報(bào)告這是我的報(bào)告-基本就這樣-先給你-我還要再改改

1、報(bào)告 （ 這是我的報(bào)告 - 基本就這 樣-先給你- 我還要再改改 ）光電系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)指導(dǎo)教師：武樹斌班級(jí)：光信 0902設(shè)計(jì)者姓名：彭澤華設(shè)計(jì)者學(xué)號(hào)： u200914002同組者姓名：高朋 u200914009李旭輝 u200914000設(shè)計(jì)者聯(lián)系電話：錄摘要1. 緒論以及設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1.1 智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)1.2 火災(zāi)探測(cè)器1.2.1 火災(zāi)報(bào)警器簡(jiǎn)要說明1.2.2 火災(zāi)探測(cè)器的發(fā)展趨勢(shì)1.2.3 火災(zāi)探測(cè)器的現(xiàn)狀及特點(diǎn)1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求2. 總體設(shè)計(jì)及方案論證2.1 探測(cè)模塊2.2 放大濾波電路模塊2.3 AD 轉(zhuǎn)換電路2.4 單片機(jī)處理模

2、塊2.5 報(bào)警模塊2.6 穩(wěn)壓模塊2.7 方案論證2.8 總原理圖3. 單片機(jī) AT89C51原理3.1 引腳圖及功能3.2 工作特性4軟件設(shè)計(jì)4.1設(shè)計(jì)思想4.1.1主程序4.1.2信號(hào)分析及調(diào)節(jié)4 2流程圖4.2.1主程序流程圖4.2.2采樣程序流程圖4.2.3濾波程序流程圖4.2.4PID 算法流程圖4.2.5電機(jī)流程圖第七章 結(jié) 束 語致 謝 56參考文獻(xiàn) 57附表 B 59主程序： 59中斷子程序：62顯示子程序：63鍵盤子程序：64PID 子程序：66摘要: 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)屬于樓宇自動(dòng)化范疇， 是當(dāng)前樓宇自動(dòng)化 的一個(gè)主要構(gòu)成系統(tǒng)。 其設(shè)置目的是為了防止和減少火災(zāi)危害， 保護(hù) 人

3、身和財(cái)產(chǎn)安全。 火災(zāi)報(bào)警技術(shù)是預(yù)防火災(zāi)的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作， 應(yīng)用范 圍廣泛。報(bào)警早，損失少，不僅對(duì)發(fā)生火災(zāi)的單位和個(gè)人具有重要作 用，而且對(duì)公安消防監(jiān)督機(jī)構(gòu)及時(shí)撲滅火災(zāi)、 減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損 失同樣具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)由探測(cè)器（火光、煙霧、溫度） 、放大電路、 模數(shù)轉(zhuǎn)換、 51 單片機(jī)處理模塊、火災(zāi)警報(bào)裝置及具有其他輔助功能 的裝置組成。 隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展， 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、形式越來越靈活多樣， 很難精確劃分為幾種固定的模式。 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警技術(shù)趨向于智能化系統(tǒng)， 這種系統(tǒng)可組合成任何形式的 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警網(wǎng)絡(luò)形式， 既可以是區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)， 又可以是集

4、中報(bào)警 系統(tǒng)或控制中心報(bào)警系統(tǒng)形式。所謂智能火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)， 應(yīng)當(dāng)是：使用探測(cè)器件將火災(zāi)發(fā)生 期間所產(chǎn)生的煙、 溫、光等信號(hào)以模擬量形式， 連同外界相關(guān)的環(huán)境 參數(shù)一起傳送給報(bào)警器， 報(bào)警器再根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)及內(nèi)部存儲(chǔ)的大量 數(shù)據(jù)，利用火災(zāi)模型判據(jù)來判斷火災(zāi)是否存在， 這樣的系統(tǒng)稱為智能 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。由于該系統(tǒng)為解決火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)存在的兩個(gè)難題 （誤報(bào)、 漏報(bào)）提供了新的方法和手段， 并在處理火災(zāi)真?zhèn)畏矫姹憩F(xiàn) 出明顯的有效性和創(chuàng)新性，這是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)在技術(shù)上的飛躍。 從傳統(tǒng)型走向智能型， 是國(guó)內(nèi)外火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的必然趨 勢(shì)。采用火光探測(cè)，煙霧探測(cè)和溫度探測(cè)， 將火災(zāi)信息轉(zhuǎn)換為

