自动干手器电路的设计毕业论文(编辑修改稿)

自动干手器电路的设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

器 /计数器 6 个中断源 可编程串行通道 片内时钟振荡器 AT89S52 的引脚及功能 AT89S52 单片机的管脚说明如图 32所示。 (1) 主要电源引脚 ① VCC 电源端 ② GND 接地端 (2) 外接晶体引脚 XTAL1 和 XTAL2 ① XTAL1 接外部晶体的一个引脚。 在单片机内部，它是构成片内振荡器的反相放大器的输入端。 当采用外部振荡器时，该引脚接收振荡器的信号，既把此信号直接接到内部时钟发生器的输入端。 ② XTAL2 接外部晶体的另一个引脚。 在单片机内部，它是上述振荡器的反相放大器的输出端。 采用外部振荡器时，此引脚应悬浮不连接。 (3) 控制或与其它电源复用引脚 RST、 ALE//PROG、 /PSEN 和 /EA/VPP ① RST 复位输入端。 当振荡器运行时，在该引脚上出现两个机器周期的高电平将使单片机复位。 ② ALE//PROG 当访问外部存储器时， ALE（地址锁存允许）的输出用于锁存地址的低位字节。 即使不访问外部存储器， ALE 端仍以不变的频率（此频率为振荡器频率的 1/6）周期性地出现正脉冲信号。 因此，它可用作对外输出的时钟，或用于定时目的。 然而要注意的是：每当访问外部数据存储器时，将跳过一个 ALE 脉冲。 在对 Flash 存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（ /PROG）。 ③ /PSEN 程序存储允许（ /PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号。 当 AT89S52/LV52 由外部程序存储器取指令（或常数）时，每个机器周期两次/PSEN 有效（既输出 2 个脉冲）。 但在此期间内，每当访问外部数据存储器时，这两次有效的 /PSEN 信号将不出现。 P 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78R S T9P 3. 0 (R X D )10P 3. 1 (T X D )11P 3. 2 (IN T 0 )12P 3. 3 (IN T 1 )13P 3. 4 (T 0)14P 3. 5 (T 1)15P 3. 6 (W R )16P 3. 7 (R D )17X T A L 218X T A L 119GND20P 2. 0 (A 8)21P 2. 1 (A 9)22P 2. 2 (A 10 )23P 2. 3 (A 11 )24P 2. 4 (A 12 )25P 2. 5 (A 13 )26P 2. 6 (A 14 )27P 2. 7 (A 15 )28P S E N29A L E / P R O G30E A /V P P31P 0. 7 (A D 7)32P 0. 6 (A D 6)33P 0. 5 (A D 5)34P 0. 4 (A D 4)35P 0. 3 (A D 3)36P 0. 2 (A D 2)37P 0. 1 (A D 1)38P 0. 0 (A D 0)39V C C40图 32 AT89S52的 管脚 西南科技 大学 高等教育自学考试毕业 论文 13 ④ /EA/VPP 外部访问允许端。 要使 CPU 只访问外部程序存储器（地址为0000H～ FFFFH），则 /EA 端必须保持低电平（接到 GND 端）。 当 /EA 端保持高电平（接 VSS 端）时， CPU 则执行内部程序存储器中的程序。 (4) 输入 /输出引脚 ～ 、 ～ 、 ～ 和 ～ ① P0 端口（ ～ ） P0 是一个 8 位漏极开路型双向 I/O 端口。 作为输出口用时，每位能以吸收电流的方式驱动 8 个 TTL 输入，对端口写 1 时，又可作高阻抗输入端用。 ② P1 端口（ ～ ） P1 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 端口。 P1 的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式） 4 个 TTL 输入。 对端口写 1 时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可用作输入口。 作输入口时，因为有内部的 上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流。 ③ P2 端口 （ ～ ） P2是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 端口。 P2的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式） 4 个 TTL 输入。 对端口写 1 时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可用作输入口。 P2 作输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流。 ④ P3 端口（ ～ ） P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 TTL 门电流。 当 P3 口写入 “ 1” 后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。 作为输入，由于外部下拉为低电平， P3 口将输出电流 ， 这是由于上拉的缘故。 P3 口也可作为 AT89S52 的一些特殊功能， 这些特殊功能见表 31[7]。 表 31 P3端口的特殊功能 端口引脚 兼 用 功 能 RXD （串行输入口） TXD （串行输出口） /INT0 （外部中断 0） /INT1 （外部中断 1） T0 （ 定时器 0 的外部输入） T1 （定时器 1 的外部输入） /WR （外部数据存储器写选通） /RD （外部数据存储器读选通） 红外对管 红外对管是红外线发射管与红外接收管配合在一起使用时候的总称。 红外线发射管（如图 33 所示 ）在 LED 封装行业中主要有三个常用的波段，如下 850NM、 875NM、 940NM。 根据波长的特性运用的产品也有很大的差异，西南科技 大学 高等教育自学考试毕业 论文 14 850NM 波长的主要用于红外线监控设备、 875NM 主要用于医疗设备、940NM 波段的主要用于红外线控制设备。 例如：红外线 遥 控器 、光电开关、光电记数设备等。 