基于单片机的自行车里程表硬件设计 - 图文(3)

3.2 复位电路的设计

AT89S52的复位输入引脚RET（即RESET）为AT89S52提供了初始化的手段。有了它可以使程序从指定处开始执行，即从程序存储器中的0000H地址单元开始执行程序。在AT89S52的时钟电路工作后，只要在RET引脚上出现两个机器周期以上的高电平时，单片机内部则初始复位。只要RET保持高电平，则AT89S52循环复位。只有当RET由高电平变成低电平以后，AT89S52才从0地址开始执行程序。

本系统的复位电路是采用按键复位的电路，如图3.2所示，是常用复位电路之一。当AT89S52的ALE及PSEN两引脚输出高电平，RET引脚为高电平时，单片机复位。通过按动按钮产生高电平复位称手动复位。上电时，刚接通电源，电容C相当于瞬间短路，+5V立即加到RET/VPD端，该高电平使AT89S52全机自动复位，这就是上电复位；若运行过程中需要程序从头执行，只需按动按钮即可。按下按钮，则直接把+5V加到了RET/VPD端从而复位称为手动复位。复位后，P0到P3并行I/O口全为高电平，其它寄存器全部清零，只有SBUF寄存器状态不确定。由于本设计的晶体振荡器采用的是12M，因此RC采用典型值。复位时间计算：当取100us时Vt?Vcc*e位作用。

?tRC?5V*e100us?1k*10uf?4.9V为高电平，所以可以达到复

图3.2 按键复位电路

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工作原理：上电瞬间，RC电路充电，RST引脚出现高电平，只要RST端保持10ms以上高电平，就能使单片机有效地复位。

单片微型计算机是指集成在一个芯片上的微型计算机，也就是把组成微型计算机的各种功能部件，包括CPU(Central Processing Unit)、随机存取存储器 RAM(Random Access Memory)、只读存储器ROM(Read-only Memory)、基本输入/输出(1nput/Output)接口电路。定时器/计数器等部件都制作在一块集成芯片上，构成一个完整的微型计算机从而实现微型计算机的基本功能。

3.3单片机AT89S52

单片机实质上是一个芯片。在实际应用中，通常很少将单片机直接和被控对象进行电气连接，必须外加各种扩展接口电路、外部设备、被控对象等硬件和软件，才能构成一个单片机应用系统。

T INT 定时/计数器 中断系统 P0-P3 并行I/OCPU 串口I/O TXD RXD 口口 存储器

图3.3 单片机内部结构示意图

3.3.1.主要性能参数：

与MCS-51产品指令和引脚完全兼容 8k 字节可重擦写Flash 闪速存储器1000次擦写周期全静态操作：0Hz-24MHz，三级加密程序存储器，256×8字节内部RAM，32个可编程I/O口线，3个16位定时/计数器，8个中断源，可编程串行UART通道，低功耗空闲和掉电模式。

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AT89S52提供以下标准功能：8k字节Flash闪速存储器，256字节内部RAM，32个I/O口线，3个16位定时/计数器，一个6向量两极中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89S52可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。AT89S52管脚图如图3.5所示。AT89S52的主要管脚功能如下：

图3.5 89S52引脚图

3．4电源电路

电源装置是电路的能量提供者,该设计中所制作的电源为单相小功率电源，将9V的直流电源经稳压管转换成所需要的5V直流电源，9V电源是由6个直流1.5V电池串联到电池盒。

由于系统的要求，需要用5V的稳压直流电源对系统中的芯片进行供电，电路采用7805进行设计。 电源稳压芯 7805 是一种典型的组合装封三端稳压集成

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电路模块，带金属基板散热按装片，该模块多用于有处理器的5V电源的处理板，戏称电脑稳压块。输入电压可达直流12V (容许)输出5V+-5%以内，电流1A,最大短时可达3A (极限) 在超过500毫安输出时最好加装散热器， 7805输入/输出为正，面对字标左脚进右脚出中间脚接地。 见图3-6电源电路

见图3-6 电源电路

降压电路中应注意以下事项：

1、输入输出压差不能太大，太大则转换效率急速降低，而且容易击穿损坏； 2、输出电流不能太大，1.5A 是其极限值。大电流的输出，散热片的尺寸要

足够大，否则会导致高温保护或热击穿； 3、输入输出压差也不能太小，

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第四章 输入部分的设计

4.1 按键电路

在单片机应用中键盘用得最多的形式是独立键盘及矩阵键盘。本实验用的是独立式键盘，按键的每个按键都单独接到单片机的一个I/O口上，直接按键则通过判断按键端口的电位即可识别按键操作；而矩阵键盘通过行列交叉按键编码进行识别，按钮选择常见的TD-03B即可。

通常所用的按键为轻触机械开关，正常情况下按键的接点是断开的，当我们按压按钮时，由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断开时也不会一下子断开。因而机械触点在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动，抖动时间的长短由按键的机械特性及操作人员按键动作决定，一般为5ms～20ms；按键稳定闭合时间的长短是由操作人员的按键按压时间长短决定的，一般为零点几秒至数秒不等。

一次完整的击键过程，包含以下5个阶段： 1. 等待阶段： 此时按键尚未按下，处于空闲阶段。

2. 前沿（闭合）抖动阶段：此时按键刚刚按下，但按键信号还处于抖动状态，这个时间一般为5~20ms。为了确保按键操作不会误动作，此时必须有个前沿消抖动延时。

3. 键稳定阶段：此时抖动已经结束，一个有效的按键动作已经产生。系统应该在此时执行按键功能；或将按键所对应的键值记录下来，待按键释放时再执行。 4. 后沿（释放）抖动阶段：一般来说，考究一点的程序应该在这里再做一次消抖延时，以防误动作。但是，如果前面“前沿抖动阶段”的消抖延时时间取值合适的话，可以忽略此阶段。

5. 按键释放阶段：此时后沿抖动已经结束，按键已经处于完全释放状态，如果按键是采用释放后再执行功能，则可以在这个阶段进行按键操作的相关处理。

本课题设计了3个TD-03B按键，它们依次按键的功能是报警速度+1、报警速度-1和里程清零。

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