毕业设计说明书 - 图文(4)

中北大学2014届毕业设计说明书

11n：270/243/216/162/108/81/54/27Mbps 135/121.5/108/81/54/40.5/27/13.5Mbps 传输速率 130/117/104/78/52/39/26/13Mbps 65/58.5/52/39/26/19.5/13/6.5Mbps IEEE 802.11g：54/48/36/24/18/12/9/6 (自适应) 工作信道数 展频技术 数据调制 OFDM(BPSK/QPSK/16-QAM/64-QAM) 传输距离 RF功率 室内最远100米；室外最远360米(因环境而异) ≥14.5dBm (11n)/ ≥16.5dBm(11b/11g)EIRP IEEE 802.11b：11/5.5/2/1M(自适应) 13 DSSS(直接序列展频) DBPSK、DQPSK、CCK and 表3.2为WiFi模块在做网络转串口时的技术参数 串口转网络 最高传输速率 TCP连接 UDP连接 串口波特率 230400bps 最大连接数>20 最大连接数>20 50~230400bps 3.1.2 STC单片机核心模块

本设计采用STC12C5A60S2做为核心控制芯片。图3.3 为该单片机核心电路，其中包含了滤波电路、时钟电路和复位电路。

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图3.3 STC12C5A60S2 核心电路

STC12C5A60S2是宏晶科技生产的单时钟的单片机，5V供电。是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，速度比普通8051单片机快8-12倍。5组8位IO口，驱动能力最高可达20mA，但整个芯片最大不超过120mA。复位后为：准双向口/弱上拉（普通8051传统I/O口）可设置为四种模式：准双向口/弱上拉，强推挽/强上拉，仅输入/高阻，开漏。工作频率范围：0 - 35MHz，相当于普通8051的0 - 420MHz。通用I/O口有40个。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T0和T1，没有T2，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模块可在实现2个16位定时器。

本设计中主要用到该单片机的普通IO功能和串口功能。利用IO口输出PWM信号控制舵机、检测循迹模块传输的信号实现智能循迹；利用串口和WIFI进行数据传输，也可用串口和电脑进行通信。

图3.4为STC12C5A60S2的内部结构框图，可以看出其内部有1024字节的RAM，两

个串口，两个定时器，内置了看门狗。

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图3.4 STC12C5A60S2的内部结构框图

STC12C5A60S2有40个I\\O引脚，在作为普通I\\O口使用时（不考虑复用功能），有四种工作模式，通过PxM0和PxM1（x取0、1、2、3、4）进行配置，如表3.3所示，为P3的I\\O口工作模式配置，系统默认为准双向口。 P3M1[7：0] 0 0 1 1 P3M0[7：0] 0 1 0 1 I/O口模式 准双向口，灌电流可达20mA，拉电流230ｕA 强推挽输出 仅为输入，高阻状态 开漏，内部上拉电阻断开 表3.3 P3的I\\O口工作模式配置 PX 寄存器支持位寻址，但是PxM0和PxM1不支持位寻址。如表3.4所示，以P3口为例，介绍了设置I/O口的四种工作模式所用到的寄存器。图3.5表示了具体的工作模式下，I/O的内部原理图，（a）为准双向口输出，（b）为强推挽输出，（c）为高阻模式，（d）为开漏输出。

表（a）P3 register（可位寻址） SFR name Address bit P3 B0H B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 P3.1 B0 P3.0 name P3.7 P3.6 P3.5 P3.4 P3.3 P3.2

表（b）P3M1 register（不可位寻址）

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SFR name Address bit P3M1 B1H B7 B6 P3M1.6 B6 P3M0.6 B5 P3M1.5 B5 P3M0.5 B4 P3M1.4 B4 P3M0.4 B3 P3M1.3 B3 P3M0.3 B2 P3M1.2 B2 P3M0.2 B1 P3M1.1 B1 P3M0.1 B0 P3M1.0 B0 P3M0.0 name P3M1.7 B7 表（c）P3M0 register（不可位寻址） SFR name Address bit P3M0 B2H name P3M0.7 表3.4 以P3口对应寄存器

（a）准双向口输出

（b）强推挽输出

（c）高阻模式

（d）开漏输出

图3.5 具体的工作模式下，I/O的内部原理图

具体接口电路如图3.6所示，（a）为独立按键与单片机的接口，（b）为蜂鸣器

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中北大学2014届毕业设计说明书 与单片机的接口。两者的操作均为普通I/O口操作。

（a）独立按键接口电路 （b）蜂鸣器接口电路

图3.6 单片机I/O口应用举例

STC12C5A60S2有四个定时器，有两个与普通8051完全兼容，在本设计中用到定时器1为8位自动重装计数器 ，定时器0为16位定时计数器。故在此仅对这两种工作模式做详尽介绍。

定时器\\计数器有多个控制寄存器。TCON、TMOD和AUXR用来控制定时器，TLx和THx用于给定时器装初值。两个定时器都是16位的，但定时器0可分为两个8位的定时器。均有四种工作模式，详情请查阅芯片手册。

下面为本设计中所用到定时器的初始化函数：

TMOD=0x21; TCON=0x50; TL0=0XE0; TH0=0XBB; TL1=0; TH1=0;

AUXR|=0X00; ET0=1; ET1=1;

// 定时器1为8位自动重装计数器 定时器0为16位定时计数器 // 开启定时器T0,T1开始计数 // 20 F6

// 定时器1重载数

// 开定时/计数器0、1中断

STC12C5A60S2系列单片机具有两个UART。每个串行口由两个数据缓存器、一个移位寄存器、一个串行控制寄存器和一个波特率发生器等组成。每个串行口的数据缓存器由两个相互独立的接收、发送缓存寄存器构成，可以同时发送和接收数据。每个串行口都有4种工作模式，其中两种模式的波特率是固定的，两种是可变的，

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