音樂噴泉畢業(yè)設(shè)計(jì)

目錄 第一章 緒 論 1 1 1 本課題研究的意 義 1 1 2 單片機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng) 用 1 1 3 本課題研究的現(xiàn) 狀 3 1 4 音樂噴泉在諸多領(lǐng)域的應(yīng) 用 3 1 5 本課題的基本內(nèi) 容 3 第二章 總體設(shè)計(jì)方 案 4 2 1 音樂噴泉控制系統(tǒng)整體設(shè) 計(jì) 4 2 2 方案比 較 4 2 3 系統(tǒng)框 圖 4 第三章 硬件電路的設(shè) 計(jì) 7 3 1 電源電 路 7 3 2 單片機(jī)控制電路設(shè) 計(jì) 7 3 3 輸入 出電路的設(shè) 計(jì) 9 第四章 軟件程序流程 圖 11 4 1 系統(tǒng)整體流程 圖 12 4 2 噴池?cái)?shù) 據(jù) 12 第五章 調(diào)試過程和調(diào)試方 法 14 5 1 硬件調(diào) 試 14 5 2 軟件調(diào) 試 14 結(jié) 論 15 致 謝 16 參考文 獻(xiàn) 17 第一章第一章 緒論緒論 1 11 1 本課題的研究意義本課題的研究意義 音樂噴泉系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用單片機(jī)為控制核心有較好的經(jīng)濟(jì)效益 因?yàn)閱纹瑱C(jī)的特點(diǎn)是體 積小 集成度高 重量輕 抗干擾能力強(qiáng) 對(duì)環(huán)境要求不高 價(jià)格低廉 可靠性高 靈活 性好 開發(fā)較為容易等 1 21 2 單片機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用單片機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用 單片機(jī)的特點(diǎn)是控制性能和可靠性高 體積小 價(jià)格低 易于產(chǎn)品化 由于單片機(jī)具有良 好的控制性能和靈活的嵌入品質(zhì) 近年來在智能儀表 機(jī)電一體化產(chǎn)品 實(shí)時(shí)工業(yè)控制家 用電器等各個(gè)領(lǐng)域都獲得了極其廣泛的應(yīng)用 1 2 1 什么是單片機(jī) 單片機(jī)是指一個(gè)集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 盡管它的大部分功能集成在一 塊小芯片上 但是它具有一個(gè)完整計(jì)算機(jī)所需要的大部分部件 CPU 內(nèi)存 內(nèi)部和外部總 線系統(tǒng) 單片機(jī)是將中央處理器 隨機(jī)存儲(chǔ)器 只讀存儲(chǔ)器 定時(shí)器芯片和 I O 接口電路 集成于一個(gè)芯片上的微控制器 單片機(jī)也被稱為微控制器 Microcontroler 是因?yàn)樗钤绫挥迷诠I(yè)控制領(lǐng)域 單片機(jī)由芯片內(nèi)僅有 CPU 的專用處理器發(fā)展而來 最早的設(shè)計(jì)理念是通過將大量外圍設(shè)備 和 CPU 集成在一個(gè)芯片中 使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小 更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)提及要求嚴(yán)格的 控制設(shè)備當(dāng)中 INTEL 的 Z80 是最早按照這種思想設(shè)計(jì)出的處理器 從此以后 單片機(jī)和 專用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣 早期的單片機(jī)都是 8 位或 4 位的 其中最成功的是 INTEL 的 8031 因?yàn)楹?jiǎn)單可靠而性 能不錯(cuò)獲得了很大的好評(píng) 此后在 8031 上發(fā)展出了 MCS51 系列單片機(jī)系統(tǒng) 基于這一系統(tǒng) 的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用 隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高 開始出現(xiàn)了 16 位單 片機(jī) 但因?yàn)樾詢r(jià)比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用 90 年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展 單片機(jī)技術(shù)得到了巨大的提高 隨著 INTEL i960 系列特別是后來的 ARM 系列的廣泛應(yīng)用 32 位單片機(jī)迅速取代 16 位單片機(jī)的高端地位 并且進(jìn)入主流市場(chǎng) 而傳統(tǒng)的 8 位單片機(jī) 的性能也得到了飛速提高 處理能力比起 80 年代提高了數(shù)百倍 目前 高端的 32 位單片 機(jī)主頻已經(jīng)超過 300MHz 性能直追 90 年代中期的專用處理器 而普通的型號(hào)出廠價(jià)格跌 落至 1 美元 最高端的型號(hào)也只有 10 美元 當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機(jī)環(huán)境下開發(fā) 和使用 大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機(jī)上 而在作為掌上電腦 和手機(jī)核心處理的高端單片機(jī)甚至可以直接使用專用的 Windows 和 Linux 操作系統(tǒng) 單片機(jī)通過不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能 尤其是特殊的獨(dú)特的一些功能 這是別的器 件需要費(fèi)很大力氣才能做到的 有些則是花大力氣也很難做到的 一個(gè)不是很復(fù)雜的功能 要是用美國(guó) 50 年代開發(fā)的 74 系列 或者 60 年代的 CD4000 系列這些純硬件來搞定的話 電路一定是一塊大 PCB 板 但是如果要是用美國(guó) 70 年代成功投放市場(chǎng)的系列單片機(jī) 