單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文01

1、<p><b>　　第一章 緒 論</b></p><p>　　1. 1 課題的提出及意義</p><p>　　單片機(jī)作息時(shí)間控制實(shí)現(xiàn)了對(duì)時(shí)間控制的智能化，擺脫了傳統(tǒng)由人來控制時(shí)間的長(zhǎng)短的不便，實(shí)現(xiàn)代學(xué)校必不可少的設(shè)備。</p><p>　　1. 2 設(shè)計(jì)的任務(wù)及要求</p><p>　　1．作息時(shí)間能控制電

2、鈴</p><p>　　2．作息時(shí)間能啟動(dòng)和關(guān)閉放音機(jī)</p><p>　　單片機(jī)作息時(shí)間控制的功能如下：</p><p>　　使用4位七段顯示器來顯示現(xiàn)在的時(shí)間。</p><p><b>　　顯示格式為“時(shí)分”</b></p><p>　　由LED閃動(dòng)來作秒計(jì)數(shù)表示</p><

3、;p>　　具有4個(gè)按鍵來作功能設(shè)置，可以設(shè)置現(xiàn)在的時(shí)間及顯示定時(shí)設(shè)置時(shí)間</p><p>　　一旦時(shí)間到則發(fā)出一陣聲響，同時(shí)繼電器啟動(dòng)，可以控制放音機(jī)開啟和關(guān)閉。</p><p>　　第二章 總體方案設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2. 1 芯片比較</b></p><p>　　2.1.1 單片機(jī)選型</

4、p><p>　　當(dāng)今單片機(jī)廠商琳瑯滿目，產(chǎn)品性能各異。常用的單片機(jī)有很多種：Intel8051系列、Motorola和M68HC系列、Atmel的AT89系列、臺(tái)灣Winbond(華邦)W78系列、荷蘭Pilips的PCF80C51系列、Microchip公司的PIC系列、Zilog的Z86系列、Atmel的AT90S系列、韓國(guó)三星公司的KS57C系列4位單片機(jī)、臺(tái)灣義隆的EM-78系列等。我們最終選用了ATMEL公

5、司的AT89C52單片機(jī)。AT89C52是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含8Kbytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（PEROM）和256bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及8052產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和FLASH存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大AT89C52單片機(jī)適用于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合。<

6、/p><p>　　2.1.2顯示器接口芯片的選擇</p><p>　　LED顯示器接口芯片的選擇常用的顯示器接口芯片有CD4511，CD4513，MC14499，8279，MAX7219，74HC164等，它們的功能有：1.CPU接受來自鍵盤的輸入數(shù)據(jù)，并作預(yù)處理；2.數(shù)據(jù)顯示的管理和數(shù)據(jù)顯示器的控制。CD4511是BCD鎖存，7段譯碼，驅(qū)動(dòng)器，但在顯示6和9時(shí)，顯示為b和q，不是很好看。CD

7、4513是BCD鎖存，7段譯碼,驅(qū)動(dòng)器(消隱)，但現(xiàn)在市面上不好買。MC14499為串行輸入BCD碼——十進(jìn)制譯碼驅(qū)動(dòng)器，用它來構(gòu)成單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的顯示器接口，可以大大減少I/O口線的占用數(shù)量。但是，由片內(nèi)震蕩器經(jīng)過四分頻的信號(hào)，經(jīng)位譯碼后只能提供4個(gè)位控信號(hào)，使信號(hào)的采集受到限制；并且，MC19944的價(jià)格偏高，也不經(jīng)濟(jì)。同樣，8279為INTEL公司生產(chǎn)的通用鍵盤/顯示器接口芯片，其內(nèi)部設(shè)有16*8顯示數(shù)據(jù)RAM，若采用8279管理

8、鍵盤和顯示器，可以減少軟件程序，從而減輕主機(jī)的負(fù)擔(dān)，但我們同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，由于其功能比較強(qiáng)大，不可避免將會(huì)使外圍設(shè)備與操作過程復(fù)雜化，同時(shí)價(jià)格比較貴。對(duì)比一下MAX7219和</p><p>　　74HC164其占用資源少，且不需復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)電路。但MAX7219雖然比較好用，且一片能驅(qū)動(dòng)四個(gè)數(shù)碼管，但對(duì)于我們?cè)O(shè)計(jì)的系統(tǒng)來說，不需要很多數(shù)碼管，此外MAX7219相對(duì)74HC164的價(jià)格也比較貴，所以我們最終選用74HC

9、164，下面對(duì)MAX7219作一下介紹。</p><p><b>　　特點(diǎn)：</b></p><p>　　(1) 采用3線串行接口傳送數(shù)據(jù)；</p><p>　　(2) 內(nèi)部有8字節(jié)顯示靜態(tài)RAM和6個(gè)特殊功能寄存器，相當(dāng)于14個(gè)字節(jié)的RAM單元。它們是可尋址的，即可以有選擇的任意寫入；</p><p>　　(3) 只需

10、一個(gè)外部電阻即可調(diào)節(jié)LED的段電流，并且允許程控方式LED通電的占空比而可方便的調(diào)節(jié)LED顯示的亮度，或用于模擬亮度顯示；</p><p>　　(4) 可LED顯示器的掃描個(gè)數(shù)；</p><p>　　(5) 有不譯碼和B碼兩種顯示模式，這種選擇可做到位控，即各LED顯示器可以有不同的顯示方式：譯碼或不譯碼；</p><p>　　(6) 含硬件動(dòng)態(tài)掃描顯示控制，可設(shè)置

11、低功耗方式，可進(jìn)行圖條顯示。</p><p>　　引腳圖(如圖2-1)</p><p><b>　　圖2-1</b></p><p><b>　　說明：</b></p><p><b>　　工作原理簡(jiǎn)介</b></p><p><b>　　數(shù)據(jù)

12、（含地址）接收</b></p><p>　　MAX7219采用串行尋址方式，在傳送的串行數(shù)據(jù)中包含有RAM的地址。按照時(shí)序的要求，單片機(jī)將16位二進(jìn)制數(shù)逐位發(fā)送DIN端，在CLK上升延到來之前DIN必須有效，在CLK的每個(gè)上升延，DIN被串行逐位移入MAX7219內(nèi)部的16位穿行寄存器中。設(shè)最先移入的數(shù)據(jù)是D15,最后移入的數(shù)據(jù)是D0,則移入16位串行寄存器的數(shù)據(jù)是D15--D0。為了有選擇的將數(shù)據(jù)寫

