DOC《《单片机原理及应用》》

单片机和AD转换器型号自选(如单片机可选AT89S51或AT89C51等;

AD转换器可选ADC0809或ADC0804等). 1.3 设计目的 通过文献调研、电路设计、计算机仿真及焊接、调试综合训练,提高学生在单片机及传感器应用方面的实践技能,培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力.初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能,逐步熟悉开展科学实践的程序和方法.

第二节 硬件设计介绍 2.1 单片机简介 单片机是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机处理器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统.单片微型计算机简称单片机,是典型的嵌入式微控制器,常用英文字母的缩写MCU表示单片机,它最早是被用在工业控制领域.单片机由芯片内仅有CPU的专用的处理器发展而来.最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中.早期的单片机都是8位或4位的.随着工业控制领域要求的提高,开始出现了16位单片机,但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用.90年代后随着消费电子产品大发展,单片机技术得到了巨大提高.随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用,32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位,并且进入主流市场.而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高,处理能力比起80年代提高了数百倍.目前,高端的32位单片机主频已经超过300MHz,性能直追90年代中期的专用处理器,而普通的型号出厂价格跌落至1美元,最高端的型号也只有10美元.当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用,大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上.单片机有很多的特点,主要表现在:体积小、功耗低、价格廉、控制功能强、应用现场环境恶劣等等. 本设计核心采用了STC89C52单片机.STC89C51/52单片机系列是在MCS―51/52系列的基础上发展起来的,STC-51系列单片机基本结构框图如图2.1.1所示: 图2.1.1 51系列单片机基本结构框图 VCC:供电电压. GND:接地. P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流.当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入.P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位.在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高. P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流.P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故.在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收. P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写

1 时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入.并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流.这是由于内部上拉的缘故.P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位.在给出地址