第二章 控制器选择及外围电路设计

2.1 控制器的选择

（1）基于单片机自动控制系统具有高可靠性，低功耗；（2）嵌入式操作系统开发的系统比传统的控制方法，以降低功率消耗，提高可靠性,但价格昂贵；（3）基于可编程逻辑控制器抗干扰能力强，稳定性好，功能全，功能齐全，适用性强。但由于单片机已经足够本次的设计，而且价格低廉选择这一款微控制器。

2.2 89C51单片机简介

2.2.1单片机知识

89C51单片机基本组成包括有: 单片机89C52主要组成部分包括：4K闪存ROM;还有21个特殊功能寄存器和128字节的RAM，4个8位并行I / O端口和两个十六时/计数器。该器件是一款低功耗微控制器，系统采用了电源5V，同时有五个级别中断，外部中断0和外部中断1定时器0和定时器1，串口中断，这五个中断默认时优先先访问外部中断，当然也可以对优先级其进行设置，改变它的优先级顺序，对于改单片机的P0口是处于若上拉的状态，当要作为输出口时要外接上拉电阻，同时P3口除作为普通的输入输出口之外还可以作为第二功能使用。同时要想运行必须包含时钟电路以及复位电路。（1）时钟电路51微型计算机系统，的一个关键电路，如果没有振荡器，那么微处理器将不工作，如果工作频率较高，它的处理速度会更快。因此，在本设计中，我会使用外部晶体的单个5111.0592MHz的时钟频率。（2）复位电路：当微控制器被启动，它必须是复位，而复位操作是必不可少的。89C51单片机不能自行复位，所以我在这里给它加外部电路。有两种方法来复位正常：上电或者按键复位。在这里我们使用复位按钮的方式。

2.2.2  STC89C52单片机的管脚介绍

从图2-1所示，STC89C52单片机的40脚是主电源引脚[2]，在使用此类单片机时+5V电源供电；18脚和19脚主要是外接晶体振荡器，一般外接11.0592MHz或12MHz的晶振频率来给它提供时钟频率；9脚主要为了外接复位电路，STC89C52单片机不能自己复位，要外接相应的复位电路；31脚主要是对片外的程序进行控制，当电平为“0”时有效，52单片机会首先访问片外ROM，当电平为“1”时，首先访问片内ROM；同时还有P0~P3的四个8位的输入和输出端口，同时P0在使用时要外接上拉电阻，P3在使用时要关注它作为输入和输出外的其他功能。

图2-1   单片机引脚

表2-1 P3口的各管脚的所具有的第二功能

端口 引脚名称 所具有的功能

P3.0 RXD 串行口接收数据

P3.1 TXD 串行口发送数据

P3.2 INT0(—————)

外部中断0输入

P3.3 INT1(___________)

外部中断1输入

P3.4 T0 定时器0输入

P3.5 T1 定时器1的输入

P3.6 WR 对外部RAM执行写选通

P3.7 RD 对外部RAM执行读选通

2.2.3  STC89C52单片机晶振电路

振荡电路SCM系统是至关重要的，所说的晶体的频率越高，则微控制器的处理速度将更快执行的所有指令的单芯片的控制器，基于单一频率的晶体振荡器时钟。在本设计中使用外部晶振频率为11.0592MHz，确保微控制器MCU处理器52每个任务的执行过程中的时钟频率，我们根据时间来处理节奏需要控制的时钟。当各队的处理器，它与所述按时间顺序称为微控制器的同步。 MCS-51单片机芯片具有高增益反相放大器被用作发电机，以产生一个时钟电路。但除了时钟电路还需要其它的附加电路。本设计采用内部时钟，采用单片机作为反相放大器，你将需要一个晶体振荡器和两个电容。振荡电路的电容器的频率C1C2发挥作用，从而使振荡频率控制在30±10 pF的，它显示了在微控制器时钟电路的石英晶体振荡频率可高达24 MHz，由于本实验的具体情况下，最终12MHz的频率选择。