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1、THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1.一、单片机的硬件构造特点及其最小运用系统CPU程序存储器数据存储器I/O口定时计数器4.24 典型单片机构造图片内总线时钟THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1.一、单片机的硬件构造特点及其最小运用系统目前较流行的单片机类型 PIC公司的单片机 Freescale公司的单片机 Intel公司的单片机MCS51系列：8031、805
2、1 Atmel公司的单片机AT89S51、AT89S528051核Flash技术ISP技术AVR单片机1997、一种RISC精简指令集高速8位单片机M68HC08系列采用频率提升技术PIC单片机是一款很胜利的非8051内核单片机THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1.一、单片机的硬件构造特点及其最小运用系统1 MCS-51 系列单片机的构造特点表4.16 INTEL MCS48、51、96系列单片机主要参数共40个引脚，其功能可分为三大部分： I/O 口线 控制口线 电源及时钟P0
3、、P1、P2、P3 共四个 8 位口电源Vcc、Vss；时钟XTAL1/XTAL2PSEN、ALE、EA、RESETTHE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1.一、单片机的硬件构造特点及其最小运用系统1 MCS-51 系列单片机的构造特点P0口和P2口可用于访问外部存储器P0口分时输出外部低地址、读/写数据P2口输出外部存储器高位地址P1、P2、P3口的驱动才干为4个TTL。THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU
4、UNIVERSITY 机电一体化设计.1.一、单片机的硬件构造特点及其最小运用系统1 MCS-51 系列单片机的构造特点P3口的第二功能：P3.0 RXD串行输入P3.1 TXD串行输出P3.2 INT0外部中断P3.3 INT1外部中断P3.4 T0定时器0外部输入P3.5 T1定时器1外部输入P3.6 WR外部数据存储器写脉冲P3.7 RD外部数据存储器读脉冲外部设备根本系统I/O子系统THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1.一、单片机的硬件构造特点及其最小运用系统2 MCS-
5、51 系列单片机的最小运用系统及其扩展单片机EPROMRAM显示器光电隔离键盘I/OI/O通用外部设备程序存储器数据存储器I/OA/D光电隔离光电隔离D/A数字量检测模拟量检测开关量检测开关量控制伺服驱动控制数字量传感器模拟量传感器开关量传感器继电器、步进电机交、直流伺服电机图4.26 单片机运用系统构成分分析析：THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1. 基于基于AT89S52的最小系的最小系统设计设计一个具有4位LED数字显示，16个按键的单片机最小系统。标题：单片机AT89S5
6、2位码段码扫描码键值？THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1. 基于基于AT89S52的最小系的最小系统设计器件选择：1、LED数码显示管LED数码显示管分共阴和共阳两种：共阴管的内部接线公共端公共端公共端公共端共阳管的内部接线每段驱动所需电流为 28 mA 运用按键时，应留意接上拉电阻。THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1. 基于基于AT89S52的最小系的最小系统
7、设计器件选择：2、按键的选择普通微型按键常开，按下闭合组成44的矩阵5V?4位动态显示电路THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1. 基于基于AT89S52的最小系的最小系统设计部分设计方案：1、显示显示采用动态显示方案。每段由P0口的各位驱动，每位由P2口的高4位分别驱动。8P0.8R085VP2.7P2.6P2.5P2.4R14T090134P0口为8位准双向I/O口。作输出口用时，属开漏电路。每一个引脚可驱动8个TTL。低电平常约 3.2 mA44键盘矩阵THE COLLEGE
8、 OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1. 基于基于AT89S52的最小系的最小系统设计部分设计方案：2、44键盘5V01230123扫描信号P2.0P2.1P2.2P2.3R24如何求得键值？P2.7P2.6P2.5P2.4键值表0111 1011 1101 111011101101101101117E7D7B77BEBDB7BBDBEBE7D7DDEDEEDETHE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化
9、设计.1. 基于基于AT89S52的最小系的最小系统设计部分设计方案：2、44键盘键值表0111 1011 1101 111011101101101101117E7D7B77BEBDB7BBDBEBE7D7DDEDEEDEASCII码键值表0111 1011 1101 11101110110110110111303438G23135G339G0G1G5G436373332?读入键值到ASCII码键值的转换THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1. 基于基于AT89S52的最小系的最小
