几个单片机应用实例

1、几个单片机应用实例例一：一个液晶显示的数字式电脑温度计 液晶显示器分很多种类，按显示方式可分为段式，行点阵式和全点阵式。 段式与数码管类似，行点阵式一般是英文字符，全点阵式可显示任何信息， 如汉字、图形、图表等。这里我们介绍一种八段式四位LCD显示器，该显 示器内置驱动器，串行数据传送，使用非常方便。原理图如下图：LEDI C 89C23511 21 4T5p p p PC 7C 1V P0125下图是长沙太阳人科技开发有限公司生产的4位带串行接口的液晶显示模块SMS0403的外部引线简图:有关该模块的具体参数，请查看该公司网站。此例中使用的温度传感器为美国DALLAS公司生产的单总线式数字温

2、度传感器。该传感器本站 有其详细的资料可供下载。此例稍加改动，即可做成温控器。下载驱动该模块的源程序LCD.PLM例2: LED显示电脑电子钟本例介绍一种用LED制作的电脑电子钟(电脑万年历) 原理图如下图所示：F 1 1P 1 2P3 ? P 1 3PS 4 P i 4F3 5 F i 5R5T P 1 6F0上图中，CPU选用的是AT89C2051,时钟芯片选用的是Dallas公司的DS1302, 温度传感器选用的是Dallas公司的数字温度传感器DS1820，显示驱动芯片 选用的是德州仪器公司的TPIC6B595,也可选用与其兼容的芯片NC595或 国产的AMT9595。整个电子钟用两个

3、键来调节时间和日期。一个是位选 键，一个是数字调节键。按一下位选键，头两位数字开始闪动，进入设 定调节状态，此时按数字调节键，当前闪动位的数字就可改变。全部参 数调节完后，五秒钟内没有任何键按下，则数字停止闪动，退出设定调 节状态。源程序清单如下(无温度显示程序):start:do;$include(reg51.dcl)declare (sclk,io,rst) bit at (0b3h) register; /* p33,p34,p35 */ declare (command,data,n,temp1,num) byte;declare a(9) byte;declare ab(6) byt

4、e;declare aco(11) byte constant (0fdh,60h,0dah,0f2h,66h,0b6h,0beh,0e0h,0feh,0f6h,00h);declare week(11) byte constant (0edh,028h,0dch,7ch,39h,75h,0f5h,2ch,0fdh,7dh,00h);declare da literally p15,clk literally p16,ale literally p17, mk literally p11,sk literally p12;clear:procedure;sclk=0;io=0;rst=0;en

5、d clear;send1302:procedure(comm);declare (i,comm) byte;do i=0 to 7;comm=scr(comm,1);io=cy;call time(1);sclk=0;call time(1);sclk=1;end;end send1302;wbyt1:procedure(com,dat);/* 字节写过程 */declare (com,dat) byte;call clear;rst=1;call send1302(com);call send1302(dat);call clear;end wbyt1;wbyt8:procedure;/*

6、时钟多字节突发模式写过程*/declare j byte;call clear;a(7)=A(6);a(6)=a(0);rst=1;call send1302(command);do j=1 to 8;call send1302(a(j);end;call clear;end wbyt8;RBYT1:PROCEDURE;DECLARE I BYTE;CALL CLEAR;RST=1;call send1302(0c1h);IO=1;DO I=0 TO 7;SCLK=1;SCLK=0;CY=IO;N=SCR(N,1);END;A(8)=N;CALL CLEAR;END RBYT1;send595

7、:procedure;declare k byte;do k=0 to 7;data=scr(data,1);da=cy;clk=1;clk=0;end;end send595;send595_1:procedure;declare k byte;do k=0 to 7;data=scr(data,1);da1=cy;clk1=1;clk1=0;end;end send595_1;rb1:procedure(abc,j);DECLARE (I,j,abc) BYTE;CALL CLEAR;RST=1;call send1302(abc);IO=1;DO I=0 TO 7;SCLK=1;SCLK

8、=0;CY=IO;N=SCR(N,1);END;ab(j)=N;ab(j)=dec(ab(j);CALL CLEAR;end rb1;rbyt6:procedure;call rb1(0f1h,0);call rb1(0f3h,1);call rb1(0f5h,2);call rb1(0f7h,3);call rb1(0f9h,4);call rb1(0fbh,5);call rb1(0fdh,6);end rbyt6;wbyt6:procedure;call wbyt1(8eh,0); /* write enable */call wbyt1(0f0h,ab(0);call wbyt1(0f

9、2h,ab(1);call wbyt1(0f4h,ab(2);call wbyt1(0f6h,ab(3);call wbyt1(0f8h,ab(4);call wbyt1(0fah,ab(5);call wbyt1(0fch,ab(6);call wbyt1(8eh,80h); /* write disable */end wbyt6;rbyt8:procedure;/*时钟多字节突发模式读过程*/ declare (i,j) byte;call clear;rst=1;call send1302(command);io=1;do j=1 to 8;do i=0 to 7;sclk=1;cal

