一 實驗?zāi)康暮蛢?nèi)容

              本設(shè)計主要利用單片機(jī)控制車庫門的自動開啟與關(guān)閉。系統(tǒng)采用80C51單片機(jī)和L298N驅(qū)動芯片。自動門的控制按鈕信號通過單片機(jī)并行接口P3輸入到單片機(jī)內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，在通過并行口P1輸出，控制自動門的動作，當(dāng)執(zhí)行車庫門前進(jìn)指令5S后自動門開始前進(jìn)，直到接觸到前進(jìn)限位開關(guān)時，車庫門停止前進(jìn)。當(dāng)執(zhí)行車庫門后退指令5S后，車庫門向后運動到接觸后限位開關(guān)是停止其控制電路簡單、實用、可靠性好。具體設(shè)計如下所述。

二 系統(tǒng)總體設(shè)計

1 總電路圖

2單片機(jī)

2.1單片機(jī)的概述以及應(yīng)用

單片機(jī)全稱單片微型計算機(jī)（Single Chip Microcomputer），簡寫MCU微型控制器。它專為工業(yè)控制、測量而設(shè)計，具有集成度高、可靠性高、性價比高的三高優(yōu)勢，體積小、功能全的特點，主要應(yīng)用于計算機(jī)外設(shè)、智能儀器儀表、家用電器、工業(yè)檢測與控制、通信設(shè)備等，嵌入式工程師能夠根據(jù)應(yīng)用對象的需求，選擇合適的單片機(jī)，進(jìn)行各種系統(tǒng)設(shè)計以及程序設(shè)計，系統(tǒng)按照程序指令完成規(guī)定工作。

2.2 MCS51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

單片機(jī)是在芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定時/計數(shù)器、多功能接口等基本功能部件的大規(guī)模集成電路。

MCS51單片機(jī)包由以下九部份構(gòu)成：

• 一個8位CPU
• 4KB ROM程序存儲器；
• 一個片內(nèi)振蕩及時鐘電路；
• 128字節(jié)RAM數(shù)據(jù)存儲器；
• 可尋址64KB外部數(shù)據(jù)存儲器和64KB內(nèi)部程序存儲空間的控制電路；
• 兩個十六位的定時/計數(shù)器；
• 一個可編程全雙工串行口；
• 5個中斷源、兩個優(yōu)先級嵌套中斷結(jié)構(gòu)；
• 32條可編程的I/O線。
  

2.2.1單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點

2.2.1.1單片機(jī)的CPU

單片機(jī)的核心部件是CPU，主要由運算器和控制器等部件組成。CPU內(nèi)部有一定數(shù)量的通用和專用寄存器，單片機(jī)在RAM數(shù)據(jù)存儲器區(qū)開辟了一個工作寄存區(qū)，該區(qū)分為四組，每組八個寄存器，共計32個工作寄存區(qū)，起通用寄存器的作用。另外單片機(jī)還有21個特殊功能寄存器SFR（Special Function Register），起專用寄存器作用，用來設(shè)置片內(nèi)電路的運行方式和電路運行狀態(tài)的記錄。特殊功能寄存器的存在使得定時/計數(shù)器、串行口、中斷邏輯等能夠集成在同一塊芯片上。

2.2.1.2單片機(jī)的存儲器

單片機(jī)的存儲器用于存放數(shù)據(jù)和程序，數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器分成兩個不同的地址空間，利用不同的尋址方式和不同的地址指針進(jìn)行尋址。

2.2.1.3單片機(jī)的輸入輸出接口   

單片機(jī)的輸入輸出接口由P0-P3四個8位雙向I/O口組成 。外設(shè)能夠直接通過這幾個口線接入，無需外加接口芯片。P0-P3的各個端口能按字節(jié)和位輸入輸出，總共32個接口，位控制極其方便。P0口為三態(tài)雙向口，能夠帶8個TTL電路，P1-P3口為準(zhǔn)雙向口，能帶4個TTL電路，因此在外設(shè)驅(qū)動電流大的情況下可加接驅(qū)動器。

2.2.1.4單片機(jī)的通信方式

51系列單片機(jī)自身有全雙工的異步通信接口，兩機(jī)之間發(fā)送與接收能夠同時進(jìn)行。用戶可根據(jù)不同的需求選擇合理的工作方式實現(xiàn)雙機(jī)或多機(jī)通信。

2.3單片機(jī)的引腳配置

單片機(jī)的引腳可分為可總線擴(kuò)展和不可總線擴(kuò)展兩種。MCS-51系列單片機(jī)AT89S52的引腳圖如下圖：

圖2.3-1  AT89S52的引腳圖

可總線擴(kuò)展的單片機(jī)有44個引腳，常見的40個引腳配置及功能說明如下：

• Vss：接地端。
• Vcc：電源端，接+5V電源。
• XTAL1：接外部晶體的一個引腳，當(dāng)單片機(jī)CHMOS采用外部時鐘信號時，由此引腳引入時鐘信號。
• XTAL2：接外部晶體的一個引腳，當(dāng)單片機(jī)HMOS采用外部時鐘信號時，由此引腳接入外部時鐘信號。
• RSTVpD：復(fù)位、備用電源輸入端。Vcc掉電后，由此引腳接入備用電源，低功耗時保持內(nèi)部RAM數(shù)據(jù)的完整。
• ALE/PORG：地址鎖存允許；在8751單片機(jī)內(nèi)當(dāng)EPROM編程時，由該腳引入編程脈沖。
• PSEN:程序存儲器允許。
• EA/Vpp:EA=0時，單片機(jī)只訪問外部程序存儲器；在8751單片機(jī)片內(nèi)EPROM編程期間，由此引腳引入21V編程電壓。
• P0.0—P0.7：P0數(shù)據(jù)/低8位地址復(fù)用總線端口。結(jié)構(gòu)圖如圖（2.3-2）
• P1.0—P1.7：P1靜態(tài)通用端口。結(jié)構(gòu)圖如圖（2.3-3）
• P2.0—P2.7：P2高8位地址總線動態(tài)端口。結(jié)構(gòu)圖如圖（2.3-4）
• P3.0—P3.7：P3雙功能靜態(tài)端口。結(jié)構(gòu)圖如圖（2.3-5）
  

圖2.3-2  P0口位結(jié)構(gòu)

圖2.3-3  P1口位結(jié)構(gòu)

圖2.3-4  P2口位結(jié)構(gòu)

圖2.3-5 P3口位結(jié)構(gòu)

• L298N驅(qū)動芯片
  

4 單片機(jī)并行口分配

5  功能流程圖

設(shè)計還未完成,求大神一起補(bǔ)全這個項目啊,以上文字下載: 基于單片機(jī)的自動車庫門設(shè)計.docx (606.1 KB, 下載次數(shù): 77)