【正文】 方AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 線，看門狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。R8 位微控制器8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程，其管腳功能圖如下所示。 STC89S52的管腳圖功能管腳描述VCC : 電源GND: 地P0 口：P0口是一個(gè)8位漏極開(kāi)路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P0端口寫(xiě)“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問(wèn)外部程和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也被作為低8位地址在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。在flash編程時(shí)，P0口也用接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。P1 口：P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P1 端口寫(xiě)“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。此外，（）和時(shí)器/計(jì)數(shù)器的觸發(fā)輸入（），具體如下表所示。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)P1口接收低8位地址字節(jié)。引腳號(hào) 第二功能 T2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出； T2EX（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制） MOSI（在系統(tǒng)編程用）； MISO（在系統(tǒng)編程用）； SCK（在系統(tǒng)編程用）P2 口：P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P2 端口寫(xiě)“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX @DPTR）時(shí)，P2 口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，P2 口很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用8位地址（如MOVX @RI）訪問(wèn)外部據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。P3 口：P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P3 端口寫(xiě)“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。P3口亦作為AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P3口也接收一些控制信號(hào)。引腳第二功能 RXD（串行輸入）； TXD（串行輸出）； INT0(外部中斷0)； INT0(外部中斷0)； T0（定時(shí)器0外部輸入）； T1（定時(shí)器1外部輸入）； WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通)； RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通) RST: 復(fù)位輸入。晶振工作時(shí)，RST腳持續(xù)2 個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。看門狗計(jì)時(shí)完成后，RST 腳輸出96 個(gè)晶振周期的高電平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能無(wú)效。DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。ALE/PROG：地址鎖存控制信號(hào)（ALE）是訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低8 位地址的輸出脈沖。在flash編程時(shí)，此引腳（PROG）也用作編程輸入脈沖。在一般情況下，ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE脈沖將會(huì)跳過(guò)。如果需要，通過(guò)將地址為8EH的SFR的第0位置 “1”，ALE操作將無(wú)效。這一位置 “1”，ALE 僅在執(zhí)行MOVX 或MOVC指令時(shí)有效。否則，ALE 將被微弱拉高。這個(gè)ALE 使能標(biāo)志位（地址為8EH的SFR的第0位）的設(shè)置對(duì)微控制器處于外部執(zhí)行模式下無(wú)效。 PSEN:外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)（PSEN）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。當(dāng)AT89S52從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)，PSEN在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，PSEN將不被激活。EA/VPP:訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。為使能從0000H 到FFFFH的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令，EA必須接GND。