FFT在单片机上的实现 下载本文

河南科技大学毕业设计(论文)

第3章 系统硬件设计

§3.1 单片机STC12C5A60S2

§3.1.1 单片机STC12C5A60S2功能简介

1. 增强型8051CPU,单时钟/机器周期,指令代码完全兼容传统8051 2. 工作电压:STC12C5A60S2系列工作电压: 5.5V - 3.5V(5V单片机) 3. 工作频率范围:0~35MHz,相当于普通8051的

0~420MHz

4. 用户应用程序空间8K /16K / 20K / 32K / 40K / 48K / 52K / 60K / 62K 5. 片上集成1280字节RAM

6. 通用I/O口(36/40/44个),复位后为:准双向口/弱上拉(普通8051传统I/O口)可设置成四种模式:准双向口/弱上拉,强上拉,仅为输入/高阻,开漏上拉,仅为输入/高阻,开漏上拉,仅为输入/高阻,每个I/O口驱动能力均可达到20mA,但整个芯片最大不要超过120mA

7. ISP (在系统可编程)/ IAP(在应用可编程),无需专用编程器,无需专用仿真器可通过串口(P3.0/P3.1 )直接下载用户程序。

8. 有EEPROM功能(STC12C5A62S2/AD/PWM无内部EEPROM) 9. 看门狗

10. 内部集成MAX810专用复位电路(外部晶体12M以下时,复位脚可直接1K电阻到地)

11. 外部掉电检测电路:在P4.6口有一个低压门槛比较器 5V单片机为1.33V,误差为±5%,3.3V 单片机为1.31V,误差为±3%

12. 时钟源:外部高精度晶体/时钟,内部R/C振荡器(温漂为±5% 到±10%以内)用户在下载用户程序时,可选择是使用内部R/C

振荡器还是外部晶体/时

钟常温下内部R/C振荡器频率为:5.0V单片机为: 11MHz ~ 17MHz单片机为: 8MHz~12MHz。精度要求不高时,可选择使用内部时钟,但因为有制造误差和温漂,以实际测试为准 。

13. 共4个16位定时器,两个与传统8051兼容的定时器/计数器,16位定时器

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T0和T1,没有定时器2,但有独立波特率发生器做串行通讯的波特率发生器,再加上2路PCA模块可再实现2个16位定时器

14. 3个时钟输出口,可由T0的溢出在P3.4/T0输出时钟,可由T1的溢出在P3.5/T1输出时钟,独立波特率发生器可以在P1.0口输出时钟

15. 外部中断I/O 口7路,传统的下降沿中断或低电平触发中断,并新增支持上升沿中断的PCA模块。16. PWM (2路)/ PCA (可编程计数器阵列,2路)也可用来当2路D/A使用,也可用来再实现2个定时器,也可用来再实现2个外部中断(上升沿中断/下降沿中断均可分别或同时支持)

17. A/D转换, 10位精度ADC,共8路,转换速度可达250K/S

18. 通用全双工异步串行口(UART),由于STC12系列是高速的8051,可再用定时器或PCA软件

19. STC12C5A60S2系列有双串口,后缀有S2标志的才有双串口,RxD2/P1.2 (可通过寄存器设置到P4.2),TxD2/P1.3 (可通过寄存器设置到P4.3)

20. 工作温度范围:-40 ~ +85℃(工业级) /0 ~ 75℃(商业级) 21. 封装: PDIP-40

§3.1.2 单片机STC12C5A60S2引脚图

图3-1 STC12C5A60S2引脚图

§3.1.2 单片机的最小系统

STC12C60S2最高支持33MHz的晶振,为使单片机处理数据的速度尽量快,

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这里选用32.768MHz的晶振。当外部晶振大于10MHz时,单片机需要外部复位电路。用RC上电复位的的方式,电容为10uF、电阻为10K?时,电容的放电时间为ms,大于RST脚高电平复位时间。单片机的串口通过PL-2303芯片与电脑USB连接用来下载程序。这里省略PL-2303芯片的连接图。方便起见,单片机供电直接使用USB的+5V供电。

下面是单片机的最小系统连接图:

图3-2 STC12C5A60S2最小系统

§3.2 显示屏LCD1602

§3.2.1 LCD1602简介

1602液晶模块内部的字符发生存储器(CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形,这些字符有:阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等,每一个字符都有一个固定的代码,比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B(41H),显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来,我们

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就能看到字母“A”。读CGROM地址的时候,先读左边那列,再读上面那行,如:感叹号!的ASCII为0x21,字母B的ASCII为0x42(前面加0x表示十六进制)。另外还有8个可由用户自定义的5X8的字符发生器CGRAM。用户可以将自定义图形写入其中。

其他特性为:+5V电压,对比度可调,内含复位电路,有80字节显示数据存储器DDRAM,提供各种控制命令,如:清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能。

§3.2.2 LCD1602的硬件连接

图3-3 单片机与1602液晶的连接

§3.3 信号调理电路

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