13、入8個(gè)顯示RAM或6個(gè)特殊功能寄存器，D0—D15中，D8—D11四位作為RAM和特殊功能寄存器的地址，D0—D7作為寫入顯示數(shù)據(jù)或控制字。與并行數(shù)據(jù)傳送相比，MAX7219串行接收D0—D15并存放到16位串行寄存器中的過程，相當(dāng)于并行傳送中，將并行數(shù)據(jù)和地址送到數(shù)據(jù)和地址總線上的過程。</p><p><b>　　數(shù)據(jù)裝載</b></p><p>　　16位接收寄

14、存器將收到的D0—D7位數(shù)據(jù)寫入RAM或特殊功能寄存器是在數(shù)據(jù)裝載信號(hào)控制下完成的。圖3-8是MAX7219的數(shù)據(jù)接收裝載（寫入）時(shí)序圖，由圖可知，LOAD必須在15個(gè)CLK下降延前由高變低，在16個(gè)CLK同時(shí)或之后由低變高（上升延）。在LOAD的上升延，8位數(shù)據(jù)D0—D7寫入以4位二進(jìn)制數(shù)D8—D11位地址的RAM或特殊功能寄存器中。</p><p><b>　　顯示掃描</b></

15、p><p>　　當(dāng)顯示模式設(shè)定后，寫入顯示RAM的數(shù)據(jù)將在控制器的控制下，按設(shè)定的顯示模式，以動(dòng)態(tài)掃描方式進(jìn)行顯示。</p><p>　　MAX7219內(nèi)部顯示RAM及特殊功能寄存器</p><p>　　顯示RAM（地址*1—*8）</p><p>　　地址為*1H的RAM數(shù)據(jù)控制接D0引腳的顯示器，地址為*2H的RAM數(shù)據(jù)控制接D1引腳的顯示器

16、。</p><p>　　譯碼方式寄存器（地址：*9H）</p><p>　　該寄存器的8位二進(jìn)制數(shù)的各位值分別控制著8個(gè)LED顯示器的譯碼方式。當(dāng)高電平時(shí)選擇BCD-B碼譯碼模式，當(dāng)?shù)碗娖綍r(shí)選擇不譯碼模式。B碼譯碼的顯示自行與現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)的關(guān)系如下：</p><p><b>　　顯示數(shù)據(jù)</b></p><p>　?。ㄊM(jìn)

17、制） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F</p><p>　　B碼字型 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 – E H L P *</p><p>　　其中，*代表全滅。小數(shù)點(diǎn)不譯碼，它由顯示數(shù)據(jù)的D7位控制。</p><p>　　掃描界限寄存器（地址：*BH）&l

18、t;/p><p>　　該寄存器的D0—D3位數(shù)據(jù)設(shè)定值為0—7，設(shè)定值表示顯示器動(dòng)態(tài)掃描個(gè)數(shù)為1—8。</p><p>　　停機(jī)寄存器（地址：*CH）</p><p>　　當(dāng)位D0=0時(shí)，MAX7219處于停機(jī)狀態(tài)；當(dāng)D0=1時(shí)，處于正常工作狀態(tài)。</p><p>　　顯示測(cè)試寄存器（地址：*FH）</p><p>　　當(dāng)

19、位D0=0時(shí)，MAX7219按設(shè)定模式正常工作；當(dāng)D0=1時(shí)，處于測(cè)試狀態(tài)。在該狀態(tài)下，不管MAX7219處于什么模式，全部LED將按最大亮度接通顯示。</p><p>　　亮度寄存器（地址：*AH）及兩度的調(diào)解或控制</p><p>　　亮度可通過硬件和軟件兩種方法調(diào)解或控制。</p><p>　　2.1.3存儲(chǔ)器的選擇</p><p>　

20、　為了改善主CPU的資源與時(shí)序的分配，我們對(duì)AT89C51進(jìn)行串行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展。常用的存儲(chǔ)芯片有很多，如AT93C46/56/66，X5045。經(jīng)過比較選擇，最終選用了XICOR公司的X5045。</p><p>　　X5045把三種常用的功能：看門狗定時(shí)器，電壓控制和EEPROM組合在單個(gè)封裝之內(nèi)。這種組合降低了系統(tǒng)的成本并減少了對(duì)電路板空間的要求。看門狗定時(shí)器對(duì)微控制器提供了獨(dú)立的保護(hù)系統(tǒng)。低VCC檢測(cè)電

21、路可以保護(hù)系統(tǒng)免受低電壓的影響，同時(shí)X5045是串行EEPROM 具有簡(jiǎn)單的三總線工作的串行外設(shè)接口，是一種有獨(dú)特功能的高性能價(jià)格比存儲(chǔ)器件。</p><p>　　AT93C46/56/66是ATMEL公司推出的低功耗、低電壓電可擦除的可編程只讀存儲(chǔ)器。它采用CMOS技術(shù)和Fairchild Semiconductor公司的Mi-croWire工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3線串行接口，具有1Kb/2kB/4kB的容量，并可通過ORG

22、管腳配置成128*8/256*8/512*8或64*16/128*16256*16等結(jié)構(gòu)。該系列存儲(chǔ)器可靠性高，能夠重復(fù)寫100萬次，數(shù)據(jù)可以保存100年不丟失；采用8腳PDIP/SOIC封裝和14腳SOI封裝（SOI封裝為JEDEC和EIAJ標(biāo)準(zhǔn)），與并行的EEPROM相比，AT93C46/56/66可大大節(jié)省印制板空間，且接線簡(jiǎn)單，因而在多功能的精密測(cè)試儀中具有廣闊的前途。</p><p><b>

23、　　引腳功能</b></p><p>　　CS：片選信號(hào)。高電平有效，低電平時(shí)進(jìn)入等待模式。在連續(xù)的指令之間，CS信號(hào)必須持續(xù)至少250ns的低電平，才能保證芯片正常工作。</p><p>　　CLK：串行時(shí)鐘信號(hào)。在CLK的上升沿，操作碼、地址和數(shù)據(jù)位進(jìn)入器件或從器件輸出。在發(fā)送序列時(shí)，CLK最好不停止，以防止讀/寫數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤。</p><p>　　D

24、I：串行數(shù)據(jù)輸入?？稍贑LK的同步下輸入開始位、操作碼、地址位和數(shù)據(jù)位。</p><p>　　DO：串行數(shù)據(jù)輸出。在CLK同步下讀周期時(shí)，用于輸出數(shù)據(jù)；而在地址擦/寫周期或芯片擦/寫周期時(shí)，該端用于提供忙/閑信息。</p><p><b>　　VSS：接地。</b></p><p>　　VCC：接＋5V電源。</p><p&

25、gt;　　ORG：存貯器構(gòu)造配置端。該端接VCC或懸空時(shí)，輸出為16位；接GND時(shí)，輸出為8位。</p><p><b>　　指令及時(shí)序</b></p><p>　　地址擦指令（ERASE）</p><p>　　該指令用于強(qiáng)迫指定地址中所有數(shù)據(jù)位都為“1”。一旦信息在DI端上被譯碼，就需使CS信號(hào)保持至少250ns的低電平，然后將CS置為高電平