5、電信號(hào)， 經(jīng)過放大電路放大后， 由 AD轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)， 以 51 單片機(jī)為核心的 處理信息單元經(jīng)過對(duì)信號(hào)的識(shí)別判斷， 將火災(zāi)程度經(jīng)報(bào)警燈的閃爍頻 率和報(bào)警鈴聲的響應(yīng)頻率表現(xiàn)出來。關(guān)鍵字：智能火災(zāi)報(bào)警器 火光 煙霧 溫度 放大電路 AD 轉(zhuǎn)換 51 單片機(jī) 閃爍頻率 響應(yīng)頻率系統(tǒng)模塊流程圖如下:1. 緒論以及設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1.1 智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)使用探測(cè)器件將火災(zāi)發(fā)生期間所產(chǎn)生的煙、 溫、光等信號(hào)以模擬 量形式，連同外界相關(guān)的環(huán)境參數(shù)一起傳送給報(bào)警器， 報(bào)警器再根據(jù) 獲取的數(shù)據(jù)及內(nèi)部存儲(chǔ)的大量數(shù)據(jù)， 利用火災(zāi)模型判據(jù)來判斷火災(zāi)是 否存在，這樣的系統(tǒng)稱為智能火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。1.2 火災(zāi)報(bào)警器1

6、.2.1 火災(zāi)報(bào)警器簡(jiǎn)要說明隨著現(xiàn)代家庭用火、用電量的增加，家庭火災(zāi)發(fā)生的頻率 越來越高。 家庭火災(zāi)一旦發(fā)生， 很容易出現(xiàn)撲救不及時(shí)、滅火器材 缺乏及在場(chǎng)人驚慌失措、 逃生遲緩等不利因素， 最終導(dǎo)致重大生命 財(cái)產(chǎn)損失。探討家庭火災(zāi)的特點(diǎn)及防火對(duì)策，對(duì)于預(yù)防家庭火災(zāi)， 減少火災(zāi)損失具有現(xiàn)實(shí)意義1.2.2 火災(zāi)報(bào)警器的發(fā)展趨勢(shì)二十多年前， 中國(guó)的消防報(bào)警產(chǎn)品剛剛起步， 無論產(chǎn)品技術(shù)含 量、產(chǎn)品系列完整性、使用性，還是社會(huì)影響程度都是相當(dāng)?shù)偷?。?guó) 外的產(chǎn)品和品牌一統(tǒng)天下， 占領(lǐng)中國(guó)的大部分市場(chǎng)。 由于中國(guó)的建設(shè) 正在飛速發(fā)展， 市場(chǎng)大的驚人， 難道這由中國(guó)發(fā)展帶來的成果只能由 外國(guó)企業(yè)來瓜分？可幸的

7、是中國(guó)企業(yè)抓住了機(jī)遇， 頂住了壓力， 接受 了挑戰(zhàn)，先是一批國(guó)家的科研院所，后是一批國(guó)營(yíng)企業(yè)、民營(yíng)企業(yè)， 業(yè)內(nèi)也吸引和凝聚一大批國(guó)內(nèi)的技術(shù)和管理精英，花了十多年時(shí)間， 通過幾次產(chǎn)品的更新?lián)Q代， 就是自己的產(chǎn)品緊緊跟上了國(guó)際水平， 并 且奪回了大部分國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，使得現(xiàn)在大部分國(guó)外產(chǎn)品只有招架之功。對(duì)目前而言，我們基本占據(jù)的是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)， 對(duì)外還剛啟動(dòng)。 中國(guó)企業(yè) 正虎視眈眈，準(zhǔn)備進(jìn)軍海外市場(chǎng)。1.2.3 火災(zāi)報(bào)警器的現(xiàn)狀及特點(diǎn)消防報(bào)警產(chǎn)品是一個(gè)系列， 包括火災(zāi)探測(cè)設(shè)備、 信息傳輸設(shè)備、 報(bào)警分析控制器、消防控制聯(lián)動(dòng)，是物理傳感技術(shù)、自動(dòng)控制、計(jì)算 機(jī)技術(shù)、 數(shù)據(jù)傳輸和管理、 智能樓宇等技術(shù)的綜合集成