10、l time(1);sclk=0;cy=io;n=scr(n,1);end;a(j)=n;end;call clear;a(0)=a(6);a(6)=A(7);a(0)=a(0) and 0fh;if a(0)6 then a(0)=0;CALL RBYT1;if (a(1)=0 and a(2)=0 and a(3)=0) thendo;do num=0 to 35;call time(250);end;temp1=1;end;if temp1=1 thendo;temp1=0;ab(4)=ab(4)+1;if ab(4)99h thendo;ab(4)=0;ab(5)=ab(5)+1;if

11、 ab(5)99h then ab(5)=0;end;call wbyt6;end;end rbyt8;display:procedure; /*jieya,yima,fasong*/ declare (i,n,m) byte;n=a(0) and 0fh; /* send week */data=week(n);call send595;n=a(4); /* send date */n=n and 0fh;data=aco(n);call send595;n=a(4);n=shr(n,4);data=aco(n);call send595;do i=1 to 3; /* send secon

12、d,minute,hour */ n=a(i);n=n and 0fh;data=aco(n);call send595;n=a(i);n=shr(n,4);data=aco(n);call send595;end;do i=5 to 6; /* send month,year */n=a(i);n=n and 0fh;data=aco(n);call send595;n=a(i);n=shr(n,4);data=aco(n);call send595;end;n=a(8); /* send 19 or 20 */n=n and 0fh;data=aco(n);call send595;n=a

13、(8);n=shr(n,4);data=aco(n);call send595;do m=0 to 5;n=ab(m);n=n and 0fh;data=aco(n);call send595_1;n=ab(m);n=shr(n,4);data=aco(n);call send595_1;end;ale=0;ale=1;end display;beginset:procedure;a(0)=06h;a(1)=58h;a(2)=59h;a(3)=23h;a(4)=30h;a(5)=06h;a(6)=97h;a(7)=00;a(8)=19h; /* set date/time (1997,7,1,

14、8:00:00,week 3) */ call wbyt1(8eh,0); /* write enable*/ call wbyt1(80h,00h);/* start colock */call wbyt1(0beh,0abh);/*两个二极管与8K电阻串联充电*/ command=0beh; /* write colock/date */ call wbyt8;call wbyt1(0c0h,a(8);call wbyt1(8eh,80h); /* set write protect bit */ end beginset;key:procedure;declare (i,time1,k1

15、,tem) byte;call time(100);k1=7;time1=30;if mk=0 thendo;do while time10;week: if k1=0 thendo;do i=0 to 5;/* call hz(a(0); */end;do i=0 to 3;/* call hz0; */end;end;tem=a(k1);if k1=7 then tem=a(8);a(k1)=0aah;if k1=7 then a(8)=0aah;call display;call time(254);call time (254);a(k1)=tem;if k1=7 then a(8)=

16、tem;call display;call time(254);call time(254);call time(254);time1=time1-1;if mk=0 thendo;call time(100); /*MOD KEY PROCESS*/ TIME1=30;IF MK=0 THENDO;k1=k1-1;DO WHILE K1=0FFH;K1=7;END;END;end;IF SK=0 THENDO;CALL TIME(100); /*SET KEY PROCESS*/ TIME1=30;IF SK=0 THENDO;tem=tem+1;tem=dec(tem);DO CASE K

17、1;DO WHILE tem=7;/*week*/tem=0;END;DO WHILE tem=60H;/*scond*/tem=0;END;DO WHILE tem=60H;/*minute*/tem=0;END;DO WHILE tem=24H;/*hour*/tem=0;END;DO WHILE tem=32H;/*date*/tem=1;END;DO WHILE tem=13H;/*month*/tem=1;END;DO while tem=100h; /* YEAR */tem=00;END;DO WHILE TEM=21H;tem=19H;END;END;A(K1)=tem;if

18、k1=7 then a(8)=tem;END;END;END;END;end key;main$program:mk=1;sk=1;temp1=0;num=0;p32=1;if sk=0 then call beginset;clk=0;da=0;ale=1;loop:do while mk=1 ;if a(0)6 then a(0)=0;command=0bfh;call rbyt8;call display;do while mk=0;call key;call wbyt1(8eh,0);command=0beh;call wbyt8;call wbyt1(0C0H,A(8);call w

19、byt1(8eh,80h);end;end;goto loop;end start;例3:个6位LED、4个按键的显示板6位数码管和4个按键组成的通用仪表面板。按键和显示是单片机系统的基本输入输出部件，下面介绍一个由74LS164驱动的 原理图如下图所示：其线路板图如下图所示:注：此板中多了三个LED发光管，这三个发光管是分别接在IC4,IC5,IC6的13脚（Q7，数据 串出脚）上的例四：智能电机转速计数器 本电路由AT89C51单片机、CD4511、LCD数码管、磁敏霍尔元件等组成。电路工作原理。用磁敏元件作为传感器。在无外磁场时，磁敏传感器的OUT端输出+4.35VC 1电平），当电机转

