【正文】 占用。 （ 3）內(nèi)部程序存儲器（內(nèi)部 ROM） AT89C51 共有 4 KB 掩膜 ROM，用于存放程序、原始數(shù)據(jù)等。 （ 4）定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 AT89C51 共有 2 個(gè) 16 位的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)和計(jì)數(shù)功能。 （ 5）并行 I/O 口 AT89C51 共有 4 個(gè) 8 位的 I/O 口（ P0、 P P P3 口），可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行輸入、輸出。 （ 6）串行口 AT89C51 有 1 個(gè)全雙工的可編程串行口，以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和其他設(shè)備之間的串行數(shù)據(jù)傳送。 （ 7）時(shí)鐘電路 AT89C51 單片機(jī)內(nèi)部有時(shí)鐘電路，但晶振和微調(diào)電容需要外接。時(shí)鐘電路為單片機(jī)產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖序列。 （ 8）終端系統(tǒng) AT89C51 的中斷系統(tǒng)功能較強(qiáng)，可以滿足一般控制應(yīng)用的需要。它共有 5 個(gè)中斷源： 2 5 個(gè)外部中斷源 /INTO 和 /INT1 ； 3 個(gè)內(nèi)部中斷源，即 2 個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)中斷， 1個(gè)串行口中斷。 由上所述， AT89C51 雖然是一塊芯片，但它包括了構(gòu)成計(jì)算機(jī)的基本部件，因此可以說它是一臺簡單的計(jì)算機(jī)，它的引腳如圖 32 所示。 圖 32 DIP 封裝引腳圖 [10] VCC：供電電壓。 VSS：接地。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1時(shí)，被定義為高阻輸入。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0外部必須被拉高。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL門電流。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。 P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P2口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL門電流，當(dāng) P2 口被寫“ 1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。在給出地址“ 1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號和控制信號。 P3 口： P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門電流。當(dāng)P3 口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 6 P3 口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（計(jì)時(shí)器 0外部輸入） T1（計(jì)時(shí)器 1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù) 據(jù)存儲器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時(shí)，地址鎖存允許端的輸出電平用于鎖存地址的地址字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，將跳過一個(gè) ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。 此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號端。在由外部程序存儲器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出 [1]。 液晶的介紹 (1) LCD 1602 特征及應(yīng)用 微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧，常用在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中 (2) LCD 1602 指令集 1602 通過 D0~D7 的 8 位數(shù)據(jù)端傳輸數(shù)據(jù)和指令。 