結(jié)果 就會(huì)有天壤之別 只因?yàn)閱纹瑱C(jī)的通過你編寫的程序可以實(shí)現(xiàn)高智能 高效率 以及高可 靠性 目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域 幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡 導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置 飛機(jī)上各種儀表的控制 計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸 工業(yè)自動(dòng)化過 程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理 廣泛使用的各種智能 IC 卡 民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng) 錄 象機(jī) 攝象機(jī) 全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制 以及程控玩具 電子寵物等等 這些都離不開單片 機(jī) 更不用說自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人 智能儀表 醫(yī)療器械了 因此 單片機(jī)的學(xué)習(xí) 開 發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家 工程師 1 2 2 單片機(jī)的應(yīng)用 單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表 家用電器 醫(yī)用設(shè)備 航空航天 專用設(shè)備的智能化管 理及過程控制等領(lǐng)域 大致可分如下幾個(gè)范疇 1 在智能儀器儀表上的應(yīng)用 單片機(jī)具有體積小 功耗低 控制功能強(qiáng) 擴(kuò)展靈活 微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn) 廣 泛應(yīng)用于儀器儀表中 結(jié)合不同類型的傳感器 可實(shí)現(xiàn)諸如電壓 功率 頻率 濕度 溫 度 流量 速度 厚度 角度 長(zhǎng)度 硬度 元素 壓力等物理量的測(cè)量 采用單片機(jī)控 制使得儀器儀表數(shù)字化 智能化 微型化 且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大 例 如精密的測(cè)量設(shè)備 功率計(jì) 示波器 各種分析儀 2 在工業(yè)控制中的應(yīng)用 用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 例如工廠流水線的智能化管 理 電梯智能化控制 各種報(bào)警系統(tǒng) 與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)等 3 在家用電器中的應(yīng)用 可以這樣說 現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制 從電飯褒 洗衣機(jī) 電冰 箱 空調(diào)機(jī) 彩電 其他音響視頻器材 再到電子秤量設(shè)備 五花八門 無所不在 4 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用 現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口 可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信 為在計(jì)算機(jī) 網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件 現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī) 智能控制 從手機(jī) 電話機(jī) 小型程控交換機(jī) 樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng) 列車無線通信 再到日常工作中隨處可見的移動(dòng)電話 集群移動(dòng)通信 無線電對(duì)講機(jī)等 5 單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用 單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛 例如醫(yī)用呼吸機(jī) 各種分析儀 監(jiān)護(hù)儀 超 聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等 此外 單片機(jī)在工商 金融 科研 教育 國(guó)防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用 途 1 2 3 如何選擇單片機(jī) ATMEL 公司的 89C51 單片機(jī) 是增強(qiáng)型 RISC 內(nèi)載 Flash 的單片機(jī) 芯片上的 Flash 存儲(chǔ) 器附在用戶的產(chǎn)品中 可隨時(shí)編程 再編程 使用戶的產(chǎn)品設(shè)計(jì)容易 更新?lián)Q代方便 89C51 單片機(jī)采用增強(qiáng)的 RISC 結(jié)構(gòu) 使其具有高速處理能力 在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)可執(zhí)行復(fù)雜的指令 每 MHz 可實(shí)現(xiàn) 1MIPS 的處理能力 89C51 單片機(jī)工作電壓為 2 7 6 0V 可以實(shí)現(xiàn)耗電最優(yōu)化 89C51 的單片機(jī)廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)外部設(shè)備 工業(yè)實(shí)時(shí)控制 儀器儀表 通訊設(shè)備 家用電器 宇航設(shè)備等各個(gè)領(lǐng)域 由于單片機(jī)的種類很多 