26、，這時(shí)，DO端就會(huì)指示“忙”標(biāo)志。DO為“0”，表示編程正在進(jìn)行；DO為“1”，表示該指定地址的寄存器單元已擦完，可以執(zhí)行下一條指令。</p><p>　　擦/寫允許指令（EWEN）</p><p>　　由于在上電復(fù)位后AT93C46/56/66首先將處于擦／寫不允許狀態(tài)。故該指令必須在所有編程模式前執(zhí)行，一旦該指令執(zhí)行后，只要外部沒有斷電就可以對(duì)芯片進(jìn)行編程。</p>&

27、lt;p>　　地址寫指令（WRITE）</p><p>　　寫指令時(shí)，先寫地址，然后將16位的或8位數(shù)據(jù)寫入到指定地址中。當(dāng)DI端輸出最后一個(gè)數(shù)據(jù)位后，在CLK時(shí)鐘的下一個(gè)上升沿以前，CS必須為低，且需至少保持250ns，然后將CS置為高電平。需要說明的是：寫周期時(shí)，每寫一個(gè)字節(jié)需耗時(shí)4ms。</p><p>　　地址讀指令（READ）</p><p>　　讀

28、指令用于從指定的單元中把數(shù)據(jù)從高位到低位輸出至DO端，但邏輯“0”位先于數(shù)據(jù)位輸出。讀指令在CLK的上升沿觸發(fā)，且需經(jīng)過一段時(shí)間方可穩(wěn)定。為防止出錯(cuò)，建議在讀指令結(jié)束后，再輸出2-3個(gè)CLK脈沖。</p><p>　　芯片擦指令（ERAL）</p><p>　　該指令可將整個(gè)存貯器陣列置為１，其它功能與地址擦指令相同。</p><p>　　芯片寫指令（WRAL）&l

29、t;/p><p>　　該指令可將命令中指定的數(shù)據(jù)寫入整個(gè)存貯器陣列，其它功能與地址寫指令相同。該指令周期所花費(fèi)時(shí)間的最大值為30ms。</p><p>　　擦/寫禁止指令（EWDS）</p><p>　　使用該指令可對(duì)寫入的數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)，操作步驟與擦/寫允許指令相同。</p><p>　　2.1.4 繼電器的選擇</p><p

30、>　　繼電器是我們生活中常用的一種控制設(shè)備，通俗的意義上來說就是開關(guān)，在條件滿足的情況下關(guān)閉或者開啟。繼電器的開關(guān)特性在很多的控制系統(tǒng)尤其是離散的控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。從另一個(gè)角度來說，由于為某一個(gè)用途設(shè)計(jì)使用的電子電路，最終或多或少都需要和某一些機(jī)械設(shè)備相交互，所以繼電器也起到電子設(shè)備和機(jī)械設(shè)備的接口作用。</p><p>　　最常見的繼電器要數(shù)熱繼電器，通常使用的熱繼電器適用于交流50Hz、60Hz

31、、額定電壓至660V、額定電流至80A的電路中，供交流電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)用。它具有差動(dòng)機(jī)構(gòu)和溫度補(bǔ)償環(huán)節(jié)，可與特定的交流接觸器插接安裝。  　 時(shí)間繼電器也是很常用的一種繼電器，它的作用是作延時(shí)元件，通常它可在交流50Hz、60Hz、電壓至380V、直流至220V的控制電路中作延時(shí)元件，按預(yù)定的時(shí)間接通或分?jǐn)嚯娐??？蓮V泛應(yīng)用于電力拖動(dòng)系統(tǒng)，自動(dòng)程序控制系統(tǒng)及在各種生產(chǎn)工藝過程的自動(dòng)控制系統(tǒng)中起時(shí)間控制作用。 　　在控制中常用

32、的中間繼電器通常用作繼電控制，信號(hào)傳輸和隔離放大等用途。此外還有電流繼電器用來限制電流、電壓繼電器用來控制電壓、靜態(tài)電壓繼電器、相序電壓繼電器、相序電壓差繼電器、頻率繼電器、功率方向繼電器、差動(dòng)繼電器、接地繼電器、電動(dòng)機(jī)保護(hù)繼電器等等。正是有了這些不同類型的繼電器，我們才有可能對(duì)不同的物理量作出控制，完成一個(gè)完整的控制系統(tǒng)。 　　除了傳統(tǒng)的繼電器之外，繼電器的技術(shù)還應(yīng)用在其他的方面，比如說電機(jī)智能保護(hù)器是根據(jù)三相交流電動(dòng)機(jī)的工作原理，

33、分析導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)損壞的主要原因研制的，它是一種設(shè)計(jì)獨(dú)特，工</p><p>　　2. 2總體設(shè)計(jì)及系統(tǒng)原理</p><p>　　經(jīng)比較我們選定單片機(jī)芯片為AT89C52，存儲(chǔ)器芯片為X5045。</p><p>　　在確定系統(tǒng)的大體形式之后，畫出本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局，電路原理如圖2-2所示。</p><p><b>　　圖2-2</

34、b></p><p>　　第三章 硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　3. 1 單片機(jī)部分</p><p>　　3.1.1 AT89C52</p><p><b>　　特點(diǎn)：</b></p><p>　　● 與MCS-51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容</p><p>　　●

35、 8K字節(jié)可重擦寫FLASH閃存</p><p>　　● 1000次擦寫周期</p><p>　　● 全靜態(tài)操作：0Hz-24MHz</p><p>　　● 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器</p><p>　　● 256X8字節(jié)內(nèi)部RAM</p><p>　　● 32個(gè)可編程I/O口線</p><p>　　

36、● 3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器</p><p><b>　　● 8個(gè)中斷源</b></p><p>　　● 可編程串行UART通道</p><p>　　● 低功耗空閑和掉電模式</p><p><b>　　功能特性概述：</b></p><p>　　AT89C52提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能

37、：8K字節(jié)FLASH閃存，256字節(jié)內(nèi)部RAM，32個(gè)I/O口線，3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89C52可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止CPU工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。</p><

38、p>　　AT89C52的芯片管腳圖如圖3-1</p><p><b>　　圖3-1</b></p><p><b>　　引腳功能說明：</b></p><p><b>　　VCC——電源電壓</b></p><p><b>　　GND——地</b>&

39、lt;/p><p>　　P0口——P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路，對(duì)端口P0寫“1”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。</p><p>　　在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。</p><p>　　在FLASH

40、編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。</p><p>　　P1口——P1口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸出口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。</p><p>　　

