單片機最小系統范文

導語：如何才能寫好一篇單片機最小系統，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞 51單片機 構成原理

中圖分類號：TP368.1 文獻標識碼：A

很多電子類學校開設《單片機原理與應用》課程，通常都以理論講授為主，輔做一部分實驗，很難達到預期的教學效果。學生往往因為苦澀難懂的理論而放棄主動學習。為此，筆者根據實際教學經驗和《單片機》課程教學內容的要求，利用多孔板，制作51單片機最小系統學習板，并取得較好的教學效果。

1構成原理

1.1最小系統CPU

以U1（STC89C52RC）為核心構成51單片機的最小系統。其中，P0口主要用來完成數碼管顯示和擴展應用；P1口主要用來完成流水燈等實驗；P2口主要用來完成鍵盤控制；P3口主要用來完成串口通信，實時時鐘控制，溫度檢測和遙控控制等。

本最小系統由C3、K2、R10構成手動復位電路，通過U1⑨腳，給CPU提供復位；由XTAL1、C8、C9構成CPU時鐘振蕩電路；由K3～K6構成4只獨立式按鍵；由R19、V1構成蜂鳴器驅動電路；由R11～R18、V1、V2、DS1、DS2構成數碼管顯示電路。在多孔板上留有J1插槽，便于擴展。

1.2電源電路

以U2（LM7805）為核心，構成最小系統的電源電路。

1.3串行通信電路

以U3（MAXIM232）為核心，構成最小系統的串行通信接口電路。MAX232CPE是由美國德州儀器公司生產的一款兼容RS232標準的芯片，其內部結構分為兩部分，第一部分是電源部分， 腳接地， 腳接電源正極5V，另外由①、③、④、⑤、⑥、②腳內部和4只1uF的鉭電容組成一個將+5V轉換成？0V兩組電源的電路，提供給RS-232串口電平的需要。第二部分是數據轉換通道。利用J3（COM口）的③腳將PC機的數據通過MAX232CPE的⑧腳輸入，利用MAX232CPE的轉換電路將RS-232數據轉換為TTL/CMOS數據，并從MAX232CPE的⑨腳輸出到STC89C52RC單片機的P3.0口（⑩腳）；而單片機的P3.1口（ 腳）輸出的TTL/CMOS數據，進入MAX232CPE的⑩腳，轉換為RS-232數據后通過MAX232CPE的⑦腳，輸入到COM口的②腳進入PC機。

注意：利用MAX232CPE構成的串口ISP（In System Program）下載電路，僅適用于STC89系列的單片機產品，本最小系統采用STC89C52RC。

1.4實時時鐘

本最小系統時鐘采用高性能、低功耗帶RAM實時時鐘芯片DS1302，可對秒、分、時、日、周、月、以及帶閏年補償的年進行計數。DS1302使用同步串行通信，簡化與微處理器的通信，與時鐘/RAM通信僅需三根線：①復位（⑤腳），②I/O數據線（⑥腳），SCLK串行時鐘（⑦腳）。

1.5高精度測溫電路

本最小系統的測溫電路采用DALLAS公司生產的單總線數字溫度傳感器DS18B20。因為單總線傳送數據，大大提高系統的抗干擾性，特別適合惡劣環境的現場溫度測量，測量溫度范圍為-55℃～+125℃，精度為？.0625℃。DS18B20因采用一根I/O線讀寫數據，對讀寫的數據有嚴格的時序要求，DS18B20用嚴格的通信協議來保證各位數據傳輸的正確性和完整性。

1.6遙控接收電路

本最小系統采用HS0038B構成的紅外線遙控接收電路。

2學習板實物圖

以51最小系統板為核心，外加LCD字符型液晶顯示，構成的實物。LCD采用1602字符型顯示屏（專門用于顯示字母、數字、符號等的點陣式LCD），其引腳連接如圖1所示（其中RP用來調整液晶屏的對比度）。

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關鍵詞：Atmel；光電耦合器；繼電器

中圖分類號：TP27 文獻標識碼：A

一、設計背景

在電臺發生長劃時，運營商傳輸線路誤碼過高的具體情形存在著很大的隨機性和不確定性，最終導致的結果就是使得電臺發射控制線持續性頻繁短時間接地，至少每分鐘30次以上。因此，識別電臺長劃，只需檢測電臺發射控制線每分鐘接地的次數即可。因為在空中交通管制正常的地空通信過程中，管制員發話形成的電臺發射機接地次數每分鐘是不可能超過30次的。當識別出電臺發生長劃后，只需切斷此電臺發射控制線，即可抑制電臺長劃。基于此思路，筆者選取了當前應用成熟且成本低廉的Atmel最小系統做為控制平臺，選取TLP521型光電耦合器作為識別電臺發射控制線接的器件，選取IN4001型直流驅動繼電器作為切斷電臺發射控制線的器件。下面筆者詳細介紹三者的特性及硬件配合使用的方法。

二、Atmel最小系統控制平臺的搭建

一個Atmel最小系統，包含以下幾個部分：單片機、晶振電路及復位電路。最小系統能夠完成以下功能：1.手動復位功能；2.能夠使用單片機的片內程序存儲器；3.具有基本的人機交互接口，可以進行控制輸入和結果顯示；4.具有一定的可擴展性，使單片機I/O口可以與其他電路連接。為達到上述要求，筆者選取了以下元器件組成一個Atmel最小系統。at89c51一片、12MHz晶振一個、30pf的瓷片電容兩個、10uf電解電容一個、10k的電阻一個、復位開關一個。

時鐘系統是最小系統正常工作的保證，如果振蕩器不起振，系統將會不能工作；假如振蕩器運行不規律，系統執行程序的時候就會出現時間上的誤差，程序執行就會發生紊亂。時鐘系統是由一個晶振和兩個瓷片電容組成的，晶振兩側分別接單片機的x1和x2，晶振和瓷片電容是沒有正負的，但是兩個瓷片電容相連的那端一定要接地。復位電路的作用是給單片機提供一個一定時長的低電平信號，就能使程序從頭開始執行。通過按鈕接通低電平給系統復位，如果手按著一直不放，系統將一直復位，此時系統不能正常工作。在這里我們需要注意使用的電容是電解電容，是有正負的，如果接反了，就會發生爆炸。電解電容的大小會影響單片機的復位時間，容值越大需要的復位時間越短。作為核心處理器的at89c51使用的是5V直流電源。一般我們在電源VCC處加一個0.1uf的瓷片電容，作用是濾掉電源中的高頻雜波，使系統供電更穩定。但是在這個應用中，為了便于使用者能夠更直觀地看到每分鐘電臺發射控制線接地的次數，我們還需要添加八段數碼管作為顯示部分，再添加一些LED燈作為工作狀態的指示燈，比如正常工作時某個燈亮，長劃時某個燈亮等等。