在選擇單片機(jī)時(shí)要依據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)要求選擇合適的單片機(jī) 例 如當(dāng)設(shè)計(jì)僅僅需要一個(gè)單片機(jī)定時(shí)器那么選擇 89C1051 或 89C2051 即可 而不選擇 89C52 因?yàn)楹笳叩膬r(jià)格較高一些 當(dāng)然若程序和數(shù)據(jù)區(qū)的要求較高那么選擇的單片機(jī)還要滿足程 序空間的要求 下面我們來比較 89C51 和 89C52 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器定時(shí)器中斷 51 系列 128B4KB25 52 系列 256B8KB38 表 1 1 51 和 52 的比較 在本課題中 我們選用現(xiàn)在較為實(shí)用的 51 系列單片機(jī) 即選用 TNTER 公司的 AT89C51 音樂噴泉系統(tǒng)適用于住宅小區(qū)和酒店廳堂等場(chǎng)所 一個(gè)好的噴泉就是一個(gè)精美的藝術(shù)品 可以美化環(huán)境 愉悅身心 而其控制系統(tǒng)是整個(gè)噴泉的關(guān)鍵 對(duì)小型花式噴泉控制系統(tǒng)的 研究具有很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益 1 31 3 本課題研究的現(xiàn)狀本課題研究的現(xiàn)狀 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和生活水平的不斷提高 尤其是噴泉在城市和社區(qū)環(huán)境建設(shè) 中起著尤其重要的作用 因此以高新技術(shù)為主的各種新型水景工程 現(xiàn)代雕塑 音樂噴泉 激光水幕電影 超高噴泉 超大瀑布 百米跑泉 跳跳泉等 都在我國(guó)相繼出現(xiàn) 程控花 式噴泉是將現(xiàn)代控制技術(shù)應(yīng)用于人工噴泉 通過單片機(jī)程序來控制噴泉的水姿變化 成為 一種新的噴泉藝術(shù)形式 單片機(jī)作為一種控制用微處理器 包含有基本的軟硬件資源 本 文采用了單片機(jī)控制技術(shù) 給出了單片機(jī)控制電路 水泵控制電路 彩燈控制電路及部分 單片機(jī) I O 口初始化程序 隨著科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展 變頻調(diào)速器技術(shù)正大步走進(jìn)噴 泉控制領(lǐng)域 發(fā)揮著不可替代的作用 單片機(jī)的輸出通過數(shù)模轉(zhuǎn)換來驅(qū)動(dòng)變頻器 通過變 頻調(diào)速技術(shù)對(duì)電泵進(jìn)行調(diào)速 實(shí)現(xiàn)程序控制噴泉的高度 不僅能夠進(jìn)行多種水型切換 而 且能控制噴泉水柱上下起伏 同時(shí)單片機(jī)還通過中間繼電器來控制彩燈的亮滅 實(shí)現(xiàn)了對(duì) 噴泉的水 光協(xié)同控制 1 41 4 音樂噴泉在諸多領(lǐng)域的應(yīng)用音樂噴泉在諸多領(lǐng)域的應(yīng)用 噴泉作為一項(xiàng)建筑藝術(shù) 在國(guó)內(nèi)外均有較悠久的歷史 國(guó)內(nèi)在二十世紀(jì)八十年代以前 噴泉只是建筑給排水和園林造景專業(yè)的一個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié) 從設(shè)計(jì)到產(chǎn)品制作 工程安裝都沒 有形成規(guī)模 二十世紀(jì)九十年代以后 社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展 全國(guó)城市建設(shè)速度加 快 人們也追求高質(zhì)量的文化生活和環(huán)境美 市場(chǎng)的需求推動(dòng)了噴泉行業(yè)的發(fā)展 噴泉走 出公園 園林的圍墻和廣場(chǎng)的中心 深入延伸到人們的各個(gè)社會(huì)活動(dòng)場(chǎng)所 使噴泉行業(yè)的 發(fā)展進(jìn)入到一個(gè)新的階段 1 51 5 本課題的基本內(nèi)容本課題的基本內(nèi)容 基本任務(wù) 用 MCS 51 單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)音樂噴泉 要實(shí)現(xiàn)噴水高度的連續(xù)控制 就必須 能夠調(diào)節(jié)噴頭出水水壓 而通過調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速可以達(dá)到平滑調(diào)節(jié)水壓的目的 水泵由變頻 器來驅(qū)動(dòng) 通過調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速可以實(shí)現(xiàn)以上的要求 三相異步電動(dòng)機(jī)通入工頻電源 轉(zhuǎn)速 是不變化 變頻器是專門針對(duì)電機(jī)調(diào)速裝置 選用變頻器來實(shí)現(xiàn)對(duì)三相電機(jī)的控制 由于單 片機(jī)的輸出是數(shù)字量 而變頻器的控制口所需要的是模擬量 因此要通過數(shù)模轉(zhuǎn)換來使輸 出達(dá)到要求 系統(tǒng)采用對(duì)單片機(jī)進(jìn)行編程 通過單片機(jī)輸出預(yù)定的數(shù)據(jù)來控制變頻器工作 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制水泵的轉(zhuǎn)速 使水柱發(fā)生變化 當(dāng)有音樂信號(hào)時(shí) 獲取聲音強(qiáng)度 通過模擬 量卡 實(shí)施輸出到變頻器 作用到電機(jī)上 使噴頭產(chǎn)生隨音樂起伏的效果 噴頭及彩燈分 別與相應(yīng)輸出點(diǎn)連接 通過程序?qū)崿F(xiàn)每種音調(diào)的狀態(tài)組合 噴泉通過鍵盤輸入來啟動(dòng)和停 止噴泉 同時(shí)鍵盤的輸入還可以改變噴泉的運(yùn)行模式 LED 燈用來顯示噴泉的運(yùn)行狀態(tài) 當(dāng)變頻器的控制電壓為零時(shí) 變頻器停止工作 水泵也會(huì)隨之停止工作 達(dá)到關(guān)掉水泵的 目的 第二章第二章 