stc89c52单片机范文1
关键词：智能循迹小车；直流电机；红外光电传感器
中图分类号：TP18文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2011)31-00000-00
随着计算机和信息技术的飞速发展，智能技术的开发受到越来越广泛的重视，其开发速度也在快速增加。由于智能化的程度越来越高，使得其应用范围也在不断的扩展。与此同时，机器人技术的发展势头迅猛,其应用领域众多，智能循迹小车就是机器人技术与智能控制技术相结合的一个应用典范。通俗来讲，智能循迹小车就是智能机器人的另一种形式，它用轮子代替了机器人的双腿，因而在机械设计和电路方面都要比智能机器人简单，另外，其控制系统和智能机器人相比也较为简单，可是其对行车速度和行驶方向的配合则要求较严格，它首先通过传感器获取目标道路信息，然后结合智能车当前的行驶状态智能地做出决策，对其行驶方向与行车速度进行调整，从而达到准确快速跟踪道路的目的。本文介绍了一种基于STC89C52单片机为控制核心的智能循迹小车的设计，该智能小车能自动沿黑色固定轨迹运行。
1 智能循迹小车总体硬件结构设计及工作原理简介
1.1 智能循迹小车总体硬件结构设计
本设计中，智能循迹小车是由主控制模块、循迹模块、电机驱动模块、电源模块和其他电路组成，其总体硬件结构框图如图1所示。
图1 智能循迹小车总体硬件结构图
在本设计中，是以STC89C52为主控模块，采用模块化设计的方法，以红外光电传感器作为循迹模块，并采用L293D芯片控制输出直接驱动直流电机作为电机驱动模块。电源模块用4节1.5V的电池供电，经L7805稳压模块后，输出电压稳定在+5V,从而向各个模块供电。
1.2 智能小车工作原理简介
本设计中，循迹指的是小车在白色地板上沿着2cm宽的黑线行走。红外传感器的发射管发出红外线，由接收管接收。同时，接收的物理量被转化成电信号，经过信号放大电路处理，由单片机的P0，P1，P2口输入，经过处理后，信号由P20，P21，P22,P23，P24，P25口输出给电机驱动电路的L293D芯片，从而达到驱动小车行走和循迹的目的。循迹时，由于红外线在白色地板和黑线上的反射系数不同，所以可以根据三极管接收红外线的强弱来决定小车的走向。本设计采用三对红外传感器，采用“一字型”[1]分布。中间传感器接收不到反射回来的红外线，而左右两个传感器能接收到反射回来的红外线，则小车直线前进；当左边和中间（或只有左边）的传感器接收不到反射回来的红外线，只有右边传感器能接收到时，说明小车向右偏离黑色轨道，则小车向左转动；同理，当中间和右边（或只有右边）的传感器接收不到反射回来的红外线，只有左边传感器能接收到时，说明小车向左偏离黑色轨道，则小车向右转动，从而实现自动循迹。本设计中红外传感器离地面垂直距离为8cm，能在没有强烈日光干扰或在有日光灯的房间里，完全能满足探测要求，具有很好的可靠性与抗干扰能力[2,3]。
2 智能循迹小车所用芯片器件简介
上文已经介绍，本设计一共分为主控制模块、循迹模块、电机驱动模块和电源模块等模块。下面对主要模块的工作原理作简单说明。
2.1 主控模块STC89C52简介
该模块是整个设计的大脑。传感器的输出端SEN1，SEN2，SEN3将信号通过P1.0，P1.1，P1.2口输入单片机，经过处理后，由P20, P21,P22, P23，P24，P25口输出给L293D的EN1, EN2, IN1, IN2, IN3, IN4引脚，从而完成对小车的控制。该模块的主要由STC89C52单片机及其电路组成，如图2所示。
图2 STC89C52单片机个引脚图
本设计中，STC89C52芯片的40引脚VCC接+5V电源，20引脚GND接地。18引脚XTAL1和19引脚XTAL2接在频率为11.0592MHZ的晶振上，并接了20PF的电容。9引脚RST外接复位电路，为单片机提供上电复位。作为P3口的第二功能，10引脚P3.0和11引脚P3.1被作为单片机的通信端，即串行输入口和串行输出口，用以完成程序下载所需。1引脚P1.0，2引脚P1.1，3引脚P1.2分别和三对红外传感器的输出端SEN1，SEN2，SEN3相连，以完成电信号的输入。21引脚P2.0，22引脚P2.1，23引脚P2.2，24引脚P2.3，25引脚P2.4，26引脚P2.5分别和L293D芯片的EN1，EN2，IN1，IN2，IN3，IN4引脚相连，以完成将经过单片机处理过的信号输入给电机驱动电路。
2.2 TCRT5000红外光电传感器模块简介
本设计中，采用三对TCRT5000型号的红外光电传感器。这三对传感器呈均匀“一字型”分布。这种方法检测连贯简单，程序控制算法简单，使小车控制稳定。但是这种均匀一字型分布不利于对弯道信号采集的准确性。图3为其中一对传感器及其电路的原理图。
图3TCRT5000传感器电路图
TCRT5000型红外光电传感器由一个高发射功率的红外光电二极管和一个接收红外线的高度灵敏的光电三极管（NPN型）组成。其中滑动变阻器R3是一个蓝白电位器，通过调整R3的阻值从而达到调整光敏三极管对反射光的灵敏度。
红外发射二极管不断的发射出红外线。当反射回来的红外线强度足够大时，光敏三极管饱和，则该模块输出为高电平；当反射回来的红外线强度不够大或者没有反射回来红外线时，光敏三极管一直处于关断状态，则该模块的输出为低电平。光敏三极管除了具有将光信号转换成电信号的功能外，还具有对电信号放大的功能。
2.3 电信号放大模块简介