三、光電耦合器和直流驅動繼電器在控制平臺上的嵌入

在本設計中選取的是TLP521型光電耦合器。一般來說，光耦是用來隔離輸入輸出的，主要是隔離輸入的信號。在各種應用中，往往有一些遠距離的開關量信號需要傳送到控制器，如果直接將這些信接到單片機的I/O上，有以下的問題：1.信號不匹配，輸入的信號可能是交流信號、高壓信號、按鍵等干接點信號；2.比較長的連接線路容易引進干擾、雷擊、感應電等，不經過隔離不可靠。所以需要光耦進行隔離后再接入單片機系統。在當前民航系統應用的電臺上，電臺發射控制線平時處于高阻狀態，起控后處于接地狀態，其體現出的信號屬于干結點信號，經過光電耦合器進行隔離，一方面達到接入單片機I/O引腳的電氣匹配，另一方面也達到后端控制系統不會影響到電臺發射控制線的狀態。TLP521型光電耦合器在系統中一般有兩種接法，如圖1所示。

圖1上所列出的第一種接法，P1.0引腳如果接地，則光耦內發光二極管導通，右側R3電阻下端就能獲得約5V的直流電壓，這個電壓足以去驅動單片機的I/O引腳。如果P1.0引腳處于高阻狀態，則光耦內發光二極管不會導通，光耦無輸出，不能驅動單片機的I/O引腳。第二種接法P1.0引腳如果接地，則光耦內發光二極管導通，右側R4電阻下端就能獲得約5V的直流電壓，但輸出引腳上并無電壓，無法驅動單片機的I/O引腳。因此，在長劃保護器這個系統里，采用第一種接法將TLP521型光電耦合器嵌入到Atmel最小系統中。

將直流驅動的繼電器嵌入到Atmel最小系統。IN4001型直流驅動繼電器的驅動電壓為+5V，在與單片機連接時，可以將繼電器供電引腳直接接在at89c51單片機I/O引腳上，引腳為高電平時，便能將公共端和常開端吸合在一起。所以在將直流繼電器接于電臺發射控制線上時，先將發射控制線剪斷，一端接于IN4001型直流驅動繼電器的公共端，另一端接于常閉端。當電臺發生長劃時，只需由程序控制與繼電器供電引腳相連的I/O引腳設置成邏輯“1”，便可驅動繼電器，使公共端和常開端吸合在一起，切斷電臺發射控制線，對周圍電臺的干擾就會立即消失。

結語

筆者按上述思路將TLP521型光電耦合器和IN4001型直流驅動繼電器與Atmel最小系統整合與一起后，經過反復測試，發現該系統邏輯正確，運行穩定，完全能夠滿足空管地空通信系統運行所需，具有很大的實際應用價值。

參考文獻

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【關鍵詞】STC89C52;酒精濃度;閾值

引言

現代傳感器技術日益成熟，傳感器被應用的越來越多。隨著科技的不斷進步，傳感器正處于傳統型向新型傳感器轉型的發展階段，新型傳感器具有微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網絡化等特點，它將不僅能幫助系統產業的改造升級，還能促進新興工業得到迅速發展。本設計的酒精濃度檢測儀屬于氣體傳感器檢測技術的應用，具有以下用途：在交通安全上，判斷酒后駕車酒精濃度是否超標;在醫學上，通過設定酒精閾值判斷患者血液中的酒精濃度是否超出正常值。該檢測儀系統具有硬件電路簡單、成本低、易于實現的特點。

1.MQ-3酒精濃度傳感器介紹

1.1 傳感器主要特性

（1）具有信號輸出指示功能;

（2）雙路信號（模擬量及TTL電平）輸出;

（3）TTL輸出有效信號低電平（輸出低電平時信號燈亮，可直接接單片機）;

（4）模擬量0～5V電壓輸出，輸入濃度越高輸出電壓越高;

（5）對乙醇蒸汽具有較好的選擇性及很高的靈敏度;

（6）可靠的穩定性、使用壽命長;

（7）響應恢復快速。

1.2 MQ-3傳感器實物及靈敏度特性

MQ-3乙醇氣體傳感器實物及靈敏度曲線如圖1-1和1-2所示，其傳感原理為氣敏電阻的輸出阻值隨乙醇氣體等濃度變化而變化。

圖1-1 MQ-3酒精濃度傳感器

圖1-2 乙醇氣體傳感器靈敏度曲線

2.系統總體設計框圖

該酒精濃度測試儀總體設計框圖如圖3所示。MQ-3乙醇氣體傳感器輸出信號經信號調理電路處理，輸出隨乙醇濃度變化的電壓信號，該電壓信號經過ADC0832模數轉換后，將數字量送入STC89C52單片機處理，同時該系統具有醉酒閾值設定功能，將設定好的酒精閾值存儲在AT24C02中，通過單片機編程來將駕駛員的酒精濃度值與設定的閾值進行比較，當超過設定的酒精閾值時蜂鳴器報警，同時利用單片機將電壓轉換成酒精濃度值，并實時在LCD1602上進行顯示[1]。

圖2 系統硬件設計框圖

3.主控制器STC89C52

3.1 概述

STC89C52單片機內部集成8位CPU、8K字節ROM、128字節RAM、4個8位并行I/O口、1個全雙工串行口、2個16位定時器/計數器、5個中斷源。STC89C52單片機如圖3所示。

圖3 STC89C52

3.2 芯片功能

利用單片機進行控制，主要是對單片機內部I/O口的控制，同時對內部自帶的定時/計數器進行操作，中斷資源也是單片機內部非常寶貴的資源，STC89C52單片機內部有5個中斷源，2級中斷優先級[2]。本設計中采用單片機的定時器0中斷，設定ADC0832的模數轉換時間，每隔1秒鐘進行一次模數轉換。酒精閾值設定部分采用IIC協議對AT24C02進行操作，在指定的地址處存入酒精閾值，然后與測得的酒精濃度比對。LCD1602顯示部分通過LCD1602液晶芯片手冊，對其進行驅動。

3.3 單片機最小系統介紹

單片機最小系統由時鐘電路、復位電路、電源構成，這是單片機能夠進行工作必須具備的條件。在此基礎上，進行IO口的擴展，同時利用單片機P3口的第二功能，使得單片機具有了一臺微型計算機的特點，從而可以利用單片機進行外部控制[3]。在工業、汽車電子、航空航天等方面都有廣泛的應用。單片機最小系統如圖4所示。