20、动一圈时，带动 小磁铁N从磁敏传感器上掠过一次，传感器在外加磁场的作用下，输出一次+0.05VC 0电平）脉冲信号，在程序中设INTO为边 沿触发，OUT端这一变化通过INTO送至AT89C51，产生一次中断，使累加器人自动加1。计数一次。电机每转动一圈，产生 一次中断，累加器加1。当软件计数器TO定时1s时，将计数值送LED显示，LED显示的数值即当前电机每秒钟转速。由于采用软 件定时，定时误差值比常规硬件定时器小得多。CD451 1是BCD一段LED锁存/译码/驱动器。当LE为低电平时，将加在A、B、C、D端的数据译成段驱动信号，经限流 电阻送到数码管的段控制线上。当LE为高电平时，驱动信

21、号被锁存在CD451 1的输出端，实现静态显示。因CD451 1输出为高 电平有效，故选用共阴极数码管D1为工作指示灯，供调试用。本电路的调试分软件和硬件两部分。建议先检查传感器是否工作，这可从D1的显示看出LED显示就要借助软件了。本文附有调试程 序ts.Asm。单步执行该程序，如果数码管显示的不是789，那么硬件一定有问题，请仔细检查。当确信硬件无误后，便可录入川 ain.Asm程序，仿真调试通过后，将程序写入AT89C51中，电路设计就完成了。本系统能在0999转/s范围内对电机转动进行正确计数，满足了生产的需要。将电路稍加改动，还可以扩展为脉冲频率计等。例五：自制学生坐姿矫正仪电子报曾

22、介绍过用普通电子电路制作的学生视力保护小装置，受其启发笔者用单片机加少许元件构成了一个简单实用的学生坐姿矫正 仪。硬件电路见附图。采用AT89C 2 0 5 1单片机控制P3.7 口输出大约38kHz的脉冲信号，驱动红外发光管LED1。接收管PTR1是一体化 的红外接收头。安装时让红外发光管和接收头构成反射式传感器。当学生的坐姿不正确，即头离书本太近时，LED1发出的38kHz 红外光被学生的头部或脸部反射回来，照到PTR1上。由于接收头的中心频率是3 8kHz，所以接收头PTR1输出低电平，将单片 机的P1.3脚拉低。经内部程序判断后在单片机的P3.4 口输出10 0ms的高电平，驱动蜂鸣器

23、发声，提醒学生改正坐姿。单片机的定时器T0工作于方式2来产生大约3 8kHz的方波信号。程序用FRANKLIN C15编写。程序清单如下：#include#defineuchar unsigned char#defineuint unsigned intsbitP3_7 = p37；sbitP3_4 = p34；sbitP1_3 = p13；/*50ms延时子程序*/void delayCuint ms)uchar t；while(ms-) for(t = 0；t125；t+ + =/*T0中断程序*/timer 0() interruptl using 1 TH0 = 0X0 0；TL0 =

24、 0XE6；P3_7 = !P3_7； / *主程序* /main()TM0D = 0X02；EA=1；ET0 = 1；TR0 = 1；TH0 = 0X00；TL0 = 0XE6；while(l)；while(p1 _ 3 = 1)p3 _4=1；delay(2)；p3_4=1； 例六：用89C 2 0 5 1控制摩托车报警系统摩托车防盗报警系统维修后感笔者花了二百元左右买回一只摩托车防盗报警系统装在车上，非常方便。该系统有防盗设定、寻车求救、启动暖车、解除防盗等四项功 能。但用了不到一个月，报警喇叭就会无故“嘀嘀”响个不停，所有功能完全消失，联系厂家无果，只能自己修。经分析，系统由四部分 组

25、成，结构如图1所示。经查，除信号处理电路外，其他电路功能正常。信号处理电路用的是台湾义隆的EM78P156AP单片机，其原理图如图2。在用遥控器控制时，PT 2 2 7 2的VT脚输出暂存高电平，相应的数据输出端D1D4输出锁存高电平。单片机判断VT信号，再根 据D1D4的状态输出相应的信号。若D1为高电平，报警一次，L、R闪一次，三秒钟后进入防盗状态。此时，若反馈电路(振动信号，锁头正电)有信号，则报警一 次，若五秒钟内仍有反馈信号，则连续报警，直至用遥控器解除。若D2为高电平，报警二次，L、R闪二次，熄火继电器动作一次，防盗解除。若D3为高电平，锁头正电继电器吸合，同时启动继电器吸合两秒钟

26、。若此时仍然按住遥控器，则启动继电器保持吸合，直到放开遥 控器。若D4为高电平，则报警十六次，同时L、R闪十六次。弄清了以上工作方式，笔者便着手用8 9C 2 0 5 1单片机替代EM78P156AP，程序流程见图3,接线如图4。说明：系统时钟：1 1.0 5 9 2 MHz ；输入为高电平有效；输出为低电平有效。程序清单略。系统调试：焊一块8 9C 2 0 5 1电路板；将继电器的驱动管PNP换成NPN，略改电路；拆下EM78P156AP，用排线引出需 要的I/O口线并与8 9 2 0 5 1电路板连接；将电路接到12V稳压电源上，按动遥控器，检查继电器吸合情况，一切正常后再接到摩 托车上。

