图4.1 系统电路图
4.2 复位电路
复位电路用于产生复位信号，通过RST（高电平有效）引脚送入单片机，进行复位操作。该引脚上出现持续两个机器周期（即24个时钟周期）以上的高电平，便可实现复位，复位电路对单片机系统顺利的工作有着至关重要的作用。它可以保证程序从指定处开始执行，即从程序存储器的0000H地址单元开始执行程序。另外，当程序进行出错或操作错误使系统处于“死机”状态时，需复位以重新启动。复位信号的产生有上电自动复位和按键手动复位两种方式。 上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电实现的。通电时，电容两端相当于短路，于是RET引脚上为高电平，然后电源通过电阻对电容进行充电，RET端电压慢慢降下来，降到一定程度时变成低电平，单片机开始正常工作。对干扰抵抗能力差。最简单的上电自动复位电路。
按键手动复位电路是通过电阻接高电平实现的。按键手动复位电路。在现代工业控制中，根据实际需要，一般采用兼有上电外部复位与按键复位的电路，这样复位电路能输出两种电平的复位控制信号，以适应外围I/O接口芯片所需要的不同复位电平信号。
而在本设计中采用的是按键手动复位,如图4.2所示。
RST
图4.2 复位电路图
4.3 时钟电路
时钟电路是单片机系统的心脏，它控制者单片机的工作节奏。单片机虽然内部有振荡电路，但是要形成时钟，必须外部附加电路。微型计算机的CPU实质上就是一个复杂的同步时序电路，所有工作都是在时钟信号控制下进行的。每执行一条指令，CPU的控制器都要发出一系列特定的控制信号。AT89C51单片机的时钟信号通常由两种方式产生：一是内部振荡方式，二是外部时钟振荡方式。
内部时钟电路，在AT89C51单片机内部有一个高增益反相放大器，只要在单片机的XTAL1和XTAL2引脚外接定时反馈回路，振荡器OSC就能自激振荡，并在单片机内部产生矩形时钟脉冲信号。定时反馈回路常由石英晶振和微调电容组成，其中石英晶振的频率是单片机的重要性能指标之一，时钟频率越高，单片机控制器的控制节拍就越快，运算速度也就越快。一般情况下，石英晶振的频率选为典型值12MHz，这样有利于得到没有误差的波特率。内部时钟电路对外接电容C1、C2并没有严格要求，它们起稳定振荡频率、快速起振的作用。电容C1和C2典型值在60～70pF之间振荡器有较高的频率稳定性。选择30pF左右时对应的时钟频率为难12MHz，外接陶瓷振荡器时，电容值通常选择为47pF。
外部时钟电路是利用外部振荡信号直接作为时钟源直接接入XTAL1和XTAL2。通常XTAL2端直接接至内部时钟电路，输入端XTAL1接地。由于XTAL2的逻辑电平不是TTL的，所以建议接一个4.7～10K?的上拉电阻。
时钟电路则是由振荡电路产生震荡脉冲，从而得到晶振频率的电路。本设计中选取内部时钟电路，如下图4.3所示。
图4.3 内部时钟电路
4.4 直流电机驱动电路
直流电动机的驱动主要由L298N驱动芯片和TLP521-4光电隔离芯片组成，如图4.4所示。电动机停止时，单片机P0.0和P0.1口输出低电平；电动机运转时，单片机P0.0和P0.1口输出高电平；电动机正转时，单片机P0.0口输出低电平,P0.1口输出高电平；电动机反转时，单片机P0.0口输出高电平，P0.1口输出低电平；PWM脉冲调速采用定频调宽法，单片机P2.0口输出固定频率为1kHz的PWM脉冲，脉冲频率通过定时中断实现。
图4.4 直流电动机驱动电路
4.5 键盘电路
键盘是由若干个按键组成的开关矩阵，平时按键开关总是处于断开的状态，当按下时闭合。用户通过键盘可向CPU输入数据信息、地址信息和各种命令。键盘上闭合键的识别是由专用硬件实现的称为编码键盘，而由软件实现的称为非编码程序。键盘根据连接方式的不同分为独立连接式和矩阵式。独立式按键是指用一根I/O接口线构成的单个按键电路。每个独立按键单独占用一根I/O接口线，彼此之间相互独立。一般当按键数目较少的时候选用独立式键盘。矩阵式键盘是指由若干按键组成的矩阵样式的输入设备，包括键盘开关矩阵、输出锁存、输入缓冲器。矩阵键盘识别按键是否按下最常用的方法是行扫描法。即由行线逐行发出低电平信号，判断与其对应的列线的电平信号，如果电平信号为高电平则说明没有按键按下，反之。如果该电平信号为低电平则说明有按键按下（即低电平有效）。当按键较多的时候通常选用矩阵式键盘，节省I/O接口。常见的键盘扫描方式有程控扫描方式、定时扫描方式和中断扫描方式。
由于键盘按键为机械开关，由于机械触点的弹性作用。 按键的时候，不管是按下键位还是放开按键都会产生一定程度的键抖动，据此将按键分为前沿抖动（按下）和后沿抖动（放开）。如果对按键抖动不进行处理的话，必然会导致按键一次而输入多次信号，为了确保功能顺利实现和按键准确，必须消除按键抖动，通常用硬件和软件两种方式来消除按键抖动。硬件法指在输出线路上添加硬件线路来消除，一般采用R-S触发器和单稳态电路来实现。而软件法则指在判断是否有按键按下程序之后，添加一个延时程序（5～10s）当消除按键抖动后再次进行 检测按键状态，如果前后的检测结果都是有按键按下，说明确实有按键按下。同理，当按键释放时也进行相应的处理。
本设计键盘电路如图4.5所示，由四位按键组成，其中K1控制电动机的启动和停止，K2控制电动机的正转和反转，K3控制电动机的加速，K4控制电动机的减速。
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