方案選擇
單片機(jī)的選擇

方案一：AT89C52是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS型8位單片機(jī)，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器(CPU)和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大。其片內(nèi)的8K程序存儲(chǔ)器是FLASH工藝的，這種單片機(jī)對(duì)開發(fā)設(shè)備的要求很低，開發(fā)時(shí)間也大大縮短。寫入單片機(jī)內(nèi)的程序還可以進(jìn)行加密，這又很好地保護(hù)我們的勞動(dòng)成果。再者，AT89C52目前的售價(jià)比8031還低，市場(chǎng)供應(yīng)也很充足。AT89C52可構(gòu)成真正的單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)，縮小系統(tǒng)體積，增加系統(tǒng)的可靠性，降低系統(tǒng)的成本。只要程序長(zhǎng)度小于8K，四個(gè)I/O口全部提供給用戶?？捎?V電壓編程，而且擦寫時(shí)間僅需lOms。AT89C51芯片提供三級(jí)程序存儲(chǔ)器加密，提供了方便靈活而可靠的硬加密手段，能完全保證程序或系統(tǒng)不被仿制。PO口是三態(tài)雙向口，通稱數(shù)據(jù)總線口，因?yàn)橹挥性摽谀苤苯佑糜趯?duì)外部存儲(chǔ)器的讀/寫操作。

方案二：STC89C52系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)和AT89C52系列的完全兼容，但實(shí)際操作起來卻存在很多問題：

（1）AT89C52不帶ISP下載，要用下載器才行，STC89C52可以用你的USB轉(zhuǎn)串口下載，下載軟件可以到STC廠家網(wǎng)上去下。

（2）STC單片機(jī)執(zhí)行指令的速度很快，大約是AT的3-30倍，盡管快是好事，但這樣一來，你在AT上好使的程序在STC上不一定好用，最典型的例子就是那些對(duì)時(shí)序有嚴(yán)格要求的模塊，用STC時(shí)注意得加長(zhǎng)延時(shí)，大約是AT的10—30倍就差不多，這一點(diǎn)自己調(diào)試就知道了。

（3）STC單片機(jī)對(duì)工作環(huán)境的要求比較低，電壓低于5伏時(shí)仍然正常工作，甚至3伏到4伏之間都還可以工作，然而這樣的環(huán)境下AT肯定不行了，所以當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)用STC單片機(jī)好用，但用AT的單片機(jī)不工作時(shí)，直接查最小系統(tǒng)，看單片機(jī)的供電是否正常。

比較這兩種方案，由于在學(xué)校期間學(xué)過數(shù)字電路、單片機(jī)原理、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，綜合考慮單片機(jī)的各部分資源和作為學(xué)生能夠獲得的資源，經(jīng)過對(duì)比此次設(shè)計(jì)要求，我選擇用STC系列芯片完成。而且學(xué)校也提供了相應(yīng)的硬件操作平臺(tái)，實(shí)際操作起來比較方便，故STC為更合理的選擇。本系統(tǒng)選擇STC89C52單片機(jī)作為主控芯片。足夠本設(shè)計(jì)運(yùn)行，且價(jià)格便宜，下載程序方便。
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STC89C52單片機(jī)核心系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)

?STC89C52RC是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K字節(jié)系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。STC89C52使用經(jīng)典的MCS-51內(nèi)核，但是做了很多的改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng)51單片機(jī)不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，3個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，4個(gè)外部中斷，一個(gè)7向量4級(jí)中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng)51的5向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)），全雙工串行口。另外 STC89C52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率35MHz，6T/12T可選。

一、STC89C52主要特性如下：

（1）8K字節(jié)程序存儲(chǔ)空間；

（2）512字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間；

（3）內(nèi)帶4K字節(jié)EEPROM存儲(chǔ)空間;

（4）可直接使用串口下載。

二、STC89C52主要參數(shù)如下：

（1）增強(qiáng)型8051單片機(jī)，6時(shí)鐘/機(jī)器周期和12 時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051；

（2）工作電壓：5.5V～3.3V（5V單片機(jī)）/3.8V～2.0V（3V 單片機(jī)）；

（3）工作頻率范圍：0～40MHz，相當(dāng)于普通8051的0～80MHz，實(shí)際工作 頻率可達(dá)48MHz；

（4）用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)；

（5）片上集成512 字節(jié)RAM；

（6）通用I/O 口（32個(gè)），復(fù)位后為：P1/P2/P3 是準(zhǔn)雙向口/弱上拉，P0口是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為 I/O口用時(shí)，需加上拉電阻；

（7）ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無(wú)需專用編程器，無(wú)需專用仿真器，可通過串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片；

（8）具有EEPROM功能；

（9）共3個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。即定時(shí)器T0、T1、T2；

（10）外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down 模式可 由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒；

