武汉科技大学本科毕业设计
? 128*8位内部RAM ? 32可编程I/O线 ? 两个16定时/计数器 ? 5个中断源 ? 可编串行通道
? 低功耗的闲置和掉电模式 ? 片机振荡器和时钟电路 (2)管脚说明: Vss: 电路接地端。 Vcc: 电源电压。
P2.0~P2.7: 8位拟双向通道。 P1.0~P1.7: 8位拟双向通道。
P0.0~P0.7: 8位漏极开路的双向通道。 X1: 内部振荡器外接晶振的一个输入端。 X2: 内部振荡器外接晶振的另一个输入端。
WR: 外部数据存储器读脉冲。
RD: 外部数据存储器写脉冲。
T0: 定时器/计数器0外部事件脉冲输入端。 T1: 定时器/计数器1外部事件脉冲输入端。 INT0: 外部中断0输入口。 INT1: 外部中断1输入口。 RXD: 串行输入口。 TXD: 串行输出口。
PSEN: 程序选通有效信号,低电平时,指令寄存器的内容读到数据总线上。ALE/P: 地址锁存有效信号,主要作用是提供一个适当的定时信号。
EA/Vp: 片选使能,当保持TTL高电平时,执行内部ROM指令;当使TTL为低
电平时,从外部程序存储器取出所有指令。
(3) 单片机时钟电路设计
时钟电路是单片机不可缺少的电路组成部分,在一个单片机系统中,没有晶振,就没有时钟周期,就无法执行程序代码,单片机就无法工作。在本设计中89C51单片机采用11.0592MHZ的晶振。振荡电容值无严格要求,但它对晶振输出频率的稳定性、大小、振荡电路的起振速度有一些影响。本设计采用22pF的电容。在实际应用中,要根据实际起振情况选择。单片机89C51的时钟电路如图3-2所示[1]。
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图3-2 时钟电路
(4) 单片机复位电路设计
单片机在工作之前都要有个复位过程,复位对单片机来说,是程序还没有开始执行,是在做准备工作。复位电路实现一般有俩种:一种是电源复位,即外部的复位电路在系统通上电后直接使单片机工作,单片机的起停通过电源控制;另一种方法是在复位电路中设计按键开关,通过按键开关触发复位电平,控制单片机的复位。本设计采用上电复位电路,复位电路由10μF电容和10K的电阻及1N4001二极管组成。在满足单片机可靠复位的前提下,该电路优点在于降低复位引脚的对地阻抗,可以显著增强单片机复位电路的抗干扰能力。二极管可以实现快速释放电容电量的功能,满足短时间复位的要求。上电复位电路如图3-3所示。
图3-3 上电复位电路
由于本次设计用到的是AT89C2051,接下来对其进行介绍,来说明它的优胜处。 AT89C2051单片机是51系列单片机的一个成员是8051单片机的简化版。内部自带2K字节可编程FLASH存储器的低电压、高性能COMS八位微处理器,与MSC-51系列单片机的指令和输出管脚相兼容。由于将多功能八位CPU和闪速存储器结合在
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单个芯片中,因此,AT89C2051构成的单片机系统是具有结构最简单、造价最低廉、效率最高的微控制系统,省去了外部的RAM、ROM和接口器件,减少了硬件开销,节省了成本,提高了系统的性价比[7]。
AT89C2051是一个有20个引脚的芯片,引脚配置如图3-4所示。与8051相比,AT89C2051减少了两个对外端口,使它最大可能地减少了对外引脚下,因而芯片尺寸有所减小。
图3-4 AT89C5021
AT89C2051芯片的20个引脚脚功能为: VCC:电源电压 GND:接地
RST:复位输入。当RST变为高电平并保持2个机器周期时,所有I/O引脚复位到“1”
XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入 XTAL2:来自反向振荡放大器的输出
P1口8位双向I/O。引脚P1.2-P1.7提供内部上拉,当作输入并被外部下拉为低电平时,它们将输出电流,这是因内部上拉的缘故。P1.0和P1.1需要外部上拉,可用作片内精确模拟比较器的正向输入和反向输入,P1口输出缓冲器能接收20mA电流,并能直接驱动LED显示器;P1口引脚写入“1”后,可用作输入。在闪速编程与编程校验期间,P1口也可接收编码数据。
P3口引脚P3.0-P3.5与P3.7为7个带内部上接的双向I/O引脚。P3.6在内部已与片内比较器输出相连,不能作为通用I/O引脚访问。P3口的输出缓冲器能接收20mA的灌电流;P3口写入“1”后,内部上拉,可用输入。P3口也可用作特殊功能口,其功能见表1。P3口同时也可为闪速存储器编程和编程校验接收控制信号。
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表3-1 P3口
管脚 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD
备选功能 串行输入口 串行输出口 外部中断0 外部中断1 计时器0外部输入 计时器1外部输入 外部数据存储器写选通 外部数据存储器读选通 3.2 充电控制电路部分
3.2.1 如何选择充电器充电芯片
目前市场上存在大量的电池充电芯片,它们可直接用于进行充电器的设计。在选择具体的电池充电芯片时需要参考以下标准。
1)电池类型:不同的电池(锂电池、镍氢电池、镍镉电池等)需选技不同的充电芯片。
2)封装:即芯片的大小,对于体积有要求的场合需要选择合适的的封装。
3)电流值:充电电流的大小决定了充电时间 4)充电方式:是快充、慢充还是可控制充电过程
3.2.2 芯片MAX1898的特点
MAX1898提供精确恒流、恒压充电,提高了电池性能并延长电池使用。充电电流可由用户设定,采用内部检流,无须外部检流电阻。MAX1898提供充电状态的输出指示、输入电源是否与充电器的输出指示和充电电流指示。MAX1898还具人其他的一些功能,包括输入关断控制、可选的充电周期重启(无须更新上电),可选的充电终止安全定时器和过放电电的低电流预充。 1) 简单、安全的线性充电方式
2) 使用低成本的PNP或PMOS调整无件 3) 输入电压:4.5V~12V
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