2 和 led3 是直流電機的工作狀態(tài)的顯示，當(dāng) led2 和 led3 同時發(fā)光 時表明直流電機開始正轉(zhuǎn)動，當(dāng) led2 發(fā)光 led3 熄滅時表明直流電機反轉(zhuǎn)，當(dāng) led2 熄 滅時 led3 無論什么狀態(tài)直流電機都不工作。led4 是步進(jìn)電機的工作指示燈，當(dāng) led4 發(fā)光時表明步進(jìn)電機開始轉(zhuǎn)動，反之表明步進(jìn)電機停止工作。 （3）復(fù)位功能 復(fù)位是系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)，當(dāng)系統(tǒng)上電或運行發(fā)生異常時就可以進(jìn)行復(fù)位，使其恢復(fù) 開機狀態(tài)1。 2.2 方案論證 對遠(yuǎn)程器件的控制，可有多種實現(xiàn)方法，分別舉例如下： （1）

16、 通過專用線路控制 用專用線路可保證控制信號穩(wěn)定，不易受干擾，且信息量大，保密性好；但必須鋪 設(shè)專用通信線路，費用相當(dāng)昂貴，無法實現(xiàn)更遠(yuǎn)程控制，且不能變換控制地點，對本系 統(tǒng)沒有太大實用價值。 （2） 利用無線電電波控制 用調(diào)頻無線電波控制可實現(xiàn)較遠(yuǎn)距離控制，且通信信息量大，地點可隨意變換。操 作較為方便。但設(shè)備昂貴，必須有專用調(diào)制解調(diào)設(shè)備，且極易受干擾，無法實現(xiàn)超遠(yuǎn)距 離控制。控制方必須有配套控制器，成本較高，并占用無線電頻率資源。不宜采用。 （3） 利用電力載波控制 電力載波是一種較為成熟的通訊方式，目前低壓傳輸線的數(shù)據(jù)傳輸能力已達(dá)幾十 kbit/s。由于這種通道具有某些不可比擬的特性:如

17、實時性強、機械強度高、投資少等,其 發(fā)展已越來越引人注目。但其也需要專用電力載波調(diào)制解調(diào)電路，必須有專用控制設(shè)備。 且一但控制對象不在同一個電網(wǎng)內(nèi)就無法實現(xiàn)有效控制，更無法實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制。而且 電力線的線路阻抗和頻率特性幾乎每時每刻都在變化,所以通過電力線傳輸信息的可靠性 也成為其最大的難點。 （4） 利用互聯(lián)網(wǎng)控制 使用 modem（調(diào)制解調(diào)器）與計算機的結(jié)合，利用當(dāng)今流行的 internet 網(wǎng)通信， 可以實現(xiàn)控制信息的超遠(yuǎn)傳遞，而且控制信息可以非常復(fù)雜和豐富，信息量可以很大。 但必須在控制方和被控制方各設(shè)置一臺計算機及 modem，費用很高。且很不方便攜帶 控制設(shè)備。無法實現(xiàn)隨地控制。

18、（5） 利用單片機和無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備控制 利用單片機和無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備控制，可以很大程度的減少成本，降低技術(shù)要求和 開發(fā)周期。從而簡化了項目的工作量。而且嵌入式系統(tǒng)在現(xiàn)在社會中的應(yīng)用十分廣泛， 且技術(shù)比較成熟。 綜上選擇利用單片機和無線收發(fā)模塊遠(yuǎn)程控制是一個比較合理的選擇，對于初學(xué)遠(yuǎn) 程遙控控制原理的人，其簡單易懂。 2.3 方案可行性研究 利用現(xiàn)有單片機和現(xiàn)有的數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備控制直流電機和步進(jìn)電機，設(shè)計成本低，且 極其方便實用，具有相當(dāng)?shù)目尚袃r值，主要元器件的選擇如下。 2.3.1 單片機選擇 在單片機的選用上，首選了模塊簡單，功能強大的 at89c52 作為系統(tǒng)處理器來控制 遙控器和設(shè)備控制

19、器，按照設(shè)計要求最終選用 atmel 公司生產(chǎn)的 at89c52。關(guān)于該芯 片的引腳功能及其工作原理在各種資料中已有詳細(xì)的介紹，在此不再贅述。使用 89c52 完全可以滿足本系統(tǒng)的設(shè)計要求，且 89c52 已相當(dāng)普及，價格便宜編程簡便可靠性 高。運用于本系統(tǒng)是完全可行的。 2.3.2 數(shù)據(jù)傳輸模塊的選擇 數(shù)據(jù)傳輸模塊選擇的是 fsk-2a（數(shù)據(jù)發(fā)送模塊） ，應(yīng)為此類型的傳輸模塊是并口數(shù) 據(jù)傳送，所以數(shù)據(jù)傳輸比較穩(wěn)定可靠，并且效率比較高。 2.3.3 步進(jìn)電機和直流電機選擇 直流電機選擇的是 3-5v 的一般基本小電機，步進(jìn)電機選擇的是 5-12v 的 35by1201 步進(jìn)電機。 2.3.4