传感器所产生的电信号较为微弱，不能作为单片机的输入，因此要接一个放大电路进行处理。本模块采用SN74HC04N芯片及其电路用作放大电路。
SN74HC04N芯片的引脚图如图4所示。
图4 SN74HC04N引脚图
首先，SN74HC04N芯片内部有六组相同的反相器。因此，当三组红外传感器产生的电信号传给SN74HC04N后，会变成与其相反的电平。本设计中，引脚1, 3, 5为红外传感器输入SN74HC04N芯片的接口，引脚2, 4, 6为经SN74HC04N处理后的输出口，对应图2中SEN1，SEN2，SEN3这三个接口。另外，74HC04N内部有6个施密特触发器电路。施密特触发器的重要特点是能够把缓慢变化的输入信号整形成边沿陡峭的矩形脉冲。同时，施密特触发器还可以利用其回差电压来提高电路的抗干扰能力。
2.4 电机驱动模块简介
图5电机驱动模块图
本模块选用L293D芯片进行控制。该芯片驱动方式比较简单，直接驱动两个直流电机。控制每一路电机，都有三个信号，分别为EN1，IN1，IN2和EN2，IN3, IN4。这六个引脚分别同STC89C52单片机的P2.0～P2.5口相连。这里芯片的工作电压为+5V。本设计中，采用两个输出控制一个电机的方式。即OUT1和OUT2控制电机1，OUT3和OUT4控制电机2。上图中的D1～D8为箝位二极管。电机在停止的瞬间会产生一个逆向的电流，切割磁场后会产生一个逆向的电动势。设置这些箝位二极管，就是为了防止逆电动势烧坏芯片，从而它们起到保护作用。
3 智能循迹小车的软件设计
单片机完成对智能小车的自动控制功能，主要是执行相应软件来实现。本设计中，利用结构化设计方法，采用C语言实现相应功能软件。下面对程序中的主要几个功能模块进行说明。
3.1 主程序函数
void main(void)
{
delay(10);
while(1)
{
switch( sensor_inp() )
{
case 0x02:forward(); break;
case 0x04: turn_left(); break;
case 0x01: turn_right(); break;
default:
break;
}
}
}
程序开始，进入主函数。调用延迟函数delay（），用以使系统达到稳定状态。在KEIL软件下进行断点运行，测得这里的delay(10)在11.0592MHz的晶振下可以延迟100ms。之后进入while循环，条件始终为真，表示小车将一直运行while函数中的语句，直至外界迫使小车停下。在switch分支语句中，case 0x02将使程序跳转至forward();，其中0x02即为二进制的00000010，这表示三个传感器中，只有中间的传感器输出的是高电平，左右两个传感器都输出低电平，故小车沿直线行走。case 0x04将使程序跳转至turn_left();,其中0x04即为二进制的00000100，这表示三个传感器中，只有左边的传感器输出的是高电平，中间和右边的传感器输出的均为低电平，故小车左拐。case 0x01将使程序跳转至turn_right();,其中0x01即为二进制的00000001，这表示三个传感器中，只有右边的传感器输出的是高电平，左边和中间的传感器均输出低电平，故小车右拐。
3.2 小车前进子程序模块
void forward()
{
IN1=1;
IN2=0;
IN3=1;
IN4=0;
EN1=1;
EN2=1;
}
该程序中，L293D芯片的两个使能端EN1和EN2一直保持高电平。IN1=1，IN2=0说明右边电机向前转动；IN3=1，IN4=0说明左边电机也向前转动。故两个电机同时向前转动，从而驱动小车向前行进。
3.3 小车左转子程序模块
void turn_right()
{
IN1=1;
IN2=0;
IN3=0;
IN4=0;
EN1=1;
EN2=1;
}
该程序中，使能端EN1和EN2仍然保持高电平。IN1=0，IN2=0，表明右边电机向前转动；而IN3=0，IN4=0，说明左边电机不动。左轮不转右轮转，这样就实现了小车向左转
3.4 小车右转子程序模块
void turn_left()
{
IN1=0;
IN2=0;
IN3=1;
IN4=0;
EN1=1;
EN2=1;
}
该程序中，使能端EN1和EN2仍然保持高电平。IN1=0，IN2=0表明右边电机停止不转动；IN3=1，IN4=0说明左边电机向前转动。右轮不转左轮转，这样就实现了小车右转。
3.5 延时子程序模块
void delay(int n)
{
unsigned char i,j,k;
for(i=n;i>0;i--)
for(j=50;j>0;j--)
for(k=100;k>0;k--);
}
该延时子程序主要是让系统初始化到最佳状态。经由KEIL软件的断点测试，在晶振频率为11.0592MHz时，当n = 10时，可延时100ms。
4 总结
本文提出了一种基于STC89C52单片机为控制核心的智能循迹小车的设计方案，该方案以红外传感器作为路径信息采集手段，以L293D芯片来控制并驱动电机运行，最终实现了小车在固定轨迹上自动循迹运行。该方案总体来说，比较简单，成本低且易于实现，但也存在缺陷，如传感器的“一字型”均匀布局使得小车在弯道行驶时可能会出现误差，另外，小车循迹过程中会出现“蛇形摆动”问题，这些问题都还有待于改进。
参考文献：
[1] 周斌,李立国.智能车光电传感器布局对路径识别的影响研究[J].产品世界,2006(9):139-140.
