XTAL1 反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2 来自反向振荡器的输出。容并且冻结振荡器,禁止所用其他芯片功能,直到下一个硬件复位为止。
但是P3口管脚在实际应用中,大多数情况下都使用P3口的第二功能,如表2.3所示,P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号[9]。
(1)单片机的时钟电路设计
AT89C51内置最高频率达12MHz的时钟电路,用于产生整个单片机运行的脉冲时序但AT89C51单片机需外置振荡电容。可见,AT89C51单片机的硬件结构具有功能部件种类齐全,功能强大等特点。该单片机CPU中的位处理器其实就是一个完整的1位微计算机,这个一位微计算机有自己的CPU、位寄存器、I/O口和指令集。1位机在开关决策、逻辑电路仿真、过程控制方面非常有效;而8位机却在数据采集,运算处理方面有明显的长处。MCS-51单片机中8位机和1位机的硬件资源复合在一起,二者相辅相承,成为单片机技术上的一个重要突破,也是MCS-51单片机在设计上的一个特点。
单片机的时钟信号用来提供单片机片内各种微操作的时间基准,时钟信号通常用两种电路形式得到:内部振荡和外部振荡。MCS-51单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反向放大器,引脚XTALl和XTAL2分别是此放大电器的输入端和输出端,由于采用内部方式时,电路简单,得的时钟信号也比较稳定,实际使用中常采用这种方式。外接晶体以及电容C2和C1构成并联谐振电路,它们起稳定振荡频率、快速起振的作用,其值为30P左右,晶振频率选12MHz。
(2)单片机复位电路设计
AT89C51的上电复位电路,只要在RST复位输入引脚上接一电容至Vcc端,下接一个电阻到地即可。对于CMOS型单片机,由于在RST端内部有一个下拉电阻,因此能将外部电阻去掉,而将外接电容减至1uF。上电复位的工作过程是在加电时,复位电路通过电容加给RST端一个短暂的高电平信号,此高电平信号随着Vcc对电容的充电过程而逐渐回落,即RST端的高电平持续时间取决于电容的充电时间。为了保证系统能够可靠地复位,RST端的高电平信号必须文持足够长的时间。上电时,Vcc的上升时间约为10ms,而振荡器的起振时间取决于振荡频率,如晶振频率为10MHz,起振时间为1ms;晶振频率为1MHz,起振时间则为10ms。在复位电路中,当Vcc掉电时,必然会使RST端电压迅速下降到0V以下,但是,由于内部电路的限制作用,这个负电压将不会对器件产生损害。在复位期间,端口引脚处于随机状态,复位后,系统将端口置为全“l”态。如果系统在上电时得不到有效的复位,则程序计数器PC将得不到一个合适的初值,因此,CPU可能会从一个未被定义的位置开始执行程序。
AT89C51内置最高频率达12MHz的时钟电路,用于产生整个单片机运行的脉冲时序但AT89C51单片机需外置振荡电容。该单片机CPU中的位处理器其实就是一个完整的1位微计算机,这个一位微计算机有自己的CPU、位寄存器、I/O口和指令集。1位机在开关决策、逻辑电路仿真、过程控制方面非常有效;而8位机却在数据采集,运算处理方面有明显的长处。MCS-51单片机中8位机和1位机的硬件资源复合在一起,二者相辅相承,成为单片机技术上的一个重要突破,也是MCS-51单片机在设计上的一个特点。
2.3.2 热释电红外传感器
本文的传感器选用热释电红外传感器。热释电红外传感器主要是由一种高热电系数的材料,如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为2*1mm的探测元件。在每个探测器内装入一个或两个探测元件,并将两个探测元件以反极性串联,以抑制由于自身温度升高而产生的干扰[10]。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号,经装在探头内的场效应管放大后向外输出。为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离,一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜,该透镜用透明塑料制成,将透镜的上、下两部分各分成若干等份,制成一种具有特殊光学系统的透镜,它和放大电路相配合,可将信号放大70分贝以上,这样就可以测出10-20米范围内人的行动。热释红外线传感器内部结构与电路如图2.3所示。
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