20、驅(qū)動電路器件 驅(qū)動電路主要選擇的 74ls08、mos 管、74ls11、1k、4.7k、0.1k 器件驅(qū)動直流 電機和步進(jìn)電機。 2.3.5 按鍵控制電路 按鍵控制電路主要器件有 74ls04 非門、74ls11 三輸入與門、1k 電阻。 2.3.6 器件工作狀態(tài)指示等 選用的 2.3vled 作為器件工作狀態(tài)的指示燈、選用 1k 的電阻作為指示燈的電壓驅(qū) 動。 3 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.1 系統(tǒng)硬件總體設(shè)計 系統(tǒng)硬件包括兩部分的內(nèi)容，一部分為遙控器硬件模塊，另一部分為控制器部分模塊。 遙控器模塊是遠(yuǎn)程無線遙控控制的控制端，主要用來發(fā)送控制數(shù)據(jù)。而控制器主要是用 來接收遙控器發(fā)送的數(shù)據(jù)并根據(jù)

21、數(shù)據(jù)的不同來控制相應(yīng)器件的工作狀態(tài)。 3.1.1 遙控器硬件總體設(shè)計 遙控器硬件模塊包含單片機最小系統(tǒng)、開關(guān)模塊、器件這個狀態(tài)提示模塊以及數(shù)據(jù) 發(fā)送模塊。這些模塊相互作用，互相配合完成控制器對控制數(shù)據(jù)的收集和發(fā)送模塊圖如 圖 3-1 所示。 圖 3-1 遙控器系統(tǒng)硬件框圖 遙控器系統(tǒng)硬件主要由 89c52cpu4 位數(shù)碼管動態(tài)顯示電路6 路中斷開關(guān)驅(qū)動電 路、單片機復(fù)位和時鐘電路、以及數(shù)據(jù)發(fā)送模塊 fsk-2a 組成。 常態(tài)時由 at89c52 中斷等待中斷響應(yīng)，如果有按鍵時通過按鍵驅(qū)動電路回給 at89c52 的中斷響應(yīng)端口 int0 或 int1 發(fā)送一個負(fù)脈沖和 at89c52 的 p0

22、 口上一個相 應(yīng)的正脈沖單片機進(jìn)入中斷響應(yīng)判斷是哪個按鍵按下，然后發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)，相應(yīng)的接 在 at89c52 的 p1 口器件指示燈亮起，指示有關(guān)器件的工作狀態(tài)，通過 at89c52 的 p2 口發(fā)送數(shù)據(jù)給發(fā)送模塊 fsk-2a 發(fā)送按鍵信息。 遙控器主要是通過 6 個按鍵產(chǎn)生 16 中不同組合的信號，通過 4 個 led 器件指示燈 at89c52 時鐘電路 復(fù)位電路 控制 器件 指示 燈 開關(guān)控制電 路 數(shù)據(jù)發(fā)送模塊 （fsk-2a） 4 個 led 指示燈 來展示器件的工作狀態(tài)，通過無線數(shù)據(jù)發(fā)送模塊 fsk-2a 發(fā)送 16 中數(shù)據(jù)組合中的一種從 而來控制相應(yīng)的器件。 3.1.2 控制

23、器硬件總體設(shè)計 控制器是接收遙控器的發(fā)來的數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，而后在根據(jù)不同的數(shù)據(jù)來控制不同 器件的工作狀態(tài)。主要包括有單片機最小系統(tǒng)、數(shù)據(jù)接收模塊、驅(qū)動模塊如圖 3-2 所示。 圖 3-2 設(shè)備控制器系統(tǒng)硬件框圖 設(shè)備控制器系統(tǒng)硬件主要由 89c52cpu直流電機驅(qū)動電路、直流電機、步進(jìn)電機 驅(qū)動電路、步進(jìn)電機、單片機復(fù)位和時鐘電路、以及數(shù)據(jù)接收模塊 fsk-2a 組成。 常態(tài)時由數(shù)據(jù)接收模塊等待數(shù)據(jù)接收，當(dāng)控制器發(fā)送數(shù)據(jù)時接收模塊就會接收發(fā)送 模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)并且解碼然后會鎖存在數(shù)據(jù)輸出端口，并且接收模塊的數(shù)據(jù)接收提示信 號 v17 置位，在由 at89c51 單片機的 p05 口接收負(fù)脈沖，單

24、片機的 p0 口開始讀數(shù)讀 完后，軟件 v17 復(fù)位，單片機從接收模塊讀到的數(shù)據(jù)保存在變量中，再由單片機處理數(shù) 據(jù)給 p1 口發(fā)送相應(yīng)的信號控制直流電機驅(qū)動電路開始工作，繼而控制直流電機。另一方 面單片機從 p2 口輸出相應(yīng)的信號控制步進(jìn)電機的驅(qū)動電路，繼而控制達(dá)到控制步進(jìn)電機 的目的。不同的數(shù)據(jù)有不同的工作方式總共有 16 工作方式。如果出現(xiàn)異常可以按復(fù)位鍵 來復(fù)位電路使其恢復(fù)原始狀態(tài)2。 at89c52 時鐘電路 復(fù)位電路 直流電機 驅(qū)動電路 直流電機 數(shù)據(jù)接 收模塊 步進(jìn)電機驅(qū) 動電路 步進(jìn)電機 3.2 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計 系統(tǒng)軟件包括遙控器和控制器兩部分，遙控器模塊的軟件模塊主要以開關(guān)控

