單片機(jī)學(xué)習(xí)第十二章課件

第12章

單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)重點(diǎn)：正確認(rèn)識(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則,掌握簡(jiǎn)單任務(wù)分析的一般流程，嘗試自己制定方案；

對(duì)所舉應(yīng)用實(shí)例能消化理解，對(duì)部分模塊能獨(dú)立編程實(shí)現(xiàn).1系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)考慮的主要技術(shù)性能速度

精度

功耗

可靠性

驅(qū)動(dòng)能力

基本設(shè)計(jì)原則應(yīng)當(dāng)考慮：功能需求，應(yīng)用需求，開發(fā)條件，市場(chǎng)情況，可靠性需求，成本需求，盡量以軟代硬……2

基本設(shè)計(jì)原則①?gòu)南到y(tǒng)功能需求出發(fā)設(shè)計(jì)功能模塊顯示，鍵盤，數(shù)據(jù)采集，檢測(cè)，通信，控制，驅(qū)動(dòng)，供電方式……②從系統(tǒng)應(yīng)用需求定位元器件資源分配定時(shí)/計(jì)數(shù)器，中斷，串口，I/O引腳，A/D，D/A，信號(hào)調(diào)理，晶振頻率……③從開發(fā)條件與市場(chǎng)情況出發(fā)選擇元器件仿真機(jī)，編程器，元器件，熟悉程度，編程語言……④從系統(tǒng)可靠性需求確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)工藝去耦，光隔，屏蔽，印制板，低功耗，散熱，傳輸距離/速度，節(jié)電方式，掉電保護(hù)，軟件措施……3220VJP1.0P1.1P1,2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7語音芯片語音輸出話音輸入振鈴檢測(cè)DTMF譯碼8870模擬摘機(jī)電話機(jī)P0.0P0.3P2,0P2.1P2.2P2.3P2.4遠(yuǎn)距離電話遙控裝置89C51晶振復(fù)位電路電話外線單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)實(shí)例1：51.座機(jī)在無人值守情況下首先要通過光耦檢測(cè)鈴流，確定有電話打進(jìn)。2.振鈴響過設(shè)定次數(shù)后，由三極管組成的模擬摘機(jī)電路執(zhí)行摘話筒動(dòng)作，給座機(jī)及相應(yīng)電路供電。3.通過APR9600語音電路發(fā)出“請(qǐng)輸入密碼”提示后，根據(jù)撥叫方輸入的密碼經(jīng)MT8870譯碼后進(jìn)行身份判識(shí)。身份不符則執(zhí)行掛機(jī)操作。4.相符則繼續(xù)提示對(duì)方輸入控制設(shè)備號(hào)（此處為0～7，可外連8個(gè)電器開關(guān)）和開/關(guān)動(dòng)作類別（開＝1，關(guān)＝0），依此對(duì)相應(yīng)執(zhí)行電路輸出控制信號(hào)。然后再提示對(duì)方輸入下個(gè)要控制的設(shè)備號(hào)和開/關(guān)動(dòng)作類別……5.直至對(duì)方發(fā)出操作結(jié)束信號(hào)（＃），就執(zhí)行掛機(jī)操作。任務(wù)分析：61.振鈴檢測(cè)電路是以光耦817為主構(gòu)成的。當(dāng)有振鈴信號(hào)時(shí)，鈴流進(jìn)入817輸入端1、2腳，4腳輸出脈沖方波信號(hào)，送至AT89C51的/INT1端，由于語音信號(hào)和雙音多頻信號(hào)電壓遠(yuǎn)低于振鈴信號(hào)電壓，該電路不會(huì)引起誤判。2.模擬摘機(jī)電路是由兩個(gè)高壓三極管組成，AT89C51輸出高低電平，使三極管導(dǎo)通或截止，從而改變掛接在電話線上的阻抗來模擬摘機(jī)和掛機(jī)。3.雙音多頻解碼電路由電橋B1、電容C1、電阻R1及雙音多頻識(shí)別集成電路MT8870等組成。電橋起極性校正作用，信號(hào)經(jīng)RC送至MT8870解碼，最后輸出相應(yīng)的8421碼，供單片機(jī)判識(shí)。4.語音芯片SP+,SP-端受控將預(yù)先錄好的語音提示送至LM386進(jìn)行放大，再經(jīng)變壓器T1耦合至電話回路，用戶可從電話里聽到系統(tǒng)控制語音芯片發(fā)出的提示，進(jìn)行相應(yīng)操作。功能電路模塊：7雙音多頻解碼芯片MT8870D特性：完全的DTMF接收/解碼器低功耗內(nèi)建增益設(shè)置放大器可調(diào)警衛(wèi)時(shí)間提供掉電模式和禁止模式與MT8870C/MT8870C-1兼容

