4. РОЗРОБКА ПРИНЦИПОВОЇ СХЕМИ І ВИБІР ЕЛЕМЕНТНОЇ БАЗИ Розробка принципової схеми проводиться відповідно до структурної схеми, зображеної на рисунку 3.1. Розробка принципової схеми представляє собою синтез структурно-функціональної схеми на схемотехнічному рівні з врахуванням вимог технічного завдання, а також вимог, що висуваються розробником до кожного функціонального елемента. В якості мікропроцесора в системі управління використовується однокристальна 8-ми розрядна мікро-ЕОМ АТ89С51. Мікросхема містить: 8-ми розрядний центральний процесор, логічний процесор з порозрядною і побайтовою обробкою даних, вмонтований тактовий генератор, вмонтований ОЗП даних (128 байт), 20 регістрів спеціального призначення, 8 шин входу/виходу, 2 вмонтованих 16-ти розрядних таймери-лічильники, двохсторонній порт послідовного входу/виходу, система переривань двома рівнями пріоритетності від двох зовнішніх і трьох внутрішніх пристроїв, адресний простір (64 к) для зовнішньої ПЗП, адресний простір (64 к) для зовнішньої програмної пам’яті. Дана мікросхема складається з 20000 інтегральних елементів. Два програмованих 16-бітних таймери/лічильника (Т/Л0 і Т/Л1) можуть бути використані як таймери або лічильники зовнішніх подій. При роботі як таймер вміст Т/Л інкрементується в кожному машинному циклі, тобто через кожні 12 періодів кварцового резонатора. При роботі в режимі лічильника вміст Т/Л інкрементується після переходу з 1 в 0 зовнішнього вхідного сигналу, який подається на відповідний (Т0, Т1). Вміст лічильника буде збільшене на 1, у тому випадку, якщо в попередньому циклі був визначений вхідний сигнал високого рівня (1), а в наступному — сигнал низького рівня (0). На розпізнавання переходу потрібно два машинних цикли, тобто максимальна частота підрахунку вхідних сигналі дорівнює 1/24 частоти резонатора.
Рисунок 4.1 Умовне графічне позначення мікросхеми АТ89С51 Таблиця 4.1 Призначення виводів АТ89С51 Номер вив. Найменування Призначення  1…8 Р1.0...Р1.7 Входи/виходи 8-ми розрядного двохнаправленого порта 1  9 RST Вхід обнулення  10 RXD Вхід послідовного каналу в асинхронному режимі  11 TXD Вихід послідовного каналу в асинхронному режимі  12 INT0 Вхід 0 переривання або управління лічильником 0   Продовження таблиці 3.1 13 INT1 Вхід 1 переривання або управління лічильником 1  14 Т0 Вхід лічильника 0  15 Т1 Вхід лічильника 1  16 WR Вихід сигналу дозволу запису байта даних із порта 0 в зовнішню пам’ять даних  17 RD Вихід сигналу дозволу читання байта даних із зовнішньої пам’яті даних в порт  18,19 Х1,Х2 Для підключення кварцу або зовнішнього генератора  20 GND Заземлення  21...28 Р2.0...Р2.7 Входи/виходи двохнаправленого порта 2  29 PSEN Вихід сигналу дозволу вибірки коду операції на шину порта 0 із зовнішньої пам’яті програми  30 ALE Вихід дозволу і фіксації адреси при роботі із зовнішньою пам’яттю програми  31 EA/VP Вхід блокіровки роботи із зовнішньою пам’яттю  32...39 Р0.0...Р07 Входи/виходи 8-ми розрядного двохнаправленого порта 0 з трьома станами на виході  40 Ucc Напруга живлення   Електричні параметри Напруга живлення. . . . . . . . . . . . . . . . . . – 4,75...5,25В Вхідна напруга високого рівня. . . . . . . . . . . . . – 0,5...+5,75В Вхідна напруга низького рівня. . . . . . . . . . . . . – 0,5...+0,8В Вихідна напруга високого рівня. . . . . . . . . . . . . . . . (2,4В Вихідна напруга низького рівня при І0вих=1,6 мА. . . . . . . . (0,45В Струм споживання. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (150мА Струм втрат на входах, при 0(Uвх(5,75В. . . . . . . . . . ( |(10|мкА Споживана потужність. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,69Вт Ємність навантаження. . . . . . . . . ...