[2] 吴建平,殷战国.红外反射式传感器在自主导航小车中的应用[J].中国测试技术,2004(6):21-23.
[3] 杨永辉.智能小车的多传感器数据融合[J].现代电子技术,2005(6):3-6．
[4] 高月华.基于红外光电传感器的智能车自动循迹系统的设计[J].光电技术应用,2009(2):1-5.
[5] 何立民.基于HCS12的小车智能控制系统设计[J].单片机与嵌入式系统应用,2007(3):51-53,57．
stc89c52单片机范文2
关键词：STC89C52单片机；防火卷闸门；模块设计
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）30-0005-02
1 系统整体设计概述
1.1 系统整体设计方案及框图
本系统是一整套火灾报警系统中的子系统部分，在设计过程中，需要考虑防火卷闸门控制器与系统其它火灾探测、火灾报警装置的联动效应。具体来说，系统主要由火灾探测装置、火灾警报装置和卷闸门电机控制端三个部分构成，每个部分有具体的控制电路，各电路模块在STC89C52单片机的中枢控制下实现整体功能。系统设计如图1所示。
如图所示，该系统由三个子模块构成，能够在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量等物理量，通过温度、烟雾传感器等火灾探测器转变为电信号，传输给火灾报警控制器，并同时引发卷闸门电机联动控制装置，实现卷闸门的上升、下降等控制，从而实现对火患的隔离和屏蔽。
1.2 系统功能概述
根据系统设计框图，可将整套系统的功能概述为以下几部分内容。
1.2.1 火灾探测装置
主要由温度传感器和气体传感器构成，用来完成对火灾现场温度和烟雾信号的实时监测。
1.2.2 火灾警报装置
由火灾指示灯和火灾警报器构成，在火险发生的时候起到亮灯闪烁和发声报警指示的提醒效果，在本系统的设计中还加入了温度常态下的指信号灯，当现场内没有火险的时候，可以用作安全指示的作用。
1.2.3 卷闸门控制装置
当现场内有火险发生时，除了必要的火灾指示用以体现大楼内的人群及时疏散，还需要增加卷闸门控制装置用以对火险进行短暂的控制，而本系统以卷闸门的上升、下降实现相应的功能。因此，卷闸门控制装置也是本系统设计的核心部分。
综上所述，在本系统的实际设计中，火灾探测装置和警报装置采用以单片机为核心的控制电路构成，通过采用感烟、感温传感器对楼层内实时的温度和烟雾信号进行采集，并将采集到的信号传送给单片机，并由单片机比较判断是否有火险发生，如果有火险发生，则启动警报装置，同时实现对卷闸门的联动控制。
2 系统硬件模块设计
2.1 STC89C52单片机最小系统模块
本系统的核心控制器采用STC89C52单片机结合外界辅助电路构成。STC89C52单片机是一个低功耗高性能CMOS8位单片机，共有40个引脚，基于高密度、非易失性存储技术生产，结合8位微处理器和Flash存储技术构成功能强大单片微处理器，可提供许多高性能低价位的系统控制应用场合，完全能够满足系统设计的需求。而应用STC89C52单片机构成系统核心电路时，需要设计最小系统模块电路，在本设计中，最小系统模块电路主要由复位电路、晶振电路构成，其中，单片机的18、19引脚外接晶振电路，9引脚外接复位电路。
2.2 温度检测模块
本系统的温度检测芯片采用DS18B20温度传感器，具体电路设计中采用上拉电阻与温度传感器连接的方式实现，并将检测到的温度信号反馈给单片机的P1.3引脚。
2.3 烟雾检测模块
本系统的气体烟雾检测电路模块采用TGS-202气体检测传感器芯片，在电路设计中将传感器的输出端子通过接插件与单片机的P1.0引脚相连，当现场烟雾浓度超过上限时，系统报警。
2.4 时钟指示模块