總體設(shè)計(jì)方案總體設(shè)計(jì)方案 2 12 1 音樂噴泉控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)音樂噴泉控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) 2 22 2 方案比較方案比較 方案一 基于硬件電路采樣的前饋補(bǔ)償音樂噴泉控制系統(tǒng) 此方案優(yōu)點(diǎn)是新型音樂噴泉控制方法的采樣結(jié)果可以直接反映音樂強(qiáng)度 并由噴泉控 制器與上位機(jī)配合工作來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與處理 該方法每0 1秒采樣一次數(shù)據(jù) 當(dāng)利用前 饋補(bǔ)償方式控制輸出時(shí) 前饋控制時(shí)間完全可由設(shè)置的 前饋 時(shí)間確定 故可滿足實(shí)際 音樂噴泉前饋補(bǔ)償控制的需要 可由于硬件條件的限制以及能力的要求較高 實(shí)施較困難 方案二 基于全數(shù)字集成電路音樂噴泉控制器 此方案設(shè)計(jì)分為音控 程控兩用的音樂噴泉控制器 控制三組不同顏色的彩燈 五臺(tái) 不同噴泉造型的水泵 音控 程控可用開關(guān)手動(dòng)切換 程控的速度可用電位器調(diào)節(jié) 音控 時(shí) 輸入音樂的音量直接控制彩燈 音樂音量小則彩燈打開的組數(shù)少 音量大則彩燈打開 的組數(shù)多 整個(gè)電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單 通用 基于工程背景 具有可行性 方案三 基于單片機(jī)的音樂噴泉控制系統(tǒng) 采用以AT89C51為核心的單片機(jī)控制方案 利用單片機(jī)靈活的編程設(shè)計(jì)和豐富的IO端口 及其控制的準(zhǔn)確性 能夠簡(jiǎn)單而又實(shí)用的將樂曲控制噴泉的動(dòng)作 而且以AT89C51為核心的 嵌入式控制器 具有性價(jià)比高 體積小 易于操作等優(yōu)點(diǎn) 因此本設(shè)計(jì)采用該方案 2 32 3 系統(tǒng)框圖系統(tǒng)框圖 眾所周知 物體振動(dòng)產(chǎn)生聲音 而振動(dòng)的頻率決定音調(diào)高低 因此使用單片機(jī)控制輸 出不同頻率的信號(hào) 就可以產(chǎn)生不同的音調(diào) 利用單片機(jī)的計(jì)時(shí)系統(tǒng)可以控制各個(gè)音調(diào)的 時(shí)間 即實(shí)現(xiàn)節(jié)拍的控制 音調(diào)和節(jié)拍按照樂譜排列就實(shí)現(xiàn)了樂曲演奏的功能 噴頭及彩 燈分別與相應(yīng)輸出點(diǎn)連接 通過程序?qū)崿F(xiàn)每種音調(diào)都有對(duì)應(yīng)的一組輸出點(diǎn)開關(guān)狀態(tài)組合 單片機(jī)模 塊 電路輸入 輸出模塊 電源電路模 塊 A D 轉(zhuǎn)換 模塊 采集模塊 從而實(shí)現(xiàn)樂曲控制噴泉?jiǎng)幼鞯墓δ?系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖如圖 2 1 所示 圖 2 1 系統(tǒng)總體框圖 音樂的播放可在開啟噴泉時(shí) 由外部設(shè)備如 VCD DVD 等設(shè)備播放 也可由計(jì)算機(jī)播放 根據(jù)有無音樂信號(hào) 計(jì)算機(jī)上播放或外部輸入 啟停噴泉 當(dāng)有音樂信號(hào)時(shí) 獲取聲音 強(qiáng)度 通過模擬量卡 實(shí)時(shí)輸出到變頻器 作用到變速電機(jī)上 使噴頭噴水產(chǎn)生隨音樂起 伏的效果 單片機(jī)控制系統(tǒng)具有啟動(dòng)噴泉 燈光 捕獲音樂 產(chǎn)生輸出控制 顯示當(dāng)前音 樂 噴泉 燈光狀態(tài) 停止噴泉 燈光等功能 同時(shí)對(duì)各組噴頭進(jìn)行一定時(shí)間內(nèi)的一定規(guī) 則內(nèi)的隨機(jī)輪換 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了樂曲演奏 樂曲選擇 樂曲序號(hào)顯示 噴泉水柱控制 彩燈控制等功能 物體振動(dòng)產(chǎn)生聲音 而振動(dòng)的頻率決定音調(diào)高低 因此使用單片機(jī)控制輸出不同頻率的信 號(hào) 就可以產(chǎn)生不同的音調(diào) 利用單片機(jī)的計(jì)時(shí)系統(tǒng)可以控制各個(gè)音調(diào)的時(shí)間 即實(shí)現(xiàn)節(jié) 拍的控制 音調(diào)和節(jié)拍按照樂譜排列就實(shí)現(xiàn)了樂曲演奏的功能 噴頭及彩燈分別與相應(yīng)輸 出點(diǎn)連接 通過程序?qū)崿F(xiàn)每種音調(diào)都有對(duì)應(yīng)的一組輸出點(diǎn)開關(guān)狀態(tài)組合 從而實(shí)現(xiàn)樂曲控 制噴泉?jiǎng)幼鞯墓δ?揚(yáng)聲器 音樂 轉(zhuǎn)換 單片機(jī) 彩燈控制 水泵控制 1 水泵控制 2 伺服控制電機(jī) 組燈 組泵 1 組泵 2 至噴嘴組 1 至噴嘴組 2 至噴嘴組 N 第三章第三章硬件電路的設(shè)計(jì)硬件電路的設(shè)計(jì) 3 13 1 電源電路電源電路 設(shè)計(jì)電路是一個(gè)簡(jiǎn)單的穩(wěn)壓電路 如圖 3 1 所示 圖 3 1 為電源電路 由于使用了運(yùn)算放大器 利用它的對(duì)稱性可以提高整個(gè)電路的共模抑制比和其他方面 的性能 它的兩個(gè)輸入端構(gòu)成整個(gè)電路的反向輸入端和同向輸入端 采用對(duì)稱雙電源可使 用電路簡(jiǎn)化 在進(jìn)口電子設(shè)備中 可經(jīng)?？