MT8870D片內(nèi)集成了裂帶濾波器和數(shù)字解碼功能,濾波器針對(duì)高音頻和低音頻采用了開關(guān)電容式濾波技術(shù)；譯碼器通過數(shù)字計(jì)數(shù)器對(duì)全部16個(gè)DTMF音頻組合進(jìn)行探測(cè)和譯碼。片上的差分輸入放大器、時(shí)鐘振蕩電路和帶鎖存地三態(tài)接口僅需要極少的外接元件。9語音芯片APR9600APR9600語音錄放芯片，是繼美國(guó)ISD公司以后采用模擬存儲(chǔ)技術(shù)的又一款音質(zhì)好、噪音低、不怕斷電、可反復(fù)錄放的新型語音電路，單片電路可錄放32-60秒，串行控制時(shí)可分256段以上，并行控制時(shí)最大可分8段。與ISD同類芯片相比它具有：價(jià)格便宜，有多種手動(dòng)控制方式，分段管理方便、多段控制時(shí)電路簡(jiǎn)單、采樣速度及錄放音時(shí)間可調(diào)、每個(gè)單鍵均有開始停止循環(huán)多種功能等特點(diǎn)。10APR9600的全功能應(yīng)用電路圖11IP電話自動(dòng)撥號(hào)&電話號(hào)碼限撥器電路設(shè)計(jì)13RSTVCC(RxD)P3.0P1.7(TxD)P3.1P1.6XTAL2P1.5(T0)P3.4P1.1(Ain1)GNDP3.7XTAL1P1.4(INT0)P3.2P1.3(INT1)P3.3P1.2(T1)P3.5P1.0(Ain0)20腳DIP封裝主控單片機(jī)AT89C2051：20引腳,片內(nèi)2KBFlashROM14MT8880+VccMitel公司的DTMF編碼/解碼芯片：MT8880①固定接線的引腳有:IN+,IN-,GS,Vref,Vss,VDD,St/GT,Est；②RS0:寄存器選擇控制端；

2:=1表示(由音頻轉(zhuǎn)變成)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好IRQ/CP:數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好時(shí)可向外部發(fā)出中斷申請(qǐng)信號(hào)TONE:DTMF音頻輸出端IN-:DTMF音頻輸入端OSC1,OSC2:接晶振端R/W:讀/寫控制端數(shù)據(jù)總線15A0VCCA1WPA2SCLGNDSDA24C0224C02:串行I2C總線（SDA，SCL）256字節(jié)E2PROMA2、A1、A0可尋址8片并聯(lián)工作具有寫保護(hù)功能（WP高有效）SDASCLSTARTBITSTOPBIT17voidSTART()/*由SDA,SCL發(fā)起始信號(hào)*/{SCL=1;SDA=1;DELAY(1);/*在SCL為“1”的情況下*/SDA=0;DELAY(1);/*令SDA產(chǎn)生負(fù)跳變*/SCL=0;}voidSTOP()/*由SDA,SCL發(fā)結(jié)束信號(hào)*/{SCL=1;SDA=0;DELAY(1);/*在SCL為“1”的情況下*/SDA=1;DELAY(50);/*令SDA產(chǎn)生正跳變*/SCL=0;}18約100S的整數(shù)倍的延時(shí)子程序voidDELAY(unsignedintvalue){value=value*2;while(value!=0)value--;}19charRByte()/*從24C02讀一個(gè)字節(jié)進(jìn)MCU*/{charr,i;/*變量r存放讀進(jìn)的字節(jié)*/for(i=0;i<8;i++)/*讀8個(gè)位進(jìn)單片機(jī)*/{r=r<<1;/*變量r左移一次*/if(SDA==1)r=r|0x01;/*若SDA端=1則r最低位=1*/

elser=r&0xfe;/*若SDA端=0則r最低位=0*/

SCL=1;DELAY(1);/*讀進(jìn)一個(gè)位后SCL發(fā)下跳沿*/

SCL=0;DELAY(1);}returnr;/*返回r的值*/

}21/*寫6個(gè)字節(jié)進(jìn)24C02的address到address+5單元中*/voidWT2402(charaddress){chari;for(i=0;i<6;i++){START();/*發(fā)送起始信號(hào)*/WByte(0xA0);/*寫入寫地址的標(biāo)志0xA0*/

WByte(address+i);/*寫地址*/

WByte(WData[i]);/*將數(shù)據(jù)寫入上述地址中*/

STOP();/*發(fā)送結(jié)束信號(hào)*/}}22voidRD2402(charaddr)/*從24C02的addr地址讀6個(gè)字節(jié)*/{chari;for(i=0;i<6;i++){START();/*發(fā)送起始信號(hào)*/WByte(0xA0);/*寫入寫地址的標(biāo)志0xA0*/

WByte(addr+i);/*寫地址*/

START();/*發(fā)送起始信號(hào)*/WByte(0xA1);/*寫入讀數(shù)據(jù)的標(biāo)志0xA1*/RData[i]=RByte();/*讀出一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)*/

STOP();/*發(fā)送結(jié)束信號(hào)*/}}23步進(jìn)電機(jī)工作原理三相單3拍：A

B

C

ABC……三相雙3拍：AB

BC

CA

ABBC……三相單、雙6拍：AABBBCCCAA……四相單4拍：A

B

C

D

AB……四相雙4拍：AB

BC

CD

DA

AB……各相繞組順序輪流通電，令轉(zhuǎn)子與定子帶槽的小磁機(jī)極依次對(duì)齊，從而受控旋轉(zhuǎn)。25AA’BB’CC’定子定子轉(zhuǎn)子AC’B’步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)：A’B’C’三點(diǎn)共地定子磁極端面開槽轉(zhuǎn)子園柱面也開槽轉(zhuǎn)子26四相雙4拍：ABBCCDDAABBCCDDA……(P1.0)AC(P1.2)(P1.1)(P1.3)P1.3P1.2P1.1P1.0BD03060C090306……步進(jìn)電機(jī)工作原理27主程序流程圖：29SUNSZ:MOVP1,#03HFANSZ:MOVP1,#03HLCALLDELAYLCALLDELAYMOVP1,#06HMOVP1,#06HLCALLDELAYLCALLDELAYMOVP1,#0CHMOVP1,#0CHLCALLDELAYLCALLDELAYMOVP1,#09HMOVP1,#09HLCALLDELAYLCALLDELAYSJMPSUNSZSJMPFANSZ順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)模塊：依次對(duì)P1口送03H，06H，0CH,09H反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)模塊：依次對(duì)P1口送09H，0CH，06H,03H轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢決定于