41、與AT89C51不同之處是，P1.0和P1.1還可分別作為定時(shí)/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（P1.0/T2）和輸入（P1.1/T2EX），參見下表。</p><p>　　FLASH編程和程序校驗(yàn)期間，P1接收低8位地址。</p><p>　　P1.0和P1.1的第二功能</p><p>　　P2口——P2是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸

42、收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)端口P2寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。</p><p>　　在訪問外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX@DPTR指令）時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行MOVX@RI指令）時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。<

43、;/p><p>　　FLASH編程或校驗(yàn)時(shí)，P2亦接收高位地址和一些控制信號(hào)。</p><p>　　P3口——P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P3口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)P3口寫入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時(shí)，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流。</p><p>　　P3口除了作為一般的I

44、/O口線外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示：</p><p>　　此外，P3口還接收一些用于FLASH閃存編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。</p><p>　　RST——復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將是單片機(jī)復(fù)位。</p><p>　　ALE/PROG——當(dāng)訪問外部程存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址

45、的低8位字節(jié)。一般情況下，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè)ALE脈沖。</p><p>　　對(duì)FLASH存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。</p><p>　　如有必要，可通過對(duì)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。該位置位后，只有一條M

46、OVX和MOVC指令才能將ALE激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE禁止位無效。</p><p>　　PSEN——程序儲(chǔ)存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過兩次PSEN信號(hào)。</p><p>　　EA/VPP—

47、—外部訪問允許，欲使CPU僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H-FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。</p><p>　　如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的指令。</p><p>　　FLASH存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp

48、。</p><p>　　3.1.2 單片機(jī)硬件資源分配</p><p><b>　　P2．4 連接按鍵</b></p><p><b>　　P2．5 連接按鍵</b></p><p><b>　　P2．6 連接按鍵</b></p><p><b&g

49、t;　　P2．7 連接按鍵</b></p><p>　　P3．4 連接蜂鳴器</p><p><b>　　P3．5 接繼電器</b></p><p>　　P1．4 連接X5045的SO端</p><p>　　P1．5 連接X5045的/CS端</p><p>　　P1．6 連接X504

50、5的CLK端</p><p>　　P1．7 連接X5045的SI端</p><p>　　3. 2 存儲(chǔ)器部分</p><p>　　在上一章我已選定了存儲(chǔ)器芯片X5045，下面對(duì)其作進(jìn)一步的介紹：</p><p><b>　　特點(diǎn)：</b></p><p>　　可編程的看門狗定時(shí)器</p>

51、;<p>　　上電復(fù)位及低VCC檢測(cè)，即在上電和VCC低于檢測(cè)門限時(shí)，輸出復(fù)位信號(hào)。輸出復(fù)位高電平有效，直至VCC=1V復(fù)位信號(hào)仍有效</p><p>　　SPI接口方式，最高可達(dá)1MHZ的串行時(shí)鐘頻率</p><p>　　512*8位串行EEPROM</p><p>　　低功耗CMOS，3mA工作電流，10uA備用電流</p><

52、p>　　電源電壓：2.7V-5.5V</p><p>　　分塊鎖定，可保護(hù)1/4，1/2或所有EEPROM列</p><p><b>　　防止偶然性寫保護(hù)</b></p><p>　　高可靠性，數(shù)據(jù)可保存100年，每字節(jié)可擦除次數(shù)可達(dá)到10萬次</p><p>　　可編程的復(fù)位門限。需要加高電壓（15-18V加在W

53、P引腳）及一個(gè)專門的時(shí)序</p><p>　　8引腳小型DIP封裝</p><p>　　引腳圖 (如圖3-2)</p><p><b>　　圖3-2</b></p><p><b>　　引腳說明：</b></p><p>　　/CS(1)：片選輸入</p>&l

54、t;p>　　SO(2)：串行輸出</p><p>　　SI(3)：串行輸出</p><p>　　SCK(4)：串行時(shí)鐘輸入</p><p>　　/WP(5)：寫保護(hù)輸入</p><p><b>　　Vss(6)：地</b></p><p>　　Vcc(7)：電源電壓</p>&

55、lt;p>　　/RESET(8)：復(fù)位輸出</p><p><b>　　使用說明：</b></p><p><b>　　串行輸出（SO）</b></p><p>　　SO是一個(gè)推/拉串行數(shù)據(jù)輸出引腳，在讀周期時(shí)間內(nèi)，數(shù)據(jù)從這個(gè)引腳輸出，串行時(shí)鐘脈沖下降沿時(shí)數(shù)據(jù)輸出。</p><p><b

56、>　　串行輸入（SI）</b></p><p>　　SI是串行數(shù)據(jù)輸入引腳，所有的操作碼，字節(jié)，地址及數(shù)據(jù)都通過這個(gè)引腳寫入存儲(chǔ)器，串行時(shí)鐘脈沖上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被鎖存。</p><p><b>　　串行時(shí)鐘（SCK）</b></p><p>　　串行時(shí)鐘控制串行總線為數(shù)據(jù)的輸入和輸出計(jì)時(shí)，SI引腳的操作碼，地址或數(shù)據(jù)在時(shí)鐘輸入上

57、升沿時(shí)被鎖存，SO引腳的數(shù)據(jù)在時(shí)鐘輸入上升沿時(shí)被改寫。</p><p><b>　　片選（/CS）</b></p><p>　　當(dāng)/CS為高電平時(shí),X5043/45被檢測(cè),SO輸出引腳處于高阻抗?fàn)顟B(tài)，除非內(nèi)部寫操作在進(jìn)行中的時(shí)候，X5045將處于后備電源模式。/CS為低電平時(shí)，可以使X5943/45處于工作電源模式，應(yīng)特別注意，在電源上電以后，需要在開始任何操作以前完

58、成/CS引腳上高電平到低電平的轉(zhuǎn)換。</p><p><b>　　寫保護(hù)（/WP）</b></p><p>　　當(dāng)/WP為低電平時(shí)，對(duì)于X5045不能完成非易失性寫操作，但是在其他方面工作正常。當(dāng)/WP被拉成高電平時(shí)，所有的功能，包括非易失性寫操作都能正常工作。當(dāng)/WP變成高電平，/CS仍然是低電平時(shí)，將中斷對(duì)X5045的寫操作，如果內(nèi)部寫周期已經(jīng)開始，/WP變成低電

59、平將對(duì)寫操作沒有影響。</p><p><b>　　復(fù)位（RESET）</b></p><p>　　X5045的RESET分別工作在高電平/低電平，對(duì)外輸出一直工作到VCC降至最小電壓以下，將一直工作200ms直到VCC升高大于最小電壓。如果看門狗定時(shí)時(shí)間已定，/CS保持高電平或低電平的時(shí)間超過看門狗的定時(shí)時(shí)間， RESET也同樣有效。當(dāng)/CS下降沿時(shí)可使看門狗定時(shí)器