顯示模式設(shè)置： (初始化 ) 0011 0000 [0x38] 設(shè)置 162 顯示， 57 點(diǎn)陣， 8位數(shù)據(jù)接口； 7 顯示開關(guān)及光標(biāo)設(shè)置 ： (初始化 ) 0000 1DCB D 顯示 (1 有效 )、 C光標(biāo)顯示 (1 有效 )、 B光標(biāo)閃爍 (1有效 ) 0000 01NS N=1(讀或?qū)懸粋€(gè)字符后地址指針加 1 amp。光標(biāo)加 1)， N=0(讀或?qū)懸粋€(gè)字符后地址指針減 1 amp。光標(biāo)減 1)， S=1 且 N=1 (當(dāng)寫一個(gè)字符后，整屏顯示左移 ) s=0 當(dāng)寫一個(gè)字符后，整屏顯示不移動(dòng) 數(shù)據(jù)指針設(shè)置： 數(shù)據(jù)首地址為 80H，所以數(shù)據(jù)地址為 80H+地址碼 (027H， 4067H) 其他設(shè)置： 01H(顯示清屏，數(shù)據(jù)指針 =0，所有顯示 =0)； 02H(顯示回車，數(shù)據(jù)指針 =0)。 (3) LCD1602 管腳功能 1602 采用標(biāo)準(zhǔn)的 16腳接口，其中： 第 1腳： VSS 為電源地 第 2腳： VDD 接 5V 電源正極 第 3腳： V0為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對比度最弱，接地電源時(shí)對比度最高（對比度過高時(shí)會(huì) 產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，使用時(shí)可以通過一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對比度）。 第 4腳： RS為寄存器選擇，高電平 1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平 0時(shí)選擇指令寄存器。 第 5腳： RW為讀寫信號線，高電平 (1)時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平 (0)時(shí)進(jìn)行寫操作。 第 6腳： E(或 EN)端為使能 (enable)端。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8位雙向數(shù)據(jù)端。 第 15～ 16 腳：空腳或背燈電源。 15 腳背光正極， 16腳背光負(fù)極。 電子 鐘的 總體設(shè)計(jì) 此設(shè)計(jì)原理框圖如下圖 321 所示，此電路包括以下三個(gè)部分：單片機(jī)，鍵盤，鬧鈴電路 。采用 ATC89C52 芯片和 LCD1602 等來實(shí)現(xiàn)電子時(shí)鐘的功能。 圖 321 獨(dú)立鍵盤 51 單片機(jī) LCD1602 顯示 鬧鈴電路 8 數(shù)字電子鐘的功能 電子時(shí)鐘主要是利用電子技術(shù)將時(shí)鐘電子化，數(shù)字化，擁有時(shí)間精確、體積小、界面友好、可擴(kuò)展性能強(qiáng)等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于生活和工作當(dāng)中。 本簡易電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)功能主要為： ， 24 小時(shí)制。 。 。 數(shù)字電子鐘系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 該數(shù)字鐘工作原理是用一片 AT89C51 單片機(jī)通過編程去 控制 LCD1602 實(shí)現(xiàn)的。通過 2個(gè)開關(guān)控制來進(jìn)行時(shí)間的調(diào)節(jié) 以及秒表功能 ,（ key1） 口控制按鍵，當(dāng) 系統(tǒng)處于正常時(shí)間顯示并且 按下此鍵時(shí)，可以 進(jìn)入秒表功能和時(shí)間功能的切換 ，此鍵還可以作為 時(shí)間和日期以及鬧鈴的調(diào)整 位選中 鍵 ，當(dāng) 系統(tǒng)處于時(shí)間顯示模式時(shí) ， 按此鍵可以選中相應(yīng)的需要調(diào)整的位 。當(dāng)系統(tǒng)處于時(shí)間顯示模式時(shí) ， （ key2）口控制按鍵， 按此鍵對相應(yīng)的選中位 進(jìn)行加 ，當(dāng)系統(tǒng)處于處于秒表工作模式時(shí)按此鍵可以控制秒表計(jì)時(shí)的啟動(dòng)和 暫停 。 其工作流程： 時(shí)分秒顯示。通電后 LCD 自動(dòng)顯示 C語言程序設(shè)置好的 默認(rèn) 時(shí)間 。通電后， A 的右邊顯示的是默認(rèn)的鬧鐘時(shí)間 ，通過 key1 和 key2 可以設(shè)置鬧鈴時(shí)間 。 顯示以及啟動(dòng)和暫停以及清零。ＬＣＤ處于正常顯示時(shí)間模式下時(shí)按下 key1 釋放后可以進(jìn)入秒表模式 ， 前 3次按下 key2 的功能依次為啟動(dòng)停止清零，每按 3 次 key2 為一個(gè)輪回 。 下圖 411所示為時(shí)鐘電路原理圖，在 AT89C51 芯片 內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，其輸出端為引腳 XTAL2， 輸 入 為芯片引腳 XTAL1。