圖4 單片機最小系統

4.系統軟件設計流程

該系統的軟件設計流程如圖5所示，軟件設計中采用單片機模塊化編程的思想，在主程序中對LCD1602顯示子程序、AT24C02酒精閾值設定子程序、A/D轉換子程序進行調用。程序開始先進行初始化，然后進行LCD1602顯示，A/D轉換等子程序，最終完成了酒精濃度測試儀軟件部分的設計。

圖5 系統軟件設計流程圖

5.結束語

本文主要是傳感器技術應用，利用MQ-3氣體傳感器對酒精濃度進行采集，將采集到的模擬信號通過ADC0832進行模數轉換，并利用AT24C02芯片進行酒精閾值的設定[4]。然后通過STC89C52單片機進行編程將數據進行處理并判斷駕駛員是否酒駕。該設計完成了預期的目的，能夠準確的判斷駕駛員是否酒后駕車，同時也能夠測定特定環境下的酒精含量是否超標，還可以對酒精閾值進行更改，是一款新型的便攜式的產品，具有廣闊的發展前景。

參考文獻

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[2]鄭學堅.微型計算機原理與應用[M].2006.

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關鍵詞：智能小車；STC89C52單片機；定向行駛；指南針；TCRT5000

1引言

近年來智能小車的發展非常迅速，在工業、科研甚至是軍事領域都得到了很廣泛的應用，智能小車能實現在無人操作的情況下，按照人為預先設定的情況工作，也可以根據現場的實際情況進行判斷做出相應的響應，并穩定工作。本文以STC89C52單片機作為微控制器，設計并實現了塊的智能定向循跡小車系統。

2 系統整體設計

整個系統由STC89C52最小系統控制模塊、L298N驅動模塊、GY-26指南針模塊、TCRT5000紅外光電傳感器模塊和電源轉換模塊構成，如圖1所示。

STC89C52模塊為核心，通過指令獲取指南針模塊所測得的方位角度值，并輔以紅外模塊TCRT5000的邊界檢測結果，獲得小車的方位，再通過分析與比較，將小車的轉向以及兩電機轉速調整的信息輸出給電機驅動模塊，從而完成小車的行進以及位置調整。電源轉換模塊負責給系統的各模塊供電。

3系統單元模塊設計

3.1 控制模塊

STC89C52模塊控制各個功能模塊數據的讀入、處理、輸出，使各個模塊連接在一起組成一個有機整體。主要由STC89C52單片機和電路組成的最小系統。單片機最小系統包括開關指示電路、復位電路、時鐘電路等。

3.2 紅外檢測模塊

TCRT5000紅外傳感器作為紅外邊界檢測模塊的核心部分。當紅外線未被反射或者發射的信號很弱，光敏三極管會處于關斷狀態，模塊輸出高電平；反之，當被測量的物體在檢測的范圍內，則信號足夠大使三極管飽和，模塊輸出低電平。紅外檢測模塊電路圖如圖2所示。

3.3 電機驅動模塊

采用L298N作為電機驅動芯片，需要兩組驅動電路驅動小車的兩個后輪。L298N配合單片機的方式可以實現對小車速度的精確控制。驅動電路圖如圖3所示。

3.4 指南針模塊

系統采用GY-26型號的一款平面數字羅盤模塊，其電路核心是型號為HMC1022的磁阻傳感器和PIC16F690單片機。本模塊主要用于實現小車在沒有黑色軌跡線的地點進行定向行駛。GY-26指南針模塊的計數參數如表1所示。

3.5 顯示模塊

LCD1602液晶模塊作為顯示部分，用于顯示小車的測量角度值、目標角度值、當前角度值和轉向控制等數據。

3.6 電源模塊

本系統的中的電機驅動模塊采用12V的鋰電池供電；其它模塊機如單片機最小系統、指南針、紅外檢測模塊需要5V的供電電壓，采用LM7805穩壓芯片將12V轉成5V，達到系統電壓的要求。

4 程序設計

4.1 主程序流程圖

系統的軟件設計部分以指南針模塊為主體，小車左右兩側的紅外檢測模塊為輔助，獲取小車當前位置角度值，通過單片機分析模塊返回的角度數據，判斷小車轉向及轉向角度，驅動兩個電機，調整小車位置，并通過液晶顯示輔助觀察小車行駛情況，從而實現小車的定向行駛功能。主程序流程圖如圖4所示。

4.2 位置角度值獲取程序

位置角度值的獲取，依靠的是指南針模塊，通過I2C協議，單片機讀取其角度值。其整體的程序流程圖如圖5所示。

4.3 小車轉向及角度判斷程序

判斷轉向及轉向角度的程序流程如圖6所示。根據初始角度值或目標角度值dat0，及當前位置角度值dat1的數值，來調整當前的姿態。

5 結束語

本系統采用指南針模塊電路準確定位出小車的所在方向，通過STC89C52系統對采集到的方位數據進行處理并控制L298N驅動芯片，改變兩電機的轉速，實現了小車直行、轉彎功能，無軌跡定向行駛。此外，采用TCRT5000紅外光電傳感器模塊，實現了軌道邊沿線及轉向標志線的檢測及定向轉彎。

參考文獻

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[2] 高月華.基于紅外光電傳感器的智能車自動循跡系統的設計 [J].光電技術應用，2009（2）：1-5.

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步進電動機是將電脈沖激勵信號轉換成相應的角位移或線位移的離散值控制電動機，這種電動機每當輸入一個電脈沖就動一步，所以又稱脈沖電動機。步進電動機實際上是一種單相或多相同步電動機。單相步進電動機由單路電脈沖驅動，輸出功率一般很小，其用途為微小功率驅動。多相步進電動機由多相方波脈沖驅動，在經功率放大后分別送入步進電動機各相繞組。當向脈沖分配器輸入一個脈沖時，電動機各相的通電狀態就發生變化，轉子會轉過一定的角度（稱為步距角）。在非超載的情況下，電動機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，而不受負載變化的影響，即給電動機加一個脈沖信號，電動機則轉過一個步距角。這一線性關系的存在，加上步進電動機只有周期性的誤差而無累計誤差等特點，使得在速度、位置等控制領域用步進電動機來控制變得非常簡單。