吹接脠D示這種正負(fù)電源 對(duì)運(yùn)放集成塊供電的 電路 其特點(diǎn)是 1 制作或選擇電源變壓器非常方便 變壓器次級(jí)繞組無需帶中心抽頭 2 正 負(fù)電源對(duì)稱 3 電能的利用率較高 4 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 實(shí)踐證明 在電源變壓器功率容量足夠 的前提下 適當(dāng)加大電容容量和變壓器次級(jí)繞組線徑 該電路也可用于小功率的音頻功放 作正負(fù)對(duì)稱雙電源供電 如果噴嘴的電磁控制器必須較大的電流 可以使用一個(gè)較大的電 源變壓器 本電路也只適用于較小的系統(tǒng) 3 23 2 單片機(jī)控制電路設(shè)計(jì)單片機(jī)控制電路設(shè)計(jì) 經(jīng)查 ATMEL 公司主要單片機(jī)微處理器系列 MCS 48 MCS 51 RUPI 44 MCS 96 等 考 慮到本設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 需要將程序預(yù)先寫入程序存儲(chǔ)器 只有選擇具有可擦除功能的程序存 儲(chǔ)器 因此 本次設(shè)計(jì)選擇 MCS 51 系列的 AT89C51 芯片作為為硬件核心電路 AT89C51 單 片機(jī)引腳和指令系統(tǒng)與 51 系列單片機(jī)完全兼容 因而使用方便 其最大特點(diǎn)是內(nèi)部有 4KB FlashROM 而且價(jià)格低廉 用 FlashROM 在開發(fā)過程中十分容易對(duì)程序進(jìn)行修改 大大縮短 系統(tǒng)開發(fā)周期 VCC 40 P0 0 39 P0 1 38 P0 2 37 P0 3 36 P0 4 35 P0 5 34 P0 6 33 P0 7 32 P2 7 28 P2 6 27 P2 5 26 P2 4 25 P2 3 24 P2 2 23 P2 1 22 P2 0 21 EA VPP 31 ALE PROG 30 PSEN 29 P1 0 1 P1 1 2 P1 2 3 P1 3 4 P1 4 5 P1 5 6 P1 6 7 P1 7 8 RESET 9 RXD P3 0 10 TXD P3 1 11 INT0 P3 2 12 INT1 P3 3 13 T0 P3 4 14 T1 P3 5 15 WR P3 6 16 RD P3 7 17 XTAL2 18 XTAL1 19 VSS 20 AT89C51VCC VCC Y C3 C2 S1 C4 R1R2 VCC VCC 20 Q1 19 Q2 18 Q3 17 Q4 16 Q5 15 Q6 14 Q7 13 Q8 12 G 11 E 1 D1 2 D2 3 D3 4 D4 5 D5 6 D6 7 D7 8 D8 9 GND 10 74HC373 VCC 20 Q1 19 Q2 18 Q3 17 Q4 16 Q5 15 Q6 14 Q7 13 Q8 12 G 11 E 1 D1 2 D2 3 D3 4 D4 5 D5 6 D6 7 D7 8 D8 9 GND 10 VCC 20 Q1 19 Q2 18 Q3 17 Q4 16 Q5 15 Q6 14 Q7 13 Q8 12 G 11 E 1 D1 2 D2 3 D3 4 D4 5 D5 6 D6 7 D7 8 D8 9 GND 10 0 1 7 2 6 G R3 C4 VCC 4N35 R4 VCC C5 R5 VCC VCC VCC Qi 3 2 單片 機(jī)控制的電路圖 為了充分利用單片機(jī)已經(jīng)有的資源 盡可能簡(jiǎn)化硬件電路 這里采用線選法擴(kuò)展 I O 口來擴(kuò)展輸出寄存器 74HC373 74hc373 為三態(tài)輸出的八 D 透明鎖存器 當(dāng)三態(tài)允許控制 端 OE 為低電平時(shí) O0 O7 為正常邏輯狀態(tài) 可用來驅(qū)動(dòng)負(fù)載或總線 當(dāng) OE 為高電平時(shí) O0 O7 呈高阻態(tài) 即不驅(qū)動(dòng)總線 也不為總線的負(fù)載 但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響 當(dāng)鎖存允許端 LE 為高電平時(shí) O 隨數(shù)據(jù) D 而變 當(dāng) LE 為低電平時(shí) O 被鎖存在已建立 的數(shù)據(jù)電平 由圖 3 2 可知 由于不使用 P0 口地址 所以由 P0 口輸出的低 8 位地址信號(hào)可以為任 意值 由于 P2 口各引腳分別接 74HC373 的輸入控制端 G 所以地址信號(hào)的高 8 位只能是 8 個(gè) G 端僅一個(gè)為高電平的那些二進(jìn)制數(shù) 01H 02H 04H 08H 10H 20H 40H 80H 中的一個(gè) 也可用選通 71HC373 的 MOV P2 B 與起輸出作用的 MOVP0 A 之類的指令來輸出數(shù)據(jù) 則當(dāng) B 的內(nèi)容為 01H 02H 04H 08H 10H 20H 40H 80H 時(shí) 則 A 的內(nèi)容輸出的目標(biāo)寄存器也 依次為 0 7 的 74HC373 之一 圖 3 2 中 R3 C4 使開機(jī)復(fù)位期間各 74HC373 的 輸入允許 端存在一高電平 避免 373 內(nèi)部隨機(jī)數(shù)的輸出而引起噴池中水泵 電磁閥和彩燈的誤動(dòng)作 BCD 撥碼開關(guān)可向單片 機(jī)輸入 0 9 中任一數(shù)碼 用以改變單片機(jī)輸出兩組數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔 4N 35 R 4 V CC C 5 R 5 P1 5 3 33 3 輸入 出電路的設(shè)計(jì)輸入 出電路的設(shè)計(jì) 在這里 輸入電路是指能對(duì)樂曲啟停 樂曲節(jié)奏和聲音強(qiáng)弱等進(jìn)行檢測(cè)并將檢測(cè)圖 3 2 電源電路到的信號(hào)以電平 脈沖或者數(shù)字形式傳送到單片機(jī)的電路 為了說明簡(jiǎn)單點(diǎn) 這里 只是介紹能夠反應(yīng)樂曲啟停的奏曲信號(hào)電路 因?yàn)橛辛怂?