本系统的时钟模块主要用于提供准确的现场时间，一旦发生火灾，能够为后期的调查取证提供时间参数。在具体的设计中，采用DS1302时钟芯片外接电路构成。DS1302在工作时需要外接晶振电路，该晶振可选择32 kHZ以上的晶振构成，其RST、SCLK和I/O三个引脚分别与单片机的P3.5、P3.6和P3.7三个端口相连。
2.5 火灾报警模块
发生火险的时候，火灾报警是必不可少的电路部分。在本系统设计中，我们采用扬声器外接放大电路并与单片机引脚连接实现。具体的电路设计为：单片机的P3.7引脚与三极管相连，并由三极管的集电极与扬声器引脚连接，当有火灾发生时，温度传感器检测的信号反馈给单片机，并由单片机处理后，向P3.7引脚输出一个高电平，引发9013导通，扬声器发声提示火险发生。
2.6 火灾指示灯模块
本系统中设置了2个LED用来对火灾情况进行指示，一个为没有发生火险时的常态指示灯，另一个为发生火险时的超温报警指示灯。该电路模块中的两个指示灯分别与单片机的P2.0和P2.1端口相连，LED的阴极连接地。当有火险发生时，单片机的相应端口输出高电平使得LED点亮发出指示效果。
2.7 按键电路模块
该系统主要包含三个按键，分别为温度/时间选择设置键、温度/时间增减控制键、卷闸门方位控制按键。三个按键分别与单片机STC89C52的P2.3、P2.4、P3.2相连，在具体设置时，通过调整选项按键可以对温度和时间进行设置，同时可以调整温度的报警上限值。而卷闸门方位控制键主要实现对卷闸门中停位置的人工控制，防止由于系统故障导致的卷闸门上升、下降功能失控。
2.8 显示电路模块
本系统的显示电路模块主要用于显示时间和温度信息，主要由LCD1602液晶显示器构成。在具体链接的时候要注意，LCD1602的相关引脚需与单片机的引脚相连，才能有显示的效果。
2.9 防火卷闸门控制模块
本系统采用单片机输出端口与电机控制输入端相连的方式对防火卷闸门电机电路进行控制。当温度超过设定上限时，报警电路报警同时单片机P1.6端口对电机正转输出相应信号，使得卷闸门电机正转，卷闸门下降关闭；当温度没有达到上限时，单片机P1.7端口对电机反转输出相应信号，使得卷闸门电机反转，卷闸门上升开启。经过上述设计后，系统的硬件原理如图2所示。
3 系统软件设计
3.1 系统软件设计思路
整套系统在工作时，处于实时监测状态。具体来说，当系统监测到气体、温度等信号超过火灾报警预设值上限时，便会自动启动报警装置，火灾指示灯点亮、蜂鸣器响，防火卷闸门在单片机的控制下，开始下降，一直下降到预设位置后，停止。反之，当现场的气体、温度信号没有达到火灾报警超限信号预设值时，防火卷闸门会自动上升。此外，可通过人为按键控制，调节防火卷闸门的上升、下降和现场温度超限预设值等信号。总体来说，系统的软件设计思路较为简洁，对卷闸门的控制也能够满足一般火灾现场隔离火情的需求。
3.2 软件主程序流程图
本系统的主程序设计流程图如图3所示，不难发现整个程序的设计以“动态监测”作为主体思路。在实际工作中，系统初始化后，便开始实时监测现场的温度、气体参数，并与预设的上限值进行比较，若现场环境参数超过预设值时，蜂鸣器响，火警指示灯亮，防火卷闸门下降。同时，系统会自动实时监测现场的温度、气体信号值，并与预设值比较，倘若现场火情继续恶化，防火卷闸门继续下降，并到预设的下限位置，若现场火情好转，温度、气体信号值低于预设值，则防火卷闸门开始上升，从而实现对卷闸门的自动控制。
4 结 语
本文详述了一种基于STC89C52单片机的防火卷闸门控制器的设计，给出了详细的硬件设计思路、电路原理图和软件设计流程图，总体来说，相应的研究成果符合预期设想。将单片机用于防火卷闸门控制电路的设计中，能够使电路变得更为简单、轻巧，且功能多样化，能够满足一般民用建筑的防火隔离需求。然而，本设计也存在一些缺陷，例如，系统仅实现了对防火卷闸门的闭合、开启监测和控制，没有实现对防火卷闸门中停位置、中停时间的精确控制，因此，相应的精细化研究仍有待进一步深入。
参考文献：
[1] 唐颖.单片机原理与应用及C51程序设计[M].北京：北京大学出版社，2009.