本研究利用AT89S52單片機的四路I/O通道實現環形脈沖的分配，控制步進電動機勻速、連續的按固定方向轉動，通過按鍵控制步進電動機的旋轉角度。

1 系統設計

用AT89S52單片機來作為整個步進電動機控制系統的核心部件，其系統設計總框圖如圖1所示。真個系統包括單片機最小系統、電機驅動模塊、獨立按鍵模塊等。

圖1 系統設計總體框圖

1.1 單片機最小系統

單片機最小系統主要負責產生控制步進電動機轉動的脈沖，通過單片機的軟件編程代替環形脈沖分配器輸出控制步進電機的脈沖信號，步進電機轉動的角度大小與單片機輸出的脈沖數成正比，步進電機轉動的速度與輸出的脈沖頻率成正比，而步進電機轉動的方向與輸出的脈沖順序有關。

1.2 電機驅動模塊

電機驅動模塊負責將單片機發給步進電機的信號功率放大 ，從而驅動電機工作。步進電機驅動方法主要有恒電壓驅動方式、恒電流斬波驅動方式、細分驅動和集成電路驅動。設計中采用集成驅動芯片ULN2003A構成整個驅動電路，它是由七對達林頓管組成的，是集電極開路輸出的功率反相器，并且每個輸出端都有一個連接到共同端（COM）的二極管，為斷電后的電機繞組提供一個放電回路，起放電保護作用。因此，ULN2003A 非常適合驅動小功率的步進電機。

單片機的P2.0-P2.3輸出的脈沖信號送到ULN2003A的1B-4B 輸入端，經ULN2003A 放大和倒相后的輸出脈沖信號來驅動步進電機作相應的動作。ULN2003A的 COM 端和步進電機的 COM1、COM2 連接到 VCC。ULN2003A驅動步進電機模塊原理圖如圖2所示。

1.3 按鍵控制模塊

鍵盤主要用來提供人機接口，電路如圖3所示，采用獨立式按鍵電路 ，各按鍵開關均采用了上拉電阻，保證在按鍵斷開時，各I/O 有確定的高電平。二極管IN4148作為高頻信號高速開關，當按下鍵盤時最大反向恢復時間小，保證在按鍵斷開時，各I/O 有確定的低電平。

1.4 串口通信模塊

串口通信模塊主要負責計算機與單片機之間的通信，將在計算機里面編好的程序下載到單片機芯片當中，通過RS232串口進行連接，實現計算機與單片機的良好通訊。

2 控制方法

本設計中的步進電動機采用的是2相6線式，其勵磁方式為半步勵磁（又稱1～2相勵磁），1相與2相輪流交替導通，每送一勵磁信號可走90。若以1相勵磁法控制步進電動機正轉，其勵磁順序如表1所示。若勵磁信號反向傳送，則步進電動機反轉。

表1 正轉勵磁順序：A→AB→B→BC→C→CD→D→DA→A

單片機控制電路如圖3所示，用兩個按鍵非別控制步進電動機正傳和反轉，當“正轉”（Positive）鍵按下時，單片機的P1.3到P1.0口按正向勵磁順序A→AB→B→BC→C→CD→D→DA→A輸出電脈沖，電動機正轉；當“反轉”（Negative）鍵按下時，單片機的P1.3到P1.0口按反向勵磁順序A→DA→D→CD→C→BC→B→AB→A輸出電脈沖，電動機反轉。

3 系統程序設計

系統程序設計為C語言，主要包括脈沖信號發生、鍵盤的識別處理等。主程序流程圖如圖4所示。

3 系統仿真

使用Proteus的波形分析功能，可以分析按下一個鍵以后單片機的驅動信號輸出，這里仿真按下正轉按鈕的波形，分析如圖5所示。從波形可以看出，步進電動機的驅動序列為：0010、0110、1100、1000、1001、0001、0011、0010…與設計思想吻合。

4 結束語

基于AT89S52單片機的步進電動機控制模塊具有電路簡單可靠、控制方便、成本低等有點。實現了可程序設定步進方向、步進角，該設計靈活度高、有較強的編程性。

參考文獻

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關鍵詞：89C51單片機 電梯控制模型 仿真

中圖分類號：TU857 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）05-0018-01

隨著社會的不斷發展，各種高層建筑越來越多，而電梯也成為了這些高層建筑的配套設備。電梯從手柄開關操縱電梯、按鈕控制電梯發展到了現在的群控電梯，為樓層間的運輸做出了巨大的貢獻。

通過該電梯控制模型的設計，可以在單片機教學過程中將學生所學的相關知識，如模擬與數字電子技術、傳感技術、檢測技術、單片機技術等進行綜合應用，讓學生對這些知識有一個清晰、系統的認識，進而加深對知識點的理解、掌握。

1 電梯控制模型設計方案

該系統通過單片機來實現電梯控制模型的設計，要求其具備電梯基本升、降功能，以按鍵為輸入信號，對多層的呼叫進行響應并安排電梯停靠，同時通過數碼管顯示樓層信息。

系統所設計的電梯模型主要包含機械部分、控制電路部分兩大模塊，其中機械部分通過步進電機的正、反轉來對電梯運行情況進行模擬。系統主要由89C51單片機、電梯內電路模塊、電梯外電路模塊、步進電機驅動模塊、控制臺電路等部分組成。

該系統以89C51單片機為核心，控制臺電路主要是完成電梯的啟動、停止以及樓層數的顯示，電梯內電路是用來讓電梯內用戶選擇目標樓層（作為內招信號），電梯外電路是讓電梯外用戶選擇目標樓層（作為外招信號），內外招通過按鍵按下引起的電平改變作為用戶請求信息送到單片機，單片機控制步進電機轉動，到達目標樓層。

2 硬件電路設計

2.1 單片機最小系統

單片機最小系統是由組成單片機系統所必需的一些元件構成的，除了單片機之外，還應該包括電源供電電路、時鐘電路、復位電路。該系統中單片機采用ATMEL公司的AT89C51，兩個30p的瓷片電容與12MHZ的晶體振蕩器一起構成時鐘電路，通過電容和RESET按鍵構成上電復位和手動復位電路。

2.2 步進電機驅動模塊

步進電機是整個電梯控制系統的驅動裝置，用以對電梯轎廂進行控制，通過其正轉、反轉模擬電梯的上升、下降、電梯停止等操作。

2.3 樓層顯示模塊

該模塊主要用來顯示轎廂樓層位置與電梯運行方向，使電梯內外部人員了解電梯的運行情況。轎廂所在樓層位置顯示使用數碼管實現，數碼管采用CD4511來進行驅動。

2.4 電梯內、外電路及控制臺模塊設計

電梯控制系統由各樓層的電梯間電路、電梯內電路和控制臺電路三部分組成。電梯的運行通過樓層按鈕來控制，用來發出召喚信號控制電梯的上下行與開關電梯門。

電梯外電路由處于各個樓層電梯外的用戶發出上下樓請求，各樓層電梯間的升降選擇按鍵均與單片機P1口連接，即由P1口可以讀到電梯間升、降按鍵的狀態。每個上升、下降按鍵均有一只發光二極管作為指示燈與之配合，發光二極管與P0口的P0.0～P0.5連接。