60、復(fù)位。</p><p><b>　　工作原理</b></p><p>　　X5045是設(shè)計(jì)成直接與許多微控制器系列的同步串行外設(shè)接口（SPI）相接的512*8EEPROM。X5045包括一個(gè)8位指令寄存器，可以通過SI輸入來訪問，數(shù)據(jù)在SCK上升延由時(shí)鐘同步輸入，在整個(gè)工作期間內(nèi)，/CS必須</p><p>　　低電平且/WP輸入必須是高電平。

61、</p><p><b>　　復(fù)位電源：</b></p><p>　　給X5045上電將使復(fù)位電路有效，這個(gè)電路使RESET引腳有效，RESET可以阻止系統(tǒng)微處理機(jī)在不充足的電壓或振蕩器穩(wěn)定之前開始操作，當(dāng)VCC超過裝置的Vtrip200ms（理論值）電路將解除RESET，允許資料處理機(jī)開始處理代碼。</p><p>　　圖3-3：設(shè)定Vtri

62、p電壓時(shí)序（VCC=要設(shè)定的值） </p><p><b>　　低電壓控制：</b></p><p>　　在操作過程中，X5045監(jiān)測(cè)VCC標(biāo)準(zhǔn)并檢測(cè)RESET，如果提供的電壓低于預(yù)先設(shè)置的最小Vtrip值，在電源供電不足或節(jié)電狀態(tài)， RESET會(huì)發(fā)信號(hào)阻止微處理機(jī)操作， RESET信號(hào)有效一直到電壓降至1V。并且仍有效到VCC恢復(fù)并超過Vtrip200ms。<

63、/p><p><b>　　看門狗定時(shí)：</b></p><p>　　看門狗電路通過檢測(cè)WDI輸入來監(jiān)測(cè)微處理機(jī)的工作情況，微處理機(jī)應(yīng)定期切換//CS/WDI引腳以防止RESET信號(hào)有效，在看門狗定時(shí)時(shí)間終止之前應(yīng)完成//CS/WDI引腳從高電平到低電平的切換。狀態(tài)寄存器的兩種非易失性控制位的狀態(tài)決定看門狗的定時(shí)時(shí)間，微處理機(jī)可以改變看門狗的位，如果微處理機(jī)沒有作用，看門狗

64、定時(shí)器的控制位將不會(huì)改變，甚至在所有電源不能供電的狀態(tài)下。</p><p>　　VCC入口復(fù)位程序：</p><p>　　X5045載有標(biāo)準(zhǔn)的VCC初始電壓Vtrip，在正常的操作和存儲(chǔ)條件下，這個(gè)值將不能改變，然而，在應(yīng)用過程中有的地方初始電壓不一定非常準(zhǔn)確或需要更高精度的初始電壓，X5045的入口將被調(diào)整。使用高電壓控制信號(hào)。</p><p><b>

65、　　設(shè)置Vtrip值：</b></p><p>　　這個(gè)時(shí)序常用來把Vtrip值設(shè)置成更高的電壓值，例如：當(dāng)前Vtrip值為4.4V，新的值為4.6V，次程序?qū)⒅苯舆M(jìn)行轉(zhuǎn)換。如果新設(shè)置的值低于當(dāng)前值，在設(shè)置新值之前必須先復(fù)位。</p><p>　　設(shè)置新的Vtrip值，把理想的初始電壓值加到VCC引腳上，給/WP引腳加上編程電壓Vp，發(fā)送WREN指令，接著寫數(shù)據(jù)00H到地址01

66、H，在寫操作時(shí)/CS變成高電平，啟動(dòng)Vtrip編程時(shí)序，當(dāng)/WP變成低電平時(shí)完成操作。</p><p><b>　　復(fù)位初始電壓：</b></p><p>　　此時(shí)序常被用來把Vtrip設(shè)置成原始電壓。例如：如果當(dāng)前Vtrip值為4.4V，新的Vtrip值必須為4.0V，然而Vtrip需要被復(fù)位。當(dāng)Vtrip值被復(fù)位以后，新的Vtrip值將低于1.7V。這個(gè)程序常用來

67、把電壓設(shè)置成更低的值。復(fù)位Vtrip，把至少3V的電壓加到VCC引腳上，給/WP引腳加上編程電壓Vp，發(fā)送WREN指令，接著寫數(shù)據(jù)00H到地址03H，在寫操作時(shí)/CS變成高電平，啟動(dòng)Vtrip編程時(shí)序，當(dāng)/WP變成低電平時(shí)完成操作。</p><p>　　圖3-4：復(fù)位門電壓時(shí)序（VCC>3V，/WP=15—18V）</p><p>　　圖3-5：復(fù)位門電壓電路</p>

68、<p><b>　　SPI串行存儲(chǔ)：</b></p><p>　　芯片的存儲(chǔ)部分是CMOS串行EEPROM排列及Xicor的分塊鎖存保護(hù)。這個(gè)排列在內(nèi)部被作為8位指令寄存器。該裝置具有SPI接口，軟件協(xié)議可以通過四條總線進(jìn)行操作。</p><p>　　該芯片利用Xicor的所有的指令寫單元，可以提供每字節(jié)擦寫次數(shù)最少為100萬次,數(shù)據(jù)可最少保存100年。&l

69、t;/p><p>　　該芯片被設(shè)計(jì)成直接連接許多通用微處理機(jī)的SPI接口。</p><p>　　該芯片包括一個(gè)8位的指令寄存器來控制該裝置的操作。指令代碼通過SI輸入寫入該裝置。有兩條寫指令需要指令字節(jié)，有兩條讀指令需要指令字節(jié)開始數(shù)據(jù)的輸出，剩余的指令需要一條字節(jié)，一個(gè)八位的地址，數(shù)據(jù)字節(jié)。所有的指令，地址和數(shù)據(jù)位都需要SCK輸入計(jì)時(shí)，所有的指令，地址和數(shù)據(jù)都首先被轉(zhuǎn)換成MSB。</p

70、><p><b>　　時(shí)鐘和數(shù)據(jù)定時(shí)：</b></p><p>　　SI引腳的輸入數(shù)據(jù)在/CS變成低電平以后，SCK的第一個(gè)上升沿時(shí)被鎖存，SO上的數(shù)據(jù)在SCK下降沿時(shí)被輸出，SCK是固定的，允許使用者終止適中，也可以重新開啟恢復(fù)操作，在整個(gè)操作過程中/CS必須保持低電平。</p><p>　　X5045的全部指令名，指令格式和操作說明如下表所示&

71、lt;/p><p><b>　　X5045指令集</b></p><p>　　指令寄存器可以通過SI輸入來訪問，所用指令，地址與數(shù)據(jù)都以MSB在前的方式傳送。</p><p><b>　　寫使能鎖存器</b></p><p>　　該裝置包含一個(gè)寫使能鎖存器，這個(gè)鎖存器在寫操作開始之前必須先設(shè)置。WREN