stc89c52单片机范文3
中图分类号：D425 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）13-0307-01
在中国传统的医学当中有望、闻、问、切四种诊断方法，其中的切就是切脉。在传统中医里经常能看到医生给病人把脉，然后通过病人脉搏的特征来诊断病人的身体情况，在中国传统的中医“望闻问切”四诊中，脉诊占有一个非常重要的地位，脉诊则是其中最有特色的中国传统医学的诊断方法，脉诊历史悠久，内容丰富，而且脉诊因为其绿色非侵入性的诊断手段和方法，得到了广大中外人士的关注。但因为中医是靠中医医生用手指按住病人手腕动脉，通过医生自我的感知来获取脉搏信息，所以传统的脉诊方法虽然具有简单易行，对病人身体没有任何损害的特点，但是这种主观性太强的脉诊方法在科技日益发达的今天明显不具有客观性与可靠性。首先，把脉只是依靠医生手指的感觉来诊断病人脉象是否紊乱，这种方式过于依赖于医生本身的素质与能力，而且很难避免许多医生在诊断过程中出现主观性失误，进而直接影响到了医生以及病人对于脉象的一种判断；其次，把脉非常需要技巧，并且特别注重把脉者的注意力，所以这种技巧非常难以把握。所以脉诊因为其太过注重于医生本身的素质与判断力，从而对脉诊的准确性与可靠性造成了非常大的影响，也因此原因让中医当中占有非常重要地位的脉诊始终无法在全世界范围内得到快速的发展与普及[1]。所以在科技高度发达的今天，将传统的脉诊与科技结合起来，不仅可以大大的提高脉诊的准确性与可靠性，因为集成技术的飞速发展，也能使脉诊更为方便。这对于脉诊这一中华民族古老的诊断手法在全世界的发展与普及无疑使一个非常大的助力。在现代的医院中也经常有护士查房的时候给住院的病人把脉，方法就是用手指放在病人手腕的动脉处，通过自己的感知来记录病人一分钟以内脉搏跳动的次数。但是为了节省时间，护士把脉通常只进行十秒钟，然后将十秒钟内病人脉搏的跳动次数乘以六，从而得到病人一分钟内的脉搏跳动次数。这样做的误差无疑是非常大的，所以为了提高脉搏测量的准确性，许多种类的脉搏仪就被运用到了医学当中，从而开辟了一条全新的医学诊断方法[2]。因为传统中医脉搏测量是一种技巧性很强且难以掌握的专业问诊手段，为了使脉搏测量变得更为简单易行，于是有人设计了一种基于单片机的脉搏计，世界上第一台脉搏仪是杠杆式的，是由Vierordt在1860年发明的，虽然发明至今有100余年了，但是在中国国内则是到了二十世纪五十年代才首次将脉搏仪运用到了脉搏的诊断方面.在近20年内，单片机得到了飞速的发展，并且因为集成技术的日益成熟与发展，单片机也更为小巧且功能也更为强大。而基于脉诊，最重要的就是检测人体的脉搏，所以单片机脉搏计能够很好的解决传统脉诊的缺陷。所以基于单片机的脉搏计对于人们在日常生活中随时随地把握自己的脉搏，掌握自己身体的健康具有重要的意义。
本文将研究一下基于单片机的脉搏计的整个系统结构与原理，单片机脉搏计是利用光电传感器将脉搏变化所引起的光信号转化为电信号后再将这些光信号转化而来的电信号用单片机来进行分析、处理并且显示的装置。需要单片机具有以下功能：一、因为外部芯片的扩展过多以及信号传输过程中可能会对信号产生干扰，使信号失真。所以要求单片机具有很强的抗干扰能力与稳定性。二、在脉搏测量的时候要求显示一段时间内人体的脉搏次数，所以此单片机需要有定时器功能。三、在脉搏的测量过程中有可能会使单片机产生误差，所以要求单片机能支持ISP在线编程，使得维护更为方便。四、由于设计当中需要实现实时数据的处理，所以要求单片机具有很快的运行速度。五、性价比要高。在以上五点的要求下，很多的脉搏计选择了STC公司的STC89C52单片机。那么以下就分析下基于STC89C52单片机的脉搏器结构。首先，光电传感器在各种光电检测系统中都扮演着重要的角色，也是系统中的关键元件，它的作用是将各种光信号，比如可见光、紫外光以及红外光转换成电信号[5]。根据要求，需要传感器具有以下功能：一、初始信号为人体脉搏引发的光强变化，所以要求传感器对光反应灵敏。二、初始信号非常的微弱，非常容易受到周围环境因素的干扰，所以传感器要具有抗干扰能力。三、作为脉搏信号的检测元件，必须具有非常好的稳定性。基于以上三点设计要求，采用的是光电传感器中最常见的红外发光二极管做红外发射二极管和光敏三极管做红外接收三极管，完全符合设计的要求。其次，为了使测量脉搏的过程与结果更加方便与直观，需要用显示器显示测量过程中的即时信息以及测量完成后的结果，它需要具备以下功能：一、显示器能显示两行字符。二、能有多个显示页面。三、要求在测量的过程中也能即时的显示出测量信息，所以要求显示器能显示即时信息。基于以上三点设计要求，最佳使用的就是LCD1602液晶显示器，既能很好的达到显示的效果与目的，并且相比较其他的显示器而言，本设计中所使用的LCD1602液晶显示器有以下几个优点：显示质量高；，操作更加方便；体积小、重量轻；功耗低。