（11）通用異步串行口（UART），還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè)UART；

（12）工作溫度范圍：-40～+85℃（工業(yè)級(jí)）/0～75℃（商業(yè)級(jí)）；

（13）PDIP封裝。

三、STC89C52單片機(jī)相關(guān)引腳說明：

（1）VCC：供電電壓。

（2）GND：接地。

（3）P3.0 RXD（串行輸入口）

（4）P3.1 TXD（串行輸出口）

（5）P3.2 /INT0（外部中斷0）

（6）P3.3 /INT1（外部中斷1）

（7）P3.4 T0（記時(shí)器0外部輸入）

（8）P3.5 T1（記時(shí)器1外部輸入）

（9）P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）

（10）P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）

（11）RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。

（12）ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。

（13）/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。

（14）/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。

（15）XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。

（16）XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。

一、硬件方案

硬件構(gòu)成：本系統(tǒng)由STC89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)電路、無(wú)線藍(lán)牙音頻電路、ADC0832(或xx0832)的AD轉(zhuǎn)換電路、LM386語(yǔ)音放大電路、水泵驅(qū)動(dòng)電路、流水燈電路及電源組成。

二、設(shè)計(jì)功能

1、單片機(jī)型號(hào)：STC89C52/51、AT89C52/51、AT89S52/51 都可通用。
2、本系統(tǒng)可以手機(jī)連接設(shè)備硬件藍(lán)牙音頻模塊，然后手機(jī)播放音樂即可（和實(shí)際使用的藍(lán)牙音響設(shè)備使用一樣）。
3、單片機(jī)通過ADC采集芯片對(duì)音頻信號(hào)的采集，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，根據(jù)數(shù)字信號(hào)的大小不同。然后驅(qū)動(dòng)不同的led燈亮滅，達(dá)到高低不同的led燈柱，并通過采集音頻信號(hào)的大小采用PWM脈沖寬度調(diào)制控制水泵開關(guān)速率，從而對(duì)水柱對(duì)的高低控制，形成噴泉。
4、聲音大小可以通過手機(jī)播放音樂大小調(diào)節(jié)，也可以通過LM386模塊上的電位器調(diào)節(jié)放大倍數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，不同聲音大小對(duì)應(yīng)的顯示及pwm驅(qū)動(dòng)不同，從而實(shí)現(xiàn)音頻與現(xiàn)實(shí)效果對(duì)應(yīng)。

三、實(shí)物圖

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?文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-491371.html

四、原理圖

在本設(shè)計(jì)做的過程中，硬件和軟件方面都遇到了許多問題，但是相比于軟件，在硬件方面還是比較快解決的方面，因?yàn)橛布潜容^容易檢查出來錯(cuò)誤的，軟件比較晦澀難懂，還是有一定難度。
在硬件調(diào)試問題上，首先焊接好了元器件實(shí)物板后，先用萬(wàn)用表測(cè)量這個(gè)工業(yè)板子的電源方面，電源方面是最重要的問題，應(yīng)該是特別需要檢查的地方，以防止電源的短路和正負(fù)極的錯(cuò)誤。然后在仔細(xì)檢查電路的連接是否有問題，或者有沒有虛焊或者沒有焊接到的地方，然后核對(duì)一下元器件的安裝是否有問題，安裝上去是否符合規(guī)定，由于已經(jīng)是大學(xué)四年都是做過了很多實(shí)訓(xùn)過來了，對(duì)于這些還是游刃有余的，但是在上機(jī)調(diào)試后還是發(fā)現(xiàn)了很多的問題。

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五、PCB圖

在本設(shè)計(jì)做的過程中，硬件和軟件方面都遇到了許多問題，但是相比于軟件，在硬件方面還是比較快解決的方面，因?yàn)橛布潜容^容易檢查出來錯(cuò)誤的，軟件比較晦澀難懂，還是有一定難度。
在硬件調(diào)試問題上，首先焊接好了元器件實(shí)物板后，先用萬(wàn)用表測(cè)量這個(gè)工業(yè)板子的電源方面，電源方面是最重要的問題，應(yīng)該是特別需要檢查的地方，以防止電源的短路和正負(fù)極的錯(cuò)誤。然后在仔細(xì)檢查電路的連接是否有問題，或者有沒有虛焊或者沒有焊接到的地方，然后核對(duì)一下元器件的安裝是否有問題，安裝上去是否符合規(guī)定，由于已經(jīng)是大學(xué)四年都是做過了很多實(shí)訓(xùn)過來了，對(duì)于這些還是游刃有余的，但是在上機(jī)調(diào)試后還是發(fā)現(xiàn)了很多的問題。

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六、程序源碼 ?

Keil C51是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、鏈接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（μVision）將這些部分組合在一起。運(yùn)行Keil軟件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。如果你使用C語(yǔ)言編程，那么Keil幾乎就是你的不二之選，即使不使用C語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。

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