10、系统设计最小系最小系统设计：单片机单片机AT89S52AT89S52P0P1P2P3EA5V5VXTAL2XTAL1时钟电路最小系统的外围电路外围电路设计5V复位电路RSTR3R4R5C1C02参数确定： R347 R44k7 R54k7 C015p C110u 晶振11.0592MTHE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1. 基于基于AT89S52的最小系的最小系统设计最小系最小系统设计：单片机单片机AT89S52AT89S52P0P1P2P3显示电路设计4位动态显示电路8P0.8R
11、085VP2.7P2.6P2.5P2.4R14T09013484R0300R11k数码管为共阳最小系统的显示电路THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1. 基于基于AT89S52的最小系的最小系统设计最小系最小系统设计：软件流程图设计1主程序开场初始化：堆栈指针T0为定时、方式2TL0、TL1赋初值中断允许及优先级显示指针、位码及显示缓冲区赋值任务主程序启动T0任务2中断效力子程序T0中断入口维护现场恢复现场取被显示数并送显示修正显示缓冲区指针修正显示位指针一次循环完成？中断前往显示
12、缓冲区指针赋初值显示位指针赋初值YNTHE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1. 基于基于AT89S52的最小系的最小系统设计D0 EQU 20HD1 EQU 21HD2EQU 22HD3EQU 23HPTEREQU 28HWEI EQU 29H最小系最小系统设计：软件设计：1设置显示缓冲区及任务存放器；设置显示缓冲区；显示缓冲区指针存放器；显示位指针存放器THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSIT
13、Y 机电一体化设计.1. 基于基于AT89S52的最小系的最小系统设计 ORG0000H AJMP MAIN ORG 000BH AJMP XIANSHI最小系最小系统设计：软件设计：2设置中断向量表；复位向量；T0中断向量，显示定时；显示中断效力程序THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1. 基于基于AT89S52的最小系的最小系统设计ORG 0020HMAIN: MOV SP,#4FH MOV TMOD, #02H MOV TCON, #00H MOV TL0,#00H MOV
14、TH0,#00H MOV IE,#02H MOV IP,#02H最小系最小系统设计：软件设计：3初始化程序段a；初始化堆栈指针；T0为定时、方式2；TR00，T0暂不任务；定时值为0；装载值为0；允许T0中断；T0为高优先级THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1. 基于基于AT89S52的最小系的最小系统设计MOV WEI,#10000000B MOV D0,#02H MOV D1,#00H MOV D2,#01H MOV D3,#03HSETB EA SETB TR0最小系最小系
15、统设计：软件设计：4初始化程序段b；位码初值；显示缓冲区初始化；开机显示2021；开系统中断；启动T0任务THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1. 基于基于AT89S52的最小系的最小系统设计LOOP: NOP. LJMP LOOP最小系最小系统设计：软件设计：5系统主程序；系统主程序区；预留THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1. 基于基于AT89S52的最小系的最小
16、系统设计XIANSHI:CLR ET0 PUSH PSW PUSH ACC SETB RS0 CLR RS1最小系最小系统设计：软件设计：5动态扫描中断效力程序a；制止T0中断；维护现场；设置为2号任务存放器区THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1. 基于基于AT89S52的最小系的最小系统设计MOV DPTR, #TAB MOV R0,PTER MOV A,R0 MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV P2,WEI INC PTER MOV A,WEI RR A M
17、OV WEI,A JNB ACC.3, FINISHMOV WEI,#10000000B MOV PTER,#20HFINISH:最小系最小系统设计：软件设计：5动态扫描中断效力程序b；段码表指针DPTR；PTERR0；取被显示数；取被显示数段码；被显示数段码送P0口；位码送P2，显示该数；指向下一位数；修正位码THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1. 基于基于AT89S52的最小系的最小系统设计FINISH: POP ACC POP PSW SETB ET0 RETITAB: D