25、制和數(shù) 據(jù)發(fā)送為主。而控制器部分主要以數(shù)據(jù)接收模塊和電機驅(qū)動電路為主。 3.2.1 各程序?qū)崿F(xiàn)方法 整個系統(tǒng)的軟件用模塊化結(jié)構(gòu)的設(shè)計思想，它主要由主程序和若干功能子程序及內(nèi) 部中斷處理程序構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡單、實用性強。主程序主要完成系統(tǒng)初始化、控制器的中 斷程序等待外部中斷響應(yīng)、進(jìn)入按鍵中斷程序后開始掃描按鍵、顯示器件工作狀態(tài)的 led 燈程序開始工作展示不同器件工作狀態(tài)。數(shù)據(jù)發(fā)送程序?qū)崿F(xiàn)了數(shù)據(jù)的正確發(fā)送。器 件控制器的程序主要為數(shù)據(jù)接收模塊、直流電機驅(qū)動程序、步進(jìn)電機驅(qū)動程序。 3.2.2 軟件程序模塊介紹 系統(tǒng)軟件主要由以下不同功能程序模塊組成： （1）主程序 （2）系統(tǒng)初始化子程序 （3）鍵

26、盤掃描子程序 （4）鍵盤軟件譯碼子程序 （5）軟件抗干擾子程序 （6）顯示按鍵情況指示程序 （7）int0 中斷服務(wù)程序 （8）int1 中斷服務(wù)程序 （9）數(shù)據(jù)發(fā)送程序 （10） 數(shù)據(jù)接收程序 （11） 直流電機驅(qū)動程序 （12） 步進(jìn)電機驅(qū)動程序 （13） 發(fā)送數(shù)據(jù)處理程序 （14） 接收數(shù)據(jù)處理程序 4 主要器件的選擇及特點 4.1 at89c52 單片機 at89c52 單片機是一種高性能的 8 位單片微型計算機。它把構(gòu)成計算機的中央處理 器 cpu、寄存器、i/o 接口制作在一塊集成芯片中，從而構(gòu)成較完整的計算機如圖 4-1 所示。另外，在其內(nèi)部還集成有定時/計數(shù)器，串行口等部件，因

27、此可以方便的用于定時 控制和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。 圖 4-1 at89c52 單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 4.1.1 中央處理器 cpu 中央處理器是進(jìn)行算術(shù)和邏輯運算和控制程序執(zhí)行的部件，包括運算器和控制器兩 部分。 （1） 運算器 運算器主要包括算術(shù)/邏輯部件 alu、累加器 acc、程序狀態(tài)寄存器 psw 等。 算術(shù)/邏輯部件 alu alu 的功能主要是對數(shù)據(jù)進(jìn)行加、減、乘、除等算術(shù)運算及“與” 、 “或” 、 “異或” 等邏輯計算。對于位操作數(shù)，可進(jìn)行置位、清零、求反、移位、條件判斷及按位“與” 、 按位“或”等操作。 累加器 acc 累加器 acc 也可以用 a 表示，是一個 8 位寄存器，在算術(shù)

28、邏輯運算時用來存放一個 p0 p1 p2 p3 cpu romram定時/計數(shù) 器 串行口中斷控制 器 t0 t1 i/o 接口 txd rxd int0 int1 源操作數(shù)和運算結(jié)果，在與外部數(shù)據(jù)存儲器、程序寄存器和 i/o 接口傳輸數(shù)據(jù)時都要進(jìn) 過 acc。 寄存器 b 寄存器 b 與累加器 acc 配合用于乘、除法指令中。 程序狀態(tài)寄存器 psw psw 寄存器共有 8 位，全部用做程序運行時的狀態(tài)標(biāo)志，其格式如圖 4-2 所示。 圖 4-2 psw 格式 p:奇偶標(biāo)志位。當(dāng)累加器中的 1 的個數(shù)為奇數(shù)是，p 置 1；否則清 0。 ov:溢出標(biāo)志。當(dāng)執(zhí)行算術(shù)運算時最高位和次高位的進(jìn)位不同

29、時，有溢出，ov 置 1；否則 ov 清 0。 rs0、rs1：寄存器工作區(qū)選擇。 f0：用戶標(biāo)志位。 ac：輔助進(jìn)位標(biāo)志位。算術(shù)運算時，低半個字節(jié)有向高半個字節(jié)有進(jìn)位時，ac 置 1。 cy：最高進(jìn)位標(biāo)志位。算術(shù)運算時，最高位有進(jìn)位時，ac 置 1。 （2） 控制器 控制器包括程序計數(shù)器 pc、指令譯碼器、定時控制與條件轉(zhuǎn)移邏輯電路等。 程序計數(shù)器 pc 程序存放在寄存器中，每條指令都有自己的地址，由 pc 指示將要執(zhí)行的指令的地址， pc 是一個 16 位寄存器，可尋址范圍為 0000hffffh，共 64k。系統(tǒng)復(fù)位時 pc 的值 為 0000h，因此，復(fù)位后程序的入口地址為 0000h

30、。 堆棧指針 sp 堆棧是按“先進(jìn)后出”原則進(jìn)行數(shù)據(jù)存取的數(shù)據(jù)區(qū)域，用于子程序調(diào)用和中斷處理 時保存斷點的數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)指針寄存器 dptr dptr 是一個 16 位的寄存器，可分為兩個 8 位寄存器 dph 和 dpl，在訪問數(shù)據(jù)存 儲器或 i/o 接口時，用于提供 16 位地址。 4.1.2 存儲器結(jié)構(gòu) at89c52 的存儲器主要分為程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器如圖 4-3、4-4 所示。 cyacf0rs1rs0ov-p psw字節(jié)地址 d0h 圖 4-3 程序存儲器 圖 4-4 數(shù)據(jù)存儲器 （1） 程序存儲器 程序存儲器包括內(nèi)部和外部程序存儲器。在芯片中設(shè)有 ea 來控制程序的存儲位置當(dāng)

