基于89C51直流电机的速度控制器设计.doc

1、 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 成绩： 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇

2、指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 本科毕业设计（论文） 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 课题： 凌阳， 拇指 凌阳 基于 89C51 直流电机的速度控制器的设计 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 系 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 别 ： 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳，

3、 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 专 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 业： 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 期 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 班： 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇

4、指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 学 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 号： 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 028 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 姓 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 名 ： 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌

5、阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 指导教员： 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 二 一 二 年 六 月 凌阳， 拇指 凌阳 i 摘 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 要 凌阳， 拇指 凌阳 本文介绍一种基于 51 单片机控制的

6、PWM 直流电机脉宽调速系统 。 食指 系统以 廉价的 51单片机为控制核心 ， 拇指 以直流电机为控制对象 ， 拇指 通过按键可以实现对电机的启动停止正转反转和转速的控制 。 食指 整个系 统利用 51单片机的定时器产生 10K 左右的 PWM 脉冲 ， 拇指 采用 2 片 IGBT 和 MOSFET 等一类电压型功率开关管专用驱动芯片 IR2110， 拇指 驱动 IGBT FGA25N120 构成的 H 桥电路实现对直流电机的调速 ， 拇指 利用 TL431、线性光耦 PC817和 ADC0832构成的电压采集单元实现系统的闭环控制 ， 拇指 提高整个系统的智能化、自动化水平 ， 拇指为生

7、产应用提供参考 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 关键字 :单片机；直流电机；调速；脉宽调制 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 Abstract 凌 阳 ， 拇指 凌阳 The 凌阳， 拇指 凌阳 thesis 凌阳， 拇指 凌阳 introduces 凌阳， 拇指 凌阳 a 凌阳， 拇指 凌阳

8、PWM 凌阳， 拇指 凌阳 speed 凌阳， 拇指 凌阳 regulating 凌阳， 拇指 凌阳 system 凌阳， 拇指 凌阳 of 凌阳， 拇指 凌阳 D.C 凌阳， 拇指 凌阳 motor 凌阳， 拇指 凌阳based 凌阳 ，拇指 凌阳 on 凌阳， 拇指 凌阳 51SCM 凌阳， 拇指 凌阳 .The 凌阳， 拇指 凌阳 system 凌阳， 拇指 凌阳 is 凌阳， 拇指 凌阳 designed 凌阳， 拇指 凌阳 on 凌阳， 拇指 凌阳 the 凌阳， 拇指 凌阳 affordable 凌阳， 拇指 凌阳 51 凌阳， 拇指 凌阳 SCM 凌阳， 拇指 凌阳 for 凌阳

9、， 拇指 凌阳the 凌阳， 拇指 凌阳 D.C 凌阳， 拇指 凌阳 motor 凌阳， 拇指 凌阳 and 凌阳， 拇指 凌阳 through 凌阳， 拇指 凌阳 the 凌阳， 拇指 凌阳 key 凌阳， 拇指 凌阳 realize 凌阳， 拇指 凌阳 the 凌阳， 拇指 凌阳 control 凌阳， 拇指 凌阳 of 凌阳， 拇指 凌阳 motor 凌阳， 拇指 凌阳starting,stopping,corotating,inversing 凌阳， 拇指 凌阳 and 凌阳， 拇指 凌阳 speed 凌阳， 拇指 凌阳 regulating. 凌阳， 拇指 凌阳 The 凌阳， 拇指

10、 凌阳 system 凌阳， 拇指 凌阳 uses 凌阳， 拇指 凌阳 51s 凌阳， 拇指 凌阳 timer 凌阳， 拇指 凌阳 to 凌阳， 拇指 凌阳 generate 凌阳， 拇指 凌阳 10k 凌阳， 拇指 凌阳 pluse 凌阳， 拇指 凌阳 . 凌阳， 拇指 凌阳 The 凌阳， 拇指 凌阳 implement 凌阳， 拇指 凌阳 of 凌阳， 拇指 凌阳 the 凌阳， 拇指 凌阳 speed 凌阳， 拇指 凌阳 regulation 凌阳， 拇指 凌阳 by 凌阳， 拇指 凌阳 the 凌阳， 拇指 凌阳 H-bridge 凌阳， 拇指 凌阳 circuits 凌阳， 拇指