音樂已經(jīng)不再是背景音樂 音 樂已經(jīng)用來控制整個(gè)噴池的動(dòng)作與否 因而達(dá)到了音樂噴泉最基本的要求 奏曲信號(hào)電路的框圖如圖 3 3 所示 左右兩路立體聲信號(hào)經(jīng)過混合后送限制幅放大電 路放大 這樣即使是極弱的樂曲信號(hào)也能有足夠強(qiáng)度的信號(hào)輸出 整流濾波電路用以將交 變信號(hào)轉(zhuǎn)為單向信號(hào) 電壓比較器用以將大于基準(zhǔn)電壓的單向信號(hào)變換成低電平有效的奏曲信號(hào)由之端輸出 通過調(diào)整基準(zhǔn)電壓 可以使電路既不受干擾的影響又靈敏度最大 奏曲信號(hào)電路的輸出經(jīng) R5 送至光耦 4N35 在單片機(jī) P1 5 引腳產(chǎn)生一低電平信號(hào) 如圖 3 4 所示 圖 3 3 奏曲信號(hào)電路框圖 圖 3 4 奏曲信號(hào)電路 將樂曲音頻信號(hào)進(jìn)行緩沖放大 高中低分段分頻 直流變換 數(shù)字量變換 驅(qū)動(dòng)放大 輸出等處理 形成能夠進(jìn)行檢測(cè)并將檢到的信號(hào)以電平 脈沖或者數(shù)字形式送至單片機(jī)的 電路 另外還設(shè)置模擬信號(hào)強(qiáng)弱調(diào)節(jié)及數(shù)字信號(hào)閥值 門檻比較電壓 調(diào)節(jié) 以適應(yīng)各種 不同的信號(hào) 方便噴水以及燈光的動(dòng)作靈敏度的調(diào)節(jié) 同時(shí)設(shè)置了相應(yīng)的電平及閥值顯示 燈 高 中 低 總信號(hào) 11 位 LED 顯示 具有良好的操作界面 輸出電路是指接于 74HC373 各 Qi 端的電路 圖 3 5 為使用雙向可控硅 BCR 的輸出電路 由于 74HC373 的輸出電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 BCR 所需要的觸發(fā)電流 故加入外圍驅(qū)動(dòng)電 ULN2003A 的 一個(gè)單元 其輸入端所接的 LED 用于指示電路狀態(tài) 使用高亮度 3 紅 LED 當(dāng) Qi 為高電 平 5V 時(shí) LED 能正常發(fā)光 實(shí)測(cè)電流為 0 8mA 多 足以使 2003A 輸出端飽和而吸收近 30mA 的觸發(fā) BCR 的電流 圖 3 5 中產(chǎn)生觸發(fā)電流的 9V 電源來自 5V 穩(wěn)壓電源的未穩(wěn)壓端 以減 輕穩(wěn)壓塊的負(fù)擔(dān) 閉合圖 3 2 中的開關(guān) K 程序會(huì)向各輸出寄存器輸出數(shù)據(jù) FFH 用以檢測(cè) 從單片機(jī)到各 BCR 之間的各輸出回路是否常 圖中 RL 可以是彩燈 電磁閥的線圈 也可是 用以控制水泵電機(jī)的接觸器線圈 樂曲信號(hào) 電源 0 12V 限幅放大整流濾波電壓比較Z LED U LN 2003A R6 V CC 9V BCR R7 FU Q i C6 R8 A C220V L N 圖 3 5 為使用 BCR 輸出的電路 噴頭樣式如圖 3 6 所示 圖 3 6 噴頭外形圖 第四章第四章 軟件程序流程圖軟件程序流程圖 程序采用模塊化結(jié)構(gòu) 所有用到的常數(shù)或數(shù)組都用 EQU 或 DATA 或 DB 偽指令定義與命 名 以使程序易于修改 調(diào)試和升級(jí) 4 14 1 系統(tǒng)整體流程圖系統(tǒng)整體流程圖 圖 4 1 主程序框圖 程序 RESET 后 進(jìn)入 0000H 開始的主程序 其流程如圖 4 1 所示 可以看出 P1 4 上的開 關(guān) K 決定是否測(cè)試輸出通道 樂曲是否演奏決定了噴池是否有動(dòng)作 即 P1 5 的電平 撥碼 開始 系統(tǒng)初始 外部輸出寄存器清零 重新設(shè)置堆棧 控制光電耦合器 開 T0 溢出中斷 P1 4 0 檢測(cè)輸出通道是否正常 設(shè)置噴池花樣起始序號(hào) 樂曲控制初始化 設(shè)置當(dāng)前花樣數(shù)據(jù)入口 地址為 DPTR 去花樣數(shù)據(jù)行字節(jié)數(shù)用于控制循環(huán)取數(shù) 取撥碼開關(guān) BCD 數(shù)用于控制數(shù)時(shí)間間隔 P1 5 0 取出一花樣數(shù)據(jù)輸出 延遲 0 1 秒 P1 5 1 延時(shí)到 輸出寄存器清零 指向下一噴池花樣序號(hào) NN N N Y Y Y Y 開關(guān)的設(shè)定值決定了延遲多少倍的 0 1 秒時(shí)間 即噴池動(dòng)作改變的時(shí)間間隔 奏曲每停一 次 大多數(shù)樂曲奏曲中間不會(huì)停 下次再奏曲就換一組花樣數(shù)據(jù) 若用完了最后一組 以 后就從頭再取 也就是多個(gè)樂曲一次輪流循環(huán)使用編制好的噴池花樣數(shù)據(jù) 4 24 2 噴池?cái)?shù)據(jù)噴池?cái)?shù)據(jù) 噴池?cái)?shù)據(jù)是用以對(duì)噴池內(nèi)的水泵 電磁閥和彩燈等進(jìn)行開與關(guān)控制的數(shù)據(jù) 一組可循 環(huán)使用的這種數(shù)據(jù) 就決定了噴泉和彩燈的一個(gè)特定的變化形態(tài) 這組噴池?cái)?shù)據(jù)可稱為花 樣數(shù)據(jù) 對(duì)一個(gè)特定構(gòu)造的噴池 這種花樣數(shù)據(jù)可編寫出很多 下面以表 4 2 為例說明花樣數(shù)據(jù)的編排方法 假設(shè)希望外圈噴頭每隔一定時(shí)間順次增 噴 2 個(gè)噴頭 且從 2 個(gè)經(jīng) 4 步順時(shí)針增至 8 個(gè)后 再順次以同樣的方向同樣的速度每次減 噴 2 個(gè)噴頭 即從 8 個(gè)噴頭經(jīng) 4 步減至 0 以后不斷按上述規(guī)律循環(huán)變化 在這期間 里 圈和中心噴頭一直不噴 在不考慮其他控制的情況下 表 4 2 噴池只需要 2 個(gè)輸出寄存器 其各位控制噴頭定義如下 表 4 2 噴頭數(shù)據(jù) 87654321 XXX131211109 圖 3 2 噴嘴分布圖 4 3 噴泉造型平面圖 以上各位若為 1 時(shí)相應(yīng)的噴頭噴水 為 0 時(shí)不噴水 則外圈噴頭數(shù)據(jù)應(yīng)為 0000 0011B 0000 1111B 0011 1111B 1111 1111B 1111 1100B 1111 0000B 1100 0000B 0000 0000B 若該花樣數(shù)據(jù)定義為 HYSJ01 則數(shù)據(jù)定義如下 HYSJ01 DB 03H 0FH 3FH 0FFH 0FCH 0F0H 0C0H 00H 外圈噴頭數(shù)據(jù) DB 0 0 0 0 0 0 0 0 里圈和中心噴頭數(shù)據(jù) 