第三章 系统结构组成及硬件设计
的时钟信号称为内部时钟方式，如下图3-3所示。
C2 C1 VCC R1 XTAL1 Y1 NOT MCS-51 XTAL2 MCS-51 XTAL1 GND XTAL2 VSS
图3-3 晶振电路
(2)单片机复位电路 ①单片机复位后的状态
当振荡器处于运行状态时，如果在RST引脚保持2个机器周期，也就是24个振荡周期的高电平，单片机内部就会执行复位操作，以后每个周期单片机都会执行一次复位，直到RST端变成低电平。为了保证单片机正常复位，考虑VCC的上升时间的振荡器建立时间，通常设计成使RST端持续20ms以上的高电平。复位后单片机从程序存储器的地位0000H处开始运行，内部寄存器的状态如下表3-2：
表3-2 复位后单片机寄存器状态 专用寄存器 PC ACC B PSW SP DPTR 复位状态 0000H 00H 00H 00H 07H 0000H - 16 -
专用寄存器 TH0 TL0 TH1 TL1 TH2 TL2 复位状态 00H 00H 00H 00H 00H 00H 第三章 系统结构组成及硬件设计
P0-P3 IP IE TMOD TCON T2CON FFH XXX0000B 0XX0000B 00H 00H 00H RLDH RLDL SCON SBUF PCON 00H 00H 00H XXXXXXXX 0XXXX0000B 复位后，ALE和PESE为高电平，但内部RAM不受复位的影响，因此内部RAM的状态无法确定。
②单片机复位电路
上电复位电路如下图a，在VCC和VDD之间接入RC电路。在上电时RST端电位和VCC是相同的，随之电容充电电流缓慢减小，RST端的电位也缓慢下降。当VCC的上升时间低于1ms，同时振荡器建立的时间没超过10ms时，按图中的时间(C1=22uf,R1=1K),系统开始上电复位，这样就能保证电路在上电开机时可靠的完成复位操作。因为上电复位至少要在振荡器建立时间加两个机器周期内完成，所以在上电复位过程，RST端的电平必须要比施密特触发器的最小值要高，这样才能完成操作。
如图3-4所示的几种复位电路：
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第三章 系统结构组成及硬件设计
C1 VCC C1 22uF R1 1k|? RST MCS-51 VCC R2 200|? 22uF S1 R1 RES2 RST MCS-51 图a VCC S1 C1 22uF C2 22uF R2 200|? R1 1k|? 图b RET MCS-51 图c 图3-4 a)上电复位 b)按键电平复位 c)按键脉冲复位
3.3 光电检测报警电路
这部分包括滴速检测和液面检测两部分，因为两者检测原理相同，故统一介绍。对于光电传感器的选择，考虑到储液瓶的大小，我选用了将蓝光LED灯作为光线发射装备，将光敏电阻作为接收装备，利用光敏电阻的特性，产生电压跳变，从而进行检测。
3.3.1 光电收发单元的选择
本系统的光电变换类型为模拟量的变换，即将被测的光信息量变为电信息量。入射到光电接收器件上的光敏面上光信息量，与产生管光电流成正比。所以，光电流的大小就能很好的反映被测点的光信息量的大小。即光电器件输出的光电流I是被测信息量的Q函数:I=F(Q)。
1.光电发射部分
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第三章 系统结构组成及硬件设计
光电器件上产生的电流大小，不仅与被测信息量大大小有关，而且还和光的辐射密度。光学系统的质量和光学器件本身的性能有关，所以要求光源的性能要稳定，在空气中不会发生严重散射。特别要求它们的特性不会因为时间、电压变化以及温度变化等原因而发生变化。否则外界因素的变化就会导致输出电流的明显变化，影响检测结果。
对于光电发射部分的选择，本系统将选用的是蓝光LED灯。为了保证光线可以尽可能少扩散、沿直线的方向照射，因此在LED灯上套有一个橡胶套。蓝光LED灯是实验室中常见、容易购买和性价比高的发射元件，并且蓝光LED灯完全符合本次设计的要求。
2.光电接受部分
当被测对象因光的折射、反射、或者被测对象本身辐射强度的发生变化。而导致光信号幅度的大小也随之改变。为准确测量幅度的变化大小，必选选用线性好、响应快的器件。系统报警和滴速检测是利用电信号幅度变化，来判断是否报警。由于为了设计的简便以及节省经费，故选择常用的电路元件光敏电阻。
3.3.2 液面检测和滴速检测电路
这两个电路的检测原理相似。但考虑到综合运用所学知识，故将液面检测电路和滴速检测设计成两种电路，分开介绍。
1.滴速检测电路
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第三章 系统结构组成及硬件设计
图3-5 滴速检测控制电路
液滴信号可见光检测部分电路如上，为了保护光敏电阻，在发射管和接收管的两端分别串联一个电阻R11，R12，起限流作用。在可见光检测时，当没有液滴落下时，输出电压为0V，当有液滴落下时，液滴对由蓝光LED灯发射出来的光线有阻碍作用，使感光受到一定影响，输出一个脉冲电压。该脉冲电压因为太小，故采用运算放大器LM324对这脉冲进行放大。放大倍数为A=R14/R13=10000，经过放大后才能进行正常的后续处理。同样采用LM324构成电压比较器，其中Vg为滑动变阻器，具体值由设计实物测试得到。在一步LM324的7脚输出的脉冲信号就可以输入到C51的P3.4(定时/计数器T0)，T0设定为计数方式时。脉冲信号输入T0口，T0端口出现由“1”到“0”的负跳变脉冲时，计数器则加1，由此实现对滴速的测量。(控制步进机)
2.液面测量
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