27、读者亦可购买配件(无线遥控发射接收组件、振动传感器、报警器、其他元器件)自己组装系统。微电脑视频运动检测报警器电子报1 9 9 9年第4 6期登载了笔者撰写的TSD-2视频运动检测器一文，得到了读者的广泛关注和对产品的一致肯定。现 在，我们应用单片机控制技术，做了较大的改进，使其更具可靠性、实用性和普及性。一、视频运动检测报警器的功能视频运动检测属于安全监控系统中的报警设备，功效与红外微波双鉴探测器没有多大区别。红外、微波等传统探测器受环境因素影响很 大、抗干扰能力差、误报率很高，造成值班人员不必要的紧张。视频运动检测报警器使用时是串联在摄像头到视频监视器的视频信号线上 的，它根据视频取样报警

28、，即在监视器屏幕上根据图像内容开辟若干个长方形的隐形警戒区(如画面上的门窗、保险柜等重要部位)，当 监视器现场有异常情况发生时(如灯光、火情、烟雾、物体的移动等)，可使警戒区窗口内图像的亮度、对比度及图像内容(即信号幅 度）产生变化，当变化超过设定的安全值时，即可发出报警信号。改型后的微电脑视频运动检测报警器有如下功能：1.每路摄像头的视频信号可以通过运动检测报警器在监视器屏幕上设置四个视频报警警戒窗口。这四个警戒窗口可由单片机控制，在屏 幕范围内任意移动。2.当四个警戒窗口中的任何一个窗口被触发报警后，该警戒区窗口将在屏幕上发生闪动，提示已被触发。3.具有 报警继电器输出，报警时间由单片机控

29、制可调。4.具有报警自动录像接口，可控制录像机自动录像。5.可扩展RS- 4 8 5数据接 口，实现多机联动、远程设置、远程监控等功能。二、视频运动检测报警器的工作原理微电脑视频运动检测报警器采用模块化设计，每个模块负责处理并实现一个或多个功能，提高了系统的可靠性和应用灵活性。图1为单路 台式微电脑视频运动检测报警器电原理图。系统主要由单片机89C51、视频处理模块、警戒窗口发生模块、运动检测模块四部分组 成。摄像机的全电视信号由视频处理模块TS 1 8 2 7 1 脚，经前置放大电路分成三路，其中一路与3脚的复合窗口脉冲混合，放大后直接 送到监视器，因此监视器屏幕上显示的图像将会出现四个长方

30、形警戒窗口。第二路信号经同步分离电路分离出行、场同步信号，由8、 9脚输出。第三路经同步头钳位放大电路放大后由3脚输出。调节11、12脚电位器可调节放大电路增益，用于改变报警检测的触发 灵敏度。警戒窗口脉冲发生模块，用于产生警戒窗口。行、场同步信号由TS 1 8 2 8 1、2脚输入，行、场同步信号由单片机控制经适当延 时，产生延迟脉冲混合成复合窗口脉冲（参见图2）。58脚分别为四个警戒窗口的复合脉冲输出，复合窗口脉冲控制电子开关4 0 6 6,在窗口脉冲到来时打开电子开关，反之断开。因此电子开关输出的仅是窗口范围内的图像信号。14脚为四个窗口复合脉冲的总输 出，该输出连接到TS 1 8 2

31、7 3脚进行摄像头的视频信号与窗口复合脉冲信号叠加。913脚为四个窗口脉冲的单输出控制和复合 输出控制。它们连接到单片机I/O口，由单片机在报警状态下，判断哪一路窗口被触发并使其闪动指示。也可由操作按键控制四个窗口 在屏幕上的隐含或显示。原理框图如图2。每片TS1826运动检测模块可以处理两个警戒窗口的视频信号。由电子开关4066输出的窗口视频信号经滤波器滤除部分高频成 分，再经非线性处理，压缩信号的非动态成分，最后进行动态检测。动态检测实际上是一个电平保持电路，它将经过上述处理的静止窗口 图像信号的电平长时间保持，然后每隔一定时间与未经保持的同一窗口图像信号电平作比较，若有差别，说明此窗口内

32、图像信号的对比度 有变化，由13、14脚输出报警脉冲，通知单片机有窗口被触发。10、12脚为上、下限触发电平设置，动态检测所保持的静止窗口 图像，信号电平一般为电路工作电压的1/2。上限触发电压可设置为：1/2工作电压至全工作电压；下限触发电压可设置为0V1 /2工作电压。设置这两个电压、工作点时，应使这两点电压和1/2工作电压呈对数关系。距1/2电压差值最大时，触发灵敏度最 低；差别最小时触发灵敏度最高。由于视频处理电路的噪声影响将会引起误报，因此，应将上、下限触发电压设置为比较合适的电压值。三、单路台式微电脑视频运动检测报警器可处理一路摄像头输出视频信号的检测报警（见图1）。系统采用AT8

33、9C51为主控CPUP2 口为功能操作键，可设定警戒窗口在屏幕上的位置、报警定时、报警方式、自动录像等功能。为防止单片机程序死机或跑飞，保证整机可靠工作，还设有看门狗定时器IMP813。四、四路壁挂式微电脑视频运动检测报警器为了扩展应用范围，发挥模块化设计的优势，我们将四路运动检测电路集成在一块主板上，每路摄像头视频信号均有独立单片机系统控 制、检测。操作接口由一片89C51担任，并同时驱动一块16X2液晶显示器作为操作提示及功能菜单显示，接口CPU通过串行总 线与其它四路检测控制CPU通信，实现每路检测电路的集中设置、集中操作及外部联网。接口电路如图3所示。串行通讯的广域防盗报警系统作者：徐