18、B 50H, 0DDH, 31H, 15H, 9CH DB 16H, 12H, 5DH, 10H, 14H, 0EFH最小系最小系统设计：软件设计：5动态扫描中断效力程序c；恢复现场；允许T0中断；中断前往；段码表THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1. 基于基于AT89S52的最小系的最小系统设计1、显示程序每次都要读取段码，延伸了中断效力时间，不符合中断程序应尽量短小的原那么；最小系最小系统设计：关于系统显示程序改良的一些思索：2、显示缓冲区的代码不是ASCII码，不符合硬件设
19、备应实现规范化接口的设计原那么。THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1. 基于基于AT89S52的最小系的最小系统设计1、设置显示双缓冲区最小系最小系统设计：关于系统显示程序改良的一些思索：运用程序接口缓冲区：ASCII码显示程序公用缓冲区：段码设置Display子程序：将接口缓冲区的内容翻译成指定长度的格式，并将ASCII码转换为段码。THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设
20、计.1. 基于基于AT89S52的最小系的最小系统设计2、显示时调用Display最小系最小系统设计：关于系统显示程序改良的一些思索：段码显示只当运用程序接口缓冲区的内容改动后，调用Display子程序；尔后，中断效力程序将周而复始地自动完成显示义务。该部分可封装起来，对用户不可见。THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1. 基于基于AT89S52的最小系的最小系统设计3、作业一：最小系最小系统设计：关于系统显示程序改良的一些思索：按上述思绪修正系统程序，并编写Display子程序和
21、显示“2021的运用程序。要求画出流程图并用汇编言语编写。下次上课前上交。44键盘矩阵THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1. 基于基于AT89S52的最小系的最小系统设计部分部分设计方案：方案：键盘接入5V01230123扫描信号P2.0P2.1P2.2P2.3R24单片机单片机AT89S52AT89S52P0P1P2P3R24k7?P2.7P2.6P2.5P2.4THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UN
22、IVERSITY 机电一体化设计.1. 基于基于AT89S52的最小系的最小系统设计部分部分设计方案：方案：键盘接入按键信号的特点：tV020mS20mS必需思索信号前后的抖动假设用软件处理，如何编写程序？THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1. 基于基于AT89S52的最小系的最小系统设计作业二：部分部分设计方案：方案：键盘接入：如何修正中断效力程序，对键盘进展扫描，并消除按键抖动，读出当前按键值？画出修正部分的程序流程图。下次上课前上交。THE COLLEGE OF MECHA
23、NICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1.二、 微机运用系统输入/输出的可靠性设计输入/输出对硬件电路的要求： 可以可靠的传送控制信号，并能输入有关运动机构的形状信息； 可以进展相应的信息转换，以满足微机对输入/输出信息的转换要求。如D/A、并行/串行、电平转换/功率匹配、电量/非电量、弱电/强电等 ； 具有较强的阻断干扰信号进入微机控制系统的才干，以提高系统的可靠性。THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1.二
24、、 微机运用系统输入/输出的可靠性设计1、光电隔离电路使微机与强电部件没有“电上的联络，阻断干扰信号的传导。5V12V微机信号执行系统12V5V机械系统去微机光电隔离电路信号由光传送a.b.d.c.THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1.二、 微机运用系统输入/输出的可靠性设计1、光电隔离电路输入输出输入输出输入输出输入输出图4.40 几种常用光电耦合器构造原理图普通型快速型达林顿输出晶闸管输出THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMA
25、TION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1.二、 微机运用系统输入/输出的可靠性设计1、光电隔离电路 可将输入部分与输出部分从“电上隔分开来，各用一套电源，信号仅经过“光传送； 可以进展电平转换； 提高驱动才干。光电隔离电路的作用：THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1.二、 微机运用系统输入/输出的可靠性设计2、光电隔离电路运用 信号输出电路输出AT89S5212V5VTHE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMAT
26、ION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1.二、 微机运用系统输入/输出的可靠性设计2、光电隔离电路运用 信号输出电路一例AT89S5212V5VJ负载AC220VJTHE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1.二、 微机运用系统的输入/输出的可靠性设计2、光电隔离电路运用 信号输入电路AT89S5212V5VTHE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY 机电一体化设计.1.本次讲座终了谢 谢 ！
