【正文】 發(fā)展勢(shì)頭，中國(guó)臺(tái)灣的 HOLTEX公司近年的單片機(jī)產(chǎn)量與日俱增，與其底價(jià)質(zhì)優(yōu)的優(yōu)勢(shì)，占據(jù)一定的市場(chǎng)份額。此外還有 MOTOROLA 公司的產(chǎn)品，日本幾大公司的專用單片機(jī)。在一定的時(shí)期內(nèi)，這種情形將得以延續(xù)，將不存在某個(gè)單片機(jī)一統(tǒng)天下的壟斷局面，走的是依存互補(bǔ)、相輔相成、共同發(fā)展的道路。 九十年代以后，單片機(jī)在結(jié)構(gòu)上采用雙 CPU 或內(nèi)部流水線， CPU 位數(shù)有 8位、 16 位、 32 位，時(shí)鐘頻率高達(dá) 20MHZ，片內(nèi)帶有 PWM 輸出、監(jiān)視定時(shí)器WDT、可編程計(jì)數(shù)器陣列 PCA、 DMA 傳輸、調(diào)制解調(diào) 器等。芯片向高度集成化、低功耗方向的發(fā)展，使得單片機(jī)在大量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理、高級(jí)通信系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理、復(fù)雜工業(yè)過(guò)程控制、高級(jí)機(jī)器人以及局域網(wǎng)等方面得到大量應(yīng)用。這類單片機(jī)有 NEC 公司的 MPD7800， MITSUBISHI 公司的 M337700， REVKWELL公司的 R6500。 項(xiàng)目設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 ? 設(shè)計(jì)任務(wù)：利用 STC89C52 單片機(jī)結(jié)合字符型 LCD 顯示器設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易的倒數(shù)計(jì)數(shù)器。做一小段時(shí)間倒計(jì)數(shù)，當(dāng)?shù)褂?jì)數(shù)為 0 時(shí)，則發(fā)出一段音樂(lè)聲響，通知倒計(jì)數(shù)終了，該做應(yīng)當(dāng)做的事。 ? 設(shè)計(jì)要求： 1. 字符型 LCD(162)顯示器，顯示格式為 “TIME 分分：秒秒 ”。 2. 用 4 個(gè)按鍵操作來(lái)設(shè)置當(dāng)前想要倒計(jì)數(shù)的時(shí)間。 3. 一旦按下鍵則開(kāi)始倒計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)為 0 時(shí)，發(fā)出一陣音樂(lè)聲。 4. 程序執(zhí)行后工作指示燈 LCD 閃動(dòng)，表示程序開(kāi)始執(zhí)行，按下操作鍵K1~K4 動(dòng)作如下： ? K1可調(diào)整倒計(jì)數(shù)的時(shí)間 1~60 分鐘。 ? K2設(shè)置倒計(jì)數(shù)的時(shí)間為 5 分鐘，顯示 “0500”。 ? K2設(shè)置倒計(jì)數(shù)的時(shí)間為 10 分鐘，顯示 “1000”。 ? K2設(shè)置倒計(jì)數(shù)的時(shí)間為 20 分鐘，顯示 “2020”。 5. 復(fù)位后 LCD 的畫(huà)面應(yīng)能顯示倒計(jì)時(shí)的分鐘和秒數(shù)，此時(shí)按 K1 鍵，則在 LCD 上顯示出設(shè)置畫(huà)面。此時(shí)，若： ? 按 K2 鍵 增加倒計(jì)數(shù)的時(shí)間 1 分鐘。 ? 按 K2 鍵 減少倒計(jì)數(shù)的時(shí)間 1 分鐘。 ? 按 K4 鍵 設(shè)置完成。 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 框圖設(shè)計(jì) 框圖設(shè)計(jì)是為了能夠從整體上把握系統(tǒng)的各個(gè)大的模塊以及各個(gè)模塊之間的聯(lián)系。同時(shí)羅列出需要主要使用到的各個(gè)器件，以方面系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中器件的選取。通過(guò)框圖設(shè)計(jì)，讓設(shè)計(jì)者從整體上把握系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的框圖如下圖 21 所示。 A T 8 9 C 5 1復(fù) 位 電 路蜂 鳴 器L C D 1 6 0 2鍵 盤(pán)圖 2 1 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 框 圖 部分硬件方案論述 ◆ LCD1602 顯示方式的方案比較。 方案一：采用花樣顯示，花樣顯示是指 LCD 顯示某一屏字符時(shí)，采取從左到右或者是從右到左的整屏移動(dòng)的顯示方式。在這種顯示方式下，給人的感覺(jué)就是程序是在執(zhí)行的，同時(shí)如果控制好了移動(dòng)一屏的時(shí)間間隔的話，在整體視覺(jué)上可以達(dá)到很好的效果。 方案二：采用靜態(tài)顯示，靜態(tài)顯示是指 LCD 顯示某一屏字符時(shí)，時(shí)鐘保持當(dāng)前字符的顯示，不使用移屏顯示。便于控制，同時(shí)能夠滿足正常的顯示效果。 由于在顯示中存在播放時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化，這樣的話，即使是不產(chǎn)生整屏移動(dòng)，也能給人動(dòng)態(tài)感，也易于控制?；谝陨细鞣N特點(diǎn)， 我選擇了方案二。 電路原理圖 電路原理圖如圖 22 所示。 