電梯內電路提供給電梯內的乘客用戶使用，四個目標樓層選擇按鍵F1、F2、F3、F4和4個與之配合的發光二極管作為指示燈。按鍵與P3口的P3.0～P3.3連接，指示燈與P2口的P2.0～P2.3相連。

控制臺電路中采用發光二極管作為電源指示燈，用以顯示供電是否正常。UP、DOWN兩只發光管用來顯示電梯運行的方向。START與STOP分別與單片機的P1.6、P1.7連接，用來控制電梯的啟停。

3 軟件設計

軟件部份的程序編寫用匯編語言來完成，其中主程序部分主要完成系統的初始化，如中斷方式的設置，開中斷等。在中斷子程序中完成按鍵查詢等，其它部分如數碼管的顯示，按鍵響應，步進電機控制，延時等均由相應的子程序來完成。軟件設計思想：采用模塊化的分層次設計方法，將軟件系統功能由多個實現單一功能的子程序實現，通過調用不同的子程序，便于調試、修改。

3.1 按鍵查詢部分

在本設計當中，鍵盤采用獨立式按鍵，因為需要模擬4層電梯，所以按鍵由P3.0-P3.3控制，采用定時器T1中斷查詢按鍵狀態，當有鍵按下時，即轉入相應功能程序。

3.2 樓層選擇按鍵功能

電梯模型上電后，系統一直處于等待狀態，電梯的起始位置為一樓，等待控制臺Start按鍵按下，數碼管顯示“1”。當Start按鍵按下后，電梯開始向上運動，電動機開始轉動，控制臺的上升指示燈UP亮。到達二樓，電梯運行經過樓層檢測傳感器時，R4計數加1，送到數碼管顯示“2”并在二樓停留5s，然后繼續上升。每樓層停留5s，直到四樓后，在四樓停留5s后開始下降，控制臺的下降指示燈DOWN亮，每層樓停留5s，直到一樓。

如果按下Stop鍵，強制電梯直接下降到一樓，然后電梯停止工作。直到再次按下Start鍵后重新恢復工作。

中斷服務程序每10ms一次檢查所有按鍵狀態，并記錄在相應存儲單元，同時控制相應指示燈。定時器T0定時100ms，R2作為5s定時的計數器。T0每中斷一次R2加1，當R2=50時，5s計時完成。

4 結果分析

本文介紹了基于單片機的電梯控制模型的設計，硬件部分主要由單片機最小系統、電梯內電路模塊、電梯外電路模塊、步進電機驅動模塊等部分構成。該系統采用單片機（89C51）作為控制核心，內外招通過按鍵按下引起的電平改變，作為用戶請求信息發送到單片機，單片機控制步進電機正、反轉動，使電梯?？吭谀繕藰菍?。軟件部分使用匯編語言，利用中斷方式來檢測用戶請求的按鍵信息，單片機計數來確定樓層數，并送到數碼管進行顯示。

此次設計的電梯控制模型立足于單片機課程教學，所以使用Proteus7.4，Keil uvision2等編程仿真工具進行編程與仿真，實現了電梯控制模型運行的模擬。經過仿真，該系統能模擬4層電梯的運行情況，證明了模型設計的正確性和準確性。

參考文獻

[1]何立民編著.MCS51系列單片機應用系統設計.北京航空航天大學出版社，1999年.

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關鍵詞：監測 單片機 酸堿度 溫度

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（b）-0014-02

水質自動監測系統是20世紀70年展起來的，1966年紐約州安裝了第一臺水質自動化監測器，然后美國各州開始效仿，現在美國已有了以計算機為主體的、全國性的遠程水質自動監測網。而我國對水質自動監測系統的研究始于80年代，我國傳統的環境監測方法多是人工操作，主要是在某些斷面或監測點定時定點瞬時取樣，然后將樣品帶回實驗室分析或者野外進行現場測定。隨著經濟的飛速發展，現在我國已經建立全國重點流域水質在線監測系統，并且可以很好的監測水質變化，掌握水污染變化，但是我國各地區的監測水平不一致，重點流域和經濟發達城市監測系統水平較高，已經開始和發達國家的技術接軌，但是偏遠地區或經濟不發達的地區監測系統水平較低，有些地方甚至還是采用人工監測的手段，我國的水質監測系統還需要很多完善。本設計針對監測問題提供一個可行的監測思路，使監測工作方便化、系統化。

1 系統設計思路

水質遠程監測數據采集系統由監測現場部分和水質監測中心部分兩部分組成。監測現場部分主要是由水質監測模塊和內部帶有GSM模塊的RTU單元組成。水質監測中心部分則是裝有環保綜合管理信息系統軟件的PC機和短信息終端接收設備，監測現場部分和水質監測中心部分是通過GSM無線網絡實現互通的。現場監測模塊首先通過各種傳感器對反映設備工作狀態的數據進行采集，并進行分析處理和判斷，然后將結果數據進行緩存，通過與單片機相連的顯示模塊進行顯示，實現即時顯示的功能?，F場監測采集模塊再通過RS485總線與RTU模塊相連通訊，RTU內含有專用的GSM模塊，RTU先通過RS485總線把測得的數據進行收集，然后通過人為設定時間，按時將收到的水質數據通過GSM模塊經過GSM無線網絡發送短消息給監測中心站，實現水質遠程監測無線傳輸。水質監測中心作用為數據監聽、接收并將其與數據庫進行連接，將數據保存到數據庫中，完成了水質監測中心對水質參數的接收、保存及管理功能。設計思路框圖如圖1所示。

2 系統硬件設計

2.1 測量模塊設計

系統以AT89C52作為主控單片機，溫度傳感器直接與AT89C52單片機相連完成溫度的測量，而pH傳感器則需要信號調理電路、抗干擾電路和A/D轉換電路后能使單片機完成測量，然后測量結果可以在液晶顯示模塊即時顯示，然后通過RS485總線傳輸出去。

2.2 單片機最小系統

系統以AT89C52最小系統為基礎，AT89C52芯片為中心，在RST端口外接一復位電路，在XTAL1端口和XTAL2端口外接震蕩電路，然后把VCC和EA端口接VCC。這樣一單片機最小系統就成功了。此時單片機就能實行基本的功能，晶振可以為單片機提供時鐘周期，復位電路可以解決重啟問題，EA解決了單片機讀取內部存儲的問題，最后VCC和GND保證芯片工作。最小系統圖略。

