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摘 要:电路设计很大程度上影响现代信息化设备的功能,单片机及其传感器同样受此影响。基于此,本文以stc89c52单片机和传感器的电路特点作为切入点,予以简述,再以此为基础,通过仿真实验的方式对其电路功能进行测试,以测试结果为基础,给出研究基本结论,以期通过分析为stc89c52单片机的应用提供参考。
关键词:stc89c52单片机;传感器;电压范围;节电模式
前言:stc89c52单片机是一种CMOS8位微控制器,具有8K字节系统可编程Flash存储器,能耗低且可靠性理想。该单片机使用MCS-51内核,保留了基本功能的同时,为众多嵌入式控制系统提供了灵活、有效的解决方案。电路设计上的卓越性是stc89c52单片机具有广泛适用性的基础,针对其特点进行分析意义突出。
1.stc89c52单片机和传感器的电路特点
1.1电压范围
stc89c52单片机分为两种类型,即5V单片机、3V 单片机,二者具有不同的使用范围,其电路特点带有相同性,即额定工作电压是范围性的。5V的stc89c52单片机,工作电压为5.5V~3.3V;3V的stc89c52单片机,工作电压为3.8V~2.0V。以5V单片机为例,其传感器的电路设计十分简洁,采用串联方式作为主要工作框架,设备启动后,电流直接借助线路送达传感器处,即便因环境特殊导致电压不稳、波动较大,串联模式下的供电作业也是持续的(电压极小、极大的情况除外),使传感器能够继续收集信息,stc89c52单片机也能继续应用于各终端,持续进行分布式的控制,这是其电路设计中电压具有范围特点的主要优势[1]。
1.2电流与补偿
stc89c52单片机本身不能产生电流,也无法进行任何有功或者无功补偿,其上述功能的实现主要依托自适应能力。当嵌有stc89c52单片机的设备开始工作时,传感器是同步启动的,当电能充足时,传感器在串联模式下获取足够的电能,可常规进行各项信息收集工作,当设备电能不足时,单片机的识别系统可以进行工作参数调整,更改电路的工作参数,降低电路中不必要结构的电能消耗,将电能集中提供给传感器。这一设计充分利用了stc89c52单片机自身的智能化特点,保持电路基本性能变化的情况下,对其进行智能化改造,提升实用性[2]。
1.3节电模式与保护
节电模式是stc89c52单片机电路设计上的一次创新,此前大部分单片机的工作参数、工作模式是固定的,电能的消耗态势无法进行改变。在stc89c52单片机中,当传感器发现目前无工作需求时,可将该信息传递给单片机内的逻辑控制部分,使单片降至0Hz静态逻辑操作,系统默认进行节电待用模式,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作,保持设备基本性能的同时,实现了电能的合理分配。该模式的电路设计上,存储部分和工作部分实际上处于并联状态,可保证其中一个模块失效的情况下,另一个模块继续工作,保护工作资料。当两个模块全部损坏,stc89c52单片机振荡器被冻结,也可以避免过电流导致设备损坏的问题,利用电路的并联设计和保护设计提升工作安全。
2.stc89c52单片机和传感器电路测试
2.1模拟对象和指标
通过计算机建立模拟实验,测试stc89c52单片机电路的工作性能。模拟对象为嵌入于某探测器中的5Vstc89c52单片机。其工作参数为:8k字节Flash,512字节RAM,32 位I/O 口线,看门狗定时器,内置4KB EEPROM,MAX810复位电路,3个16位定时器/计数器。采用参数调整法进行实验,可变参数为电流、电压以及单片机内的工作系统和存储系统,观察指标为不同电流、电压参数下传感器能否正常工作,同时对信息的记录完整性进行评估。
2.2實验过程
实验共分为四组:
第一组为电流组,默认该5Vstc89c52单片机的工作系统和存储系统性能良好,且系统工作电压稳定。不断调整电流,使其处于波动状态,共进行30次实验,分析传感器能否正常工作,并对信息的记录完整性进行评估。
第二组为电压组,默认该5Vstc89c52单片机的工作系统和存储系统性能良好,且系统工作电流稳定。不断调整电压,使其处于波动状态,共进行30次实验,分析传感器能否正常工作,并对信息的记录完整性进行评估。
第三组为存储问题组,默认该5Vstc89c52单片机的工作系统性能良好,且系统工作电流、电压稳定。破坏存储系统参数,使其处于异常状态,共进行30次实验,分析传感器能否正常工作,并对信息的记录完整性进行评估。
第四组为工作问题组,默认该5Vstc89c52单片机的存储系统性能良好,且系统工作电流、电压稳定。破坏工作系统参数,使其处于异常状态,共进行30次实验,分析传感器能否正常工作,并对信息的记录完整性进行评估。
2.3结果与分析
实验所获结果如表1所示:
从结果上看,电流组和电压组分别出现了2次、3次传感器工作异常,存储问题组也出现了2次工作异常,工作问题组传感器完全无法工作。其信息记录的完整性与问题发生率呈现正相关。这表明stc89c52单片机传感器的电路特点能够满足大部分情况下的工作需要,但应进一步提升智能化水平、改善适应能力,从而应对更多问题。
总结:综上,stc89c52单片机和传感器的电路特点体现在三个方面,即电压范围性、电流与补偿机制、节电模式与保护,这是其广泛适用性的基础。对stc89c52单片机和传感器电路进行测试,可发现其能够完成多种不同环境下的常规作业,可以考虑进一步提升智能化水平,以应对更复杂的工作需要,提升实用价值。
参考文献:
[1]王瑜,宋文学,杨武成,等.基于STC89C52单片机的多通道扭矩无线传输系统设计[J].电子设计工程,2018,26(22):185-189.