72、指令可以設(shè)置鎖存器，WRID指令可以使鎖存器復(fù)位，在上電以后，完成一個(gè)有效的字節(jié)，頁或者是狀態(tài)寄存器寫周期，鎖存器將自動(dòng)復(fù)位。如果/WP變成低電平鎖存器也將復(fù)位，當(dāng)發(fā)布WREN，WRDI，RDSR命令發(fā)送字節(jié)地址和數(shù)據(jù)是沒有必要的。（圖3-10）</p><p>　　圖3-6：寫使能/不能鎖存時(shí)序 </p><p><b>　　狀態(tài)寄存器：</b></p>

73、<p>　　狀態(tài)寄存器包括四個(gè)非易失性控制位，兩個(gè)易失性狀態(tài)位?？刂莆豢梢栽O(shè)置看門狗定時(shí)器的操作，存儲(chǔ)塊鎖存保護(hù)，狀態(tài)寄存器被設(shè)計(jì)成“狀態(tài)記錄員”。</p><p>　　狀態(tài)寄存器（缺省狀態(tài)為30H）</p><p>　　寫入程序位（WIP）是一個(gè)易變性的、只讀位，指示裝置的是否忙于內(nèi)部非易變性寫操作。使用RDST指令可以使WIP位被讀出。當(dāng)設(shè)置為1時(shí)，非易變性寫操作在進(jìn)行中

74、，當(dāng)設(shè)置為0時(shí)，進(jìn)行中沒有寫操作。</p><p>　　寫使能鎖存位（WEL）指示“寫使能”鎖存的狀態(tài)。當(dāng)WEL為1時(shí)，鎖存器被置位；當(dāng)WEL為0時(shí)，鎖存器被復(fù)位。WEL是一個(gè)易變性的、只讀位。WREN指令可以設(shè)置WEL位，WROS指令可以使WEL位復(fù)位。</p><p>　　塊鎖存位BL0和BL1，設(shè)置塊鎖定保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)。這些非易變位可以用WRSR指令編程，允許使用者保護(hù)存儲(chǔ)器序列的1/4

75、，1/2，全部或空。被塊鎖存保護(hù)排列的任一部分只能讀不能寫。它將保護(hù)到BL位被改變使存儲(chǔ)器部分不能塊鎖存保護(hù)。</p><p>　　看門狗定時(shí)位WD0和WD1，選擇看門狗定時(shí)溢出時(shí)間，用WRSR指令可以對(duì)這些非易變位編程。</p><p><b>　　讀狀態(tài)寄存器：</b></p><p>　　讀狀態(tài)寄存器，把/CS降為低電平來選擇該裝置，接著

76、發(fā)送8位RDSR指令。狀態(tài)寄存器的內(nèi)容被轉(zhuǎn)移到SO引線上，通過CLK計(jì)時(shí)。狀態(tài)寄存器在任何時(shí)間都可以被讀出，甚至在寫周期過程中。</p><p><b>　　寫狀態(tài)寄存器：</b></p><p>　　在寫數(shù)據(jù)到寫狀態(tài)寄存器之前，先發(fā)布WREN指令來設(shè)置“寫使能”鎖存器（WEL）。首先使/CS變?yōu)榈碗娖?，?duì)該裝置定時(shí)WREN指令，再把/CS拉成高電平。再次把/CS拉成

77、低電平，在8位數(shù)據(jù)之后，進(jìn)入WRSR指令。這8位數(shù)據(jù)與狀態(tài)寄存器的內(nèi)容一致。當(dāng)/CS變?yōu)楦唠娖綍r(shí)操作結(jié)束。如果在WREN和WRSR之間/CS沒有變成高電平，WRSR指令將無效。</p><p><b>　　芯片保護(hù)矩陣</b></p><p>　　圖3-7：讀狀態(tài)寄存器時(shí)序</p><p>　　圖3-8：寫狀態(tài)寄存器時(shí)序</p>

78、<p><b>　　讀存儲(chǔ)序列： </b></p><p>　　當(dāng)從EEPROM存儲(chǔ)序列中讀時(shí)，首先把/CS拉成低電平以選擇芯片，8位READ指令被傳輸?shù)叫酒?，接著?位的地址。READ指令的第3位選擇芯片的高位或地位，在READ代碼和地址被發(fā)送以后，在選擇的地址中且存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)移到SO引線上。存儲(chǔ)器下一個(gè)地址存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)通過繼續(xù)提供時(shí)鐘脈沖可以被讀出。每一個(gè)數(shù)據(jù)的字節(jié)

79、被轉(zhuǎn)移以后地址將自動(dòng)增加到更高的地址。當(dāng)達(dá)到最高地址，地址計(jì)算器變?yōu)?00，允許讀周期無限的繼續(xù)。當(dāng)把/CS引腳拉成高電平時(shí)，讀操作停止。</p><p><b>　　寫存儲(chǔ)序列：</b></p><p>　　在寫數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)器序列之前，先發(fā)布WREN指令來設(shè)置“寫使能”鎖存器（WEL）。首先使/CS變?yōu)榈碗娖剑瑢?duì)該裝置定時(shí)WREN指令，再把/CS拉成高電平。再次把/C

80、S拉成低電平，在8位地址之后，進(jìn)入WRITE指令，接著數(shù)據(jù)就被寫入。WRITE指令的第3位包含地址位A8，可以選擇序列的高位或低位。如果在WREN和WRITE之間/CS沒有變成高電平，WRITE指令將無效。</p><p>　　WRITE指令至少需要16個(gè)時(shí)鐘周期，CS在整個(gè)操作過程中必須保持低電平。操作者可以繼續(xù)寫入16字節(jié)的數(shù)據(jù)。唯一的限制是這16個(gè)字節(jié)必須存在同一頁中。一頁的地址開始于地址[x xxxx 0

81、000] ，結(jié)束于地址[xxxxx 1111]。如果字節(jié)地址達(dá)到了該頁的最后一個(gè)字節(jié)，并且時(shí)鐘仍然繼續(xù)，計(jì)算器將返回到該頁的第一個(gè)地址，寫在以前寫過的數(shù)據(jù)上。</p><p>　　為了寫操作（字節(jié)或頁寫）能被完成，在時(shí)鐘周期內(nèi)被寫入的最后的數(shù)據(jù)字節(jié)的0位以后CS必須被拉成高電平。如果它在任何時(shí)間沒有被拉成高電平，寫操作將不能完成。</p><p>　　在寫過程中跟隨著一個(gè)狀態(tài)寄存器或存儲(chǔ)序