2.3 傳感器

pH傳感器采用復合電極，玻璃電極作為測量電極，甘汞電極作為參考電極，當氫離子濃度發生變化時，玻璃電極和甘汞電極之間的電動勢也隨著變化，這就是復合電極的測定原理。以玻璃電極為指示電極，銀-氯化銀電極為參比電極，將兩種電極形成的復合電極插入待測溶液中，復合電極和待測溶液形成原電池，復合玻璃電極的兩條輸出引線分別接原電池正極和負極。依據nernst方程，原電池的輸出電動勢與被測溶液pH值之間滿足式E=E0+KT（pHx-pH0）。E為原電池輸出電動勢，E0為常數，為與電極材料，內參比溶液，內參比電極以及電位有關的電位差，K為常數，為nernst系數，T為被測溶液的絕對溫度，pHx是被測溶液的pH值，pH0為復合玻璃電極內緩沖溶液pH值。

2.5 抗干擾電路

由于信號放大電路很容易受到其他信號干擾，主要表現為工頻干擾，對于諧波的干擾可通過低通濾波器去掉，要去掉49.5～50.5 Hz的干擾就需要一個陷波器。50Hz工頻信號對信號采集有很大影響，必須除去。本設計采用雙T有源濾波器來濾除50Hz的工頻信號。電路的中心頻率：f=1/2π RC。對于f>f0的高頻信號，兩個串聯的電容C阻抗很低，信號可經過電容直接傳輸到運放的同相輸入端即Ui=U+；對于f

2.6 12位A/D轉換

TLC2543是12位分辯率A/D轉換器，在工作溫度范圍內10μs轉換時間，11個模擬輸入通道，3路內置自測試方式；采樣率為66kbps，線性誤差±1LSBmax，有轉換結束輸出EOC；具有單、雙極性輸出。TLC2543是12位串行A/D芯片，所以模擬信號輸入可以只采用一個端口，本設計采用的是AIN0，然后只需把TLC2543的主要功能端接在單片機I/O口上就行了，其中CLK為輸入/輸出時鐘端。TLC2543是12位串行A/D芯片，所以模擬信號輸入可以只采用一個端口，本設計采用的是AIN0，然后只需把TLC2543的主要功能端接在單片機I/O口上就行了。TLC2543接單片機如圖2所示。

3 系統軟件設計

主程序中首先對系統的各個參數，變量，I/O口和串口進行了初始化。通過定時器精確計時產生中斷，每中斷一次即啟動一次AD轉換子程序，讀取各個監測通道的測量信號。又通過調用溫度檢測子程序對測量值進行溫度補償處理測量信號。最后調用LCD1602顯示子程序，將測量值顯示出來。完成了對傳感器測量信號的采集、處理和顯示的主循環。同時把測得的數據進行保存，保存的位置為自定義的存儲空間，以便查找使用，然后通過串口中斷把數據發送給了RTU，RTU再發送數據給接收設備，整體主程序如圖4所示。

4 結論

本文系統介紹了水質遠程監測數據采集系統的設計方法。水質遠程監測數據采集系統由監測現場部分和水質監測中心部分兩部分組成。監測現場部分主要是由水質監測模塊和內部帶有GSM模塊的RTU單元組成，水質監測中心部分則是裝有環保綜合管理信息系統軟件的PC機和短信息終端接收設備，監測現場部分和水質監測中心部分是通過GSM無線網絡實現互通，實現水質遠程監測數據采集任務，對水質監測工作具有一定的參考價值。

參考文獻

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[2] 郭鵬，孫瑋，韓璞.基于手機短消息（SMS）的遠程無線監控系統的研制[J].計算機測量與控制，2002：506-507.

[3] 戴衛恒.51單片機C語言應用程序設計實例精講[M].北京：電子工業出版社，2006.

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關鍵詞：單片機；串口通信；設計；實驗儀器

中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2007)18-31498-02

The Microcomputer String Mouth Correspondence is Testing Theinstrument――Practice Discussion

ZENG Ling-qi

(Chengdu Railroad Police Station,Chengdu 610081)

Abstract:The elaboration through the miniature computer monolithicintegrated circuit string mouth and the computer string mouthcorrespondence way, realizes the computer to test the instrument thecontrol and the data acquisition method, take the concrete empiricaldatum as the example, the specify monolithic integrated circuit stringmouth correspondence design and the realization process, and make themultianalysis.

Key words:The monolithic integrated circuit;the string mouthcorrespondence;the design;tests the instrument

1 引言

由于其可編程、易擴展、成本低和體積小等優點，單片機早已被廣泛應用于工業控制自動化中，越來越多的物理試驗儀器中也使用了單片機進行自動控制，例如實現按鍵控制、數碼管和液晶屏幕的顯示、數據采集與模/數轉換等等，這樣大大方便了學生操作試驗儀器。不過有些實驗，如“光電效應測普郎克常量”、“夫蘭克―赫茲實驗”、“散熱片的溫度特性研究”等，需要讀取大量的數據并從中找出這些數據間的相互關系，使得學生在上課時要花大量的時間去讀數據，而不是進行邏輯推理和分析，如果能夠用微機代替人工進行快速精準的數據采集，并通過計算機軟件設計進行復雜的數據分析和處理，無疑對物理實驗課是非常好的改進。

2 常用MCS-51芯片的結構與最小系統的硬件實現

以ATMEL公司的AT89S52為例進行說明，AT89S52芯片含有8K的 Flash型的內部 ROM 和 256B的內部 RAM ，對于不太復雜的開發場合，無需擴展外部 ROM，而且可在線編程，有利于進行開發調試，具體可參考讀芯片的相關資料[1]。其內部結構如圖1所示。

圖1 單片機內部結構

圖中，外部定時元件通常使用晶體振蕩器；復位電路通常設計成上電復位形式或者按鍵復位形式，以便 CPU及其他功能部件都處于一個確定的初始狀態，并開始工作；電源一般使用+5V。程序下載到 ROM 中運行。這樣一個單片機的最小系統就實現了，可以通過其他引腳的硬件擴展，并進行軟件編程就能響應外部中斷、實現定時和外部脈沖計數、進行串并口I/O操作等。

圖2是單片機的最小系統的硬件電路實現，其中復位采用上電復位方式，時鐘電路采用外節晶體震蕩器方式。另外，引腳 EA/VPP為低時訪問外部ROM，為高時地址 0000H―0FFFH空間訪問ROM，地址1000H-FFFFH空間訪問外部ROM，因此這里應該按高，這一點往往是容易忽略的地方[2]。