8、， 屬于高新技 術(shù)。依托中國(guó)多年的基本建設(shè)的發(fā)展， 這個(gè)行業(yè)也得到發(fā)展， 具備了 和國(guó)外知名企業(yè)抗衡的能力。 在目前中國(guó)許多冠名以高新技術(shù)的行業(yè) 中，中國(guó)企業(yè)大多做的是下游的制造和服務(wù)， 分取極少一部分的利潤(rùn)， 像消防報(bào)警產(chǎn)品那樣既擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)又擁有大量市場(chǎng)的行業(yè)其 實(shí)是很少的。在消防報(bào)警產(chǎn)品的技術(shù)含量上， 國(guó)內(nèi)產(chǎn)品和國(guó)外產(chǎn)品差距不是 很大，許多指標(biāo)已經(jīng)超越， 存在的問題是： 類似于國(guó)外消防報(bào)警產(chǎn)品 的大批量規(guī)?；纳a(chǎn)才剛起步， 有待于積累經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)； 也因此在 產(chǎn)品一致性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性上有一定差距； 國(guó)內(nèi)正在形成權(quán)重的大型企 業(yè)和集團(tuán)， 這樣可以帶領(lǐng)國(guó)內(nèi)的各家企業(yè)去沖擊海外市場(chǎng)， 并最終

9、占 領(lǐng)海外的消防報(bào)警市場(chǎng)。1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 設(shè)計(jì)一基于單片機(jī)的智能火災(zāi)檢測(cè)裝置，主要技術(shù)指標(biāo)如下。1. 采用 51 系列單片機(jī)2. 當(dāng)房間產(chǎn)生煙霧時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)3. 當(dāng)環(huán)境溫度超過設(shè)定值時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。4. 報(bào)警方式為聲光報(bào)警5. 外接直流供電2. 總體設(shè)計(jì)及方案論證大體設(shè)計(jì)思想： 通過對(duì)火光、 煙霧和溫度參數(shù)異常的檢測(cè)， 將模擬信 號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，經(jīng)信息處理單元處理來實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)的報(bào)警與預(yù) 防，表現(xiàn)在警燈警鈴的響應(yīng)上。本設(shè)計(jì)涉及五個(gè)模塊， 通過這五個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)所需功能。 簡(jiǎn)要論述設(shè)計(jì) 思路及器件選擇如下2.1 探測(cè)模塊：2.1.1 火光的探測(cè)：采用硅光電二極管作為火光探測(cè)器B1010B紫

10、藍(lán)光電池是專為各種光學(xué)儀器，如分光光度計(jì)、比色計(jì)、白度計(jì)、照度計(jì)、亮度計(jì)、色度 計(jì)、光功率計(jì)、火焰檢測(cè)器、 彩色放大機(jī)等而設(shè)計(jì)的半導(dǎo)體光 接受器。光譜范圍為 4001100nm，其峰值波長(zhǎng)為 880 900nm， 紅外光波長(zhǎng)相匹配，可獲得較高的傳輸效率。 TLL 端與單片機(jī) P0.1 端相連接?？紤]到火災(zāi)發(fā)生的場(chǎng)景，沒有設(shè)計(jì)放大電路和 AD 轉(zhuǎn)換電路，直接對(duì)輸出的電信號(hào)進(jìn)行判斷，啟動(dòng)報(bào)警模 塊。B1010B技術(shù)參數(shù)：光敏面積（ mm）2： 100 光敏面直徑（ mm）： 10*10 峰值（ nm）：780 響應(yīng)度（ A/W）：1780nm 暗電流（ nA）： 0.120 開路電壓（ mv）：3

11、30 短路電流（ uA）：50 封裝：陶瓷模塊電路如下：2.1.2 溫度的探測(cè)：溫度采集器采用 TMP36 溫度傳感器，其采集區(qū)間 為-40 +125，符合要求通過查詢硬件手冊(cè)得知該傳感器的具體參數(shù)如下：表 1 TMP36 溫度傳感器具體參數(shù)初始電壓輸出電壓 /溫度25時(shí)輸出電壓線性工作區(qū) 間TMP360.5V10mV/750mV-40 +125設(shè)置報(bào)警閾值： 75，該溫度下，輸出電壓為 1.25v ，AD轉(zhuǎn)換 范圍為 05v，故需設(shè)計(jì)放大電路，放大倍率為 4.對(duì)于要求的 0 100溫度采集器 TMP36 的輸出電平為 500mV 1500mV,可以使用電壓表對(duì)電壓值進(jìn)行觀察記錄，利用集成運(yùn)算