31、ea 為高電平時表示程序全部存儲在芯片內(nèi)部程序存儲器中。 （2） 數(shù)據(jù)存儲器 數(shù)據(jù)存儲器包括內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)存儲器，內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器分為 128 字節(jié)的 ram 區(qū) 和 128 字節(jié)的特殊功能寄存器，總的地址范圍為 00h-ffh。在特殊功能寄存器地址空間 中離散地分布著 21 個特殊功能寄存器。外部可以擴(kuò)展 64kb 的數(shù)據(jù)存儲器，地址范圍為 0000h-ffffh。 內(nèi)部 ram 共 128 個字節(jié)單元，其分布如圖 4-5 所示。 圖 4-5 內(nèi)部 ram 結(jié)構(gòu) 寄存器工作區(qū)選擇與地址分配如表 4-1 所示。 表4-1 寄存器工作區(qū)選擇與地址分配 內(nèi)部 ea=0 外部 ea=1 內(nèi)部 外部 數(shù)

32、據(jù)緩沖區(qū) 3 區(qū) 2 區(qū) 0 區(qū) 1 區(qū) 7fh 30h 1fh 2fh 20h 1fh 只能字節(jié)尋址 字節(jié)、位尋址 4 個存儲器區(qū) psw.4(rs1)psw.3(rs0) 寄存器區(qū)r0-r7 占用地址 00 0 區(qū) 00h07h 01 1 區(qū) 08h0fh 10 2 區(qū) 10h17h 11 3 區(qū) 18h1fh 20h2fh 的 16 個單元即可以按字節(jié)尋址，作為一般的單元，又可以安位尋址，進(jìn) 行位操作。這 16 個單元共有 128 位，每位有一個地址，位地址范圍為 00h 7fh、30h7f 區(qū)只能按字節(jié)尋址，一般用作數(shù)據(jù)緩沖區(qū)或堆棧區(qū)，存放程序執(zhí)行過程 中的臨時數(shù)據(jù)如表 4-2 所示。

33、 表 4-2 ram 尋址區(qū)位地址分配 位地址字節(jié)地 址 d7d6d5d4d3d2d1d0 2fh7f7e7d7c7b7a7978 2eh7776757473727170 2dh6f6e6d6c6b6a6968 2ch6766656463626160 2bh5f5e5d5c5b5a5958 2ah5756555453525150 29h4f4e4d4c4b4a4948 28h4746454443424140 27h3f3e3d3c3b3a3938 26h3736353433323130 25h2f2e2d2c2b2a2928 24h2726252423222120 23h1f1e1d1c1b1

34、a1918 22h1716151413121110 21h0f0eod0c0b0a0908 20h0706050403020100 (3) 特殊功能寄存器 特殊功能寄存器有 21 個，離散地分布在 08hffh 地址區(qū)域中，其中有 11 個特殊 功能寄存器既能按字節(jié)地址訪問，也能按位地址訪問，其布局如表 4-3 所示。 表 4-3 特殊功能寄存器 特殊功能 寄存器 字節(jié)地 址 地址位 d7 d0 bf0h f7f6f5f4f3f2f1f0 ae0h e7e6e5e4e3e2e1e0 cyacf0rs1rs0ovppswd0h d7d6d5d4d3d2d1d0 pspt1px1pt0px0ipb

35、8h bcbbbab9 p3.7p3.6p3.5p3.4p3.3p3.2p3.1p3.0b8p3b0h b7b6b5b4b3b2b1b0 eaeset1ex1et0ex0iea8h afacabaaa9a8 p2.7p2.6p2.5p2.4p2.3p2.2p2.1p2.0p2a0h a7a6a5a4a3a2a1a0 sbuf99h sm0sm1sm2rentb8rb8tiriscon98h 9f9e9d9c9b9a9998 p1.7p1.6p1.5p1.4p1.3p1.2p1.1p1.0p190h 9796959493929190 th18dh th08ch tl18bh tl08ah tmo

36、d89h tf1tr1tf0tr0ie1it1ie0it0tcon88h 8f8e8d8c8b8a8988 pcon87h dph83h sp81h p0.7p0.6p0.5p0.4p0.3p0.2p0.1p0.0p080h 8786858483828180 (4) 外部數(shù)據(jù)存儲器 在 at89c52 單片機的外部可擴(kuò)展 64kb 的數(shù)據(jù)存儲器，用來存放隨即數(shù)據(jù)3。 4.1.3 at89c52 單片機對外引腳 at89c52 單片機引腳圖分布如圖 4-6 所示。 圖 4-6 at89c52 單片 機對外引腳 并行口 p0:8 位雙向 i/o 接口，連接外部存儲器或擴(kuò)展外設(shè)時，作為低 8 位地址

37、線盒 8 位數(shù)據(jù)線。 并行口 p1:8 位準(zhǔn)雙向 i/o 接口，在編程和校驗是接收低 8 位地址，每一位可以獨立 的輸入輸出。 并行口 p2:8 位準(zhǔn)雙向 i/o 接口，連接外部存儲器或擴(kuò)展設(shè)備時，作為高 8 位地址線， 在編程和校驗時接收高位地址和控制信號。 并行口 p3: 8 位準(zhǔn)雙向 i/o 接口，另外還兼任有中斷、定時/計數(shù)器、串行通信、讀 寫等控制功能功能控制信號線如表 4-4 所示。 rst/vpd:復(fù)位及提供后備電源。 ale/prog:ale 地址輸出鎖存器，訪問外部存儲器時作為地址鎖存信號。 psen:外部程序存儲器讀出選通信號，讀出內(nèi)容送入 p0 口。 ea/vdd:ea

38、內(nèi)部/外部程序存儲器選擇信號，ea 為高時，表示選擇的是內(nèi)部程序存 儲器，ea 為低選擇的外部程序存儲器。對于內(nèi)部沒有存儲器的單片機，ea 必須接地。 對于 eprom 編程時 vdd接 12v。 xtal1,xtal2:外接晶體振蕩器或外部時鐘。 vcc:+5v 電源。 vss:接地端。 表 4-4 p3 口功能控制信號線 引腳符號功能 p3.0rxd 串行口輸入 p3.1txd 串行口輸出 p3.2int0 外部中斷 0 輸入 p3.3int1 外部中斷 1 輸入 p3.4t0 定時/計數(shù)器 0 外部輸入 p3.5t1 定時/計數(shù)器 1 外部輸入 p3.6wr 外部數(shù)據(jù)存儲器寫信號 p3.