34、福成赵丽华刘克智本文介绍的热释电红外线广域防盗报警器，主机和探头均采用单片机控制，二者间通过串行总线通讯。一台主机原则上可连接多达256 个探头。每个探头都有自己的地址码（根据电源供电和用户需要，目前探头的最大数量为3 2个）。探头由主机集中供电，用电安全、系 统简洁。本系统适用于果园、养殖场、蔬菜大棚、鱼塘、仓库群、材料场等大面积的防火、防盗监测报警。本系统安装简单、节省线材，抗干扰能力强，其自检自查功能保证了系统能正常工作。利用E2PROM自由修改设置，数据在掉电状态 可保存100年。此外，系统还有过流保护、定时工作、精确的数码时钟，以及方便的红外线遥控器操作等功能。主机工作原理 主机电路

35、原理如图1所示。右半部分是电源、报警、继电器输出和电流检测电路等。电源电路（图中略）提供5V的Vcc、VDD，以 及+12V三组电源，+12V与Vcc、VD D不共地。单片机与外部线路通过光耦隔离，保证了单片机可靠、稳定地工作Vcc和VDD之间通过一个锗二极管隔离VDD电压4.8V, 它在为单片机供电的同时，通过电阻接4节5号充电电池，平时电池处于浮充电状态，一旦停电，由4节充电电池为单片机供电，由于二 极管的隔离作用，显示电路不得电，数码管不显示，节省电池的电能。停电时，可以外接12V电瓶为外电路供电，以保证正常报警。在 非报警状态下，此电源耗电极小。单片机采用AT89C51连接一片X 2

36、5 0 4 5 C关于X 2 5 0 4 5的相关介绍见今年电子报第7期第十二版），用于储存用户的 设置信息（10次报警时间、地点）、提供看门狗和低电压检测等，使单片机工作更加安全可靠。AT89C51的P0、P2 口以及P3 口的P3.6、P3.7用于数码显示。平时4个数码管以及两个秒点灯组成时钟显示，以分钟 为进位单位，不论白天黑夜均可清晰地观察时间。单片机驱动数码管显示的电路比较多见，此处不再赘述。P1.5是发码控制脚，通过光耦合放大，将码脉冲信号发送到信号线路上P1.6控制报警灯继电器的工作状态，继电器的常开触点 通过一个单相电源插座接台灯遥控；当设置成灯光参与报警时，熄灭状态的台灯会立

37、即点亮参与报警，尤其在夜间，既是照明灯，又是报 警灯P1.7控制探头供电继电器，通过探头供电与否决定警戒状态的设置与解除，同时用作探头供电电源的过流保护，一旦短路或严 重漏电，单片机控制继电器吸合，常闭触点断开，供电停止P3.2检测探头供电线路的电流，一旦出现过流，单片机执行程序被立即 中断，转向执行过流保护，切断供电电路。探头由+12V通过R7和R8、光耦IC5B，经由J2的常闭触点供电。正常情况下，1 C5B的输入端无电流，一旦线路短路或严重漏电，探头电流增大，R7两端的电压降增大。当电压超过光耦的输入导通电压时，IC5 B输出端由截止变成饱和，P3.2脚由高电平下拉成低电平，单片机执行中

38、断程序，保护电路动作，保护供电电路的安全，同时发出探 头过流提示音。2分钟后，单片机尝试恢复供电。如果探头电路恢复正常，供电成功，如果不正常，重复以上保护和提示的过程。P3. 0输出各种报警音频信号，P3.3接收各探头送来的脉冲数字信号。信号线路上的信号经过V2的放大整形后，再经光电耦合到 P3.2脚，由P3.2脚读出数据。红外线遥控器发出的遥控信号，经过V1放大后送到P3.4脚，由P3.4读出遥控器发来的数 据，单片机按遥控器指令完成相应的工作。利用P3.3和P3.4的外部中断和定时（计数）中断可准确无误地接收信号。通过遥控器可以实现：1 .当时时间的输入；2.警戒状态的设置和解除；3.警戒

39、状态的定时开启和定时关闭的时间预置；4.探头号 码的输入和消除；5.遥控开灯、遥控关灯；6.定时开灯或定时关灯；7.查询已发生过的报警历史记录；8.查询预置的定时时间等 操作，比用按钮设置方便得多。按钮K1和K2是功能设置开关，作用与遥控器的部分功能相同。可完成4种操作：1 .当时时间的输入；2.探头号码的输入和解除； 3.灯光报警的设置和解除；4.警戒状态的设置和解除。探头电路工作原理图2是广域防盗报警器的探头电路原理图。控制器采用8 9C 2 0 5 1，其中P1. 0和P1.1是内部精密比较器的同相输入和反相输 入端，内藏输出端P3.6在编程时允许使用。本电路中P1. 0和P1.1接成输