12、放大 器輸入阻抗高和輸出阻抗低的特點(diǎn)， 使測(cè)量端與輸出端隔離， 保證輸 出的穩(wěn)定性。對(duì)于運(yùn)算放大器的選擇我選用了 LM324 系列運(yùn)算放大器，其是一種價(jià)格便宜的帶有真差動(dòng)輸入的四運(yùn)算放大器。 與單電源應(yīng)用場(chǎng)合 的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器相比， 它們有一些顯著優(yōu)點(diǎn)。 該四放大器可以工作 在低到 3.0 伏或者高到 32 伏的電源下， 靜態(tài)電流為 MC1741 的靜態(tài) 電流的五分之一。 共模輸入范圍包括負(fù)電源， 因而消除了在許多應(yīng)用 場(chǎng)合中采用外部偏置元件的重要性。根據(jù)運(yùn)算放大器的相關(guān)特性構(gòu)成加減法電路，其運(yùn)算公式如下：U0 1 R5 R3 Ui R5 UiR6 R4 R3R6令 U 0為電壓信號(hào)輸出 (0

13、 1000mV), U i1 為 TMP36 的電壓輸入 (500 1500mV)，為了使顯示更加直觀將輸入端減去 500mV 作為輸 出，Ui2 為比較電壓輸入 (5V) ，R4 / R3 0.1完成 500mV 的產(chǎn)生。由于在 應(yīng)用中，沒有負(fù)電壓產(chǎn)生，所以集成運(yùn)算放大器不需要負(fù)電壓輸入， 將其負(fù)電壓引腳接地。用相關(guān)參數(shù)解方程，最終得 R5 R3 10K； R4 R6 1K 。 電路圖如圖 6：圖 6 電壓加減器電路選用 TMP36進(jìn)行溫度探測(cè)，探測(cè)器靈敏度：10mv/ C 25 C 時(shí)為 0.75v ， 設(shè)置報(bào)警閾值： 75 C 該溫度下，輸出電壓為 1.25v ， AD 轉(zhuǎn)換范圍為 05

14、v，故需設(shè)計(jì)放大電路，放大倍率為 ，煙霧的探測(cè)：MQ-2探測(cè)器的特點(diǎn)：廣泛的探測(cè)范圍；高靈敏度 / 快速相應(yīng)恢 復(fù)；優(yōu)異的穩(wěn)定性 / 壽命長(zhǎng)；簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)電路。應(yīng)用：可用于家庭和工廠的氣體泄漏檢測(cè)裝置， 適宜于液化氣、丁烷、丙烷、甲烷，酒精、氫氣、煙霧等的檢測(cè)。log RS mlogC n選用MQ-2 探 測(cè) 煙 霧 濃 度探測(cè)器靈敏度其中 m為器件相對(duì)于煙霧濃度變化的靈敏度， 又稱煙霧的分離能， 對(duì) 于煙霧。 m值為 1/21/3,C 為煙霧的濃度， n 為常數(shù)，與檢測(cè)煙霧， 器件材料有關(guān)， 并隨著測(cè)試溫度和材料中有無增感劑而不同。 該器件 需要預(yù)熱，預(yù)熱溫度為 200 C 3

15、00 C ，預(yù)熱電壓為 5v，預(yù)熱時(shí)間為 15min。以甲烷為例， 其靈敏度： RO(air) / RS(0.1%CH 4) 5, 本實(shí)驗(yàn)條件 下設(shè)置 RO=20k，當(dāng)甲烷的濃度為 0.1%時(shí) RS=2k，電流變化為 0.25 *10 -3 mA到 2.5 *10-3 mA，經(jīng)過 1k的電阻，其兩端的電壓變化范 圍為 0.25mV到 2.5mV, AD轉(zhuǎn)換范圍為 05v，故需設(shè)計(jì)放大電路，放 大倍率為 2000.2 2 放大電路模塊，前置放大設(shè)計(jì)重點(diǎn)為抑噪，2.2.1 溫度傳感器的放大電路：采用 LM324作為放大芯片，設(shè)計(jì)正向 放大電路， R1為 1k， R2為 4k，2.2.2 煙霧探測(cè)器