光电式传感器分为反射式与透射式两种。当手指置于传感器上方时，从光源发出的光除了有一部分被手指上的组织所吸收之外，一部分被反射回来，其余部分则透射了出来[6]。其中反射式的发射光源与光敏接收器件置于同一边，测试起来会更加的方便，安装使用时便于光路对齐，不受被检物的形状、颜色和材质影响，相比于透射式光电传感器，节省安装使用空间，同时也能够较好的反映出脉搏跳动频率与时间的关系。脉搏信号的采集电路D4为红外发射二极管，Q3为红外接收三极管。R21选择270欧是考虑到了红外接收三极管在感应红外光时的灵敏度要求。同时为了避免手指离开传感器或者突然有较强的干扰光线时对输入端直流电压出现很大变化对结果产生巨大的影响，所以在红外接收三极管两端串联了一个电容C20。测量时，当手指置于传感器上方会出现两种情况，一是无脉期，二是有脉期。当动脉收缩时就进入到了无脉期，在无脉期时手指内的动脉血相比于动脉舒张时少了很多，所以当红外发射二极管发出的红外光照射时就会被手指所阻挡，但是在作为接收器件的红外接收三极管当中还存在有暗电流，在此暗电流的影响下会使得输出电压下降；当动脉舒张时就进入到了有脉期，在有脉期时，因为动脉中充满了血液，所以会降低手指的透光性，透光性降低之后，作为接受器件的红外接收三极管当中的暗电流变小，使得输出电压上升。
本文研究的单片机脉搏计的设计使用的是STC89C51单片机，而随着单片机技术与集成技术的飞速发展，51单片机已渐渐的成为了单片机的主流。利用光电传感器将脉搏跳动引发的光信号转化成电信号再经由相对应的硬件电路与单片机就能够很精确的测量出人体脉搏的跳动次数，再利用单片机本身自带的计时器来计时又能很好的测量出脉搏在一段时间内跳动的频率；最后将单片机外部中断所检测到的脉搏数进行累加并且输入到显示模块进行显示以实现 可视化。
参考文献
stc89c52单片机范文4
关键词：弯道；减速带发电；车辆警示系统；单片机
中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）10-0071-01
1 研究背景
从目前对交通事故的统计分析结果中，可以看出，由于弯道引发的事故比例占据了较高的一部分，造成了巨大的人员、财产损失，对社会造成了一定危害。例如2015年3月2日深夜，河南林州五龙镇小虎山在盘山公路发生一起特大交通事故，造成20人身亡，13人受伤。类似事故数不胜数。
针对该种现象，我国现有的解决措施有：（1）在转弯处放置指示牌，由交通信息牌来提供前方的路况信息。（2）通过安装凸面镜来增大驾驶员视野，该凸面镜在视野不好的环境中，例如雾天、傍晚，效果尤为不明显；且由于长时间暴露在外，凸面镜表面沾满灰尘，看不清凸面镜中的图像。
2 设计原理
2.1 设计思路
本文旨在为公路弯道提供一套完整的、节能的车辆警示系统。结合盘山公路的特点，我们在公路弯道之前两向分别布置具备发电功能的压电减速带，为系统提供一定的能量，同时作为系统启动信号发生装置；其次，我们采用雷达定点检测，用来检测对向来车信号，并将信号传送至系统中央处理器STC89C52单片机进行处理，处理后的信息反馈到信号警示灯，通过警示灯警示驾驶员。
2.2 设计方案
2.2.1 系统组成及工作原理
系统组成及工作原理框，系统的主要功能是警示驾驶员在弯道转弯行驶时注意安全，控制行驶速度，从源头上预防交通事故。在转弯处的两向分别放置监测警示系统，每边控制一个警示灯。采用压电传感器作为系统开关元件，用雷达对车辆进行检测。当其中一方有车辆通过减速带时，压力作用于减速带一侧压电发电片，通过变换电路将其转换为脉冲信号送单片机STC89C52进行处理，启动系统。雷达启动工作后，检测到驶向转弯处的车辆时，则将处理结果通过单片机STC89C52发送到对方系统；如果是离开转弯处的车辆，压电片仅起发电作用，则不发射任何信息。对方系统接收到信号后，控制警示灯闪烁 以提示驾驶员注意安全会车。在转弯处，如果只有同方向行驶的车辆出现时，警示灯保持持续亮状态，不闪烁（如图1）。即当有一组车辆同时同方向经过转弯处时，警示灯不闪烁。
2.2.2 减速带及压电发电片
（1）减速带。减速带采用普通减速带橡胶材料，压电发电片沿着减速带横向布置，由压电片直径可以计算，横向可以布置175个陶瓷压电发电片，纵向采用V字形布置两排压电片，不仅大大提高发电效率，而且提高了系统的准确性。即系统不会因左右两边压电片都被压时而产生错误的信息，只有压一边时系统才启动。减速带具有方向性，进入警示区时压第一个减速带的第一个压电片时启动系统进行警示，离开警示区时压第二个减速带的第一个压电片时不产生警示，不启动系统。避免了离开警示区时压压电片还会产生警示，造成系统错乱。（2）压电发电片。按照电压的高低把多个陶瓷按要求方向将相同的压电陶瓷以并联或者串联的方式经过高频大功率二极管接入蓄电池或者储能电容[2]。
2.2.3 STC89C52单片机信号处理
监测系统对车辆信号的处理及传输控制采用STC89C52单片机，该单片机是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器，寻址方式简单，I/O口驱动能力强，电路简单，便于开发。STC89C52单片机在掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止，稳定可靠。STC89C52抗干扰能力强， 含有看门狗定时器，可以有效地防止程序失控。
3 创新特色及优势
（1）系统体积小，功耗低，抗干扰能力强，节能环保，可自发电；（2）系统稳定可靠，成本低，且可大大提高盘山公路行车安全性；（3）系统产生的意义重大，可减少交通事故发生率。
据不完全统计，每年因盘山公路弯道发生的车辆侧翻、相撞造成的直接人员伤亡达和经济损失巨大，采用本系统，可以直接减少弯道交通事故导致的人员伤亡和经济损失。
参考文献
[1]陈金山.山区公路弯道路段车辆行驶特性及安全对策研究.重庆大学，2013.