圖2 單片機最小硬件系統

3 串口通信的硬件實現

單片機的4個引腳多數都有第二功能，串口就是P3口的第二功能，其中，P3.0 是串口接收引腳，P3.1 是串圖 2 單片機最小硬件系統口發送引腳。在一些實時性要求不太高的場合，將單片機的串口做輸出擴展，與設備進行數據交換和控制也是一種常用的方法，但更常見在與計算機和其他單片機的通信中，而且硬件電路設計簡單，易于開發。圖3是單片機串口與計算機的 RS-232C 串口進行通信的一種常用電路連接方法[3]。

圖3 單片機串口通信接口電路

進行串口收發時，理論上只需要把計算機串口的接收、發送引腳與單片機的接收引腳 (RXD）和發送引腳（TXD）相連接即可，就像單片機之間的串口通信一樣，但是考慮到兩者的信號電平標準不同，單片機中的信號使用 TTL 電平，即 >=2.4V 表示“ 1 ”，

硬件電路設計好后，可以通過一些串口調試軟件進行測試，查看是否能夠正確的收發信息。在計算機方面有很多現成的應用程序，也可以用 VC++ 或 VB 等開發相應的軟件，這里不詳細討論，接下來談一談單片機方面的軟件開發。

4 串口通信的軟件實現

8051系列單片機進行串口通信時，發送數據由 TXD 引腳送出，接收數據由 RXD 引腳輸入。有兩個緩沖器 SUBF，一個作發送緩沖器，一個作接收緩沖器，軟件設計中可以用兩種方式獲知單片機發送或者接收了信息。一種是查詢方式，程序反復查詢發送標志和接收標志是否被硬件置位，若置位說明進行了發送和接收。用這種方式的缺點是 CPU 一直等待串口收發而不能及時響應和處理其他事件。另一種是中斷方式，開啟串口允許中斷，每次單片機從串口收到或者發出信息，均會產生中斷，轉入中斷服務程序進行相應的處理。

串口通信中“波特率”這個概念非常重要，所謂“波特率”也就是“比特率”，描述串口通信的速度，每秒發送或接收數據的二進制位數。在計算機與單片機通信時，雙方的波特率必須相同，才能保證發送與接收的同步，進而獲得完整的信息。

單片機進行串口通信時有 4 種工作方式，均與波特率的設定有關，波特率的計算也有相應的公式。另外不同的工作方式下通過串口進行異步傳輸的幀格式也不同。串口通信的收和發分別設置了一個中斷標志住，若以中斷方式進行串口通信，當發生收/發中斷時，對應標志位被硬件置 1 ，可在程序中判斷發生的串口通信中斷是接收還是發送（因為單片機串口接收中斷和發送中斷只對應了一個中斷向量入口地址）。中斷標志位需要用戶程序復0，通常在中斷服務程序中執行。以上各項設置需要訪問兩個特殊功能寄存器 SCON（電源控制寄存器）和PCON （電源控制寄存器）[5] 。

5 實驗儀器的改造

讓我們看一下光電效應測普朗克常量這個實驗。在圖4 中，一定波長的光照射光電管的陰極K ，電子溢出向陽極A運動，在兩極間加反向電壓阻止電子向陽極運動，當檢測到電流表讀數為零時所加載的反向電壓叫做截止電壓隊，對于不同的光照頻率 ，有US=h/e(?酌-?酌0 )，其中 h為普朗克常量， e為電子電量，?酌0 為金屬陰極 K 的紅眼頻率，只要找出 ?酌和 US 的線性關系，就可以計算 h 的大小。實驗對每一種頻率的光都需要改變電壓采集電流值，描繪光電管圖 4 光電效應原理圖的伏安特性曲線，該曲線與電壓軸的交點就是截止電壓 U0 。

實驗儀器的硬件原理框圖可以參考圖 5 的設計，通過按鈕設置電壓值，然后讀取電流值，送顯示屏顯示并通過串口傳遞給計算機進一步處理。

參考文獻：

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[5]李華.MCS―5 系列單片機原理及系統設計[J].清華大學出版社,1997.

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>> 基于AT89S51的低成本單片機實驗板的開發與設計 AT89S51單片機實驗系統的開發與應用 基于89C51單片機的編碼譯碼顯示實驗電路設計 新型51單片機實驗箱的設計 基于AT89C51單片機的流水燈的設計與實現 基于單片機89C51的報警電路設計與仿真 基于AT89S51單片機的實驗室數據采集系統的設計 基于AT89S51單片機的“追足球”機器人的設計與實現 AT89C51單片機基于GAL16V8的I/O接口擴展技術 基于AT89C51單片機的交通燈控制系統設計與仿真 一種基于單片機AT89C51電子密碼鎖的設計與實現 基于AT89C51單片機的農用大棚多點溫度測控系統設計與實現 基于AT89S51單片機的倒車雷達系統的設計 基于AT89S51單片機的瓦斯報警器的設計 基于AT89c51單片機的電子密碼鎖的設計 基于89C51單片機IC卡讀寫器的設計 基于AT89C51單片機的液位數據采集系統設計 基于AT89C51單片機的數字秒表設計 基于AT89C51單片機的數字時鐘設計 基于AT89S51單片機的綜合報警系統設計 常見問題解答 當前所在位置：

關鍵詞：單片機；實驗箱；控制

DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2013.9.019

引言

單片機，是嵌入式處理器的一大類（另外還有DSP、FPGA等），具有高度集成、體積小、功耗低、降低成本等諸多優點。隨著單片機技術的不斷發展，單片機在微機控制領域占據著重要地位，由于其具有體積小、可靠性好、易擴展、控制功能強、使用方便等優點，在智能儀表、工業測控、計算機網絡與通信設備、日常生活及家用電器等方面都得到了廣泛的應用[1～2]。單片機已廣泛應用于工業控制、智能家用電器、通訊、醫療和軍事等眾多領域，社會對掌握單片機技術的應用型人才的需求越來越大[3]。

本設計的實驗箱采用了數字邏輯，單片機原理，電路基礎，動態數碼管掃描等各個方面的理論依據。單片機原理是一種在線式實時控制計算機，在線式就是現場控制，需要的是有較強的抗干擾能力，較低的成本，單片機依靠程序運行，并且可以修改。單片機通過編寫的程序可以實現高智能，高效率，以及高可靠性。

設計概述及目的

首先連接硬件電路。確定電源模塊供電正常，最小系統模塊，RS-232轉UART模塊供電。將單片機P1口和LED相連接，作為輸出。將單片機P0口和開關相連接。由于I/O口會讀入和寫出數據。從而通過編程完成開關控制LED指示燈的功能。