39、7rd 外部數(shù)據(jù)存儲器讀信號 4.2 數(shù)據(jù)收發(fā)模塊 fsk-2a 和 czs-7 數(shù)據(jù)發(fā)送模塊主要應(yīng)用的芯片是 pt2262 芯片，pt2262 是編碼解碼芯片中比較經(jīng)典 的芯片，主要采用了一種 cmos 工藝制造的低功耗低價位通用編碼電路，pt2262/2272 最多可有 12 位(a0-a11)三態(tài)地址端管腳(懸空，接高電平，接低電平),任意組合可提供 531441 地址碼，pt2262 最多可有 6 位(d0-d5)數(shù)據(jù)端管腳，設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從 17 腳串行輸出，可用于無線遙控發(fā)射電路。編碼芯片 pt2262 發(fā)出的編碼信號由：地址 碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字，解碼芯片

40、pt2272 接收到信號后，其地址碼 經(jīng)過兩次比較核對后，vt 腳才輸出高電平，與此同時相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果 發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機沒有按鍵按下時，pt2262 不接 通電源，其 17 腳為低電平，所以 315mhz 的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時， pt2262 得電工作，其第 17 腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號，當(dāng) 17 腳為高電平期間 315mhz 的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號，當(dāng) 17 腳為低平期間 315mhz 的高 頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全收控于 pt2262 的 17 腳輸出的數(shù)字信號， 從而對高頻電路完成幅度鍵控

41、（ask 調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為 100的調(diào)幅。 4.2.1 pt2262 特點 cmos工藝制造，低功耗、外部元器件少、rc振蕩電阻、工作電壓范圍寬：2.6- 15v、數(shù)據(jù)最多可達(dá)6位、地址碼最多可達(dá)531441種。 4.2.2 pt2262 引腳圖 pt2262 引腳圖如圖 4-7 所示，其管腳說明如表 4-5 所示。 圖4-7 pt2262引腳圖 表4-5 pt2262管腳說明 名稱管腳說明 a0-a11 1-8、10-13地址管腳，用于進(jìn)行地址編碼，可置為“0”、“1”、“f”（懸空） d0-d5 7-8、10-13數(shù)據(jù)輸出端，有一個為“1”即有編碼發(fā)出，內(nèi)部下拉; vcc18 電源正端

42、（+）; vss9 電源負(fù)端（-）; te14 編碼啟動端，用于多數(shù)據(jù)的編碼發(fā)射，低電平有效; osc116 振蕩電阻輸入端，與osc2所接的電阻決定振蕩頻率; osc215 振蕩電阻輸出端; dout17 編碼輸出端（正常時為低電平） 在具體的應(yīng)用中，外接振蕩電阻可根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，阻值越大振蕩頻率越 慢，編碼的寬度越大，發(fā)碼一幀的時間越長。 4.2.3 pt2262 基本參數(shù) pt2262 芯片的基本極限參數(shù)如表 4-6 所示，基本電氣參數(shù)如表 4-7 所示。 表4-6 極限參數(shù)（ta=25oc） 參數(shù)符號參數(shù)范圍單位 電源電壓 vcc 215.0 v 輸出電壓 vi -0.3vcc

43、+0.3 v 輸入電壓 vo -0.3vcc+0.3 v 最大功耗 pa 300 mw 工作溫度 topr -20+70 oc 儲存溫度 tstg -40+125 oc 電氣參數(shù)（除非特殊說明 tamb=25oc vdd=12.0v） 表4-7 電氣參數(shù) 參數(shù)符號測試條件最小值典型值最大值單位 電源電壓 vcc212v 電源電流 icc vcc=12v振蕩器停振a0-a11開路 0.020.3ua vcc=5v, voh=3v-3ma vcc=8v, voh=4v-6ma dout輸出 啟動電流 ioh vcc=12v, voh=6v-10ma vcc=5v, vol=3v2ma vcc=8v

44、, vol=4v5ma dout輸出 陷電流 iol vcc=12v, vol=6v9ma 4.2.4 pt2272 引腳圖 pt2272 的引腳圖如圖 4-8 所示，其管腳功能如表 4-8 所示。 圖4-8 pt2272引腳圖 表4-8 pt2272管腳功能 名稱管腳說明 a0-a11 1-8、10- 13 地址管腳，用于進(jìn)行地址編碼，可置為“0”、“1”、“f”（懸空） d0-d5 7-8、10- 13 地址或數(shù)據(jù)管腳,當(dāng)做為數(shù)據(jù)管腳時,只有在地址碼與2262 一 致,數(shù)據(jù)管腳才能輸出與2262 數(shù)據(jù)端對應(yīng)的高電平,否則輸出為 低電平,鎖存型只有在接收到下一數(shù)據(jù)才能轉(zhuǎn)換 vcc18 電源正