圖 22 電路原理圖 元件清單 AT89C51 芯片 STC89C52 芯片圖如下圖 23 所示。 圖 23 AT89C51 芯片圖 主要性能 : 與 MCS51 單片機(jī)產(chǎn)品兼容 、 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器、 1000 次擦寫(xiě)周期、全靜態(tài)操作： 0Hz～ 33Hz 、三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 、 32 個(gè)可編程 I/O 口線、三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器八個(gè)中斷源、全雙工 UART 串行 通道、 低功耗空閑和掉電模式 、掉電后中斷可喚醒 、看門(mén)狗定時(shí)器 、雙數(shù)據(jù)指針、掉電標(biāo)識(shí)符 。 功能特性描述 STC89C52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。使用高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在線系統(tǒng)可編程 Flash，使得STC89C52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 STC89C52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) Flash， 256 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門(mén)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， STC89C52 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。 8 位微控制器 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash 字符型 LCD1602 字符型 lcd1602 如下圖 24 所示。 圖 24 lcd1602 圖 1602 字符型 LCD 通常有 14 條引腳線或 16 條引腳線的 LCD，多出來(lái)的2 條線是背光電源線。 VCC(15 腳 )和地線 GND(16 腳 )，其控制原理與 14 腳的 LCD 完全一樣，各引腳符號(hào)及其功能表如下表 21 所示。 表 21 LCD 各引腳及其功能表 引腳 符號(hào) 功能說(shuō)明 1 VSS 一般接地 2 VDD 接電源（ +5V） 3 V0 液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高（對(duì)比 度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生 “鬼影 ”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度）。 4 RS 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。 4 RS 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。 5 R/W R/W 為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平 (1)時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平 (0)時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。 6 E E(或 EN)端為使能 (enable)端，下降沿使能。 7 DB0 低 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 0 位（最低位） 8 DB1 低 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 1 位 9 DB2 低 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 2 位 10 DB3 低 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 3 位 11 DB4 高 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 4 位 12 DB5 高 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 5 位 13 DB6 高 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 6 位 14 DB7 高 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 7 位（最高位）（也是 busy flag） 15 BLA 背光電源正極 16 BLK 背光 電源負(fù)極 按鍵控制模塊 按鍵用于控制數(shù)碼顯示、 LCD 顯示、揚(yáng)聲器等模塊的工作。通過(guò)掃描按鍵是否按下，來(lái)設(shè)定各模塊的工作情況， 使各模塊可以在按鍵的控制下，有序地進(jìn)行工作。設(shè)計(jì)中使用單個(gè)按鍵實(shí)現(xiàn)單個(gè)功能，屬于較為簡(jiǎn)單的控制方式。 在多功能系統(tǒng)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)中我們使用四個(gè)按鍵分別與單片機(jī)的 、 、 相連。通過(guò)按下相應(yīng)的按鍵來(lái)處理相應(yīng)的程序。 如下圖 25 所示。 圖 25 按鍵控制模塊圖 其它元件 其它元件圖如下圖 26 所示。