红外线接收管（如图 34）是将红外线光信号变成电信号的半导体器件，它的核心部件是一个特殊材料的 PN 结，和普通二极管相比，在结构上采取了大的改变，红外线接收管为了更多更大面积的接受入射光线， PN 结面积尽量做的比较大，电极面积尽量减小，而且 PN结的结深很浅，一般小于 1微米。 红外线接收二极管是在反向电压作用之下工作的。 没有光照时，反向电流很小（一般小于 微安），称为暗电流。 当有红外线光照时，携带能量的红外线光子进入 PN 结后，把能量传给共价键上的束缚电子，使部分电子挣脱共价键，从 而产生电子 空穴对（简称：光生载流子）。 它们在反向电压作用下参加漂移运动，使反向电流明显变大，光的强度越大，反向电流也越大。 这种特性称为“光电导”。 红外线接收二极管在一般照度的光线照射下，所产生的电流叫光电流。 如果在外电路上接上负载，负载上就获得了电信号，而且这个电信号随着光的变化而相应变化。 红外接收管的作用是进行光电转换，在光控、红外线遥控、光探测、光纤通信、光电耦合等方面有广泛的应用。 图 33 红外线发射管 图 34红外 线接收管 数码管 数码管如图 35 所示， 是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。 数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按能显示多少个“ 8”可分为 1 位、 2 位、4 位等等数码管；按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。 共阳数码管（如图 36）是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极 (COM)的数码管。 共阳数码管在应用时应将公共极 COM 接到 +5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。 当某一字 段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。 共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极 (COM)的数码管。 共阴数码管在应用时应将公共极 COM接到地线 GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。 当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。 本设计需要用到数码管的动态显示方式。 数西南科技 大学 高等教育自学考试毕业 论文 15 码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一， 动态驱动是将所有数码管的 8 个显示笔划 a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极 COM 增加位选通控制电路，位选通由各自 独立的I/O 线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通 COM 端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。 通过分时轮流控制各个数码管的的 COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。 在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为 1～ 2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余 辉 效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会 有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的 I/O 端口，而且功耗更低 . 图 35数码管实物图 图 36数码管原理图 继电器 继电器是一种电子控制器件， 如图 37 所示。 它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种 “ 自动开关 ”。 故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。 图 37 继电器原理图 电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。 只要在线圈两西南科技 大学 高等教育自学考试毕业 论文 16 端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会 在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与 静触点（常开触点）吸合。 当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。 这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。 对于继电器的 “常开、常闭 ”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为 “常开触点 ”； 处于接通状态的静触点称为 “常闭触点 ”。 晶振电路 晶体振荡器，在单片机系统里晶振的作用非常大，它结合单片机内部的电路，产生单片机所必须的时钟频率，单片机的一切指令的执行都是建立在这个基础上的，晶振提供的时钟频率越高，那单片机的运行速度也就越快。 晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。 通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。 有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。 电路图如图 38 所示。 图 38 晶振原理图 复位电路 复位操作完成单片机片内 电路的初始化，使单片机从一种确定的状态开始运行。 当 AT89S52单片机的复位引脚 RST出现 5ms以上的高电平时，单片机就完成了复位操作。 如果 RST持续为高电平，则单片机就处于循环复位状态而违法执行程序。 因此要求复位后能够脱离复位状态。 根据这个要求，这里采用的是电平按钮复位方式。 上电后，由于电容充电，使 RST持续一段高电平时间。 当单片机已在运行之中时，按下复位键也能使 RST持续一段时间的高电平，从而实现上电且开关复位的操作。 通常选择电容值 10～30μF，电阻值 10kΩ。 电路图如图 39所示。 西南科技 大学 高等教育自学考试毕业 论文 17 图 39 复位电路图 显示电路。