11、凌阳 which 凌阳， 拇指 凌阳 are 凌阳， 拇指 凌阳 constructed 凌阳， 拇指 凌阳 by 凌阳， 拇指 凌阳 voltage-based 凌阳， 拇指 凌阳 power 凌阳， 拇指 凌阳switching 凌阳， 拇指 凌阳 transistors 凌阳， 拇指 凌阳 and 凌阳， 拇指 凌阳 specific 凌阳， 拇指 凌阳 IR2110, 凌阳， 拇指 凌阳 IGBT- 凌阳， 拇指 凌阳 FGA25N120 凌阳， 拇指 凌阳 Driving 凌阳， 拇指 凌阳Chips, 凌阳， 拇指 凌阳 including 凌阳， 拇指 凌阳 two 凌阳， 拇指

12、 凌阳 IGBT 凌阳， 拇指 凌阳 and 凌阳， 拇指 凌阳 MOSFET 凌阳， 拇指 凌阳 chips. 凌阳， 拇指 凌阳 And 凌阳， 拇指 凌阳 the 凌阳， 拇指 凌阳 Voltage 凌阳， 拇指 凌阳Acquisition 凌阳， 拇指 凌阳 Collection 凌阳， 拇指 凌阳 of 凌阳， 拇指 凌阳 TL431, 凌阳， 拇指 凌阳 PC817 凌阳， 拇指 凌阳 Linear 凌阳， 拇指 凌阳 Opticcoupler 凌阳， 拇指 凌阳 and 凌阳， 拇指 凌阳ii ADC0832 凌阳， 拇指 凌阳 is 凌阳， 拇指 凌阳 desgined 凌阳，

13、 拇指 凌阳 to 凌阳， 拇指 凌阳 do 凌阳， 拇指 凌阳 the 凌阳， 拇指 凌阳 closed-loop 凌阳， 拇指 凌阳 control 凌阳， 拇指 凌阳 in 凌阳， 拇指 凌阳 the 凌阳， 拇指 凌阳 system. 凌阳， 拇指 凌阳 The 凌阳， 拇指 凌阳above 凌阳， 拇指 凌阳 considerations 凌阳， 拇指 凌阳 finally 凌阳， 拇指 凌阳 help 凌阳， 拇指 凌阳 to 凌阳， 拇指 凌阳 improve 凌阳， 拇指 凌阳 intelligentization 凌阳， 拇指 凌阳 and 凌阳， 拇指 凌阳automati

14、on 凌阳， 拇指 凌阳 of 凌阳， 拇指 凌阳 the 凌阳， 拇指 凌阳 overall 凌阳， 拇指 凌阳 system 凌阳， 拇指 凌阳 and 凌阳， 拇指 凌阳 give 凌阳， 拇指 凌阳 the 凌阳， 拇指 凌阳 reference 凌阳， 拇指 凌阳 to 凌阳， 拇指 凌阳 the 凌阳， 拇指 凌阳 application.凌阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 Keywords: 凌阳， 拇指 凌阳 SCM; 凌阳， 拇指 凌阳 D.C 凌阳， 拇指 凌阳 motor; 凌阳， 拇指 凌阳 speed 凌阳， 拇指 凌阳 regulating; 凌阳， 拇指 凌

15、阳 Pulse-Width 凌阳， 拇指 凌阳 Modulation 凌 阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 iii 目 凌 阳 ， 拇指 凌阳 凌 阳 ， 拇指 凌阳 凌 阳 ， 拇指 凌阳 凌 阳 ， 拇指 凌阳 录 凌 阳 ， 拇指 凌阳 1 凌阳， 拇指 凌阳 绪论 1 凌阳， 拇指 凌阳 1.1 系统概述 1 凌阳， 拇指 凌阳 1.2 系统组成 1 凌阳， 拇指 凌阳 1.3 参数 2 凌阳， 拇指 凌阳 2 硬件电路设计 2 凌阳， 拇指 凌阳 2.1 单片机最小系统 2 凌阳， 拇指 凌阳 2.1.1AT89C51 单片机工作原理 2 凌阳， 拇指 凌阳 2.1.2 凌阳，

16、拇指 凌阳 时钟电路 5 凌阳， 拇指 凌阳 2.1.3 凌阳， 拇指 凌阳 复位电路 6 凌阳， 拇指 凌阳 2.2 驱动电路模块 7 凌阳， 拇指 凌阳 2.2.1 功率驱动电路原理 7 凌阳， 拇指 凌阳 2.2.2IR2110 功率驱动电路工作原理 8 凌阳， 拇指 凌阳 2.2.3IGBT 凌阳， 拇指 凌阳 H桥驱动电路工作原理 8 凌阳， 拇指 凌阳 2.3 数据采集、闭环反馈电路模块 10 凌阳， 拇指 凌阳 2.3.1 数据采集闭环反馈电路原理 10 凌阳， 拇指 凌阳 2.3.2 凌阳， 拇指 凌阳 TL431 工作原理 10 凌阳， 拇指 凌阳 2.3.3ADC0832