而在芯片 外 部， XTAL1 和 XTAL2 之間跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容， 構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩電路 ， 電路產(chǎn)生的振蕩脈沖經(jīng)過觸發(fā)器進(jìn)行 十二 分頻 之后， 便 成為單片機(jī)的時(shí)鐘信號。 9 圖 311 下圖 421所示為復(fù)位電路原理圖 ,在單片機(jī)的實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中，除單片機(jī)本身需復(fù)位以外，外部擴(kuò)展的 I/O 接口電路等也需要一個(gè)復(fù)位，因此需要一個(gè)系統(tǒng)的 同步復(fù)位信號，即單片機(jī)復(fù)位后， CPU 開始工作，外部的電路一定要復(fù)位好，以保證 CPU 有效地對外部電路進(jìn)行初始化編程。單片機(jī)復(fù)位的條件是：必須使 RST/VPD 或 RST 引腳加上持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期（即24 個(gè)振蕩周期）的高電平。電路為上電復(fù)位電路，它是利用電容充電來實(shí)現(xiàn)的。在接電瞬間，RST 端的電位與 VCC 相同，隨著充電電流的減少， RST 的電位逐漸 降低 。只要保證 RST 為高電平 時(shí)間大于兩個(gè)機(jī)器周期，就 能正常復(fù)位。 圖 421 LCD1602 顯示電路模塊 下圖 431所示為 LCD1602 顯示模塊 電路原理圖 10 圖 431 下圖 441 所示為 獨(dú)立按鍵 模塊電路原理圖 ,根據(jù)此電子時(shí)鐘功能要求，需要設(shè)置以下兩 個(gè)功能鍵： 工作模式鍵 (key1)，模式輔助鍵 (key2)。按照鍵盤與 CPU 的連接方式可分為獨(dú)立鍵盤和矩陣鍵盤。獨(dú)立式鍵盤是各個(gè)按鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵占用一個(gè) I/O 口， 外加上拉電阻 ， 每個(gè) I/O 口上的按鍵不會(huì)影響到其他 I/O 口的按鍵工作狀態(tài)。獨(dú)立式鍵盤電路配置靈活，軟件結(jié) 構(gòu)簡單，所以本設(shè)計(jì)采用獨(dú)立式鍵盤。 圖 441 下圖 451所示為鬧鈴模塊電路原理圖 ,鬧鈴模式時(shí)，設(shè)定好鬧鈴時(shí)間，鬧鈴時(shí)間有時(shí)和分，當(dāng)設(shè)定好的鬧鈴時(shí)間跟系統(tǒng)的當(dāng)前時(shí)間的時(shí)和分相等時(shí)，系統(tǒng)給 端口送低 交替的高 11 低電平 ，蜂鳴器發(fā)出 一定頻率 報(bào)警聲 ，一分鐘后報(bào)警聲停止，如果這一分鐘內(nèi)有按鍵按下則報(bào)警聲也停止 。 圖 451 下圖 461 所示 系統(tǒng) 電路原理圖 , 該數(shù)字鐘工作原理是用一片 STC89C52 單片機(jī)通過編程去控制 LCD1602 實(shí)現(xiàn)的。通過 2個(gè)開關(guān)控制來進(jìn)行 時(shí)間的調(diào)節(jié)以及秒表功能 ,（ key1）口控制按鍵，當(dāng)系統(tǒng)處于正常時(shí)間顯示并且按下此鍵時(shí)，可以進(jìn)入秒表功能和時(shí)間功能的切換，此鍵還可以作為時(shí)間和日期以及鬧鈴的調(diào)整位選中鍵，當(dāng)系統(tǒng)處于時(shí)間顯示模式時(shí)，按此鍵可以選中相應(yīng)的需要調(diào)整的位。當(dāng)系統(tǒng)處于時(shí)間顯示模式時(shí)， （ key2）口控制按鍵，按此鍵對相應(yīng)的選中位進(jìn)行加，當(dāng)系統(tǒng)處于處于秒表工作模式時(shí)按此鍵可以控制秒表計(jì)時(shí)的啟動(dòng)和暫停。 其工作流程： 。通電后 LCD 自動(dòng)顯示 C語言程序設(shè)置好的默認(rèn)時(shí)間 。通電后， A 的右邊顯示 的是默認(rèn)的鬧鐘時(shí)間，通過 key1 和 key2 可以設(shè)置鬧鈴時(shí)間。 。ＬＣＤ處于正常顯示時(shí)間模式下時(shí)按下 key1 釋放后可以進(jìn)入秒表模式， 前 3次按下 key2 的功能依次為啟動(dòng)停止清零，每按 3 次 key2 為一個(gè)輪回 。 12 12345678RST91011121314151617XTAL218XTAL119VSS202122232425262728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP313233343536373839VCC40U1STC89C52VCCVCC12Y110KR233pFC1VCC1KR410uFC333pFC21 2 3 4 5 6 7 8 9DB07DB18DB29DB310DB411DB512DB613DB714RS4R/W5EN6Vss