16、的放大電路：采用 LM324作為放大芯片，設(shè)計(jì)正向 放大電路， R1為 100， R2為 200k，05v，間時(shí)鐘的引2.3 AD 轉(zhuǎn)換電路：采用 AD08作為轉(zhuǎn)換芯片，轉(zhuǎn)換范圍為隔為 5/255=0.02v, 轉(zhuǎn)換速率由單片機(jī)控制為 8kbit/s,腳輸入端與單片機(jī) P0.7 相連，作為時(shí)鐘信號(hào)的觸發(fā)端。2.4 單片機(jī)處理模塊：AT89C51是一種帶 4K字節(jié) FLASH存儲(chǔ)器 (FPEROM FlashProgrammable and Erasable Read Only Memory )的低電壓、高 性能 CMOS8 位微處理器，俗稱 單片機(jī) 。AT89C2051是一種帶 2K 字 節(jié)閃

17、存可編程可擦除 只讀存儲(chǔ)器 的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存 儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 1000 次。該器件采用 ATMEL高密度非易失存儲(chǔ) 器制造技術(shù)制造， 與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。 由于將多功能 8 位 CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器， AT89C2051是它的一種精簡(jiǎn)版本AT89C51單片機(jī)為很多 嵌入式控制系統(tǒng) 提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。外形及引腳排列如圖所示AT89C51外形及引腳排列主要特性：與 MCS-51 兼容4K 字節(jié)可編程 FLASH存儲(chǔ)器 壽命： 1000 寫 / 擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10 年

18、全靜態(tài)工作： 0Hz-24MHz 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 1288 位內(nèi)部 RAM 32 可編程 I/O 線 兩個(gè) 16 位定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器 5個(gè)中斷源 可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路3.4.1 ，時(shí)鐘信號(hào)的產(chǎn)生模塊，單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)由外部晶振提供，為 11.0592MHz。同時(shí)在 P0.7 產(chǎn)生 8kbit/s 的時(shí) 鐘信號(hào)，驅(qū)動(dòng) ADC08進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。3.4.2 ，信號(hào)處理分析模塊，當(dāng)接受到的溫度值或煙霧濃度值 超過預(yù)定的閾值，或接受到火光信號(hào)，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，驅(qū) 動(dòng)報(bào)警鈴聲和報(bào)警燈。 并根據(jù)已報(bào)警探測(cè)器的數(shù)目， 確定 對(duì)應(yīng)的火災(zāi)發(fā)生的可能程度，產(chǎn)生不同的報(bào)警頻率

19、 報(bào)警模式：探測(cè)警燈，警鈴響應(yīng)紅外探測(cè)異常低頻 1hz紅外，溫度探測(cè)異常中頻 2hz紅外，溫度，煙霧探測(cè)異常高頻 5hz模塊電路如下：2.5 報(bào)警模塊：根據(jù)輸出不同頻率的電壓來驅(qū)動(dòng)鈴和 LED，產(chǎn)生報(bào)警信 號(hào)，經(jīng)過由于蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)電流過大， 單片機(jī)直接輸出后需 要經(jīng)過電流的放大來驅(qū)動(dòng)蜂鳴器， 故需要設(shè)計(jì)蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電 路。采用 NPN型三極管來實(shí)現(xiàn)這一模塊電路如圖：2.6 穩(wěn)壓模塊實(shí)驗(yàn)提供直流電源驅(qū)動(dòng)故要設(shè)計(jì)穩(wěn)壓電路以實(shí)現(xiàn)芯片驅(qū)動(dòng)電壓的穩(wěn)定性，采用 7805 穩(wěn)壓芯片來實(shí)現(xiàn)這一功能模塊電路如下圖：2.7 方案論證：方案的中心是利用 51 單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)傳感器的信息的識(shí)別， 處理和 產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)驅(qū)動(dòng)

20、報(bào)警器。該思路理念成熟，且有較多的實(shí)踐作品， 具有一定的可行性。文獻(xiàn)見附錄。程序經(jīng)過仿真，模擬，運(yùn)行正常，符合預(yù)期值2.8 總原理圖見附錄3. 單片機(jī) AT89C51原理3.1 引腳圖及功能決中http：/hi. baidu con/cbl2008cn/AT89C51 中文資料AI89C51是類國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，刪能Q4OS8位單片札 片內(nèi)含4k頃俯的可反復(fù)擦寫的只讀程序存 儲(chǔ)審(PEROM)和128b)te$的隨機(jī)存取數(shù)站存儲(chǔ)畧(RAM),畚件采用AIMEL公司的高密度.豐島失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn), 乖容標(biāo)準(zhǔn)指今系続.片內(nèi)置通用&位中奐處理儀(CPU) mnich存偌單元.功能頸大AT

