单片机应用实例

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1、单片机应用实例讲解14.1MCS-51单片机远程数据传输装置随着科学技术的发展，人们对各种单片机控制系统的功能要求越来越高。例如水、电、煤气表的自动抄录、IC卡电话机的话费统计及税控收款机等分布式系统中，人们希望能在中心机房通过公用电话网通过数据的传输实现对各测控点的监控。此外，通过电话网对自动化设备的远程调试、维修可以降低厂家的维修成本。借助在应用中编程技术，单片机系统可以实现远程在线升级。由于MCS-51单片机及其兼容机型仍在国内单片机应用中占有重要位置，本节以AT89C51单片机为例，对基于公话网的单片机远程数据传输技术进行研究。14

2、.1.1电话网远程通信原理我国的公用电话网采用的是FSK（频移键控）制式，电话线上传输的信号为音频信号，单片机处理只能处理数字信号，需要通过专用的调制解调芯片将单片机的数字信号转换成音频信号。本节把数据远程传输装置分为主叫和被叫两部分。在双方通信开始之前，主叫由拔号芯片产生DTMF信号，DTMF信号经调制解调芯片放大后送到电话线上发出被叫号码。被叫收到振铃信号后将双方电话线连通，完成握手协议后即可进行数据传输。系统模型如图14-1-1所示。14.1.2系统硬件设计14.1.2.1电路设计整个系统分为两个部分，即主叫部分，和被叫部分。下图是主

3、叫电路原理图。图14-1-2主叫电路原理图在远程通信系统中，主叫端由于需要通过拔号与被叫建立联系，因此必须有拔号芯片，在本系统中选用的是HOLTEK公司的HT9200A。调制解调电路则选用OKI公司的专用MODEM芯片MSM7512B。此外系统还有摘挂机电路、键盘、显示等部分协助完成拔号、数据输入及显示等功能。被叫电路原理图14.1.3DTMF电路HT9200A14.1.3.1引脚图HT9200A是串行式DTMF电路，具有很好的温度适应性，其工作温度范围为-20℃～+70℃，它采用8脚DIP或SOP封装形式，其管脚排列如图14-1-4所示。

4、各引脚的功能说明如下：   ●CE：片选信号输入端，低电平有效；   ●X1、X2：3.579545MHz晶振接入端；   ●VDD、VSS：电源正负输入端，正常工作电压范围为2～5.5V，工作电流为2mA左右；   ●CLK：串行数据的同步信号输入端，fCLK为100kHz左右；   ●DATA：串行数据输入端；   ●DTMF：DTMF信号输出端。图14-1-4HT9200A引脚图14.1.3.2HT9200A工作原理图14-1-5所示为HT9200A的输入输出时序图，当CE为低电平时，选中芯片并在CLK的下降沿将串行口DA

5、TA上的数据锁存。每个数据为5位二进制码，在CLK下降沿到来时，先锁存低位，再锁存高位。当5位均为1时，结束DTMF的发送。HT9200A双音频发生器是专为微控制器接口而设计，也称作拔号芯片，以串行方式与微控制器接口。单片机向HT9200A串行输入要拔的号码的对应编码，HT9200A则从其输出端输出对应的音频信号。例如单片机要拔的号码中一位为“8”,则需向HT9200A的数据输入端串行输入“8”对应的编码“01000”，HT9200A则从其输出端输出852+1336Hz的音频信号。表14-1-1所列为HT9200的输入位码组合与输出频率的对

6、应关系。HT9200A控制时序图14-1-5HT9200A控制时序输入位码组合与输出频率的对应关系表14.1.4FSK调制解调芯片MSM7512BM7512B是OKI公司推出的半双工FSKModem芯片,最大通信速率1200bps，符合ITU-TV.23规范，+3V～+5V单电源供电。其模拟输出可直接驱动600Ω通信电路，外围电路简单，具有功耗低达0.1mW的掉电模式，可满足低功耗电路的要求。M7512B包括调制和解调两部分，图14-1-6为该芯片的内部功能框图。其中Mod1、Mod2控制M7512B的工作模式——调制/解调/掉电方式。MS

7、M7512B的工作模式MSM7512B的工作模式由MOD1、MOD2控制，通过控制MOD1、MOD2可使MSM7512B在4种不同的工作模式下工作，见表14-1-2。当Mod2=0，Mod1=0时，M7512B工作于调制方式。XD输入为“0”，“1”的数字调制信号，AO对应输出频率为“2100Hz”，“1300Hz”的FM模拟信号。是模拟信号输出的使能控制端。当Mod2=0，Mod1=1时，M7512B工作于解调方式。AI输入频率为“2100Hz”，“1300Hz”的FM模拟信号，RD对应输出解调后的“0”，“1”数字信号。是输入模拟信号的

8、指示端。当Mod2=1，Mod1=1时，M7512B工作于掉电方式，此时M7512B功耗仅0.1mW。14.1.5数据传输的工作过程15.1.6软件设计系统任务主要有键处理、显示