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图1.1 系统方案设计图
2 硬件系统
硬件系统的开发主要包括硬件设计和硬件制作。本章内容主要介绍硬件设计过程中芯片的功能以及如何完成芯片之间的电路连接。关于硬件制作部分，将会针对制作中遇到的一些问题进行简要的分析和说明。
2.1 硬件设计
如图2.1为硬件部分的模块设计图，AT89S52单片机作为中央控制器，此外系统还包括光电传感（AD采集）、LCD亮度显示，LED驱动以及串口下载模块等。LED的调光是通过PWM信号来进行的,该调光信号由单片机控制产生。（注：图2.10为Protel99se下的完整电路原理图）
图2.1 硬件系统模块设计图
2.1.1 中央处理模块
想要实现一个完整系统的设计，必然会需要一个中央控制模块，控制各个芯片的工作，并且实现信号的输入、处理以及输出工作。此处使用AT89S52单片机作为中央处理器，因为AT89S52易于编程使用。为了方便电路的搭建，硬件制作中采用了40引脚双列直插型封装的芯片。
AT89S52单片机具有32个可编程I/O口，本次设计中拟采用P0口作为模数转换的数字信号输出，然后送显示，此时需要注意P0口需要使用外部上拉电阻。所谓上拉是指信号与电源之间增加一个电阻，通常使用在时钟信号和数据信号当中。通过使用上拉电阻，可以提高电路的稳定性，防止外界干扰，同时可以提升驱动能力。P1口则是AD转换中模拟信号的输入端口，并且给相关芯片输送控制字。需要注意的是部分P1口具有第二功能，在系统编程时会有所涉及。并且仅仅使用一个单片机无法实现控制作用，需要添加辅助电路，组成一个小系统才可以完成其微控制功能。最小系统由晶振电路和复位电路构成。晶振电路主要是为了给单片机提供一个准确的震荡频率，其中XTAL1和XTAL2端口分别为震荡反相放大器的输入输出端。EA端接GND时表示从外部存储器读取指令，接VCC时表示执行内部程序指令，因此硬件设计中EA端口需要跟VCC一起接在电源上，GND端接地
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