17、模数转换器工作原理 11 凌阳， 拇指 凌阳 2.4 键盘输入电路 12 凌阳， 拇指 凌阳 2.5 电源电路 12 凌阳， 拇指 凌阳 3 软件设计 13 凌阳， 拇指 凌阳 3.1 主程序流程图 13 凌阳， 拇指 凌阳 3.2PWM 输出流程图 14 凌阳， 拇指 凌阳 3.3 数据采集流程图 15 凌阳， 拇指 凌阳 4 实验数据 16 凌阳， 拇指 凌阳 5 结论 16 凌阳， 拇指 凌阳 结束语 17 凌阳， 拇指 凌阳 参考文献 17 凌阳， 拇指 凌阳 附 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 录 18 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 1 1 凌阳， 拇指 凌阳 绪论

18、 凌阳， 拇指 凌阳 1.1 系统概述 凌阳， 拇指 凌阳 在如今的现实生活中 ， 拇指 自动化控制系统已在各行各业得到广泛的应用和发展 ， 拇指 其中自动调速系统的应用则起着尤为重要的作用 。 食指 虽然直流电机不如交流电机那样结构简单、价格便宜、制造方便、容易维护 ， 拇指 但是它具有良好的起、制动性能 ， 拇指 宜于在广泛的范围内平滑调速 ， 拇指 所以直流调速系统至今仍是自动调速系统中的主要形式 。 食指 现在电动机的控制从简单走向复杂 ， 拇指 并逐渐成熟成为主流 。 食指 其应用领域极为广泛 ， 拇指 例如： 军事和宇航方面的雷达天线、火炮瞄准、惯性导航等的控制；工业方面的数控机床

19、、工业机器人、印刷机械等设备的控制；计算机外围设备和办公设备中的打印机、传真机、复印机、扫描仪等的控制；音像设备和家用电器中的录音机、数码相机、洗衣机、空调等的控制 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 本文设计的直流 PWM 调速系统采用的是调压调速 。 食指 系统主电路采用大功率 IGBT 为开关器件、 H 桥 双 极式电路为功率放大电路的结构 ， 拇指 PWM 调制部分是在单片机开发平台之上 ， 拇指 运用汇编语言编程控制 。 食指 由定时器来产生宽度可调的矩形波 ， 拇指 通过调节波形的宽度来 控制 H 桥 电路中的 IGBT 通断时间 ， 拇指 以达到调节电机速度的目的 。 食指 增加了系统

20、的灵活性和精确性 ， 拇指 使整个 PWM 脉冲的产生过程得到了大大的简化 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 本设计以 AT89C51 单片机为核心 ， 拇指 以键盘作为输入达到控制直流电机的启 停 、速度和方向 ， 拇指 在设计中 ， 拇指 采用了 PWM 技术对电机进行控制 ， 拇指 通过对占空比的计算达到精确调速的目的 ， 拇指 实现了用数字技术对单片机转速的调节 ， 拇指 为实际应用提供参考 。 食指 凌阳 ， 拇指 凌阳 1.2 系统组成 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 系统 电路设计框图如 “ 图 1” 所示 ， 拇

21、指 电路结构初步设想 主要 由以下 几 部分组成：单片机的最小系统 ， 拇指 驱动电路 ， 拇指 键盘输入电路 ， 拇指 速度采集电压反馈电路 ， 拇指 电源电路 。食指 驱动电路部分采用了以 IGBT 为可控开关元件、 H 桥电路为功率放大电路所构成的电路结构 。 食指 控制部分采用汇编语言编程控制 ， 拇指 AT89C51 芯片的定时器产生 PWM 脉冲波形 ， 拇指 通过调节波形的宽度来控制 H 电路中的 IGBT 通断时间 ， 拇指 便能够实现对电机速度的控制 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 根据系统电路设计框图 ， 拇指 对各部分模块的原理进行分析 ， 拇 指编写子模块程序 ， 拇指