21、R0CS1單片機(jī)可為任損 供許多髙性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈IS應(yīng)用于各松制領(lǐng)風(fēng)PDIP主要性與MC&51產(chǎn)&折令系筑憲仝兼客 4k字節(jié)可重擦寫Fhsh閃速存錯(cuò)卷 1000次整耳冏期全靜態(tài)操作CHz-24MHz三級(jí)藥密程序存怙站 128X8 字節(jié)內(nèi) 8BRAM32個(gè)可81/0 口繪2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)6個(gè)中斷源可編程串行UARTil道低功耗空電模玄九0匸DDVCC140九、匚2MJRiCiDjI九2匸3083W.1D1i科.3匸437：)P0WD2|S36Z3AJWD3I町匸e3S力6C7343P0.StAD5l九7匸833JFO.6D6|902 FO7D7|ranro 匚103 BAPP【 1

22、_7TO.2Cun.r 3(TQ 乜412153P2 6/t4- 2F2.SiA13| jP2.i/122017182- aiiorurg5匸W =3.6 C 杞巧.7匚DP2110iF2/1 她及鍵箝性豪述*AT89C51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功亀41字節(jié)Flash閃速存儲(chǔ)128字節(jié)內(nèi)祁RAM32個(gè)I/O 口線，兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì) f 5向兩級(jí)中詣結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口.片內(nèi)fcS5AttW電甌 同時(shí)，AT89C51可隆至0Hz的靜態(tài)邏 輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作篁式空閑方式停止CPU的工作.但允許RAM.定甘/計(jì)數(shù)畧，申行31倍口及 中歸系線繪續(xù)工作掉龜方式保存RAM中的內(nèi)容.但振蕩目

23、停止工作并験止其它所有部件工作直到下一個(gè)便件復(fù)位POFPTQFPR.5LP1.6CF1.7C fere iRxn)noc 瞬匸 IXD)RM E OMTO) KJ2C iFTT) Ki L (ni)P3.4C m)P3.5E12945( 7JPC 4 gDD.P91 匚低JTTGP92 匚仁Jim P3卡匚於(7OJP34 Ctt(7(心5口叫an -SI sun aQeoan -0QnK-zn 0-d -&. z In5 幼 CT,T2dllE&.K :W2Y1 ll &WS IIC&as MosMQS I - JssIlnvlKllgtid -uw PO4(AD4) P03 (AD5) P

24、O. (AD6) JP0.7 (AU?) JRVPPJNC JALEPR PSlN P27 SW 2.6 (AM P25(A13u uodc-r- uwsd IJEg uozd或 ulu -K Jrmx-J、？OMJ LJnkEPO . PO 口是一組8位對(duì)極開略型雙向I/O 口.也即地址/數(shù)覺總線復(fù)用口。作為軸出口用時(shí)，閏位能吸收電 潦的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路.對(duì)端口寫-P可作為高陰抗輸入端用.花訪問外部效據(jù)存?zhèn)淠炕虺绦虼鎯?chǔ)扇時(shí)，這組口規(guī)分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8tt）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期何激活內(nèi)部上 拉電II.t Flash編程時(shí).P0 口接收指令字節(jié).而在程序咬臉時(shí).輸出指令字節(jié).校臉

25、時(shí).要求外接上拉電阻.Pl Oi P1是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O 口. P1的輸出煤沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收豉輸出電流）4個(gè)TTL邏輯 門電對(duì)農(nóng)口寫TS Hil內(nèi)部的上扭電限尢端口拉到高電千，此時(shí)町作編入作入口便用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉 電阻，某個(gè)引被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電潦（k-Flash編程和程序校釜期間.P1接收低8位地址.P2H P2是一個(gè)帯有內(nèi)部上拉電阻的8位雙同I/OH, P2的編出緩沖級(jí)可驅(qū)迂（吸枚或輸出電流）4個(gè)TTL邏WH路對(duì)端口寫”通過內(nèi)部的上拉電阻把烤匚拉到離電平.此時(shí)可惟若入口.作輸入口使用時(shí).因?yàn)閮?nèi)部存在上 拉電H,某個(gè)引隔被外都信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電淹k）.左訪