每次將花樣數(shù)據(jù)輸出時(shí)都是順次取一列輸出的 且可循環(huán)取用 顯然這樣的花樣數(shù)據(jù) 可以編不少 還可將兩個(gè)以上的數(shù)據(jù)搭配起來 組成新的更復(fù)雜一些的花樣數(shù)據(jù) 方案 設(shè)置了十三個(gè)噴頭 分內(nèi)外兩圈布置 在水池的中心還設(shè)置了一個(gè)花柱噴頭 噴泉造型如圖 4 3 所示 本方案采用十字形供水方式 將水泵設(shè)置在噴池中央 同樣是為 了讓水流迅速流至每個(gè)噴頭 當(dāng)然也可以采用在外圈或內(nèi)圈安裝水泵 用一短直管將內(nèi)外 兩圈的水管連接起來 就可以向各個(gè)噴頭供水了 但是這種方式使距離水泵較遠(yuǎn)的噴頭的 水柱高度變化會(huì)滯后于距離水泵較近的同性質(zhì)的噴水高度變化 產(chǎn)生的滯后效應(yīng)較十字形 供水方式的滯后效應(yīng)大 同時(shí) 本方案具有花形控制靈活 花形變化類型多 而且觀賞效 果好 可以從各個(gè)方向上都能夠看到同樣的花形 作為旅游景點(diǎn)內(nèi)觀賞用的音樂噴泉是較 佳的選擇 選擇此方案作為本次設(shè)計(jì)的花形造型方案 由于噴泉設(shè)置在旅游景點(diǎn)內(nèi) 為了取得較 好的視距效果 因此 噴泉所占據(jù)的空間位置 需根據(jù)人眼視域的生理特征以及周圍的景 物來確定 經(jīng)查相關(guān)資料 由以下兩個(gè)指標(biāo)確定 即垂直視域和水平視域 當(dāng)垂直視角在 30 度 水平視角在 45 度的范圍內(nèi) 有良好的視域 當(dāng)垂直視角為 30 度時(shí) 其合適視距為 1 0 cot 30 cot 2 3 7 DHh Hh Hh D1 合適視距 H 景物高 h 人眼高 根據(jù)旅游景點(diǎn)內(nèi)的特征 取水平合適視距為 2 5m 左右較為合適 因此可得噴水池的寬 度為 2 2 5 2 1 1 21 2 D Wm 由于小型噴泉的垂直合適視距約為噴水高的 3 倍 噴泉景物合適的視距約為景物寬度 的 1 2 倍 因此噴泉的噴水高度按最大為 2m 高的水柱進(jìn)行設(shè)計(jì) 寬度也按 2m 進(jìn)行設(shè)計(jì) 4 2 1 配水管網(wǎng)的計(jì)算 配水管網(wǎng)的計(jì)算主要是確定管徑和水頭損失 管徑的計(jì)算 由水力學(xué)公式得知將其代入上式 移項(xiàng)得 2 4 QA VAD 而 4Q D V D 管徑 流量Q A 水管的過水?dāng)嗝娣e 通流面積 圓周率 V 流速 查標(biāo)準(zhǔn)管道直徑系列無 48mm 的管徑 因此需對(duì)其修正 查標(biāo)準(zhǔn)管徑系列取 D 50mm 水頭損失計(jì)算 噴泉中使用的管道都是壓力管道 水流經(jīng)管道時(shí)能量損失叫水頭損失 因此 總水頭損失等于沿程水頭損失與局部水頭損失之和 即 沿局總 h h h 式中 h 總水頭損失 h沿 沿程水頭損失之和 h局 局部水頭損失之和 第五章第五章 調(diào)試過程和調(diào)試方法調(diào)試過程和調(diào)試方法 微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成之后 最主要的任務(wù)就是調(diào)試 本次系統(tǒng)調(diào)試主要對(duì)單片機(jī)程 序進(jìn)行調(diào)試 首先采用仿真器進(jìn)行程序運(yùn)行仿真 然后采用編程器程序燒錄進(jìn)行硬件測(cè)試 調(diào)試工作一般分為 2 塊進(jìn)行 硬件調(diào)試 軟件調(diào)試 5 15 1 硬件調(diào)試硬件調(diào)試 電路檢測(cè)過程中 發(fā)現(xiàn)很多低級(jí)的錯(cuò)誤 大多數(shù)都是因?yàn)榫€路連接的錯(cuò)誤和引腳沒有 連接正確 電路設(shè)計(jì)的不夠周全 導(dǎo)致手動(dòng)布線很亂 對(duì)電路的檢查造成了極大的困難和 不便 該系統(tǒng)所涉及的各部分硬件電路 總體的特點(diǎn)是 1 電路原理簡(jiǎn)單 所用的器件均為 常用器件 2 由于電路連線較多 因此 應(yīng)合理布線 以降低焊接難度 降低出錯(cuò)率 同 時(shí)防止干擾 雖然存在一些問題 經(jīng)過仔細(xì)檢查并修改 硬件電路中不存在低級(jí)的錯(cuò)誤 硬件電路良 好 5 25 2 軟件調(diào)試軟件調(diào)試 軟件調(diào)試采用單片機(jī) keil 軟件 結(jié)合 Proteus 軟件 可進(jìn)行基于單片機(jī)的可視化軟硬 件仿真 可以有效的減少系統(tǒng)開發(fā)的資源 在軟件的調(diào)試過程中 綜合利用了設(shè)定斷點(diǎn) 單步 跟蹤等調(diào)試手段 使得調(diào)試工作 更易進(jìn)行 這樣每個(gè)模塊都調(diào)試成功后 編譯連接程序 進(jìn)行整個(gè)程序的調(diào)試運(yùn)行 結(jié)論 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)自己所學(xué)的知識(shí)實(shí)在是有限 不過能夠充分利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)去查 閱資料 最后 設(shè)計(jì)中涉及到的電路圖 由于水平有限 效率太低 只好去截相關(guān)的圖 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中 運(yùn)用流體力學(xué)理論設(shè)計(jì)了噴泉的管路系統(tǒng) 運(yùn)用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了樂曲播 放和流量及花形控制 運(yùn)用 Protel 軟件設(shè)計(jì)出了控制系統(tǒng)的控制電路 運(yùn)用 SolidWorks 軟件實(shí)現(xiàn)了噴泉管道和各控制附件的裝配造型圖 從而驗(yàn)證了制造安裝的可行性與方便性 最后運(yùn)用 UG 軟件和 PHOTOSHOP 軟件繪出了噴泉的立體效果圖 不過在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中自己也懂得了許多東西 