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，EA應(yīng)該接VCC。在flash編程期間，EA也接收12伏VPP電壓。XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端 復(fù)位電路復(fù)位使單片機(jī)處于起始狀態(tài)，并從該起始狀態(tài)開(kāi)始運(yùn)行。AT89C51的RST引腳為復(fù)位端，該引腳連續(xù)保持2個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)時(shí)鐘振動(dòng)周期）以上高電平，則可使單片機(jī)復(fù)位。內(nèi)部復(fù)位電路在每一個(gè)機(jī)器周期的S5P2期間采樣斯密特觸發(fā)器的輸出端，該觸發(fā)器可抑制RST引腳的噪聲干擾，并在復(fù)位期間不產(chǎn)生ALE信號(hào)， 復(fù)位電路內(nèi)部RAM處于不斷電狀態(tài)。其中的數(shù)據(jù)信息不會(huì)丟失，也即復(fù)位后，只影響SFR中的內(nèi)容，內(nèi)部RAM中的數(shù)據(jù)不受影響。外部復(fù)位有上電復(fù)位和按鍵電平復(fù)位。由于單片機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，其本身的干擾或外界干擾會(huì)導(dǎo)致出錯(cuò)，此時(shí)我們可按復(fù)位鍵重新開(kāi)始運(yùn)行。為了便于本設(shè)計(jì)運(yùn)行調(diào)試，復(fù)位電路采用按鍵復(fù)位方式。 時(shí)鐘電路 時(shí)鐘電路是單片機(jī)的心臟，它控制著單片機(jī)的工作節(jié)奏。MCS51單片機(jī)允許的時(shí)鐘頻率是因型號(hào)而異的，其典型值為12MHZ。AT89C51內(nèi)部有一個(gè)反相振蕩放大器，XTAL1和 XTAL2分別是該反向振蕩放大器的輸入端和輸出端。該反向放大器可配置為片內(nèi)振蕩器，石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。本設(shè)計(jì)采用的晶振頻率為12MHZ。51系列單片機(jī)還可使用外部時(shí)鐘。在使用外部時(shí)鐘時(shí)，外部時(shí)鐘必須從XTAL1輸入，而XTAL2懸空。時(shí)鐘電路如下圖所示： 時(shí)鐘電路 顯示硬件電路的設(shè)計(jì)顯示電路有數(shù)碼管顯示電路和液晶顯示電路，計(jì)數(shù)器采用的是數(shù)碼管顯示電路，出租車計(jì)費(fèi)系統(tǒng)采用的是液晶顯示電路。 數(shù)碼管顯示電路數(shù)碼管介紹單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中使用的顯示器主要有發(fā)光二極管顯示器，簡(jiǎn)稱LED；液晶顯示器，簡(jiǎn)稱LCD。前者價(jià)廉，配置靈活，與單片機(jī)接口方便；后者可進(jìn)行圖形顯示，但接口復(fù)雜，成本較高。結(jié)合本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，在這里系統(tǒng)的顯示采用發(fā)光二極管作為顯示器件。單片機(jī)中使用7段LED構(gòu)成字形“8”，另外，還與一個(gè)小數(shù)點(diǎn)發(fā)光二極管用以顯示數(shù)字、符號(hào)及小數(shù)點(diǎn)。這種顯示器有共陰極和共陽(yáng)極兩種。發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起稱為共陽(yáng)極顯示器，陰極連在一起的稱為共陰極顯示器。一位顯示器由八個(gè)發(fā)光二極管組成，其中，7個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成字形“8”的各個(gè)筆劃（段）ag,另一個(gè)小數(shù)點(diǎn)為dp發(fā)光二極管。當(dāng)在某段發(fā)光二極管施加一定的正向電壓是，該段筆劃即點(diǎn)亮；不加電壓則該段二極管不亮。為了保護(hù)各段LED不被損壞，需要外加限流電阻. 數(shù)碼管管腳單片機(jī)中使用7段LED構(gòu)成字形“8”，另外，還與一個(gè)小數(shù)點(diǎn)發(fā)光二極管用以顯示數(shù)字、符號(hào)及小數(shù)點(diǎn)。這種顯示器有共陰極和共陽(yáng)極兩種。發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起稱為共陽(yáng)極顯示器，陰極連在一起的稱為共陰極顯示器。一位顯示器由八個(gè)發(fā)光二極管組成，其中，7個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成字形“8”的各個(gè)筆劃（段）ag,另一個(gè)小數(shù)點(diǎn)為dp發(fā)光二極管。當(dāng)在某段發(fā)光二極管施加一定的正向電壓是，該段筆劃即點(diǎn)亮；不加電壓則該段二極管不亮。為了保護(hù)各段LED不被損壞，需要外加限流電阻.如果要顯示某個(gè)字形，則應(yīng)使此字形的相應(yīng)段點(diǎn)亮，也即送一個(gè)不同的電平組合代表的數(shù)據(jù)來(lái)控制LED的顯示字形，此數(shù)據(jù)稱為字符的段碼。數(shù)據(jù)字位數(shù)與LED段碼的關(guān)系如表所示。數(shù)碼電路的設(shè)計(jì)外部脈沖通過(guò)計(jì)數(shù)，單片機(jī)處理，顯示到數(shù)碼管上，數(shù)碼管顯示一般用動(dòng)態(tài)顯示和靜態(tài)顯示，本設(shè)計(jì)采用的都是動(dòng)態(tài)顯示，能節(jié)省I/O端口資源，是8段的共陰極數(shù)碼管。