本專題設計是以 AT89S52 搭配馬達、七段顯示器以及揚聲器,
本章節將分為硬體架構與軟體架構兩方面進行詳細的介紹。
2.1 硬體架構
本專題設計之硬體電路主要包含 (1)AT89S52 (2)馬達*2 (3)七段 顯示器 (4)開關*1 (5)1N4001 (6)紅外線偵測器 (7)蜂鳴器
圖(1)成品結構圖
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其主要功能有:
一開始,讓 AT89S52 判斷按鈕訊號,當訊號輸入為 1 時,先 傳送給七段顯示器進行倒數,顯示 9 到 0 這十個數字,當數字跑到 0 時,會再傳訊號回 AT89S52,讓 AT89S52 傳輸指令給馬達和蜂鳴器 驅動電路,在跑動的過程中,當紅外線偵測器感測到一定距離內有障 礙物時,會給 1 的訊號到 AT89S52,讓車體轉彎,躲避障礙物,之後 一直直走,直到按鈕訊號為 0 時,全部動作停止。
2.1.1 AT89S52
AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS 8 位微控制器,具有 8K 系 統可編程 Flash 存儲器。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術 製造,片上 Flash 允許程序存儲器在系統內編程,亦適於常規編程器。
在單晶片上,擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統可編程 Flash,使得 AT89S52 在 眾 多 嵌 入 式 控 制 應 用 系 統 中 得 到 廣 泛 應 用 , 圖 (1) 為 AT89S52 電路示意圖。
圖(2-1) AT89S52 電路示意圖
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表 2.1(2) AT89S52 之接腳功能表
腳位 接腳名稱 功能簡介(寫詳細)
40 VCC 電源
39~32 P0.0~P0.7 七段顯示器位置
31 這是一支輸入腳,當 EA=O 時,8051 一 律執行外部程式記憶體的程式。
20 VSS 接地
19、18 XTAL1、XTL2
這兩支腳是 8051 內部時脈振盪器的輸入 端,可以在這兩支腳上跨接一個 l2MHz 的石英晶體(Crystal),內部的振盪器就會 產生 l2MHz 的工作頻率,供內部使用。
9 RESET 8051 的重置(RESET)輸入腳
14~17 P3.4~P3.7 馬達 13 P3.3 蜂鳴器 12 P3.2 紅外線輸入
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2.1.2 馬達
又稱電動機(Electric motor),是一種將電能轉化成機械能,
並可再使用機械能產生動能,用來驅動其他裝置的電氣設備,圖(2) 為 H 型橋式控制直流馬達電路。
圖(2-2) H 型橋式控制直流馬達電路
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2.1.3 七段顯示器
一般的七段顯示器,擁有八個發光二極體(三橫四縱)用以 顯示十進位 0 至 9 的數字外加小數點,也可以顯示英文字母,包括十 六進位中的英文 A 至 F(b、d 為小寫,其他為大寫)。圖(3-1)的 a 到 g 分別對應到圖(3-2)的 a 到 g。
圖(3-1) 七段顯示器電路圖
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圖(3-2) 七段顯示器腳位圖 2.1.4 紅外線偵測器
焦電型紅外線感應器俗稱 PIR 是 Passive Infrared Sensor 的英文簡寫,它主要的感應方法為利用溫度之變化,來感應待測物體 之移動。舉例來說,人在 PIR 的感應範圍之內移動,PIR 上的感應 點會因為溫度的變化而轉化成電流訊號輸出去,這個訊號就可以使電 燈開啟、警報器作響,圖(4)為紅外線偵測器電路圖。
圖(4) 紅外線偵測器電路圖
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2.1.5 蜂鳴器
蜂鳴器(Buzzer)是產生聲音的信號裝置,有機械型、機電型及 壓電型。蜂鳴器的典型應用包括警笛,報警裝置,火災警報器,防空 警報器,防盜器,定時器,圖(5)為蜂鳴器電路圖。
圖(5) 蜂鳴器電路圖
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