40、入端悬浮式的比较器；P3.2接收主机发来的脉冲 数据，P3.4向主机发出应答和报警脉冲码数据。其它口用于生产时对探头的性能自动检测。主机通过CZ1的、脚向探头提供1 1V11.5V的直流电源，CZ1的脚是串行通信线。串行通信电路与主机相同。平时， IC3A截止，主机通过R14输出12V电压，V3截止，IC3的、脚无电流通过，对应的输出端截止，脚为高电平。当主机 输出低电平脉冲数据后，V3饱和，IC3的、脚有电流，输出端饱和，P3.2为低电平，产生外部中断，及时接收主机的数据。 需要向主机发应答信号时，由P3.4经IC3的、脚传送到主机。热释红外线传感器，接收人体热释红外线信号，经V1和V2两级

41、交流放大送电压比较电路，比较器输入端P1.0、P1 .1之间的静 态电压由R5、R3对R11两端电压的分压决定，VP1. 0高于VP1.1，P3.6输出高电平。有人进入检测范围内，带菲涅尔 透镜的传感器输出变化的信号，经过两级交流放大后加在P1.1脚上，使得P3.6输出状态变化。单片机按P3.6输出的交变信号 的规律编写算法程序，对P3.6脚的信号计算、分析、判断，去掉干扰信号，核实真正的警情信号后，向主机发送“正常”或“报警” 状态数据。系统工作原理探头与主机通过串行总线连接，所有的探头并联在同一条总线上，每个探头都有自己的号码。探头接入后，通过按钮开关或遥控器向主机 输入探头号码，主机将号

42、码排序后储存到E2PROM中。程序进入正常工作后，主机将探头的数量和探头号码通知每个探头，各探头根 据本身的号码和其它探头的号码顺序，经过运算确定与主机的通信的时间和方式，其它时间探头全部用于警情检测。探头检测到警情，核实后向主机发送报警信号，主机发出报警声，并显示报警探头号码，值班人员便知出事地点。如果盗贼切断线路，断点以后的探头不能与主机通信，主机核实后，显示丢失的探头号码并报警。一旦探头发现警情、探头本身出现问题，或者总线遭到破坏，主机均可及时发出报警或提示音，显示报警地点或事故状况。该报警器的自检、自查功能、过流保护后的自动恢复功能等，是通过软件来完成的。广域报警器主机的程序比较大，不

43、便提供，需要者可 与作者联系（Email：xpcczuser.He.Cninfo.Net）o智能LED电子钟的制作作者：湖南李杰LED电子钟以美观、清晰、便于夜间观看而深受电子爱好者的青睐。采用专用的LED电子钟芯片制作，有时达不到功能要求，需添加辅助电 路，电路复杂，不便于电子爱好者自制如果采用单片机（89C2051），用软件完成各种功能，则可做出功能各异的智能电子钟，而且电路非常简单。图1是一个具有以下功能的电子钟的电路。1计时：秒、分、时、天、周、月、年；2闰年自动判别；3五路定时输出，可任意关断（最大可到16路）；4 时间、月、日交 替显示；5停电、来电自动判别；6自定任意时刻自动开/

44、关屏；7三路倒计时（最大可到8路）；8 计时精度：误差W1秒/月（具有 微调设置）。一、电路原理由单片机（89C2051）、LED、K1等组成最基本的单片系统。所有的软件、参数均存放在89C2051的FlashROM和内部RAM中，减少了芯片的数 量和整机的电流，延长了备用电源的工作寿命（停电时）。由于89C2051的内部FlashROM只有2k，RAM只有128个字节，故软件编制时要精炼，一些数据的存放要采用压缩方式，而且CPU要工 作在空闲模式下，以降低功耗。LED、BEEP均直接由89C2051驱动。键盘采用动态扫描方式查询。所有的查询、设置功能均由K1、K2完成；K3、K4、K5完成倒

45、计时的启动。电源在335V之间均可正常工作。软件的流程图见图2。主程序非常简单，初始化后，CPU便进入空闲模式，等待T1定时中断的到来（25ms 一次）。所有的功能模块，均在T1定时中断服务程 序中执行。再利用T0定时器对T1定时中断服务程序的执行时间做记录，重置T1定时器常数时加上T0的值即可。这样可以精确地补偿时 间误差。用AT89C2051控制家用全自动洗碗机本文介绍一种采用AT89C2051控制的家用全自动洗碗机。重点介绍其如何利用片内精确模拟比较器实现温度检测和多种故障检测。文章给 出洗碗机控制器的主要工作流程、硬件框图、温度及故障检测电路图。家用全自动洗碗机具有冲洗、标准洗、强洗三

46、种洗涤方式，程序一旦启动便自动地按用户选定的洗涤方式进行洗涤，洗涤结束后自动断 电。以标准洗涤为例，其洗涤全过程为：排水（至低水位）进水至高水位洗涤加热洗涤（加热由温度传感器控制，65开、75r关一排 水（至低水位）一进水至高水位一清洗1-加热清洗1（加热由温度传感器控制，65C开、75关）一排水（至低水位）一进水至高水位一清洗1 一加热清洗1（加热由温度传感器控制，65C开、75C关）一排水（至低水位）一结束（发出洗涤结束蜂鸣音并自动断电）。洗碗机的硬件框图如图1：从框图中可以看出，系统需要检测的信号有水开关、门开关、加热继电器、断电开关，开路、短路、高于75C、低于65C等多种状态，如 何