數(shù)碼管用的是八位共陽(yáng)的發(fā)光二極管組成，只要賦予低電平對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管就點(diǎn)亮，八段發(fā)光二極管的亮暗組合就能組成0~F十六數(shù)字，利用數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)掃描就能清晰穩(wěn)定的顯示當(dāng)前的計(jì)數(shù)值，其電路圖如下所示： 數(shù)碼管顯示電路顯示電路是由數(shù)碼管和75HC573組成，數(shù)碼管用來(lái)顯示當(dāng)前的計(jì)數(shù)值，573是用來(lái)做數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)的。 液晶顯示電路液晶顯示電路主要用于出租的經(jīng)費(fèi)系統(tǒng)的顯示，將出租車的路程以及價(jià)格顯示出來(lái)。 液晶的介紹①、基本操作時(shí)序 讀狀態(tài) 輸入：RS=L, R/W=H,E=H 輸出：D0~D7=狀態(tài)字讀數(shù)據(jù) 輸入：RS=H, R/W=H,E=H 輸出：無(wú)寫(xiě)指令 輸入：RS=L, R/W=L,D0~D7=指令碼，E=高脈沖 輸出：D0~D7=數(shù)寫(xiě)數(shù)據(jù) 輸入：RS=H, R/W=L, ,D0~D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖 輸出：無(wú)。 ②、 液晶1602接口信號(hào)寫(xiě)操作時(shí)序 通過(guò) RS 確定是寫(xiě)數(shù)據(jù)還是寫(xiě)命令。讀/寫(xiě)控制端設(shè)置為寫(xiě)模式，即低電平。 將數(shù)據(jù)或命令送達(dá)數(shù)據(jù)線上，給 E 一個(gè)高脈沖將數(shù)據(jù)送入液晶控制器，完成寫(xiě)操作。寫(xiě)操作時(shí)序如下圖所示： 液晶些操作時(shí)序③、 液晶1602接口信號(hào) 液晶顯示電路的設(shè)計(jì)如圖所示：液晶的數(shù)據(jù)線接P0口，用來(lái)傳輸顯示數(shù)據(jù)的信息。而RS、RW、控制液晶的讀寫(xiě)操作。通過(guò)單片機(jī)的控制顯示出租車計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的路程和價(jià)格。其原理圖如下所示： 液晶顯示硬件電路 鍵盤硬件電路的設(shè)計(jì)如圖所示按鍵KEY（INTO）、（INT1）相連，采用外部中斷方式。當(dāng)外部中斷1響應(yīng)，就可以進(jìn)行計(jì)數(shù)器的停止和啟動(dòng)控制，在出租車計(jì)費(fèi)系統(tǒng)中就用來(lái)控制計(jì)費(fèi)的開(kāi)始于結(jié)束，其原理圖如下所示。 鍵盤電路 串行通信接口電路目前，廣泛使用的串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)有一，一與一三種。其中一是美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)正式公布的串口總線標(biāo)準(zhǔn)，也是目前最為常用的串行接口標(biāo)準(zhǔn)，用來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間，計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)通訊。串行通信接口的基本任務(wù)是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)格式化。來(lái)自的是普通的并行數(shù)據(jù)，接口電路應(yīng)具有實(shí)現(xiàn)不同串行通信方式下的數(shù)據(jù)格式化的任務(wù)。具體任務(wù)是：1. 進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換；2. 控制數(shù)據(jù)傳輸速率；3. 進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)；4. 進(jìn)行TTL與EIA電平轉(zhuǎn)換；5. 提供一一接口標(biāo)準(zhǔn)所要求的信號(hào)線。由于電平和TTL電平不匹配，因此要實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和機(jī)之間的通信，必須在它們之間加接電平轉(zhuǎn)換器。電平轉(zhuǎn)換器有232電平轉(zhuǎn)換和485電平轉(zhuǎn)換，本設(shè)計(jì)采用232電平轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用公司的一接口芯，這是一種標(biāo)準(zhǔn)的一接口芯片。只需巧電源供電，其內(nèi)部的電源變化成士電源用于通信。該芯片集成有兩路收發(fā)器，可將單片機(jī)輸入的電平轉(zhuǎn)換為電平發(fā)送給從機(jī)，或?qū)臋C(jī)接收的電平轉(zhuǎn)換為電平發(fā)送給單片機(jī)。通過(guò)這樣的電平轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)主機(jī)和從機(jī)的通信，本設(shè)計(jì)的MAX232為雙列直插16腳封裝。系統(tǒng)串口通信電路如下圖所示。 串行通信接口電路 電源電路的設(shè)計(jì)系統(tǒng)所用直流電源由三端集成穩(wěn)壓器組成的串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源提供。設(shè)計(jì)中選用了雙12V的電源電壓變壓器和四個(gè)三端集成穩(wěn)壓器，分別提供+5V、+8V和一5V、8V直流電壓，輸出電流均為1A。LM780LM7808和LM790LM7908的連接方法都一樣。變壓器將的市電降壓后再通過(guò)整流橋整流之后采用了大容量的電解電容進(jìn)行濾波，以減小輸出電壓紋波。由于電解電容器在高頻下工作存在電感特性，對(duì)于來(lái)自電源側(cè)的高頻干擾不能抑制，導(dǎo)致電流紋波很大，因此在整流電路后加入高頻電容改善紋波效果。給各器件提供電源，使其更好的工作。同時(shí)還采用