智能家居总线式开关论文(7)

b1 CP//DIMF 方式控制 b2 IRQ b3 RSEL 为在双音多频模式下，芯片能产生并接收双音多频信号。当选择呼叫进行模式时，使第六级带通滤波器工作，允许选择呼叫进程音。当呼叫进行方式和成组方式同时被选择时，发射器将发出脉冲和停顿间隔为102ms（典型值）的DTMF双音多频信号。这个信令间隔是在双音多频模式下的两倍。 中断执行 逻辑“1”为中断模式，在这种模式下，且双音多频模式被选中时，下列无论哪种情况都可使/IRQ端输出为逻辑“0” 1.在保护时间内的双音多频信号被接收； 2.发射器准备发射更多数据时；（成组方式） 寄存器选在控制寄存器地址后的写循环中高电平选择 择控制器B。随后控制寄存器的写循环又反过来控制寄存器A 表十 对控制寄存器B(CRB)的说明 比特位 名称 功能 说明 b0 BURST 成组方逻辑“0”启动成组方式。在这种方式下符合要式 求的双音多频可被写入发射寄存器，从而产生具有特定持续时间的一组双音频信号。其后，是与信号时间一样长的无信号间隔态，状态寄存器在这个间隔后立即被刷新，表明指令发射寄存器准备接收下一个数据并且将在启动中断模式的条件下出现中断。此外，如果选择呼叫进程CP模式，脉冲和暂停的持续时间将增加一倍。 b1 TEST 测试模式 通过启动测试模式（逻辑“1”），/IRQ/CP端将出现来自双音多频接收器的延时译码控制信号。使用测试模式之前必须选择双音多频模式。 b2 S//D 单/双音多逻辑低电平是双音多频信号产生。如果置高电平频产生 选择单音频，那么随着控制寄存器B中的b3的状态可产生行和列音频（低频群和高频群） b3 C//R 列/行音频 当和上述b2结合使用时，发射器可以产生单音行频和单音列频。低电平为选择行频，高电平为选择列频 表十一 状态寄存器说明 比特名称 状态标志设置 状态标志清除 位 b0 中断请求位 中断出现 中断无效，状态寄存器被读后即清零

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b1 b2 b3 发射数据寄存器（仅成组方式）无载 接收数据寄存器满 延时译码控制 暂停期结束，发射器准备发送新数状态寄存器被读据 后或者在非成组方式下被清零 有效数据存于接收数据寄存器中 在状态寄存器被读后清零 根据对双音多频信号丢失状态的检测到一个有效有效检测情况进行设置 双音多频后即清零

3.2 电源电路设计

电源电路是本系统中不可或缺的重要组成部分，必须选用高性能，低成本，大电流，低功耗的稳压器。所以采用降压型开关稳压电源。开关稳压电源的突出优点是效率高，可达70%以上。本系统的电源电路如图所示

20V+56uHR110KR210KC1100PR310KR410K-R5100KBG22SC9012BG1CD77-1BL15V/2A+IC1LM393-+D22CN1A+C22200uFD15.1V

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电源电路

该电路为高速电压比较器LM393与晶体管开关组成的自激式开关稳压电源。基准电压电路采用了稳压二极管VD1，R1为限流电阻，可获得恒定的5.1V基准电压。R2为上拉电阻，因为电压比较器LM393的输出端是集电极开路。R4是反馈电阻。VD2是续流二极管，L1是储能电感，C2是输出滤波电容，C1是加速电容。

按开关稳压电源参数设计公式，计算出电路元件的数值及电路参数。

1. 电路已知条件

(1) 输出电流最大允许值：Iom=2A (2) 输入电压：Vi=20V (3) 输出电压：Vo=5V

(4) 续流二极管的正向压降：Vd=0.7V (5) 开关三极管的导通压降：Vs=0.3V (6) 开关频率：f=20000Hz

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(7) 允许输出纹波电压有效值：Vly=10mV 2. 电路参数

(1) 电感峰值电流：Ip=2Iom=4A (2) 电感值：L=57uH

(3) 输出电容：Co=2500uF (4) 输入电流：Ii=559mA (5) 效率：η=89%

3.3 AT89C51芯片简介

AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

主要特性：

·与MCS-51 兼容 ·4K字节可编程闪烁存储器 ·寿命：1000写/擦循环 ·数据保留时间：10年 ·全静态工作：0Hz-24MHz ·三级程序存储器锁定 ·128×8位内部RAM ·32可编程I/O线 ·两个16位定时器/计数器 ·5个中断源

·可编程串行通道 ·低功耗的闲置和掉电模式 ·片内振荡器和时钟电路

管脚说明：

VCC：供电电压。

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GND：接地。

P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。

P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。

P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示： 口管脚 备选功能

P3.0 RXD（串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口） P3.2 /INT0（外部中断0） P3.3 /INT1（外部中断1）

P3.4 T0（记时器0外部输入） P3.5 T1（记时器1外部输入）

P3.6 /WR（外部数据存储器写选通） P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）

P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/

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6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。

/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。

/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。

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。 振荡器特性:

XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。 芯片擦除：

整个PEROM阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合，并保持ALE管脚处于低电平10ms 来完成。在芯片擦操作中，代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前，该操作必须被执行。

此外，AT89C51设有稳态逻辑，可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下，CPU停止工作。但RAM，定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下，保存RAM的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止。

串口通讯

单片机的结构和特殊寄存器，这是你编写软件的关键。至于串口通信需要用到那些特殊功能寄存器呢，它们是SCON，TCON，TMOD，SCON等，各代表什么含义呢？

SBUF 数据缓冲寄存器这是一个可以直接寻址的串行口专用寄存器。有朋友这样问起过“为何在串行口收发中，都只是使用到同一个寄存器SBUF？而不是收发各用一个寄存器。”实际上SBUF 包含了两个独立的寄存器，一个是发送寄存，另一个是接收寄存器，但它们都共同使用同一个寻址地

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