[2]盛彬,张楠.STC89C51单片机在智能路灯控制系统中的应用[J].电子技术与软件工程,2018(20):239.
关键词:stc89c52单片机;传感器;电压范围;节电模式
前言:stc89c52单片机是一种CMOS8位微控制器,具有8K字节系统可编程Flash存储器,能耗低且可靠性理想。该单片机使用MCS-51内核,保留了基本功能的同时,为众多嵌入式控制系统提供了灵活、有效的解决方案。电路设计上的卓越性是stc89c52单片机具有广泛适用性的基础,针对其特点进行分析意义突出。
1.stc89c52单片机和传感器的电路特点
1.1电压范围
stc89c52单片机分为两种类型,即5V单片机、3V 单片机,二者具有不同的使用范围,其电路特点带有相同性,即额定工作电压是范围性的。5V的stc89c52单片机,工作电压为5.5V~3.3V;3V的stc89c52单片机,工作电压为3.8V~2.0V。以5V单片机为例,其传感器的电路设计十分简洁,采用串联方式作为主要工作框架,设备启动后,电流直接借助线路送达传感器处,即便因环境特殊导致电压不稳、波动较大,串联模式下的供电作业也是持续的(电压极小、极大的情况除外),使传感器能够继续收集信息,stc89c52单片机也能继续应用于各终端,持续进行分布式的控制,这是其电路设计中电压具有范围特点的主要优势[1]。
1.2电流与补偿
stc89c52单片机本身不能产生电流,也无法进行任何有功或者无功补偿,其上述功能的实现主要依托自适应能力。当嵌有stc89c52单片机的设备开始工作时,传感器是同步启动的,当电能充足时,传感器在串联模式下获取足够的电能,可常规进行各项信息收集工作,当设备电能不足时,单片机的识别系统可以进行工作参数调整,更改电路的工作参数,降低电路中不必要结构的电能消耗,将电能集中提供给传感器。这一设计充分利用了stc89c52单片机自身的智能化特点,保持电路基本性能变化的情况下,对其进行智能化改造,提升实用性[2]。
1.3节电模式与保护
节电模式是stc89c52单片机电路设计上的一次创新,此前大部分单片机的工作参数、工作模式是固定的,电能的消耗态势无法进行改变。在stc89c52单片机中,当传感器发现目前无工作需求时,可将该信息传递给单片机内的逻辑控制部分,使单片降至0Hz静态逻辑操作,系统默认进行节电待用模式,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作,保持设备基本性能的同时,实现了电能的合理分配。该模式的电路设计上,存储部分和工作部分实际上处于并联状态,可保证其中一个模块失效的情况下,另一个模块继续工作,保护工作资料。当两个模块全部损坏,stc89c52单片机振荡器被冻结,也可以避免过电流导致设备损坏的问题,利用电路的并联设计和保护设计提升工作安全。
2.stc89c52单片机和传感器电路测试
2.1模拟对象和指标
通过计算机建立模拟实验,测试stc89c52单片机电路的工作性能。模拟对象为嵌入于某探测器中的5Vstc89c52单片机。其工作参数为:8k字节Flash,512字节RAM,32 位I/O 口线,看门狗定时器,内置4KB EEPROM,MAX810复位电路,3个16位定时器/计数器。采用参数调整法进行实验,可变参数为电流、电压以及单片机内的工作系统和存储系统,观察指标为不同电流、电压参数下传感器能否正常工作,同时对信息的记录完整性进行评估。
2.2實验过程
实验共分为四组:
第一组为电流组,默认该5Vstc89c52单片机的工作系统和存储系统性能良好,且系统工作电压稳定。不断调整电流,使其处于波动状态,共进行30次实验,分析传感器能否正常工作,并对信息的记录完整性进行评估。
第二组为电压组,默认该5Vstc89c52单片机的工作系统和存储系统性能良好,且系统工作电流稳定。不断调整电压,使其处于波动状态,共进行30次实验,分析传感器能否正常工作,并对信息的记录完整性进行评估。
第三组为存储问题组,默认该5Vstc89c52单片机的工作系统性能良好,且系统工作电流、电压稳定。破坏存储系统参数,使其处于异常状态,共进行30次实验,分析传感器能否正常工作,并对信息的记录完整性进行评估。
第四组为工作问题组,默认该5Vstc89c52单片机的存储系统性能良好,且系统工作电流、电压稳定。破坏工作系统参数,使其处于异常状态,共进行30次实验,分析传感器能否正常工作,并对信息的记录完整性进行评估。
2.3结果与分析
实验所获结果如表1所示:
从结果上看,电流组和电压组分别出现了2次、3次传感器工作异常,存储问题组也出现了2次工作异常,工作问题组传感器完全无法工作。其信息记录的完整性与问题发生率呈现正相关。这表明stc89c52单片机传感器的电路特点能够满足大部分情况下的工作需要,但应进一步提升智能化水平、改善适应能力,从而应对更多问题。
总结:综上,stc89c52单片机和传感器的电路特点体现在三个方面,即电压范围性、电流与补偿机制、节电模式与保护,这是其广泛适用性的基础。对stc89c52单片机和传感器电路进行测试,可发现其能够完成多种不同环境下的常规作业,可以考虑进一步提升智能化水平,以应对更复杂的工作需要,提升实用价值。
参考文献:
[1]王瑜,宋文学,杨武成,等.基于STC89C52单片机的多通道扭矩无线传输系统设计[J].电子设计工程,2018,26(22):185-189.
[2]盛彬,张楠.STC89C51单片机在智能路灯控制系统中的应用[J].电子技术与软件工程,2018(20):239.