22、最终将其组合 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 2 8 9 C 5 1单 片 机速 度 显 示键 盘 控 制P W M 控 制I R 2 1 1 0驱 动电 机 电 源速 度采 集凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 图 1 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 系统组成框图 凌阳， 拇指 凌阳 1.3 参数 凌阳， 拇指 凌阳 选择电动机参数： 凌阳， 拇指 凌阳 额定电压： 6V 凌阳， 拇指 凌阳 额定转速： 6000rpm 凌阳， 拇指 凌阳 减速比： 1： 46.7 凌阳， 拇指 凌阳 空载转速： 128rpm10ms/转 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳

23、凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 2 硬件电路设计 凌阳， 拇指 凌阳 2.1 单片机最小系统 凌阳， 拇指 凌阳 2.1.1AT89C51 单片机工作原理 凌阳， 拇指 凌阳 AT89C51（ 如“图 2”所示） 是美国 ATMEL 公司生产的低电压 ， 拇指 高性能 CMOS 凌阳， 拇指 凌阳 8 位3 单片机 ， 拇指 片内含 4K 凌阳， 拇指 凌阳 bytes 的可反复擦写的只读程序存储器（ PEROM）和 128bytes 的随机存取数据存储器（ ROM） ， 拇指 器件采用 ATMEL 公司

24、的高密度、非易失性存储技术生产 ， 拇指 兼容标准 MCS-51 指令系统 ， 拇指 片内置 通用 8 位中央处理器（ CPU）和 Flash 存储单元 。 食指 功能强大 AT89C51 单片机可提供许多高性价比的应用场合 ， 拇指 可灵活应用于各种控制领域 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 R ST9X T AL218 X T AL119PSEN29ALE/ PR OG30EA/ VPP31P1. 01P1. 12P1. 23P1. 34P1. 45P1. 56P1. 67P1. 78P2. 0/ A821P2. 1/ A922P2. 2/ A1023P2. 3/ A1124P2. 4/ A1

25、225P2. 5/ A1326P2. 6/ A1427P2. 7/ A1528P3. 0/ R X D10P3. 1/ T X D11P3. 2/ I N T 012P3. 3/ I N T 113P3. 4/ T 014P3. 5/ T 115P3. 6/ W R16P3. 7/ R D17P0. 0/ AD 039P0. 1/ AD 138P0. 2/ AD 237P0. 3/ AD 336P0. 4/ AD 435P0. 5/ AD 534P0. 6/ AD 633P0. 7/ AD 732凌阳， 拇指 凌阳 图 2 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 AT89C51 引脚图 凌阳，

26、 拇指 凌阳 主要特性： 凌阳， 拇指 凌阳 与 MCS-51 凌阳， 拇指 凌阳 兼容 凌阳， 拇指 凌阳 4K 字节可编程闪烁存储器 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 寿命： 1000 写 /擦循环 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 数据保留时间： 10 年 凌阳， 拇指 凌阳 全静态工作： 0Hz-24Hz 凌阳， 拇指 凌阳 三级程序存储器锁定 凌阳， 拇指 凌阳 128*8 位内部 RAM 凌阳， 拇指 凌阳 32 可编程 I/O 线 凌阳， 拇指 凌阳 两个 16 位定时器 /计数器 凌阳， 拇指 凌阳 5 个

27、中断源 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 可编程串行通道 凌阳， 拇指 凌阳 低功耗的闲置和掉电模式 凌阳， 拇指 凌阳 片内振荡器和时钟电路 凌阳， 拇指 凌阳 管脚说明： 凌阳， 拇指 凌阳 4 1.VCC：供电电压 ； 凌阳， 拇指 凌阳 2.GND：接地 ； 凌阳， 拇指 凌阳 3.P0 口： P0 口为一个 8 位漏 极 开路双向 I/O 口 ， 拇指 每脚可吸收 8TTL 门电流 。 食指 当 P1 口的管脚第一次写 1 时 ， 拇指 被定义为高阻输入 。 食指 P0 能够用于外部程序数据存储器 ， 拇指 它可以被定义为数据 /地址的第八位 。 食指 在 FIASH 编程时

28、， 拇指 P0 凌阳， 拇指 凌阳 口作为原码输入口 ， 拇指 当 FIASH进行校验时 ， 拇指 P0 输出原码 ， 拇指 此时 P0 外部必须被拉高 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 4.P1 口： P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口 ， 拇指 P1 口缓冲器能接收输出4TTL 门电流 。 食指 P1 口管脚写入 1 后 ， 拇指 被内部上拉为高 ， 拇指 可用作输入 ， 拇指 P1 口被外部下拉为低 电平时 ， 拇指 将输出电流 ， 拇指 这是由于内部上拉的缘故 。 食指 在 FLASH 编程和校验时 ， 拇指 P1口作为第八位地址接收 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 5