47、用89C2051实现这些状态的检测呢？图2是用89C2051控制的家用全自动洗碗机显示、键盘、温度及故障检测电路图。图中，模拟开关IC1的输入从05为100kQ、620Q、18kQ、24kQ、3 9kQ、3 9kQ，对应于温度传感器开路、短路、高于75C、低于65C、门关好及加热器接通的设定值，模拟开关IC2的输入从03为温度传感器的输入、4为门开关检测输入、5为加热 器检测输入，IC1、IC2的输出端分别接89C2051片内精确模拟比较器的反向输入端AIN1和同向输入端AIN0，比较的结果转移到P3 5输 出，单片机的P15P17（P36除外）控制选择模拟开关IC1、IC2那一路通。这样，系

48、统就有效地利用89C2051片内的精确模拟比较器实现了包括温度检测在内的多种状态及故障检测和报警。用890C2051控制的数字测温仪1999年,第51期,类别：初学之友本文通过数字测温仪的设计，讲述单片机系统硬件设计的过程。要求：1单点温度测试2 测温范围：一10C50C3 分辨率：01C4 精度：+05C5 采用LED数码显示根据上述要求，确定四位数码显示：第一位为符号位，第二、三位为整数位，第四位为小数位；从测温范围和精度看，热敏电阻完全能满 足要求。采用热敏电阻与电容器构成单稳电路再经单片机对单稳脉冲宽度计数，查表可求得对应温度。根据以上分析，可知输出信号有13个：数码管段选信号8个，数

49、码管位选信号4个，单稳触发信号1个；输入信号1个；单稳脉冲信号。 因而要求单片机具有14个或大于14个I/O 口，且其中8个口驱动能力应在8mA以上。89C2051具15个I/O 口，P1、P3 口均能吸收20mA电流，片内有2k程序存储器，2个16位定时计数器，完全满足系统对单片机的要 求，加之芯片价格便宜与应用广泛的MCS-51系列单片机完全兼容，因此选89C2051作控制芯片。定义P1 口为数码管段选输出，由于仅第三位需显示小数点，故其余三位未接h，P30P33为数码管的位选信号，P3 5为单稳电路的触发信号输出口，P3 4为单稳脉冲输入口。图1为用89C2051控制的数字测温仪的硬件电

50、路图。从以上设计过程可以看出，单片机系统硬件设计，首先要明确系统要求，确定I/O 口线的数量以及对单片机内部资源有无特殊要求， 然后选择能满足要求的单片机，定义I/O 口，完成硬件设计。微电脑催眠器作者：成都夕阳一、特点和用途1利用单片机控制，体积小，功耗低；2用电池供电，使用方便。本报曾在1998年第33期和1999年第14期登载了两种国外的生物反馈心态调节器，引起读者的极大兴趣。人的大脑在不同的精神状 态发射出不同的脑电波，根据生物反馈原理，利用人为制造的类似脑波的。、B、a、月波，通过声、光或磁场对大脑进行刺激诱导，改 变大脑的活动状态，从而达到调节人们心态的目的。人在睡眠状态时发射。波

51、，其范围是0 5Hz4Hz，微电脑催眠器能自动产生与其接 近的磁场，诱导大脑进入睡眠状态。通过本制作，熟练掌握AT89C2051的定时器的应用以及数据传送指令、条件转移指令等常用的实用编程方法。二、工作原理原理图如图1所示。D1为AT89C2051型单片机。C1和R1组成D1的上电复位电路，C4、C5为+5V电源滤波电容。D2是四异或门，与R2 R5等组成波形和频率变换电路。该变换电路的原理如下：当D1的P1 口输出00H时，D2： AD2： D的各输出端为低电平，因此A点电压为 0V；当P1 口输出01H时，D2： A的1脚为高电平，2脚为低电平，因此3脚为高电平，R2R5的等效电路如图2

52、（a）所示，R3R5并联电 阻约为313kQ，与R2分压后A点电压为037V，当P1 口输出02H时，D2： B的5脚为高电平，6脚为低电平，因此4脚为高电平，R2R5的等效电路如图2 （b）所示，R2、R4、R5并联电阻为3388kQ，与R3分压后A点电压为072V。同理，当P1 口输出0FH时，D2： AD2： D全输出高电平，A点电压为5V。P1 口输出数据与A点电压的关系见附表。因此加在L1上的电压波形为正弦波。改变D1在其 P1 口输出信号的时间间隔，即可改变输出正弦波的频率。若时间设定为1小时，频率逐渐从4Hz变到05Hz，由L1产生类似。波的磁场。L1的制作可参考本报1998年合

53、订本下册第90页文章。当然本机还可再附加上电源延时关机电路，以便使用。三、软件设计这里以产生2Hz的频率为例介绍软件设计方法。P1 口 P3 口均设置为输出状态，用P3 7 口线驱动LED。用AT89C2051的内部定时器T0作 时间基准，控制P1 口输出信号的时间间隔，当P1 口输出第16个数据和第32个数据时，将P3 7的状态翻转，从而使LED的闪亮频率与 正弦波频率一致。若在A点产生2Hz的正弦波，则必须在P10 口线输出32Hz的方波（P11P14 口线输出的方波的频率依次减半）。因此，P1 口输出信号的时间间隔为3125ms，因图1中晶振频率为6MHz，计算出机器周期T=12/fc=