26、甸外卿程序存儲(chǔ)SSR 16位地址的外“敷據(jù)存儲(chǔ)S （例如執(zhí)疔MOVXDPTRjR令）時(shí).P2 Q送出髙g位地址數(shù) 據(jù)社訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卷如執(zhí)行MOVXRI 時(shí).P2 口絞上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（SFR） 區(qū)中E2審存黏的內(nèi)存.在整個(gè)訪問期旬不改變Flash編程或校驗(yàn)時(shí)，P2亦接收高位地址和其它控制信號(hào)P3 口，P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O 口. P3 口輸岀緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電漁）4個(gè)TTL邏輯門電路.對(duì)P3 口寫入“L時(shí).它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為愉入口.作入嵐時(shí)，被外部拉低的P3 口將用端口引腳第二功能P30RXD （專行愉入口）P3.1TXD

27、（申行憐出口）P32INTO （外中斷0）P3.3ibrri （外中斷1T0 （定時(shí)/計(jì)數(shù)器0外8E箱入）P3.5T1 （龍時(shí)八|數(shù)8M外部輸入P3.6WR （外部數(shù)據(jù)存健器寫選通）P3.7RD （外部數(shù)鋸存?zhèn)テ髯x選通）上拉電阻檢出電流（thP3 口除了作為一股的I/O 口找外.更亶要的用途是它的第二功能.如下表所示,P3 口還接收一些用于Fhsh閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。RST復(fù)位輸入.當(dāng)KUaUB工作時(shí)，RST引WllJ%兩個(gè)機(jī)越周期以上髙電將使單片機(jī)復(fù)位。ALE/PROG,當(dāng)訪甸外部?jī)页獯鏃l0戒徽撼孚健1時(shí)ALE （地址檢存允許細(xì)出脈沖用子鎮(zhèn)存地址的低R位字 節(jié)。即便不訪問外部

28、存儲(chǔ)flh ALE仍以時(shí)鐘提蕩頻率的1/6輸出固定的正M：沖信號(hào)，因此它可對(duì)辦輸出時(shí)鐘或用于定時(shí) 目的.耍注意的是，每當(dāng)訪問外部數(shù)齬存緒容時(shí)將跳過一個(gè).UEK沖3.2 工作特性AT89C51單片機(jī)的主要工作特性：內(nèi)含 4KB的 FLASH存儲(chǔ)器，擦寫次數(shù) 1000 次；內(nèi)含 28 字節(jié)的 RAM；具有 32 根可編程 I/O 線；具有 2個(gè) 16位可編程定時(shí)器；具有 6 個(gè)中斷源、 5 個(gè)中斷矢量、 2 級(jí)優(yōu)先權(quán)的中斷結(jié)構(gòu)；具有 1 個(gè)全雙工的可編程串行通信接口； 具有一個(gè)數(shù)據(jù)指針 DPTR;兩種低功耗工作模式，即空閑模式和掉電模式； 具有可編程的 3 級(jí)程序鎖定定位；AT89C51的工作電源

29、電壓為 5（10.2 ）V且典型值為 5V,最高工作頻 率為 24MHz.AT89C51各部分的組成及功能：外部1. 中央處理器擴(kuò)展P0 P1RX TX1. 單片機(jī)的中央處理器（ CPU）是單片機(jī)的核心，完成運(yùn)算和操作控制，主要包括運(yùn)算器和控制器兩部分。片內(nèi)地址PC增程序定 令令 時(shí)寄譯 及PSEALE暫存PSALU（1）運(yùn)算器運(yùn)算器主要用來實(shí)現(xiàn)算術(shù)、 邏輯運(yùn)算和位操作。 其中包括算術(shù)和 邏輯運(yùn)算單元 ALU、累加器 ACC、B 寄存器、程序狀態(tài)字 PSW和兩個(gè) 暫存器等。ALU 是運(yùn)算電路的核心，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)全加器，完成基本的算術(shù) 和邏輯運(yùn)算。算術(shù)運(yùn)算包括加、減、乘、除、增量、減量、 BCD

