基于光电编码器的直流电机转速测量系统设计

图3.1 AY89C51引脚图

（1）VCC：供电电压，

（2）GND：接地。 （3）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。

（4）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。 （5）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。 （6）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。 P3口管脚备选功能：

（7）P3.0 RXD（串行输入口） （8）P3.1 TXD（串行输出口）

（9）P3.2 /INT0（外部中断0） （10）P3.3 /INT1（外部中断1） （11）P3.4 T0（记时器0外部输入） （12）P3.5 T1（记时器1外部输入）

（13）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通） （14）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）

（15）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 （16) 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。 (17)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1/6。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。 (18)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。 (19)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）。

(20)XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 (21)XTAL2：来自反向振荡器的输出。

AT89C51单片机的功能： 1．主要特性：

（1）与MCS-51 兼容

（2）4K字节可编程闪烁存储器 （3）寿命：1000写/擦循环 （4）数据保留时间：10年 （5）全静态工作：0Hz-24Hz （6）三级程序存储器锁定 （7）128*8位内部RAM （8）32可编程I/O线

（9）两个16位定时器/计数器 （10）5个中断源 （11）可编程串行通道

（12）低功耗的闲置和掉电模式 （13）片内振荡器和时钟电路

3.2.2 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。

3.2.3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。

3.3 单片机模块小系统设计 3.3.1 复位电路

3.3.1.1 CPU内部复位电路

MCS-51 单片机复位电路是指单片机的初始化操作。增强型MCS-51系列单片机芯片采用高电平复位方式.高带你png复位脉冲经RST引脚输入到内部施密特触发器整形过后,送到CPU内部复位电路.CPU在每个机器周期的S5P2想采样施密特触发器的输出端,若为高电平.则墙皮机器进入复位状态.为了保证CPU内部个单元蒂娜路可靠复位,RST引脚复位脉冲高电平维持时间必须大于等于两个机器周期(即24哥振荡周期).只要RST引脚保持高电平状态,则每个24个振荡周期将重复一次复位操作,知道RST引脚变为低电平.当RST引脚由高电平变为低电平后,CPU将脱离复位状态,进入取指周期(复位后,PC=0000H,即从程序存储器的0000H单元取出一条指令的机器码)。 复位期间（即RST为高电平期间），P0口味高阻态，P1~P3口输出高电平；外部程序存储器宣读通信号PSEN无效（高电平），地址锁存信号ALE也为高电平。复位操作改变不了内部RAM单元内容，但复位后将重新定义特殊功能寄存器的初值！ 3.3.1.2 外部复位电路

机启运运行时，都需要先复位，其作用是使CPU和系统中其他部件处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。因而，复位是一个很重要的操作方式。但单片机本身是不能自动进行复位的，必须配合相应的外部电路才能实现。复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。

单片机的复位是由外部的复位电路来实现的。片内复位电路是复位引脚RST通过一个斯密特触发器与复位电路相连，斯密特触发器用来抑制噪声，它的输出在每个机器周期的S5P2，由复位电路采样一次。

图3.2 单片机复位电路

3.3.2显示电路

显示电路采用LED数码管动态显示，LED（Light-Emitting Diode）是一种外加电压从而渡过电流并发出可见光的器件。LED是属于电流控制器件，使用时必须加限流电阻。LED有单个LED和八段LED之分，也有共阴和共阳两种.

LED数码显示管外观及结构如下图所示

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