也培養(yǎng)了獨(dú)立思考和設(shè)計(jì)的能力 樹立 了對(duì)知識(shí)應(yīng)用的信心 相信會(huì)對(duì)以后的學(xué)習(xí)工作和生活有著非常大的幫助 并且提高了自 己的動(dòng)實(shí)踐操作能力 使自己充分體會(huì)到了設(shè)計(jì)過程中的喜悅 在整個(gè)設(shè)計(jì)以及硬件制作中 存在一定的缺陷 沒有達(dá)到預(yù)期的目標(biāo) 設(shè)計(jì)中考慮問 題不夠全面 總的來講 在整個(gè)過程中 使我學(xué)會(huì)了好多在課本學(xué)不到的知識(shí) 同時(shí) 也 鍛煉了我獨(dú)立完成任務(wù)的能力 以及解決問題的方法和對(duì)存在問題的分析能力 在整個(gè)設(shè) 計(jì)過程中 我看到了自己對(duì)專業(yè)知識(shí)領(lǐng)會(huì)中存在的不足 還有好多知識(shí) 并沒有完全的掌 握 還有好多知識(shí) 我必須去學(xué)習(xí) 不足之處在于 系統(tǒng)利用的是單片機(jī)產(chǎn)生方波信號(hào)控制揚(yáng)聲器發(fā)音 所以播放的只能 是音樂的曲調(diào) 而不是真人真唱的歌曲 在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中 學(xué)到了很多在課堂上學(xué)不到的 是我在這次設(shè)計(jì)中的最大收獲和 財(cái)富 受益頗多 致謝 首先衷心地感謝我的導(dǎo)師黃智英 本文從選題到完成 從理論上的探討到實(shí)際問題的 解決 無處不飽含著黃智英導(dǎo)師的心血 黃智英導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)和建議給了我極大的幫助 和支持 使我受益匪淺 在此論文完成之際 謹(jǐn)向黃智英導(dǎo)師致以深深的謝意和崇高的敬 意 此外 還要感謝機(jī)電技術(shù)系的全體老師 是他們給我打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 為我的畢業(yè) 設(shè)計(jì)做出了良好的鋪墊 也為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了不少的意見和建議 在此表示衷心的感 謝 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì) 我學(xué)會(huì)了如何綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí) 如何查閱相關(guān)資料 并 從中提取有用信息來幫助我完成的設(shè)計(jì) 使使我深深地感到 作為一個(gè)設(shè)計(jì)者 如何進(jìn)行 一個(gè)產(chǎn)品的開發(fā)和設(shè)計(jì) 并對(duì)其設(shè)計(jì)過程如何進(jìn)行優(yōu)化選擇有了初步的認(rèn)識(shí) 為以后的工 作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 我所獲得的這些知識(shí)都是巴音郭楞職業(yè)技術(shù)學(xué)院對(duì)我辛勤培養(yǎng)的結(jié) 果 因此 我要感謝母校的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及老師們 謝謝你們?nèi)陙韺?duì)我的教育和引導(dǎo) 由于本人水平有限 經(jīng)驗(yàn)不足 時(shí)間倉促 設(shè)計(jì)中難免存在不足之處 敬請(qǐng)各位老師 批評(píng)指正 參考文獻(xiàn) 1 李明 畢萬新編著 單片機(jī)原理與接口技術(shù) 大連理工大學(xué)出版社 2009 年 2 虞滄編著 單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù) 吉林大學(xué)出版社 2009 年 3 夏建全編著 工業(yè)計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 清華大學(xué)出版設(shè) 北京交通大學(xué)出版社 2006 年 5 荊珂 段波編著 電路基礎(chǔ)與實(shí)踐 大連理工大學(xué)出版社 2010 年 6 薛惠鋒 OPENGL 圖形程序開發(fā)實(shí)務(wù) 西北工業(yè)大學(xué)出版社 2005 7 張延燦 噴泉工程發(fā)展及其設(shè)計(jì)問題 上 給水排水 1998 8 李廣弟 朱月秀 王秀山 單片機(jī)基礎(chǔ) M 北京 北京航空航天大學(xué)出版社 2001 14 17 138 156 9 李廣弟 朱月秀 王秀山 單片機(jī)基礎(chǔ) M 北京 北京航空航天大學(xué)出版社 2001 14 17 138 156 附 錄 附錄附錄 A 電路原理圖電路原理圖 V CC 40 P0 0 39 P0 1 38 P0 2 37 P0 3 36 P0 4 35 P0 5 34 P0 6 33 P0 7 32 P2 7 28 P2 6 27 P2 5 26 P2 4 25 P2 3 24 P2 2 23 P2 1 22 P2 0 21 EA VPP 31 A LE PRO G 30 PSEN 29 P1 0 1 P1 1 2 P1 2 3 P1 3 4 P1 4 5 P1 5 6 P1 6 7 P1 7 8 RESET 9 RXD P3 0 10 TXD P3 1 11 IN T0 P3 2 12 IN T1 P3 3 13 T0 P3 4 14 T1 P3 5 15 WR P3 6 16 RD P3 7 17 X TA L2 18 X TA L1 19 V SS 20 A T89C51V CC V CC Y C3 C2 S1 C4 R1R2 V CC V CC 20 Q 1 19 Q 2 18 Q 3 17 Q 4 16 Q 5 15 Q 6 14 Q 7 13 Q 8 12 G 11 E 1 D 1 2 D 2 3 D 3 4 D 4 5 D 5 6 D 6 7 D 7 8 D 8 9 G ND 10 74H C373 V CC 20 Q 1 19 Q 2 18 Q 3 17 Q 4 16 Q 5 15 Q 6 14 Q 7 13 Q 8 12 G 11 E 1 D 1 2 D 2 3 D 3 4 D 4 5 D 5