【正文】 1DB4數(shù)據(jù)輸入/輸出口，MPU與模塊之間的數(shù)據(jù)傳送通道12DB5數(shù)據(jù)輸入/輸出口，MPU與模塊之間的數(shù)據(jù)傳送通道13DB6數(shù)據(jù)輸入/輸出口，MPU與模塊之間的數(shù)據(jù)傳送通道14DB7數(shù)據(jù)輸入/輸出口，MPU與模塊之間的數(shù)據(jù)傳送通道15A背光燈正極16K背光燈負(fù)極LCD 1602液晶有16個(gè)引腳，它能顯示32個(gè)字符，且硬件電路設(shè)計(jì)簡單，顯示美觀。LCD 1602與單片機(jī)的接口電路如圖21所示圖21LCD 1602與單片機(jī)接口電路方案二 采用漢字圖形點(diǎn)陣液晶顯示器RT12864M顯示方案 RT12864M漢字圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形。~+5V(內(nèi)置升壓電路，無需負(fù)壓)，能采用并行和串行兩種通信方式。并有光標(biāo)顯示、畫面移位、自定義字符、睡眠模式等功能。其與單片機(jī)的接口電路如圖22所示圖22 12864與單片機(jī)的接口電路綜上所敘，LCD 1602液晶的設(shè)計(jì)簡單，且能滿足設(shè)計(jì)要求，故我們選擇LCD 1602液晶作為顯示部分。 單片機(jī)電源部分的設(shè)計(jì)方案論證與選擇方案一 用固定式三端穩(wěn)壓器7805 三端穩(wěn)壓集成電路7805只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端。它的樣子象是普通的三極管。用7805組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來可靠、方便，而且價(jià)格便宜。常見78系列的輸入輸出壓差為7V，所以正常范圍內(nèi)12V是7805的輸入電壓上限。當(dāng)電壓再高時(shí)，雖然也可以繼續(xù)穩(wěn)壓，但輸出電流能力將受到很大影響。因此這里使用9V電池作為電源。如圖23，7805系列穩(wěn)壓器輸出固定的正電壓5V,輸入端接電容C1可以進(jìn)一步濾除紋波,輸出端接電容C2能改變負(fù)載的瞬態(tài)影響,使電路穩(wěn)定工作CC2最好采用漏電流小的鉭電容。如果采用電解電容，電容要比圖中數(shù)值增加10倍。圖23 固定式三端穩(wěn)壓器方案二 用7805加一些外圍器件 雖然7805三端集成穩(wěn)壓管內(nèi)部有過流、過熱和安全區(qū)的保護(hù)電路，但其輸出仍有可能發(fā)生過壓的危險(xiǎn)。因此本電路加了過壓保護(hù)電路，電路如圖24所示，該電路由穩(wěn)壓管VD電阻R3和晶閘管VS組成。圖24可擴(kuò)流過壓保護(hù)5V穩(wěn)壓電源綜上所述，方案一電路簡單，而且已符合本次設(shè)計(jì)的要求，第二種方案所用元件較多，性價(jià)比不高，所以選擇方案一。方案一 通過PS2協(xié)義,用鍵盤同單片機(jī)相接，從而實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與鍵盤通信現(xiàn)在PC機(jī)廣泛采用的PS/2接口為miniDIN 6引腳的連接器。其引腳圖為1—數(shù)據(jù)線（DATA）；2—未用；3—電源地（GND）；4—電源（+5 V）；5—時(shí)鐘（CLK）；6—未用。其電路如圖25所示圖25鍵盤與單片機(jī)接口圖由17圖可知,使用鍵盤硬件結(jié)構(gòu)比較簡單,但鍵盤的體積太大。方案二 獨(dú)立鍵盤獨(dú)立鍵盤為一端接地，另一端接I/O口，并且要接上拉電阻。這種鍵盤的硬件都很容易實(shí)現(xiàn)，但每一個(gè)按鍵就要用一個(gè)I/O口，非常的浪費(fèi)單片機(jī)的I/O口資源。方案三 自制編碼鍵盤如圖26是15個(gè)按鍵的編碼鍵盤所示，這種鍵盤有編程簡單，占用資源少，但其硬件比較復(fù)雜，要用很多的二極管，不是很理想。圖26 自制15個(gè)按鍵的編碼鍵盤電路圖方案四 4*5矩陣式鍵盤其矩陣式鍵盤電路圖如圖27所示圖27 4*5矩陣式鍵盤電路圖綜上所述，矩陣式鍵盤的硬件簡單，使用的I/O口也不多，而且這種鍵盤的編程方法已很成熟。所以本次鍵盤部分采用這種矩陣式鍵盤。復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，其主要功能是把PC初始化為0000H，使單片機(jī)從0000H單元開始執(zhí)行程序。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤是系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需要按復(fù)位鍵以重新啟動(dòng)。RST引腳是單片機(jī)復(fù)位信號(hào)的輸入端，復(fù)位信號(hào)是高電平有效，其有效時(shí)間應(yīng)持續(xù)24個(gè)振蕩周期（即2個(gè)機(jī)器周期）以上，則復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間應(yīng)超過4s才能完成復(fù)位操作。方案一 自動(dòng)上電復(fù)位電路 通過外部復(fù)位電路的RC電路充放電來實(shí)現(xiàn)的。方案二 手動(dòng)按鍵復(fù)位電路按鍵電平復(fù)位是通過使復(fù)位端經(jīng)電阻與VCC電源接通而實(shí)現(xiàn)的。為了保證復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間超過4s，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能，故選擇電容為10F，R2的電阻為10k。其復(fù)位電路如下圖28圖28 復(fù)位電路綜上所述，自動(dòng)復(fù)位需去電再通電才能復(fù)位，而手動(dòng)復(fù)位電路可以隨時(shí)復(fù)位，尤其是程序跑飛時(shí)，只需按下鍵就可以復(fù)位。因此選擇手動(dòng)按鍵復(fù)位電路作為單片機(jī)復(fù)位電路。 系統(tǒng)組成 經(jīng)過方案最終論證與比較，最終確定的系統(tǒng)組成框圖如圖29 所示。其中單片機(jī)作為主控設(shè)備對采集輸入信號(hào)后并進(jìn)行處理，最后通過輸出設(shè)備輸出給使用者。該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖29所示圖29 第三章 重要器件的知識(shí)介紹 單片機(jī)的知識(shí)介紹ATMEL公司生產(chǎn)的AT89S52型單片機(jī)是方便程序下載程序且好用，而且能夠滿足本設(shè)計(jì)的要求。(1)與MCS51單片機(jī)產(chǎn)品兼容 (2)8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器(3)1000次擦寫周期(4)全靜態(tài)操作：0Hz～33MHz (5)三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 (6)32個(gè)可編程I/O口線 (7)三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 八個(gè)中斷源 (8)全雙工UART串行通道(9)低功耗空閑和掉電模式 (10)掉電后中斷可喚醒 (11)看門狗定時(shí)器(12)雙數(shù)據(jù)指針 單片機(jī)各引腳功能說明AT89S52的功能引腳如圖31所示圖31 AT89S52的引腳圖VCC：供電電壓。GND：接地。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。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。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門流。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(chǔ)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(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(chǔ)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(hào)和控制信號(hào)。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AT89S52的一些特殊功能口，如表31所示表31 AT89S52的一些特殊功能口 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（記時(shí)器0外部輸入） T1（記時(shí)器1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字