82、列寫時(shí)序，狀態(tài)寄存器可以被讀入來檢查WIP位。非易變寫過程中WIP處于高電平。</p><p>　　圖3-9：存儲(chǔ)序列時(shí)序</p><p>　　圖3-10：寫存儲(chǔ)時(shí)序</p><p>　　3. 4 顯示部分 </p><p>　　本儀器利用89C52單片機(jī)串行口和廉價(jià)的74HC164集成塊實(shí)現(xiàn)多個(gè)LED顯示的一種簡(jiǎn)單方法，利用該方法設(shè)計(jì)的多路

83、LED顯示系統(tǒng)具有硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、軟件編程容易和價(jià)格低廉的特點(diǎn)。下面簡(jiǎn)單的介紹一下74HC164。</p><p><b>　　特點(diǎn)：</b></p><p>　?。?）與門串行輸入；</p><p>　?。?）完全的緩沖時(shí)鐘脈沖和串行輸入；</p><p><b>　?。?）直接清除</b><

84、/p><p>　　引腳圖如圖3-11：</p><p><b>　　圖3-11</b></p><p><b>　　說明：</b></p><p>　　這些8位移位寄存器的特點(diǎn)是具有與門串行輸入和不同步的清除輸入（CLR）。門電路串行輸入(A和B)允許對(duì)輸入數(shù)據(jù)的完全控制；低電平加在輸入端可以抑制新數(shù)據(jù)

85、的進(jìn)入；高電平輸入能使輸入有效。串行輸入的數(shù)據(jù)當(dāng)CLK是高電平或低電平時(shí)可以改變。</p><p>　　89C52單片機(jī)串行口方式0為移位寄存器方式，外接3片74LS164作為3位LED顯示器的靜態(tài)顯示接口，把89C51的RXD作為數(shù)據(jù)輸出線，TXD作為移位時(shí)鐘脈沖。74LS164為TTL單向8位移位寄存器，可實(shí)現(xiàn)串行輸入，并行輸出。其中A、B（第1、2腳）為串行數(shù)據(jù)輸入端，2個(gè)引腳按邏輯與運(yùn)算規(guī)律輸入信號(hào)，共一

86、個(gè)輸入信號(hào)時(shí)可并接。T（第8腳）為時(shí)鐘輸入端，可連接到串行口的TXD端。每一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的上升沿加到T端時(shí)，移位寄存器移一位，8個(gè)時(shí)鐘脈沖過后，8位二進(jìn)制數(shù)全部移入74LS164中。R（第9腳）為復(fù)位端，當(dāng)R=0時(shí)，移位寄存器各位復(fù)0，只有當(dāng)R=1時(shí)，時(shí)鐘脈沖才起作用。Q1…Q8（第3-6和10-13引腳）并行輸出端分別接LED顯示器的hg···a各段對(duì)應(yīng)的引腳上。在給出了8個(gè)脈沖后，最先進(jìn)入74LS164的

87、第一個(gè)數(shù)據(jù)到達(dá)了最高位，然后再來一個(gè)脈沖，第一個(gè)脈沖就會(huì)從最高位移出，搞清了這一點(diǎn)，下面讓我們來看電路，6片7LS164首尾相串，而時(shí)鐘端則接在一起，這樣，當(dāng)輸入8個(gè)脈沖時(shí)，從單片機(jī)RXD端輸出的數(shù)據(jù)就進(jìn)入到了第一片74LS164中了，而當(dāng)?shù)诙€(gè)8個(gè)脈沖到來后，這個(gè)數(shù)據(jù)就進(jìn)入了</p><p>　　3. 5 電源與復(fù)位電路部分 </p><p>　　3.5.1 電源部分</p>

88、<p>　　本次設(shè)計(jì)應(yīng)用的電壓有+5V。220V交流電源經(jīng)變壓器,整流，濾波后分別進(jìn)入芯片7805，產(chǎn)生+5V，這些電源的具體應(yīng)用情況如下：</p><p>　　+5V電源:單片機(jī)及外圍電路所用電源</p><p>　　+9V電源:壓電喇叭所用電源</p><p><b>　　3.5.2復(fù)位電路</b></p>&l

89、t;p>　　當(dāng)MCS-5l系列單片機(jī)的復(fù)位引腳RST(全稱RESET)出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，單片機(jī)就執(zhí)行復(fù)位操作。如果RST持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。</p><p>　　根據(jù)應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位和上電或開關(guān)復(fù)位。</p><p>　　上電復(fù)位要求接通電源后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。常用的上電復(fù)位電路如圖3-12(a)中左圖所示。圖中電容

90、C1和電阻R1對(duì)電源十5V來說構(gòu)成微分電路。上電后，保持RST一段高電平時(shí)間，由于單片機(jī)內(nèi)的等效電阻的作用，不用圖中電阻R1，也能達(dá)到上電復(fù)位的操作功能，如圖3-12(a)中右圖所示。</p><p><b>　　圖 3-12</b></p><p>　　要求電源接通后，單片機(jī)自動(dòng)復(fù)位，并且在單片機(jī)運(yùn)行期間，用開關(guān)操作也能使單片機(jī)復(fù)位。常用的上電或開關(guān)復(fù)位電路如圖3-

91、14(b)所示。上電后，由于電容C3的充電和反相門的作用，使RST持續(xù)一段時(shí)間的高電平。當(dāng)單片機(jī)已在運(yùn)行當(dāng)中時(shí)，按下復(fù)位鍵K后松開，也能使RST為一段時(shí)間的高電平，從而實(shí)現(xiàn)上電或開關(guān)復(fù)位的操作。根據(jù)實(shí)際操作的經(jīng)驗(yàn)，下面給出這兩種復(fù)位電路的電容、電阻參考值。</p><p>　　圖3-12(a)中：Cl＝10-30uF，R1＝1kΩ圖3-12(b)中：C2＝1uF，Rl＝lkΩ，R2＝10kΩ</p>

92、<p>　　本系統(tǒng)的復(fù)位電路采用上電復(fù)位。</p><p>　　3. 6 電鈴和繼電器部分 </p><p>　　當(dāng)定時(shí)時(shí)間到了，壓電喇叭則發(fā)出一陣聲響，時(shí)間到時(shí)發(fā)出一陣聲響，按下K4鍵可以停止聲響。也可以啟動(dòng)繼電器，由繼電器可以控制放音機(jī)。</p><p><b>　　3. 7 按鍵部分</b></p><p

93、>　　按鍵設(shè)定部分比較簡(jiǎn)單，因?yàn)楸鞠到y(tǒng)按鍵少，所以在設(shè)計(jì)上采用了獨(dú)立按鍵方式，程序的編制上也采用了簡(jiǎn)單的掃描方式。</p><p>　　程序執(zhí)行后工作指示燈LED閃動(dòng)，表示程序開始執(zhí)行，七段顯示器顯示“0000”，按下操作鍵K1-K4動(dòng)作如下：</p><p>　　操作鍵K1：設(shè)置現(xiàn)在的時(shí)間；</p><p>　　操作鍵K2：顯示鬧鈴設(shè)置時(shí)間；</p&g