54、2（p s），采用定时器T0，工作于方式2 （常数自动装入的8位定时器），产生0 25ms的定时。定时器初值为#82H，T0每中断一次，21H加1，当21H加到#7DH时 （十进制125），即到3125ms。然后更新P1 口数据（加1）。程序清单如下：ORG 0000HAJMP MAINORG 000BHLJMP WTOORG 30HMAIN： MOV SP，#50HMOV 20H，#0；（向P1 口送的数据）MOV P1，#0 ； （31 25ms 在 WTO 中加 1）MOV P3，#0MOV TH0,#82HMOV TH0,#82HMOV TMOD,#02HSETB EASETB ETO

55、SETB TROM： MOV P1, 20HAJMP MWTO： PUSH ACCPUSH PSWINC 21HMOV A,21HCJNE A,#7DH, TORETIMOV 21H,#0INC 20HINC 22HMOV A,22HCJNE A,#16, TORETICPL P3 7MOV 22H,#0TORETI：POP PSWPOP ACCRETIEND四、系统调试软件调试：1 将上面源程序输入PC机以后，以“L07 ASM”文件名存盘。2 运行“MCS51 EXE”调试软件，待屏幕显示调试窗口以 后，按F3键，调入“L07 ASM”，按F9键进行汇编。3 按ALT + F键，将“L07

56、 ASM”转换成编程器需要的格式的文件。选择 “Save OBJ as”项，按回车键待出现选择窗口后，按Esc确定文件名和文件格式。文件格式选“ ROM”，然后存盘。4 按Esc键 前退一步。5 按Alt + X键返回DOS系统。用本报第40期第九版介绍的方法将“L07ROM”固化到AT89C2051中。硬件调试：1检查线路应焊接无误。2 先不插入AT89C2051,接通电源后用短路线分别在D1插座的12脚16脚加如附表所示的P1 口电压（“1”为+ 5V,“0”为接地。测量A点电压，当12脚接+ 5V （其余各脚接地）时，A点电压应为0 4V左右，当13脚接+ 5V时，A点电压应为07V左右

57、，当14脚接+ 5V时，A点电压应为1 3V左右，当15脚接+ 5V时，A”点电压应为2 6V左右，若符合要求则D2： AD2： D工作正常，再按附表中“P1 口数据”逐点试验，A点电压应基本符合附表要求。若相差较大，则检查R2R5 的阻值。将写入程序的AT89C2051插入电路中的IC插座上，接通电源后观察LED应闪亮，用指针式万用表测量N15脚电压，指针摆动证明 系统工作正常。家用防盗报警器作者：成都夕阳一、特点和用途1用单片机控制，体积小，成本低。2用红外线收发管做探测器，安装隐蔽，窃贼不易发现。3 探测信号采用脉冲信号，节能且 抗干扰。通过本制作，熟练掌握数据传送指令（MOV）、条件转

58、移指令（CJNE）等的实用编程方法。二、工作原理原理图如附图所示。D1为AT89C2051型单片机。C1和R1组成D1的上电复位电路，C4、C5为+5V电源滤波电容。D2是六反相器。L1L6 是红外发射管，其负极端接于P1 口，P1 口设置为输出状态，当P1 口为“0”时，L1L6发光。V1V6是红外接收管，当接收到红外光时 导通，+5V电压通过V1V6加到反相器4069的输入端，经4069反相为低电平，因此D1的P30P3 5为低电平。发射和接收管分别安装在门和窗口的适当位置，当窃贼入室时遮挡了红外光，接收管截止，反相器输入端为低电平，因此D1的P3 0P3 5为高电平， 当在一定时间内检测

59、到位于不同位置的光束被遮挡（或未被遮挡）时，则由P37 口输出报警信号。驱动讯响器和红色灯，进行声光报警。（当家中无人时，还可以连接电话，自动拨打110或BP机。此功能以后另文介绍。） 三、软件设计P1 口设置为输出状态，直接驱动红外发射管，P3 0P3 5设置为输入端，检测红外接收管的状态。正常状态的判断标准应根据红外收 发管安装位置和监视的目标而定，例如：L1和V1之间正常时有遮挡物，当把该物体移动后为异常，其余红外收发管之间无遮挡为正常，有 遮挡时为异常，则当P1 口输出00H时，P3 口的正常状态数据是#01HO当报警时，从P3 7 口输出高低电平间隔1秒的脉冲信号。程序清单如下：OR

60、G 0000HAJMP MAINORG 000BHLJMP WTOORG 30HMAIN： MOV SP,#50HMOV 20H,#0MOV 24H,#0MOV P3,#0MOV P1,#0MOV THO,#6MOV TLO,#6MOV TMOD,#02HSETB EASETB ETOSETB TROM： MOV P1,#00HMOV A, P3ANL A,#7EHCJNE A,#7FH, W37AJMP MWTO： PUSH ACCPUSH PSWINC 22HMOV A,22HCJNE A,#200, TORETIMOV 22H,#0INC 23HMOV A,23HCJNE A,#10,