2.3 AT89C51单片机简介
单片机又称单片微控制器,它把一个计算机系统集成到一个芯片里。简单的来讲,就是把电脑主板上是由CPU处理、程序存储器、数据存储器、输入输出电路IO、显示设备等模块集成到了一块微小的芯片之内。它体积小,价格便宜,功能丰富,调写程序便利。因为它兼容了传统的8051系列MCS-51指令单片机,移植性能强,相对高性能的单片机来讲,它使用起来是很便利的。
它具有以下标准功能: 4k字节Flash,256字节RAM, 32 位I/O 口线,看门狗定时器,内置2KB EEPROM,拥有3个16位的定时器和计数器,还有外部中断4个,和全双工串行口等等。它的最高运作频率35MHz,6T/12T可选。论文网
其特性有:4K字节程序存储空间;256字节数据存储空间;内带2K字节EEPROM存储空间;可直接使用串口下载;
图2-2 AT89C51管脚图
2.4 直流电机简介
直流电机的英文为direct current machine,它是指能将直流电能转换成机械能(直流电动机)或将机械能转换成直流电能(直流发电机)的旋转电机。它可以实现将直流电能和机械能互相转换的电机。如果把它作电动机运行时它是直流电动机,即电能转换为机械能;如果把它作为发电机运行时是直流发电机,即将机械能转换为电能。
2.5 DAC0808芯片简介
DAC0808它是一个8位的数模转换集成芯片,能将数字量转换成为模拟量,其电流输出的稳定时间为150ns,驱动电压是±5V,33mW。DAC0808还能直接和TTL,DTL和CMOS逻辑电平相兼容。其对应的芯片管脚图如下图2-3所示:
图2-3 DAC0808管脚图
A1-A8是8位并行口数据输入端,其中A1是最高位,A8是最低位。
VREF+是正向参考电压,此管脚需要上拉一个电阻,VREF-是负向参考电压,直接接地即可。IOUT为电流输出端,VEE为负电压输入端。COMP为补偿端,可以和VEE端连接一个104电容。
2.6 LCD1602简介
LCD1602为字符型液晶显示器,通常只能显示字符和数字,如果想显示汉字的话一般选择LCD12864,LCD1602能够显示2行字符,每一行显示16个字符,故得名为1602。其内部含有许多个RAM,本设计使用到的是40个。通过控制1602的控制管脚RS,RW,E即可向LCD1602显示器中写入数据,具体的显示位子第一行起始地址是0x80,第二行显示的起始地址是0x40+0x8。其具体的图形如下:
图2-4 LCD1602实物图
3 系统硬件设计
3.1 系统工作原理
本设计中使用51内核芯片单片机是STC89C52,通过2个22P电容和1个11.0592MHz的晶振组成的晶振电路,系统的时钟脉冲就是由它提供,还有通过1个电阻和1个电解电容和1个按键组成的复位电路,使用1个直流电机模拟汽车的行驶,使用555芯片构成的脉冲发生器的输出口接到单片机的P35计数中断口,通过调节555输出的电位器改变脉冲频率,模拟汽车速度的变化。将直流电机接在DAC0808芯片的模拟输出管脚上,通过单片机的P1口控制DAC模拟输出大小,从而实现控制电机速度。设计中使用2个按键组建成独立按键,用于模拟超声波测距,在单片机的P32管脚上接入一个脉冲发生器,通过按键K1控制开始测距,K2按键控制结束。采用LCD1602字符型液晶显示设备实时显示汽车的运行速度和超声波检测的距离。文献综述
3.2 晶振时钟电路
电路中C1无极性电容和C2无极性电容是起振电容。当12MHz晶振在高频的情况工作时,会产生一定的寄生的电感。为了使电感达到平衡和产生谐振,那么可以加上2个10-33pf的无极性电容。具体的大小可以参考下晶振厂家提供的参数手册。