94、t;<p>　　操作鍵K3：設(shè)置鬧鈴時(shí)間；</p><p>　　操作鍵K4：鬧鈴ON/OFF設(shè)置，設(shè)為ON時(shí)連續(xù)3次發(fā)出嗶的一聲，設(shè)為OFF時(shí)發(fā)出嗶的一聲；</p><p>　　設(shè)置現(xiàn)在的時(shí)間或是鬧鈴時(shí)間設(shè)置如下：</p><p>　　操作鍵K1：設(shè)整時(shí)；</p><p>　　操作鍵K2：設(shè)整分；</p><

95、p>　　操作鍵K3：設(shè)置完成；</p><p>　　至此，我們分七部分將硬件電路介紹完畢，從下一章，我將介紹該儀器的軟件設(shè)計(jì)。</p><p>　　第 四 章 軟 件 設(shè) 計(jì)</p><p>　　單片機(jī)作息時(shí)間控制的動(dòng)作利用時(shí)間計(jì)時(shí)處理來做秒計(jì)數(shù)，當(dāng)所設(shè)置的時(shí)間到了，則發(fā)出一陣聲響，啟動(dòng)繼電器，由繼電器可以控制放音機(jī)開啟或關(guān)閉。單片機(jī)定時(shí)器負(fù)責(zé)定時(shí)的計(jì)數(shù)，不

96、會(huì)因?yàn)榘存I處理而中斷時(shí)間秒數(shù)的增加，時(shí)，分，秒數(shù)據(jù)是存在變量?jī)?nèi)并寫入七段顯示器的緩沖區(qū)內(nèi)，而由顯示器掃描程序中定時(shí)掃描而顯示出時(shí)間。</p><p>　　4．1 主程序設(shè)計(jì) </p><p>　　在主控程序循環(huán)中主要工作為掃描是否有按鍵，若有按鍵則應(yīng)做相應(yīng)的功能處理，同時(shí)也掃描顯示器顯示時(shí)間數(shù)據(jù)，并檢查所設(shè)置的時(shí)間是否到了，圖4－1為主程序控制的工作流程。時(shí)間計(jì)時(shí)處理程序是等過了1S后，則

97、更新時(shí)間數(shù)據(jù)，將最新的時(shí)，分，秒的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并顯示在七段顯示器上。</p><p>　　程序中是這樣判斷是否過了1S的：設(shè)一舊秒數(shù)變量，當(dāng)新舊秒數(shù)變量不一樣時(shí)，則表示已過了1S，要做相關(guān)程序時(shí)間處理了。</p><p><b>　　圖 4－1</b></p><p>　　4. 2 子程序設(shè)計(jì) </p><p>　

98、　主要控制子程序說明如下：</p><p>　　● T0_INT：定時(shí)器0計(jì)時(shí)中斷程序每隔5ms中斷一次；</p><p>　　● DELAY：延時(shí)子程序；</p><p>　　● DELAY1：控制七段顯示器延時(shí)時(shí)間；</p><p>　　● LED_BL：工作LED閃動(dòng)控制；</p><p>　　● SCAN1：七

99、段顯示器掃描一遍；</p><p>　　● LOAD_DATA：加載七段顯示器顯示數(shù)據(jù)“0”；</p><p>　　● INIT：初始化控制變量；</p><p>　　● INIT_TIMER：初始化定時(shí)器接口，使用定時(shí)器0模式0計(jì)時(shí)；</p><p>　　● TIME_PRO：更新時(shí)分秒數(shù)據(jù)；</p><p>　　●

100、 CONV1：將分及秒的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為七段顯示器顯示數(shù)據(jù)并寫入顯示內(nèi)存內(nèi)；</p><p>　　● CONV：將時(shí)及分的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為七段顯示器顯示數(shù)據(jù)并寫入顯示內(nèi)存內(nèi)；</p><p>　　● SET_TIME：設(shè)置現(xiàn)在的時(shí)間包括小時(shí)及分鐘；</p><p>　　● TIME_OUT：過了1S后則更新時(shí)間并檢查定時(shí)時(shí)間是否到了；</p><p>　

101、　● LOOK_ATIME：查看已設(shè)置的定時(shí)時(shí)間；</p><p>　　● CONVA：轉(zhuǎn)換定時(shí)時(shí)間時(shí)分?jǐn)?shù)據(jù)為七段顯示器顯示數(shù)據(jù)并寫入顯示內(nèi)存內(nèi)；</p><p>　　● SET_ATIME：設(shè)置定時(shí)時(shí)間。</p><p>　　其中顯示分四路，第一個(gè)和第二個(gè)數(shù)碼管顯示的是時(shí)，第三個(gè)和第四個(gè)數(shù)碼管顯示分。流程圖如下：</p><p><b

102、>　　N</b></p><p>　　Y </p><p><b>　　圖 4－2</b></p><p>　　第五章 系統(tǒng)安裝與調(diào)試</p><p><b>　　5．1 軟件調(diào)試</b></p><p>　　采用模塊化

103、程序設(shè)計(jì)思想，首先調(diào)試子程序，然后逐級(jí)疊加調(diào)試。</p><p><b>　　5．2 系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　軟硬件結(jié)合在一起，看是否能工作正常，由于在模塊調(diào)試過程中，我們把軟硬件所出現(xiàn)的錯(cuò)誤都調(diào)整過來了，所以系統(tǒng)調(diào)試通過。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p

104、>　　[1] 胡漢才編著，《單片機(jī)原理及其接口技術(shù)》，北京，清華大學(xué)出版社，1996年</p><p>　　[2] 徐愛均編著，《智能化儀表原理與設(shè)計(jì)》，北京，北京航空大學(xué)出版社，1996年</p><p>　　[3] 公茂法等編著，《單片機(jī)人機(jī)接口實(shí)力集》，北京，北京航空大學(xué)出版社，1998年</p><p>　　[4] 李朝青編著，《單片機(jī)原理及其接口技術(shù)

105、》，北京，北京航空大學(xué)出版社，1998年</p><p>　　[5] 鄔寬明編著，《單片機(jī)外圍器件實(shí)用手冊(cè)》，北京，北京航空大學(xué)出版社，1998年</p><p>　　[6] 先鋒工作室編著，《單片機(jī)程序設(shè)計(jì)實(shí)例》，北京，清華大學(xué)出版社，2002年</p><p>　　[7] 張毅剛，彭喜元，孟升衛(wèi)，劉兆慶編著，《MCS-51單片機(jī)使用子程序設(shè)計(jì)》，哈爾濱，哈爾濱工