单片机接口电路
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单片机外围电路
关于单片机外围电路
在当今信息技术发达的时代,单片机外围电路在电子产品中应用广泛。
形成电
子计算机等电子产品的基本框架,是一种由经过集成的半导体元件组成的外围系统的电路。
单片机外围电路的结构特点是,它由来自存储器和外部输入/输出设备的各个
端口连接而成,具有扩展着输入和输出逻辑端口的功能。
由于这种结构具有便携性、灵活性和兼容性,因此在工业设备、控制器和家用设备中广泛使用,在电子应用中具有广泛的用途。
单片机外围电路的主要功能由输入和输出部分来实现,它们共同构成外围电路
系统,以支持多种设备的工作。
输入部分,一般有时钟、计数器、定时器、复位电路等,实现单片机中的触发控制。
输出部分提供适当的脉冲信号,实现单片机数据和时钟信号的输出,控制外围设备的运转。
单片机外围电路在应用上具有诸多优越性,例如可靠性好,外围电路由容许芯
片和元件组成,每个元件都被严格测试,能够满足单片机在振荡运行中机械和热变化的要求。
另外,因其结构灵活,可以根据实际应用的需要,设计出不同的外围信号接口,从而有效保障应用的正常正确性。
此外,单片机外围电路与单片机一起构成的完整系统,可大大降低设计工作的复杂性和费用。
总的来说,单片机外围电路在电子器件工程领域具有广泛应用价值,是实现计
算机及其他电子产品顺利实现的必备元件,未来将更加发挥它的重要作用。
单片机外接键盘电路一、原理简介键盘接口电路是单片机系统设计非常重要的一环,作为人机交互界面里最常用的输入设备。
我们可以通过键盘输入数据或命令来实现简单的人机通信。
在设计键盘电路与程序前,我们需要了解键盘和组成键盘的按键的一些知识。
1. 按键的分类一般来说,按键按照结构原理可分为两类,一类是触点式开关按键,如机械式开关、导电橡胶式开关等;另一类是无触点式开关按键,如电气式按键,磁感应按键等。
前者造价低,后者寿命长。
目前,微机系统中最常见的是触点式开关按键(如本学习板上所采用按键)。
按键按照接口原理又可分为编码键盘与非编码键盘两类,这两类键盘的主要区别是识别键符及给出相应键码的方法。
编码键盘主要是用硬件来实现对键的识别,非编码键盘主要是由软件来实现键盘的识别。
全编码键盘由专门的芯片实现识键及输出相应的编码,一般还具有去抖动和多键、窜键等保护电路,这种键盘使用方便,硬件开销大,一般的小型嵌入式应用系统较少采用。
非编码键盘按连接方式可分为独立式和矩阵式两种,其它工作都主要由软件完成。
由于其经济实用,较多地应用于单片机系统中(本学习板也采用非编码键盘)。
2. 按键的输入原理在单片机应用系统中,通常使用机械触点式按键开关,其主要功能是把机械上的通断转换成为电气上的逻辑关系。
也就是说,它能提供标准的TTL 逻辑电平,以便与通用数字系统的逻辑电平相容。
此外,除了复位按键有专门的复位电路及专一的复位功能外,其它按键都是以开关状态来设置控制功能或输入数据。
当所设置的功能键或数字键按下时,计算机应用系统应完成该按键所设定的功能。
因此,键信息输入是与软件结构密切相关的过程。
对于一组键或一个键盘,通过接口电路与单片机相连。
单片机可以采用查询或中断方式了解有无按键输入并检查是哪一个按键按下,若有键按下则跳至相应的键盘处理程序处去执行,若无键按下则继续执行其他程序。
机械测量中旋转编码器与单片机的通用接口技术分类:微处理器与DSP | 2009-03-12南昌大学自动化系郭敏初始化程序为:void ECT_initial(void) //ECT初始化{DDRT_DDRT1=0; //置PT1(IOC1)脚为输入TIOS_IOS0=0;TIOS_IOS1=0; //通道1为输入捕捉TCTL4=0b00001101; //通道1为任何沿捕捉TSCR1_TEN=1; //计数器1使能ICOVW_NOVW1 = 1; //保护ICPAR_PA1EN = 1; //脉冲累加器使能}在每一控制周期开始时,MC9S12DG128读取脉冲累加器中的数值(average[5]),然后与前5个控制周期的脉冲累加器值求和(all_speed)再求平均值,做为当前速度反馈值(speed)。
程序流程图如图3所示。
图3 直流电机测速流程图计数速度的测试采用以下两种方法对电机测速部分进行测试:1)让智能车在赛道上行驶,每20ms将赛车当前速度值通过SCI串口发送到上位机上,并利用串口调试器进行监控。
对正好在一圈当中赛车行驶的速度值进行累加求和,再乘以20ms,得到的总行驶距离约为27m,而模拟赛道总长约为26m,两者的相对误差不到4%。
这说明,速度传感器测量基本准确。
2)直流电机空载运行时,改变脉冲捕捉方式,在上升沿、下降沿和任何沿捕捉方式间进行切换。
不改变驱动电机占空比设置,理想情况下,单位时间内捕捉的脉冲数满足:上升沿获取下的脉冲数=下降沿获取下的脉冲数=任何沿获取下的脉冲数/2。
