89C51單片機調(diào)速系統(tǒng)在遙控直升機模型中的應(yīng)用

呂萌 趙敏

摘要：利用51系列單片機強大的編譯功能和穩(wěn)定的物理屬性，結(jié)合當(dāng)前遙控直升機模型中缺少調(diào)速系統(tǒng)的特點，設(shè)計出以89C51單片機為核心的遙控直升機模型調(diào)速系統(tǒng)。經(jīng)實驗證明，該系統(tǒng)能有效地調(diào)節(jié)遙控直升機模型的行進速度。

關(guān)鍵詞：單片機? 調(diào)速系統(tǒng)? 遙控直升機模型

1 概述

玩具遙控直升機是一種可以通過無線電遙控器遠(yuǎn)程控制的模型直升機。根據(jù)外型的不同，可以分為：普通模型直升機，四螺旋槳飛行器等等。遙控直升機控制動作較多，但是絕大多數(shù)遙控直升機模型的動作比較簡單，遙控器只有一個調(diào)速按扭，只能控制玩具變換從快速變?yōu)槁?，或者停止變?yōu)閱?。因此很多遙控直升機模型一次性消費現(xiàn)象比較嚴(yán)重，本文從可編程的角度出發(fā)，適當(dāng)增加多種遙控調(diào)速的功能，提高遙控直升機模型的趣味性。

2 硬件設(shè)計

2.1 處理執(zhí)行元件 采用AT89C51單片機（其引腳圖如圖1），相較于INTEL公司的8051它本身帶有一定的優(yōu)點。AT89C51單片機是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K的在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。

2.2 時鐘電路 計算機的工作節(jié)奏被其核心部件——時鐘電路所操控。單片機允許的時鐘頻率為因型號而異的典型值為12MHz。

CMOS型單片機內(nèi)部裝有可控的負(fù)反饋反相放大器，外接晶振（或陶瓷諧振器）和電容組成振蕩器，圖2為CMOS型單片機時鐘電路框圖。振蕩器工作受/PD端控制，由軟件置“1”PD（即特殊功能寄存器PCON.1）使/PD=0，振蕩器停止運行，單片機隨即整體停運，從而減少了用電量。要使單片機恢復(fù)運行，須將PD清零，然后讓振蕩器工作產(chǎn)生時鐘。電容C1與C2能讓振蕩器起振，同時可以微調(diào)振蕩器頻率f（C1、C2大，f變?。?，其典型值是30pF。

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2.3 復(fù)位電路 計算機在啟動運行時都會復(fù)位，以確保中央處理器CPU與系統(tǒng)中其它部件均處于一個確定的初始狀態(tài)，并由這個初始狀態(tài)開始運行。

MCS-51單片機有一個史密特觸發(fā)輸入的復(fù)位引腳RST（對于CHMOS單片機，RST引腳的內(nèi)部設(shè)有一拉低電阻）。振蕩器在起振后，該復(fù)位引腳RST上會產(chǎn)生兩個能使機器復(fù)位的、大于機器周期（也就是24個時鐘周期）的高電平。只要復(fù)位引腳RST保持高電平，MCS-51就能始終維持復(fù)位狀態(tài)。在這種情況下，ALE、PSEN、P0、P1、P2、P3口均有高電平輸出。復(fù)位引腳RST轉(zhuǎn)為低電平后退出復(fù)位，CPU由初始狀態(tài)逐步過渡到運行狀態(tài)。

2.4 模擬調(diào)速系統(tǒng) 利用單片機開發(fā)板上的流水燈的顯示速度來模擬調(diào)速系統(tǒng)，如果8個流水燈的閃爍速度加快，說明遙控直升機模型的運行速度加快;反之，如果8個流水燈的閃爍速度變慢，說明遙控直升機模型的運行速度減慢。圖3是系統(tǒng)硬件原理圖。

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圖3? 調(diào)速系統(tǒng)硬件原理圖

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計及調(diào)試

單片機的應(yīng)用系統(tǒng)由硬件和軟件組成，采用的是SP-5180USB開發(fā)板，+5V供電系統(tǒng)，KEIL4編寫C語言程序，STC-ISP軟件來燒錄程序到單片機上。上電后，實際晶振為11.995M。上述硬件原理圖搭建完成上電之后，通過獨立按鈕P10，P11，P33，P34來實現(xiàn)調(diào)速。實現(xiàn)每按下一次P11，速度提高20%，每按下一次P33，速度降低20%。通過8個紅色LED燈的閃爍速度，模擬調(diào)速系統(tǒng)。

4 結(jié)語

該單片機調(diào)速系統(tǒng)外接紅外收發(fā)器之后，就可以實現(xiàn)由遙控器直接控制。因該系統(tǒng)獨立于原有的控制系統(tǒng)，所以可以在啟動后同時實現(xiàn)遙控直升機模型的速度控制。該系統(tǒng)若與PLC相聯(lián)系，可以控制體積較大的遙控直升機模型。

參考文獻：

[1]徐煜明，韓雁.單片機原理及接口技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005.1.

[2]萬光毅，嚴(yán)義，邢春香.單片機實驗與實踐教程[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006.4.

[3]張燦.單片機花樣流水燈設(shè)計[J].信息通信，2013.2.

作者簡介：呂萌（1985-），男，碩士研究生，助教，鶴壁汽車工程職業(yè)學(xué)院任教，研究方向：電子技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)。