stc89c52单片机范文5
摘 要：虽然电视、手机、互联网等媒体和各种便携式娱乐设备已经普及到千家万户，但传统的收音机在丰富的娱乐媒介中任然占有重要地位。随着信息化的发展，收音机逐渐数字化，集成化，而且成本越来越低，这使得在各种设备中嵌入收音机的现象更加普遍。本设计采用宏晶科技生产的8位微控制器STC89C52来控制数字收音机模块TEA5767，构成一个FM数字收音机系统。
关键词：调频；收音机；数字式；设计
TEA5767系列单片数字收音机就被广泛地应用在数字音响，便携式CD、VCD、DVD、MP3、MP4、手机、PDA等数字消费电子系统中。但是该数字收音机芯片与传统的超外差式收音机的调谐原理不太相同，传统的超外差式收音机的固定频率为10.7MZ，而TEA5767系列数字收音机的固定中频为225KHz，由于固定中频不同，锁相环系统的软件控制就有很大的差别。
一、设计方案
本设计是一个数字调频收音机，就是接收这些频率调制的无线电信号，经过解调还原成原信号的电子设备。FM Radio电路一般主要由接收天线、振荡器、混频器、AGC（自动增益控制）、中频放大器、中频限幅器、中频滤波器、鉴频器、低频静噪电路、搜索调谐电路、信号检测电路及频率锁定环路、音频输出电路等组成。本设计就是用单片机控制集成了上述所有FM功能的专用芯片，设计一个数字FM收音机系统。
本设计采用模块化设计，整个系统由控制模块、FM音频模块、电源模块和功放模块组成，系统的整体方案框图如下图1：
二、电路设计
（1）控制模块。
控制模块是本设计的核心，通过电路和向TEA5767芯片写入相关程序，控制部分要实现能够改变收音机的接收频率、工作模式、音量等各项参数的功能。因此必须需要一个微控制器才能达到要求，本设计采用STC89C52单片机作为系统的控制核心。微控制器部分以STC89C52为核心，包括复位电路，晶振电路和按键控制电路。
时钟电路是计算机的心脏，它控制着计算机的工作节奏。单片机允许的时钟频率是因型号而异的，STC89C52典型值为1105926MHZ，本设计采用的就是典型值。单片机STC89C52内部都有一个反相放大器，XTAL1、XTAL2分别为反相放大器输入和输出端，外接定时反馈元件以后就组成振荡器，产生时钟送至单片机内部的各个部件。定时反馈电路一般为石英晶振和电容组成的并联回路。如果振荡器已起振，则在XTAL2引脚上输出3V左右的正弦波。
复位电路设计，计算机在启动运行是都需要复位，使中央处理器CPU和系统中的其它部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。单片机STC89C52有一个复位引脚RST，它是施密特触发输入，当振荡器起振后，该引脚上出现2个机器周期（即24个时钟周期）以上的高电平。使器件复位，只要RST保持高电平，单片机保持复位状态。此时ALE、P0、P1、P2、P3口等都输出高电平。RST变为低电平后，退出复位，CPU从初始状态开始工作。复位以后内部寄存器的初始状态为（SP=07），P0、P1、P2、P3为0FFH外，其它寄存器都为0。它能实现上电复位和手动复位的功能。
（2）无线FM模块。
无线模块选择是本设计的关键，有两种方案可以选择：方案（1）采用无线芯片TEA5767，自己设计电路。方案（2）采用相关厂家生产的TEA5767模块来实现。很显然，第一种方案需要自己设计电路、画PCB和焊接，而TEA5767采用的是FVQFN40（耐热的薄型四脚扁平封装）封装，在短时间内和有限的条件下实现硬件功能的难度相当大。所以本设计采用第二种方案――使用现成的模块。
FM部分采用按照datasheet推荐的应用设计电路图生产的模块。本设计FM模块采用金秋实生产的B20C封装的完整版收音机模块，外接引脚只有10个，开发者只需要关注引脚而不需要关注模块的内部结构，开发方便简单。FM模块的控核心芯片采用飞利浦公司的TEA5767数字立体声FM芯片，该芯片把所有的FM功能都集成到一个用HVQFN40封装的小方块中。芯片工作电压2.5V～5.0V，典型值是3V；RF接收频率范围是76～108MHz，（最强信号+噪声）/噪声的值在60dB左右，失真度在0.4%左右；双声道音频输出的电压在60～90mV左右，带宽为22.5KHz。TEA5767上连接的R2、R3是I2C数据线和时钟线的上拉电阻，C5是天线的匹配电容，天线用30cm左右的铜导线代替。E1是外接天线，C6、C7和R4、R5构成音频输出网络，8脚接地，选择为工作模式。模块10脚接单片机P2.0，模块9脚接芯片P2.1。