45、端（） vss9 電源負(fù)端（） din14 數(shù)據(jù)信號輸入端，來自接收模塊輸出端 osc116 振蕩電阻輸入端，與osc2 所接電阻決定振蕩頻率； osc215 振蕩電阻振蕩器輸出端； vt17 解碼有效確認(rèn)輸出端（常低）解碼有效變成高電平（瞬態(tài)） pt2272解碼芯片有不同的后綴，表示不同的功能，有l(wèi)4/m4/l6/m6之分，其中l(wèi)表 示鎖存輸出，數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下次遙控數(shù)據(jù)發(fā)生 變化時改變。m表示非鎖存輸出，數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時的而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對 應(yīng)，可以用于類似點動的控制。后綴的6和4表示有幾路并行的控制通道，當(dāng)采用4路并行 數(shù)據(jù)時（pt2272-

46、m4)，對應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是8位，如果采用6路的并行數(shù)(pt2272-m6)， 對應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是6位。 4.2.5 pt2262/2272 芯片的地址編碼設(shè)定和修改 在通常使用中，我們一般采用8 位地址碼和4 位數(shù)據(jù)碼，這時編碼電路pt2262 和 解碼pt2272 的第18 腳為地址設(shè)定腳，有三種狀態(tài)可供選擇：懸空、接正電源、接地 三種狀態(tài)，3 的8 次方為6561，所以地址編碼不重復(fù)度為6561 組，只有發(fā)射端pt2262 和接收端pt2272的地址編碼完全相同，才能配對使用，遙控模塊的生產(chǎn)廠家為了便于生 產(chǎn)管理，出廠時遙控模塊的pt2262 和pt2272 的八位地址編碼端全部懸空，

47、這樣用戶 可以很方便選擇各種編碼狀態(tài)，用戶如果想改變地址編碼，只要將pt2262 和pt2272 的18 腳設(shè)置相同即可，例如將發(fā)射機的pt2262 的第1 腳接地第5 腳接正電源，其它 引腳懸空，那么接收機的pt2272 只要也第1 腳接地第5 腳接正電源，其它引腳懸空就 能實現(xiàn)配對接收。當(dāng)兩者地址編碼完全一致時，接收機對應(yīng)的d1d4 端輸出約4v 互鎖 高電平控制信號，同時vt 端也輸出解碼有效高電平信號。用戶可將這些信號加一級放大， 便可驅(qū)動繼電器、功率三極管等進(jìn)行負(fù)載遙控開關(guān)操縱。 pt2262/2272有一組編碼，用于設(shè)置發(fā)射和接收的匹配，具體編碼如表4-9所示。 表4-9 pt22

48、62/2272編碼 名稱發(fā)射模塊收控制器 編碼 2102102121021021 接線 4.2.6 fsk-2a 及模塊基本介紹 （1）基本參數(shù) 型號規(guī)格：fsk-2a 產(chǎn)品名稱：1000 米發(fā)射板 工作電壓(v)：dc 3-12 尺寸(mm)：36*23*8 工作頻率(mhz)：315(260-440 等 20 余種頻率可選) 工作電流(ma)：3-45 發(fā)射距離(m)：1000 編碼類型：固定/滾動碼 （2）應(yīng)用范圍 無線數(shù)據(jù)傳輸廣泛地運用在車輛監(jiān)控、遙控、遙測、小型無線網(wǎng)絡(luò)、無線抄表、門 禁系統(tǒng)、小區(qū)傳呼、工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、無線標(biāo)簽、身份識別、非接觸 rf 智能卡、小型 無線數(shù)據(jù)終端、安

49、全防火系統(tǒng)、無線遙控系統(tǒng)、生物信號采集、水文氣象監(jiān)控、機器人 控制、無線 232 數(shù)據(jù)通信、無線 485/422 數(shù)據(jù)通信、數(shù)字音頻、數(shù)字圖像傳輸?shù)阮I(lǐng)域中。 由于無線電的發(fā)射器件都工作于射頻，因此對器件的要求也較高，一般業(yè)余條件下很難 完成制作與調(diào)試工作，而目前對于無線電技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，尤其對于一些業(yè)務(wù)無 線電愛好者來說，要想擁有所有高頻調(diào)試的設(shè)備幾乎是不現(xiàn)實的，因為這些設(shè)備價格昂 貴。針對這些實際情況，許多專業(yè)生產(chǎn)廠家專門生產(chǎn)了用于無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線收發(fā)模 塊，將對高頻部分的安裝與調(diào)試工作全部在專業(yè)生產(chǎn)場所內(nèi)完成，用戶只要為其提供電 源和所要發(fā)送的編碼數(shù)據(jù)，就可以在接收端的數(shù)據(jù)輸出端得

50、到發(fā)送端的原始數(shù)據(jù)，這樣 就可以將無線電技術(shù)的應(yīng)用得到推廣。從目前對無線電收發(fā)模塊的應(yīng)用來看，主要可分 為兩大類：調(diào)頻收發(fā)模塊和調(diào)幅收發(fā)模塊。 （3）調(diào)頻(fm)制與調(diào)幅(am)制的性能比較 在無線廣播、電視、通信、遙控、遙測等裝置或系統(tǒng)中,除了采用振幅調(diào)制方式(調(diào)幅 am)外,還廣泛采用頻率調(diào)制方式(調(diào)頻 fm)。下面對這兩種調(diào)制方式的主要性能進(jìn)行比較。 調(diào)頻 fm 的主要優(yōu)點是它的抗干擾性能強.所謂抗干擾好,主要是指在輸入信號噪聲比(簡稱 信噪比 s/n)相同的條件下,調(diào)頻接收機輸出端的信噪比大于調(diào)幅接收機輸出端的信噪比。 調(diào)頻比調(diào)幅制的抗干擾能力強的原因可從兩種制式的發(fā)射信號功率大小進(jìn)行

