第3章 硬件电路设计

3.1 硬件电路框图

根据设计任务要求，提出如3-1所示的硬件电路组成框图。

扩展的程序存储 8051 D/A 执行机构 键控电路 显示电路 通信电路 4路被测模拟信号 A/D 报警电路 图3-1硬件电路结构框图

设计采用以8051为核心的单片机控制系统，其各个单元模块硬件设计电路分述如下。

3.2单片机系统

设计采用以8051为核心的数字式直流电动机调速控制系统，图3-2给出了

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8051芯片引脚结构。

P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 A1.7 RST/VPD RXD/P3.0 TXD/P3.1 INT0 /P3.2 INT1 /P3.3 T0/P3.4 T1/P3.5 WR /P3.6 RD /P3.7 XTAL2 XTAL1 Vss 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 Vcc P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 EA /Vpp ALE/PROG PSEN P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0

图3-2 8051芯片引脚结构图

单片机采用8051，8位CPU，4KB的ROM程序存储器，256字节的RAM数据存储器，2个16位的定时/计数器，1个全双工异步串行口，5个中断源，两级中断

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优先级的中断控制器，时钟电路，外接晶振和电容可产生1.2MHz~12MHz的时钟频率。

3.2.1 8051的各引脚功能

P1.0~P1.7功能是8位准双向I/O口。 P0.0~P0.7功能是双向8位三态I/O口。 P2.0~P2.7功能是8位准双向I/O口。 P3.0~P3.7功能是8位准双向I/O口。 VCC功能是接+5V电源。 VSS功能是接地。

XTAL1功能是接外部晶体的一个引脚。 XTAL2功能是接外部晶体的另一端。 RST/VPD功能是复位信号输入端。 ALE功能是为地址锁存信号。

PSEN功能是程序存储器允许输出控制端。 EA/VPP功能是内/外程序存储器选择控制端。

3.2.2单片机的基本组成

8051单片机的基本组成如图3-3所示。

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3.3数据采集电路设计

本系统采用8155芯片，以其A口、B口连接ADC0809芯片，由B口提供ADC0809各采样通道的地址选通号以及启动信号。由A口连接ADC0809芯片的DB0～DB7,以读取A/D转换结果。8155芯片是通用I/O接口芯片，与MCS-51单片机的接口简单，ADC0809是一种8位模拟量输入、8位逐次逼近式A/D，适用于多路数据采集。

3.3.1 8155芯片的引脚结构

8155芯片的片内资源有：

?256字节的RAM，最快存取时间为400ms。

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