（3）电源模块
单片机的供电电压要求是3.8V～5.5V，TEA5767的供电电压要求是2.5V～5.0V。由于收音机模块的应用范围很广，比如手机中就采用3.7V锂电池供电，DVD、电视等系统中则是对220V市电进行变压后供电。本设计中采用7805稳压芯片对系统进行供电，由于这个电源可以很容易得到，设计中不再单独给出。
stc89c52单片机范文6
【关键词】STC89C52单片机；光电开关；人体热释红外；震动传感器；摄像头；12864LCD液晶屏
一、电子狗报警器基本设计思想
本项目采用STC89C52单片机作为控制内核，进行现场总线式多机通信。从单片机控制光电开关、人体热式红外、震动等报警传感器，安在每个居民房间。光电开关安在门上，以实现门磁报警系统功能，人体热式红外传感器安在房间内贵重物品处，一旦有人体靠近，便立即报警，震动传感器安在窗户上，一旦玻璃被打碎，便立即报警。主单片机安在值班室，以12864液晶屏时时显示每个从单片机的现场状态。一旦任何一个房间被盗，从单片机立即将被触发传感器状态发给主单片机，并自动启动蜂鸣器报警与摄像头拍摄，以实现警告盗窃分子与记录盗窃现场的功能，主单片机立即将被盗房间号以及房间的哪一部分被盗等信息通过12864液晶屏显示出来，并触发蜂鸣器报警，提示警卫人员有房间被盗，以便及时将盗窃分子抓获，挽回财产损失。
二、电子狗报警器总体设计框图
新一代单片机为外部提供了相当完善的总线结构，为系统的扩展与配置打下了良好的基础。本设计就采用了比较先进的STC89C52为控制核心，STC89C52采用CHOMS工艺制造，功耗很低。该设计具有实际意义，采用STC89C52主控芯片以及一些常用传感器，成本低，控制简单，系统检测灵敏度高，防盗效果相对完善，对于国内防盗系统领域以及单片机领域可以说是一次大胆的尝试，有利于打破国内此领域被国外垄断的局面，使国民用上自己生产的，物美价廉的产品。所以本设计与实际相结合，现实意义很强。根据目前所学知识，并考虑到本设计要求及性能指标，兼顾可行性、可靠性和经济性等各种因素，确定电子防盗系统主要组成部分的方框图下所示：
图1 电子防盗系统的逻辑设计方框图
三、电子狗报警器基本电路组成与工作原理
（一）主要电路组成
本设计采用52单片机控制。它由单片机最小系统，光电开关传感器，震动传感器，人体热式红外传感器，LCD12864显示设备等部分组成。
1.单片机最小系统
（二）工作原理
用多个52单片机作为主控芯片，采用总线控制结构，进行多机通信。从单片机控制光电开关、人体热式红外、震动等报警传感器，模拟居民房间。数字量光电开关安在门上，直接通过单片机JPIO口驱动，以实现门磁报警系统功能；数字量人体热式红外传感器安在房间内贵重物品处，通过一74LS04与单片机JPIO相连，一旦有人体靠近，便立即报警，模拟量震动传感器安在窗户上，通过一TLC549AD转换芯片与单片机相连，一旦玻璃被打碎，便立即报警；LCD12864通过串行方式与单片机相连，时时显示三个传感器的状态；其他报警装置如蜂鸣器、摄像头则直接用单片机JPIO驱动。主单片机模拟值班室，器件工作原理同从单片机，以12864液晶屏时时显示每个从单片机的现场状态。一旦任何一个房间被盗，从单片机立即将被触发传感器状态发给主单片机，并自动启动蜂鸣器报警与摄像头拍摄，以实现警告盗窃分子与记录盗窃现场的功能，主单片机立即将被盗房间号以及房间的哪一部分被盗等信息通过12864液晶屏显示出来，并触发蜂鸣器报警，提示警卫人员有房间被盗，以便及时将盗窃分子抓获，挽回财产损失。
参考文献：
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[2] 何希才，新型实用电子电路400例，电子工业出版社，2000
[3] 李广弟，单片机基础，北京航空航天大学出版社，2001
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[6]鲁青胶，新颖实用的红外探测防盗报警器[J]，电子技术，1994
[7]鲁青胶，15路人体遥感无线防盗报警器[J]，电子技术，1995
[8]吴英才，林华清，热释红外传感器在防盗系统中的应用[J]，传感技术，2002
