1.电路总体设计
电路板放置在悬挂货架左上方的工作平台上，用四个铜柱固定住四脚。该电路是以单片机STC89C52为核心芯片构成的最小系统，包括电源模块、晶振电路、复位电路、串口电路等，如图10-17所示。
2.控制模块设计
（1）STC89C52单片机 AT89S52单片机具有8K字节程序存储空间，256字节数据存储空间，没有内带EEPROM存储空间，而STC89C52RC单片机具有8K字节程序存储空间，512字节数据存储空间，内带4K字节EEPROM存储空间，可直接使用串口下载，故采用STC89C52单片机，如图10-18所示。
STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K系统可编程Flash存储器，芯片外形尺寸如图10-19所示。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。STC89C52具有以下标准功能：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，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件，可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护模式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率为35Mhz，6T/12T可选。
图10-17 最小系统电路图
图10-18 STC89C52单片机芯片
图10-19 STC89C52单片机芯片外形尺寸
（2）MAX232芯片 图10-20为MAX232芯片。MAX232芯片是美信公司专门为电脑的RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片，使用+5V单电源供电。
第一部分是电荷泵电路。由1、2、3、4、5、6脚和4只电容构成，功能是产生+12V和-12V两个电源，提供给RS-232串口电平的需要。
第二部分是数据转换通道。由7、8、9、10、11、12、13、14脚构成两个数据通道，其中13脚（R1IN）、12脚（R1OUT）、11脚（T1IN）、14脚（T1OUT）为第一数据通道；8脚（R2IN）、9脚（R2OUT）、10脚（T2IN）、7脚（T2OUT）为第二数据通道；TTL/CMOS数据从T1IN、T2IN输入，转换成RS-232数据从T1OUT、T2OUT送到电脑DB9插头；DB9插头的RS-232数据从R1IN、R2IN输入，转换成TTL/CMOS数据后从R1OUT、R2OUT输出。
第三部分是供电。15脚GND、16脚Vcc（+5V）。
MAX232芯片具有以下特点：①符合所有的RS-232C技术标准；②只需要单一+5V电源供电；③片载电荷泵具有升压、电压极性反转能力，能够产生+10V和-10V电压；④功耗低，典型供电电流5mA；⑤内部集成2个RS-232C驱动器；⑥高集成度，片外最低只需4个电容即可工作。
图10-20 MAX232芯片
3.电源管理模块
室内高处空间物品存放及管理系统的电源模块主要是为四台步进电动机、软件管理平台等模块进行供电，由于不同模块需要的电源有不同的电压要求、功率要求等，所以控制电路的电源模块是该系统硬件系统的重要部分。
电源模块包括AC-DC开关电源模块和LM2596开关电压调节器。AC-DC开关电源模块的输入为电压有效值220V、频率50Hz的交流电，输出为电压有效值24V的直流电。为满足不同模块对不同电源的要求，电源模块在硬件设计上，采用了先进的压差调节器，在节省控制电源数量的同时，保证了系统的功率需求和稳定性。
四台步进电动机的供电电压均为24V，直接从AC-DC电源模块获得电能。STC89C52单片机等相关芯片的供电电压为5V，采用LM2596DC-DC模块供电。(www.xing528.com)
（1）AC-DC开关电源 图10-21为一种脉冲宽度调制式高频开关电源，型号为A-150-24，单端式晶体管连接方式，输入电压84～264V，输出电压24V，输出电流6.5A，输出功率156W，输出纹波噪声80mV，工作效率85%，输出电压精度0.5%，电压调整率5%，负载调整率5%。之所以选择该开关电源，是因为其价格低、效率高、体积小、重量轻、工作温度低，软启动电流可有效降低AC输入冲击，内装EMI滤波器，纹波极小，有短路保护、过载保护等功能。
（2）LM2596开关电压调节器 图10-22为LM2596开关电压调节器。LM2596开关电压调节器是降压型电源管理单片集成电路，能够输出3A的驱动电流，同时具有很好的线性和负载调节特性，可调版本可以输出小于37V的各种电压。
图10-21 调制式高频开关电源
图10-22 LM2596开关电压调节器
该器件内部集成频率补偿和固定频率发生器，开关频率为150kHz，与低频开关调节器相比较，可以使用更小规格的滤波元件。由于该器件只需4个外接元件，可以使用通用的标准电感，这更优化了LM2596的使用，极大地简化了开关电源电路的设计。LM2596电路图如图10-23所示。
图10-23 LM2596电路图
该器件在特定的输入电压和输出负载条件下，输出电压的误差可以保证在±4%范围内，振荡频率误差在±15%范围内；可以用仅80μA的待机电流，实现外部断电；具有自我保护电路（一个两级降频限流保护和一个在异常情况下断电的过温完全保护电路）。
LM2596开关电压调节器的主要性能特点：
1）3.3V、5V和12V的固定电压输出，并具有可调电压输出能力，可调输出电压范围（1.2～37V）±4%。
2）输出线性好且负载可调节。
3）输出电流可高达3A，输入电压可高达40V。
4）采用150kHz内部振荡频率，属于第二代开关电压调节器，功耗小、效率高。
5）低功耗待机模式，IQ的典型值为80μA。
6）TTL断电能力。
7）具有过热保护和限流保护功能。
8）外围电路简单，仅需4个外接元件，且使用容易购买的标准电感。
因其上述特点，LM2596开关电压调节器常用于高效率降压调节器、单片开关电压调节器和正负电压转换器。
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