29、.P2 口： P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口 ， 拇指 P2 口缓冲器可接收 ， 拇指 输出 4个 TTL 门电流 ， 拇指 当 P2 口被写 “ 1” 时 ， 拇指 其管脚被内部上拉电阻拉高 ， 拇指 且作为输入 。 食指并因此作为输入时 ， 拇指 P2 口的管脚被外部拉低 ， 拇指 将输出电流 。 食指 这是由于内部上拉的缘故 。食指 P2 口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 ， 拇指 P2 口输出地址的高八位 。 食指 在给出地址 “1”时 ， 拇指 它利用内部上拉优势 ， 拇指 当对外部八位地址数据存储器进行读写时 ， 拇指 P2 口输出

30、其特殊功能寄存器的内容 。 食指 P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 6.P3 口： P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口 ， 拇指 可接收输出 4 个 TTL 门电流 。 食指 当 P3 口写入 “ 1” 后 ， 拇指 它们被内部上拉为高电平 ， 拇指 并用作输入 。 食指 作为输入 ， 拇指 由于外部下拉为低电平 ， 拇指 P3 口将输出电流（ ILL）这是由于上拉的缘故 。 食指 P3 口也可作为AT89C51 的一些特殊功能口 ， 拇指 如下 “ 表 1” 所示： 凌阳， 拇指 凌阳 7.RST：复位输入 。

31、 食指 当振荡器复位器件时 ， 拇指 要保持 RST 脚两个机器周期的高电平时间 。食指 凌阳， 拇指 凌阳 8.ALE/PROG：当访问外部存储器时 ， 拇指 地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节 。 食指 在 FLASH 编程期间 ， 拇指 此引脚用于输入编程脉冲 。 食指 在平时 ， 拇指 ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号 ， 拇指 此频率为振荡器频率的 1/6。 食指 因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的 。 食指 然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时 ， 拇指 将跳过一个 ALE脉冲 。 食指 如想禁止 ALE 的输出 可在 SFR8EH 地址上置 0。 食

32、指 凌阳， 拇指 凌阳 表 1 凌阳， 拇指 凌阳 P3 口的第二功能 引 凌 阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 脚 第二功能 信 凌 阳， 拇指 凌阳 号 凌阳， 拇指 凌阳 名 凌阳， 拇指 凌阳 称 P3.0 凌阳， 拇指 凌阳 P3.1 凌阳， 拇指 凌阳 RXD 凌阳， 拇指 凌阳 TXD 凌阳， 拇指 凌阳 INT0 凌阳， 拇指 凌阳 串行数据接收 凌阳， 拇指 凌阳 串行数据发送 凌阳， 拇指 凌阳 5 P3.2 凌阳， 拇指 凌阳 P3.3 凌阳， 拇指 凌阳P3.4 凌阳， 拇指 凌阳 P3.5 凌阳， 拇指

33、 凌阳P3.6 凌阳， 拇指 凌阳 P3.7 INT1 凌阳， 拇指 凌阳 T0 凌阳， 拇指 凌阳 T1 凌阳， 拇指 凌阳 WR凌阳， 拇指 凌阳 RD 外部中断 0 请求 凌阳， 拇指 凌阳 外部中断 1 请求 凌阳， 拇指 凌阳 定时器 /计数器 0 计数输入 凌阳， 拇指 凌阳 定时器 /计数器 1 计数输入 凌阳， 拇指 凌阳 外部RAM 写选通 凌阳， 拇指 凌阳 外部 RAM 读选通 P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 此时 ， 拇指 凌阳， 拇指 凌阳 ALE 只有在执行 MOVX， 拇指 MOVC 指令是 ALE 才起作用 。 食

34、指 另外 ， 拇指 该引脚被略微拉高 。 食指 如果微处 理器在外部执行状态 ALE 禁止 ， 拇指 置位无效 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 9./PSEN：外部程序存储器的选通信号 。 食指 在由外部程序存储器取指 令 期间 ， 拇指 每个机器周期两次 /PSEN 有效 。 食指 但在访问外部数据存储器时 ， 拇指 这两次有效的 /PSEN 信号将不出现 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 10./EA/VPP：当 /EA 保持低电平时 ， 拇指 则在此期间外部程序存储器 （ 0000H-FFFFH） ， 拇指不管是否有内部程序存储器 。 食指 注意加密方式