51、分析。調(diào)頻 波的邊頻分量的功率是從載波功率中分出來的。調(diào)制系數(shù) mfm 越大,其邊頻不僅數(shù)目多, 且幅度增大,這意味著載波功率中轉(zhuǎn)化為邊頻功率的比例大,而調(diào)幅波的邊頻功率最大僅等 于載波功率的一半(當(dāng)調(diào)制指數(shù) mam1 時)。因此,調(diào)頻波比調(diào)幅波可以具有更大的邊頻 功率,這意味著它更有能力去克服信道或機內(nèi)的噪聲和干擾。其次,可從接收信號的調(diào)解來 進(jìn)行對比并分析。由于調(diào)幅信號的信息包含在已調(diào)幅信號的振幅中(振幅變化與調(diào)制信號 的振幅成正比),解調(diào)用的包絡(luò)檢波(也稱振幅檢波)器無法抑制寄生調(diào)幅干擾；而調(diào)頻信號 的信息則包含在高頻振蕩的瞬時頻率變化上,因此,干擾引起的寄生調(diào)幅可通過限幅器(或用 有限

52、幅作用的比例鑒頻器)去掉。因此,不管從發(fā)射信號的邊頻功率還是從接收信號的解調(diào) 進(jìn)行分析,調(diào)頻制的抗干擾性能均優(yōu)于調(diào)幅制。 調(diào)頻制發(fā)射機發(fā)射的調(diào)頻載波的瞬時頻率是隨調(diào)制信號變化的調(diào)頻波為等幅波,它的 最大功率等于平均功率;而調(diào)幅制發(fā)射機發(fā)射的是調(diào)幅信號,當(dāng) mam=1 時,最大發(fā)射功率 等于平均功率(載波功率)的 4 倍。若調(diào)幅發(fā)射機與調(diào)頻發(fā)射機的末級采用同一型號的功率 管,均按最大功率估算,則調(diào)頻發(fā)射機發(fā)射出的功率是調(diào)幅發(fā)射機發(fā)射的平均功率的 4 倍。 調(diào)幅發(fā)射波是隨調(diào)制信號的幅度而變化的,這就對放大管的反向耐壓有較高的要求,宜采用 擊穿電壓更高的管子,否則管子易被擊穿.而調(diào)頻發(fā)射機是工作在等

53、幅狀態(tài)下的,管子不易被 擊穿。生產(chǎn)調(diào)頻系列器件其調(diào)試過程相當(dāng)復(fù)雜,所以需要配備綜參測試儀、屏蔽室等昂貴 的生產(chǎn)調(diào)試設(shè)備，調(diào)試設(shè)備的穩(wěn)定性直接決定產(chǎn)品的性能，還需要專業(yè)的技術(shù)工人。而 生產(chǎn)調(diào)幅器件相對來說要方便許多,所以生產(chǎn)調(diào)頻產(chǎn)品的門檻要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于生產(chǎn)調(diào)幅產(chǎn)品,因 此兩者的生產(chǎn)成本相差一倍以上。 （4）最小模塊的應(yīng)用介紹 圖 4-9 是基于 pt2262 的四位無線數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，其主要作用是用來發(fā)送 sw0- sw3 的開關(guān)信息。當(dāng)按如圖接線接好電路，在任意時刻按其中任意鍵，就會組合一種編 碼，由 pt2262 編碼芯片編碼，然后由天線發(fā)送數(shù)據(jù)。發(fā)送成功后 pt2262 就準(zhǔn)備接收 下一個按鍵信

54、息準(zhǔn)備編碼發(fā)送。 圖4-9 pt22 62的 無線 數(shù)據(jù) 發(fā)送 模塊 接收模塊主要是基于 pt2272 解碼芯片，通過天線接收發(fā)送模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，然后 由 pt2272 解碼數(shù)據(jù)，解碼成功后 v17 有瞬間高電平。并且把相應(yīng)的數(shù)據(jù)所存在數(shù)據(jù)輸 出端，然后準(zhǔn)備接收下一個數(shù)據(jù)如圖 4-10 所示。 圖 4-10 pt227 2 解碼 芯片 發(fā) 送模塊 的最小 系統(tǒng)介 紹，當(dāng)有數(shù)據(jù)傳人數(shù)據(jù)端口，pt2262 就會開始編碼準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)?shù)谝粋€數(shù)據(jù)發(fā)送成 功后，要發(fā)送第二個數(shù)據(jù)時要把數(shù)據(jù)端清零。然后再發(fā)送第二個數(shù)據(jù)。每當(dāng)發(fā)送下一個 數(shù)據(jù)時必須數(shù)據(jù)端口清零如圖 4-11 所示。 圖 4-11 pt226

55、2 工作原理圖 5 單元電路設(shè)計 5.1 at89c52 單片機最小系統(tǒng)設(shè)計 at89c52 單片機最小系統(tǒng)包括，復(fù)位電路、時鐘電路、電源和單片機。電路設(shè)計是 采用的內(nèi)部方式，即利用芯片內(nèi)部的振蕩電路。at89c52 單片機內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振 蕩器的高增益反相放大器。引腳 xtal1 和 xtal2 分別是此放大器的輸入端和輸出端。 這個放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個自激振蕩器。外接晶體諧振 器以及電容 c1 和 c2 構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。對外接電容的值雖 然沒有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會影響震蕩器頻率的高低、震蕩器的穩(wěn)定性、起振的 快速性和溫度的穩(wěn)定