30、碼運(yùn) 算；邏輯運(yùn)算包括“與” 、“或”、“異或”、左移位、右移位和半字節(jié) 交換，以及位操作中的位置位、位復(fù)位等。暫存器 1和暫存器 2是 ALU的兩個(gè)輸入，用于暫存參與運(yùn)算的數(shù) 據(jù)。ALU的輸出也是兩個(gè)：一個(gè)是累加器，數(shù)據(jù)經(jīng)運(yùn)算后，其結(jié)果又 通過內(nèi)部總線返回到累加器；另一個(gè)是程序狀態(tài)字 PSW，用于存儲(chǔ)運(yùn) 算和操作結(jié)果的狀態(tài)。累加器是 CPU使用最頻繁的一個(gè)寄存器。 ACC既是 ALU處理數(shù)據(jù) 的來源，又是 ALU 運(yùn)算結(jié)果的存放單元。單片機(jī)與片外 RAM或 I/O 擴(kuò)展口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換必須通過 ACC來進(jìn)行。B 寄存器在乘法和除法指令中作為 ALU 的輸入之一，另一個(gè)輸入來自 ACC。運(yùn)算結(jié)果

31、存于 AB寄存器中（2）控制器控制器是識(shí)別指令并根據(jù)指令性質(zhì)協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)內(nèi)各組成單元進(jìn)行 工作的部件，主要包括程序計(jì)數(shù)器 PC、PC增量器、指令寄存器、指 令譯碼器、 定時(shí)及控制邏輯電路等， 其功能是控制指令的讀入、 譯碼 和執(zhí)行，并對(duì)指令執(zhí)行過程進(jìn)行定時(shí)和邏輯控制。 AT89C51單片機(jī)中， PC是一個(gè) 16 位的計(jì)數(shù)器，可對(duì) 64KB程序存儲(chǔ)器進(jìn)行尋址。復(fù)位時(shí) PC的內(nèi)容是 0000H.（3）存儲(chǔ)器單片機(jī)內(nèi)部的存儲(chǔ)器分為程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 AT89C51 單 片機(jī)的程序存儲(chǔ)器采用 4KB的快速擦寫存儲(chǔ)器 Flash Memory,編程和 擦除完全是電器實(shí)現(xiàn)。（4）外圍接口電路AT89C

32、51 單片機(jī)的外圍接口電路主要包括： 4 個(gè)可編程并行 I/O 口,1 個(gè)可編程串行口， 2個(gè) 16位的可編程定時(shí)器以及中斷系統(tǒng)等。 AT89C51的工作原理：1. 引腳排列及功能AT89C51的封裝形式有 PDIP,TQFP,PLCC等，現(xiàn)以 PDIP為例。（ 1）I/O 口線P0 口 8 位、漏極開路的雙向 I/O 口。 當(dāng)使用片外存儲(chǔ)器及外擴(kuò) I/O 口時(shí)，P0口作為低字節(jié)地址 / 數(shù)據(jù)復(fù) 用線。在編程時(shí)， P0 口可用于接收指令代碼字節(jié)；程序校驗(yàn)時(shí)，可 輸出指令字節(jié)。 P0 口也可做通用 I/O 口使用，但需加上拉電阻。作 為普通輸入時(shí)，應(yīng)輸出鎖存器配置 1。P0 口可驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) T

33、TL負(fù)載。P1 口 8 位、準(zhǔn)雙向 I/O 口，具有內(nèi)部上拉電阻。P1 口是為用戶準(zhǔn)備的 I/O 雙向口。在編程和校驗(yàn)時(shí)，可用作 輸入低 8位地址。用作輸入時(shí)， 應(yīng)先將輸出鎖存器置 1。P1口可驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL負(fù)載。P2 8 位、準(zhǔn)雙向 I/O 口，具有內(nèi)部上拉電阻。 當(dāng)使用外存儲(chǔ)器或外擴(kuò) I/O 口時(shí)，P2口輸出高 8 位地址。在編 程和校驗(yàn)時(shí)， P2 口接收高字節(jié)地址和某些控制信號(hào)。P3 8 位、準(zhǔn)雙向 I/O 口，具有內(nèi)部上拉電阻。P3 口可作為普通 I/O 口。用作輸入時(shí)， 應(yīng)先將輸出鎖存器置 1 在編程/校驗(yàn)時(shí)， P3口接收某些控制信號(hào)。它可驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL負(fù)載。 （2）控制信號(hào)線RST 復(fù)位輸入信號(hào)，高電平有效。在振蕩器穩(wěn)定工作時(shí)，在 RST腳施加兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平，將器件