35、1 时 ， 拇指 /EA 将内部锁定为 RESET；当 /EA端保持高电平时 ， 拇指 此间内部程序存储器 。 食指 在 FLASH 编程期间 ， 拇指 此引脚也用于施加 12V编程电源（ VPP） 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 11.XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 12.XTAL2：来自反向振荡器的输出 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 2.1.2 凌阳， 拇指 凌阳 时钟电路 凌阳， 拇指 凌阳 时钟电路是计算机的心脏 ， 拇指 它控制着计算机的工作节奏 。 食指 MCS-51 单片机允许的时钟频率是

36、因型号而异的典型值为 12MHZ。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 MCS-51 内部都有一个反相放 大器 ， 拇指 XTAL1、 XTAL2 分别为反相放大器输入和输出端 ，拇指 外接定时反馈元件以后就组成振荡器 ， 拇指 产生时钟送至单片机内部的各个部件 。 食指 AT89C51是属于 CMOS8 位微处理器 ， 拇指 它的时钟电路在结构上有别于 NMOS 型的单片机 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 CMOS 型单片机内部（如 AT89C51）有一个可控的负反馈反相放大器 ， 拇指 外接晶振（或陶瓷谐振器）和电容组成振荡器 ， 拇指 “图 3”所示 为 CMOS 型单片机时钟电路框图 。 食指振荡

37、器工作受 /PD 端控制 ， 拇指 由软件置“ 1”PD（即特殊功能寄存器 PCON.1）使 /PD 0，拇指 振荡器停止工作 ， 拇指 整个单片机也就停止工作 ， 拇指 以达到节电目的 。 食指 清 “0”PD， 拇指 使振荡器工作产生时钟 ， 拇指 单片机便正常运行 。 食指 图中 SYS 为晶振或陶瓷谐振器 ， 拇指 振荡器产生的时钟频率主要由 SYS 参数确定（晶振上标明的频率） 。 食指 电容 C1 和 C2 的作用有两个：其一是使振荡器起振 ， 拇指 其二是对振荡器的频率 f起微调作用（ C1、 C2 大 ， 拇指 f 变小） ， 拇指 其典型值为 30pF。 食指 凌阳， 拇指

38、凌阳 6 凌阳， 拇指 凌阳 图 3 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 CMOS 型单片机时钟电 路框图 凌阳， 拇指 凌阳 2.1.3 凌阳， 拇指 凌阳 复位电路 凌阳， 拇指 凌阳 计算机在启动运行时都需要复位 ， 拇指 使中央处理器 CPU 和系统中的其它部件都处于一个确定的初始状态 ， 拇指 并从这个状态开始工作 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 MCS-51 单片机有一个复位引脚 RST， 拇指 它是史密特触发输入 (对于 CHMOS 单片机 ， 拇指 RST引脚的内部有一个拉低电阻 )， 拇指 当振荡器起振后该引脚上出现 2 个机器周期 (即 24 个时钟周期 )以上的高电平

39、， 拇指 使器件复位 ， 拇指 只要 RST保持高电平 ， 拇指 MCS-51 保持复位状态 。 食指此时 ALE、 PSEN、 P0、 P1、 P2、 P3 口都 凌阳， 拇指 凌阳 输出高电平 。 食指 RST 变为低电平后 ， 拇指 退出复位 ， 拇指 CPU 从初始状态开始工作 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 单片机采用的复位方式是自动复位方式 。 食指 对于 MOS(AT89C51)单片机只要接一个电容至 VCC 即可 (若“图 4”所示 )。 食指 在加电瞬间 ， 拇指 电容通过电阻充电 ， 拇指 就在 RST 端出现一定时间的高电平 ， 拇指 只要高电平时间足够长 ， 拇指 就可以使 MCS-51 有效的复位 。 食指 RST 端在加电时应保持的高电平时间包括 VCC的上升时间和振荡器起振的时间 ， 拇指 Vss 上升时间与振荡器起振的时 间和频率有关 。 食指 10MHz 时约为 1ms， 拇指 1MHz 时约为 10ms， 拇指 所以一般为了可靠的复位 ， 拇指 RST 在上电应保持 20ms 以上的高电平 。 食指 RC 时间常数越大 ， 拇指 上电 RST端保持高电平的时间越长 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 若复位电路失效 ， 拇指 加电后 CPU 从一个随机的状态开始工作 ， 拇指 系统就不能正常运转 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