數據移位模塊系統測試

在計算機系統中為了高效地實現計算機系統之間的遠距離通信，且要使通信電路簡單、可靠，則采用串行輸入、并行輸出的方式，移位寄存器的作用就是實現并行輸入、串行輸出或串行輸入、并行輸出。這里采用的是串行輸入、并行輸出。

此電路可以存儲串行8位數據的輸入。由于加在輸入端上的數據可以移位讀入，因此稱之為移位寄存器。因為在CP的上升沿進行移位，因此也使該CP成為移位脈沖。

實驗中將并行輸出端和LED連接。通過按鍵輸入串行的邏輯“1”、“0”并在LED上觀察并行的輸出結果。

振蕩分頻器和8位二進制計數器實驗

振蕩分頻器，采用了一個三向晶振提供基礎時鐘振蕩。通過4060對時鐘信號進行了整理和分頻。這里可以通過跳線選擇2kHz～2Hz之間的9種頻率。然后將振蕩信號送入8位二進制計數器。

計數器是計算機系統最常用的時序電路之一，除了可以對時鐘脈沖計數外，也可以用于分頻、定時及產生各種時序信號。393將串行輸入的時鐘信號作累加，并將結果以并行八位輸出的模式輸出。用輸出端控制8盞LED燈，可以很好地看出其在不同頻率下累加的效果。

總結

本設計是制作一個P89V51RB2實驗箱，并對其進行實驗和軟件程序設計。與傳統的實驗箱相比，使用方便，讀數準確，所包含的實驗電路全面且實用。為了滿足目前高等學院的需求，還在現有的實驗箱的基礎上加入其他的功能如匯編語言等。

參考文獻：

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[2] 張智宏，翟曉東.單片機綜合實驗箱的研制[J].中國現代教育裝備，2011，（13）：12-13

[3] 曹靜，江世明.模塊化單片機實驗平臺的設計[J].邵陽學院學報（自然科學版）.2011，（03）：23-25

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關鍵詞：CAN總線；SJA1000；89C51芯片；82C250

一、引言

CAN總線是一種具有國際標準且性價比較高的現場總線，它是計算機網絡技術在現代通信領域的具體應用和發展。本系統利用CAN總線的通信協議和原理，實現傳輸距離達10 Km（速率達5 kbps以下），通信速率最高可達1 Mbps的通信任務。

二、系統概述

設計目的為：實現CAN總線發送模塊的設計，即信息的傳輸。利用CAN總線控制器SJA1000于單片機接口，再加上收發器為指導思想，組成一個CAN總線發送應用系統，各部分的功能為：

1.單片機AT89C51：通過P0口對SJA-1000驅動。

2.CAN總線控制器SJA1000：作為CAN通信控制器，實現CAN總線控制。

3.CAN總線驅動器82C250：是CAN總線控制器SJA1000正常工作于CAN總線的接口器件，采用雙線差分驅動，實現電平轉換，把SJA1000上的電平轉換成CAN總線傳輸電平。

4.CAN總線：CAN（CANCONTROLLER AREA NETWORK）控制器局部網，為串行通信協議，能有效地實現分布實時控制，是一種傳輸介質，用于傳輸通信數據。

三、AT89C51單片機

單片微型計算機簡稱單片機。它是在一塊芯片內集成了計算機的組成單元，包括中央處理單元、存儲器，輸入/輸出接口、定時/計數器、時鐘電路等。按照單片機系統擴展與系統配置狀況，單片機系統可分為最小系統、最小功耗系統、典型系統等。最小系統是指能維持單片機允許的最簡單配置的系統，這種系統成本低、結構簡單，常構成一些簡單的控制系統；最小功耗系統是指為了保證正常運行，功耗消耗最?。坏湫蛻孟到y是指單片機要完成工業測控功能所必須具備的硬件結構系統。本文采用典型應用的單片機系統，完成對SJA1000的驅動。

四、CAN總線傳輸形式

CAN總線以報文為單位進行數據傳送。報文的優先級結合在11位標識符中，具有最低二進制數的標識符有最高的優先級，這種優先級一旦在系統設計時被確立后就不能再被更改。CAN具有較高的效率是因為總線僅被那些請求總線懸而未決的站利用，這些請求是根據報文在整個系統中的重要性按順序處理的。這種方法在網絡負載較重時有很多優點，因為總線讀取的優先級已按順序放在每個報文中，這可以保證在實時系統中較低的個體隱伏時間。

報文由幀組成，每幀含七個部分，CAN協議支持兩種報文格式，其唯一的不同是標識符長度不同，標準格式為11位，擴展格式為29位。在標準格式中，報文的起始位稱為幀起始，然后是由11位標識符和遠程發送請求位組成的仲裁場?？刂茍霭俗R符擴展位，指出是標準格式還是擴展格式。它還包括一個保留位，為將來擴展使用。它的最后四個字節用來指明數據場中數據的長度。數據場范圍為0至8個字節，其后有一個檢測數據錯誤的循環冗余檢查。應答場包括應答位和應答分隔符，發送站發送的這兩位均為隱性電平（邏輯1），這時正確接收報文的接收站發送主按電平（邏輯0）覆蓋它。用這種方法，發送站可以保證網絡中至少有一個站能正確接收到報文。報文的尾部由幀結束標出。

五、CAN總線控制器SJA1000

CAN總線控制器SJA1000，實現對CAN總線的控制，具有完成CAN通信協議所要求的全部特性，經過總線連接的SJA1000可完成CAN總線的物理層和數據鏈路層的所有功能。它的位通訊速率為1 Mbits/s,采用24 MHz時鐘頻率，工作溫度范圍為-40℃~+125℃。

它的內部結構模塊有：接口管理邏輯、發送緩沖器、接收緩沖器、接收濾波器、位流處理器、位時序邏輯、錯誤管理邏輯，此外，SJA1000還帶有驗收濾波器功能，用于自動檢查報文中的標識符和數據字節。通過設置濾波，與該總線節點不相關的一個報文或一組報文將不被SJA1000所接收，這樣可以提高CPU的利用率。

六、CAN總線驅動器82C250

82C250是CAN控制器與物理總線之間的接口，具有高速率、抗汽車環境下的瞬間干擾，過熱甕中保護、低電流待機模式，總線至少可連接110個節點待特性。它有高速、斜率控制和待機在種工作模式，本系統采用斜率控制方式，由芯片的8腳引出，斜率大小正比于該引腳上的電流輸出大小。

七、總結