56、性。此系統(tǒng)電路的晶體振蕩器的值為 12mhz，用 12mhz 晶體振蕩 器的最小系統(tǒng)，每個機器周期是 1 微秒，可以對內(nèi)部定時器精確控制，提高測量精確度。 電容應(yīng)盡可能的選擇電容值約為 30pf。在焊接刷電路板時，晶體振蕩器和電容應(yīng)盡可能 安裝得與單片機芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩(wěn)定和可靠地工作，如 圖 5-1 所示4。 圖 5-1 時鐘電路 復(fù)位模塊本系統(tǒng)主要采用按鍵手動復(fù)位其復(fù)位原理就是給單片機的 rst 引腳一個對 于 100um 的高脈沖，主要實現(xiàn)硬件如圖 5-2 所示，當(dāng)復(fù)位電路上的開關(guān)按下后就會在電 容上充電，當(dāng)開關(guān)打開時充電電容開始放電其時間 t=r*c，通過計算

57、的出所需復(fù)位電路 電阻值為 1k，電容為 22uf。 圖 5-2 手動復(fù)位電路 其中復(fù)位電路是對系 統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位的，按復(fù)位鍵后系統(tǒng)自動回復(fù)到開機狀態(tài)，復(fù)位電路的工作原理是根據(jù)單片 機的基本復(fù)位電路所設(shè)計的，at89c52 的復(fù)位主要是給外部復(fù)位引腳一個范圍高電平 （at89c52 是大于 100us 的持續(xù)高電平） 。時鐘電路是給單片機提供振蕩頻率的。電源 電路主要是給單片機提供電能的，使其正常工作。 5.2 按鍵模塊設(shè)計 鍵盤在單片機系統(tǒng)中是一個很重要的部件。為了輸入數(shù)據(jù)、查詢和控制系統(tǒng)的工作 狀態(tài)，都要用到鍵盤，鍵盤是人工干預(yù)計算機的主要手段。 本系統(tǒng)的按鍵主要采用的是中斷控制掃描方式， 是

58、利用外部中斷源，響應(yīng)鍵盤輸入 信號。無鍵按下時，cpu 執(zhí)行正常工作程序。當(dāng)有鍵按下時，cpu 立即產(chǎn)生中斷。在終 端子程序中掃描鍵盤，判斷是那個鍵按下，然后在執(zhí)行該鍵的功能子程序。主要原理如 圖 5-3 所示。 圖 5-3 開關(guān)模塊電路 按鍵模塊是系統(tǒng)的重要組成部分，其主要作用是設(shè)定控制信息，從而達(dá)到間接控制設(shè) 備的目的，控制器按下相應(yīng)的按鍵，設(shè)備控制器完成響應(yīng)，來控制不同設(shè)備，或相同設(shè) 備的不同狀態(tài)。其工作原理是，當(dāng)按下 1-6 按鍵中的一個按鍵后，就會進(jìn)入 0 或 2 號中 斷進(jìn)行判斷按鍵位置，然后處理不同的信息。如當(dāng)我按下 1 號按鍵時，就會進(jìn)入 0 號中 斷然后再判斷按鍵位置為 1，

59、及 led1 取反。 5.3 發(fā)送接收模塊設(shè)計 發(fā)送接收模塊是本系統(tǒng)的核心部件，其主要是用于控制器和儀器控制器之間的數(shù)據(jù) 傳輸發(fā)送接收模塊主要采用的是基于 pt2262/pt2272 解碼芯片的數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，其主 要原理圖為圖 5-4 所示。 圖 5-4 數(shù)據(jù)發(fā)送模塊接口 fsk-2a 基于 pt2262 的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，主要用于發(fā)送并行 4 位數(shù)據(jù)，發(fā)送數(shù)據(jù)是必 須并口清零，然后再發(fā)送數(shù)據(jù)。接收模塊主要應(yīng)用了中斷接收方式來接收發(fā)送端發(fā)送的 數(shù)據(jù)，當(dāng)發(fā)送端用數(shù)據(jù)發(fā)送，并且接收端解碼成功接收到數(shù)據(jù)后，接收模塊的 v17 引腳 會有個高脈沖，然后又會自動復(fù)位。v17 與中斷 0 取反相接，接收單片

60、機等待中斷響應(yīng)， 當(dāng)接收模塊接收數(shù)據(jù)后，v17 有個高脈沖，驅(qū)動 0 號中斷，進(jìn)入中斷后把接收的數(shù)據(jù)存 儲到接收單片機的存儲模塊中。 5.4 直流電機驅(qū)動電路 直流電機是本項目中所要控制的一個主要器件。器驅(qū)動電路主要如圖 5-5 所示。 本驅(qū)動電路主要驅(qū)動直流電機正常工作，直流電機的正反轉(zhuǎn)，正常工作就是要驅(qū)動 電路滿足電機的基本工作要求，如電壓，電流。正反轉(zhuǎn)主要是改變通過直流電機的電流 方向，來改變它的工作方式主要是應(yīng)用 h 橋原理搭建的直流電機驅(qū)動電路5。 圖 5-5 器驅(qū)動電路 5.5 步進(jìn)電機驅(qū)動電路 步進(jìn)電機的驅(qū)動電路比較復(fù)雜，本項目選擇的 35by1201 型號的步進(jìn)電機，驅(qū)動電壓