stc89c52单片机或同类型单片机和传感器的电路研究

潘琦涛

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实验过程

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，張楠.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.