在脉冲捕捉方式不变的情况下,改变PWM信号占空比(即改变速度给定值),检测的速度值与占空比近似成线性比例关系。
以上间接说明脉冲检测的可靠性。
ISP下载线与AT89S525的接口
AT89S52支持在线编程的功能,使得编程和调试更加方便了,下面是实现这一功能与AT89S52单片机的电路连接方法,其接法如下图;
AT89S52单片机与下载线插座接法图
引线说明:
VCC表示接到+5V的电源;
接地符号表示接;
P15表示接到AT89S52单片机的P1.5口;
同理P16接P1.6,P17接P1.7;
RESET接单片机的复位端。
下载线的内部结构
下载线的内部结构如下图
下载线的内部结构图
说明:CONTER 25 是一个25针的RS232并口插头,接到电脑后面的RS232并口上,如果电脑没有RS232并口,可以买一条USB转RS232线连接到电脑的USB口;HEADER 5X2 是一个双排针,它和电路板上的P-DOWNLOAD 接口通过一跟对接线连在一起。
单片机硬件电路设计(二)引言概述:单片机硬件电路设计是嵌入式系统开发中非常重要的一环。
本文将介绍单片机硬件电路设计的相关内容,包括输入输出接口设计、时钟电路设计、电源电路设计、存储器电路设计和外围电路设计。
正文:1. 输入输出接口设计- 确定需要的输入输出接口类型,如GPIO、UART、SPI等。
- 根据系统需求,选择合适的IO器件,如电平转换芯片、阻抗匹配电路等。
- 进行引脚分配,保证输入输出信号的正常传输。
- 根据实际使用情况,添加辅助电路,如防抖电路、滤波电路等。
2. 时钟电路设计- 根据单片机型号和需求,选择适当的时钟源。
- 设计时钟电路,包括晶振、时钟源输入电路以及相应的滤波电路。
- 考虑时钟信号的稳定性和可靠性,添加必要的降噪电路。
- 若需要系统时钟分频,设计合适的时钟分频电路。
3. 电源电路设计- 确定单片机的供电方式,如直流电源、稳压电源等。
- 设计电源输入电路,包括滤波电路、过压保护电路等。
- 根据单片机工作电压要求,选择适当的稳压电源或降压电路。
- 添加电池电压监测电路,实时监测供电电压并预警。
4. 存储器电路设计- 根据系统需求,选择合适的存储器类型,如RAM、ROM、Flash等。
- 设计存储器接口电路,包括地址线、数据线和控制信号的连接电路。
- 根据存储器的读写速度要求,设计合适的使能信号和时序电路。
- 添加存储器保护电路,防止意外写入或读取。
5. 外围电路设计- 根据系统需求,设计外围电路,如LCD显示屏驱动电路、按键输入电路等。
- 考虑外围电路与单片机的接口和兼容性。
- 通过添加电平转换器和驱动器等电路,保证外围设备的正常工作。
- 添加外围电路检测电路,实时监测外围设备的状态。
总结:单片机硬件电路设计是嵌入式系统开发中必不可少的环节,涉及到输入输出接口、时钟电路、电源电路、存储器电路和外围电路的设计。
通过合适的硬件电路设计,可以提高系统性能和稳定性,实现项目的顺利运行。
单片机原理及接口技术复习要点一、单片机原理:1.单片机的定义:单片机是一种集成电路芯片,具有处理器核心、存储器、输入输出接口和时钟电路等功能。
2.单片机的特点:小巧、低成本、低功耗、易编程、易扩展。
3.单片机的组成:-中央处理器(CPU):负责执行指令和进行运算。
-存储器:包括程序存储器(ROM)和数据存储器(RAM)。
-输入输出(I/O)接口:用于和外部设备进行数据交互。
-时钟电路:提供计时和同步信号。
4.单片机的工作原理:根据存储在ROM中的程序指令进行运算和控制,通过输入输出接口与外部设备进行数据交互。
二、接口技术:1.串行通信接口:-串行通信定义:通过串行方式发送、接收数据的通信方式,包括同步串行通信和异步串行通信。
-USART(通用同步/异步串行接口):用于实现串行通信,主要包括波特率发生器和数据传输控制寄存器。
-SPI(串行外设接口):用于与外部设备进行串行通信,包括主从模式、全双工传输和多主机系统等特点。
-I2C(串行二进制接口):用于实现系统内部的各个模块之间的串行通信,主要包括总线数据线(SDA)和总线时钟线(SCL)。
2.并行通信接口:-并行通信定义:同时传输多个数据位的通信方式。
-并行输入输出口(PIO):用于与外部设备进行并行通信,主要包括输入寄存器和输出寄存器。
-扫描输入输出(SIPO):用于通过一条串行线同时将多个输入信号引入单片机。
3.模数转换接口:-模数转换器(ADC):将模拟信号转换为数字信号,常用于采集模拟量信号。
-数模转换器(DAC):将数字信号转换为模拟信号,常用于输出模拟量信号。
4.脉冲宽度调制(PWM):-脉冲宽度调制定义:通过调节脉冲的宽度来控制信号的幅值的技术。
-PWM的应用:常用于控制电机的转速、控制LED的亮度等。
5.中断技术:-中断定义:当特定事件发生时,暂时中断正常程序的执行,转而执行特定代码,处理事件。
-中断的优先级:可以设置多个中断的优先级,高优先级的中断可以打断低优先级的中断。