【正文】 ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器。AT89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 AT89C51引腳功能說(shuō)明 掌握AT89C51單片機(jī)應(yīng)首先了解AT89C51的引腳熟悉并牢記各引腳的功能。AT89C51 P3 P2 按鍵復(fù)位 晶振電路 DS18B20 1602LCD 高精度溫度計(jì) 3 AT89C51有40條引腳。這40條引腳可分為I/O端口線(xiàn)32條、控制線(xiàn)4條、電源線(xiàn)2條、外接晶體線(xiàn)2條四部分,AT89C51引腳排列如圖22所示。 圖22 AT89C51芯片引腳圖 AT89C51共有40個(gè)引腳大致可分為4類(lèi) (1) 電源引腳 Vcc:電源端+5V。 Vss: 接地端(GND)。 (2) 時(shí)鐘電路引腳 XTAL1:外接晶振輸入端。 XTAL2:外接晶振輸出端。 (3) I/O引腳 ~~AD7: 一組8位漏極開(kāi)路型雙向I/O口也是地址/總線(xiàn)復(fù)用口。作入/輸出口時(shí)必須外接上拉電阻它可驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL門(mén)電路。當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí)用作地址/總線(xiàn)分時(shí)復(fù)用口線(xiàn)。 ~: 一組內(nèi)部帶上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O口可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL門(mén)電路。 ~~A15: 一組內(nèi)部帶上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O口可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL門(mén)電路。當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí)用作高8位地址總線(xiàn)。 ~: 一組內(nèi)部帶上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O口。出于芯片引腳數(shù)的限制P3端口每個(gè)引腳具有第二功能。 (4) 控制線(xiàn)引腳 RST: 復(fù)位端。當(dāng)RESET端出現(xiàn)持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)可實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。 \EA: 片外程序存儲(chǔ)器選擇端。若要訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器則\ AT89C51引腳功能說(shuō)明 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 4 平。 ALE: 地址鎖存允許端。當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)ALE輸出脈沖用于鎖存P0口分時(shí)送出的低8位地址下降沿有效。不訪(fǎng)問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)該端以時(shí)鐘頻率的1/6輸出固定的正脈沖信號(hào)可用作外部時(shí)鐘。對(duì)內(nèi)部Flash存儲(chǔ)器編程期間該引腳用于輸入編程脈沖。 \PSEN: 讀片外程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)輸出端。當(dāng)89C51從外部程序存儲(chǔ)器取指令時(shí)該腳有效(上升沿)。每個(gè)機(jī)器周期\PSEN均產(chǎn)生兩次有效輸出信號(hào)。 復(fù)位電路 RST引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端。復(fù)位信號(hào)是高電平有效。高電平有效的持續(xù)時(shí)間應(yīng)為24個(gè)振蕩周期以上。若時(shí)鐘頻率為6MHz則復(fù)位信號(hào)至少應(yīng)持續(xù)4微秒以上才可以使單片機(jī)復(fù)位。本次設(shè)計(jì)中采用按鍵復(fù)位的方法進(jìn)行復(fù)位操作。如下圖23所示。 圖23 按鍵復(fù)位電路 按鍵復(fù)位是利用開(kāi)關(guān)按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)的即通電后按下開(kāi)關(guān)使得瞬間RST端的電位與Vcc相同隨著電容上儲(chǔ)能增加電容電壓也增大充電電流減少RESET端的電位逐漸下降。這樣在RST端就會(huì)建立一個(gè)脈沖電壓調(diào)節(jié)電容與電阻的大小可對(duì)脈沖持續(xù)的時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)。 時(shí)鐘(晶振)電路 器件(如觸發(fā)器寄存器存儲(chǔ)器等)構(gòu)成,這些數(shù)字器件的工作必須按時(shí)間順序完成,這,沒(méi)有時(shí)鐘電路單片機(jī)就無(wú)法工作。此次設(shè)計(jì)中我們采用由由內(nèi)部方式產(chǎn)生時(shí)鐘的方法形成時(shí)鐘電路具體如圖24所示。 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 高精度溫度計(jì) 5 圖24 時(shí)鐘電路 內(nèi)部方式在XTAL1和XTAL2端外接石英晶體作定時(shí)元件內(nèi)部反相放大器自激振蕩產(chǎn)生時(shí)鐘。時(shí)鐘發(fā)生器對(duì)振蕩脈沖二分頻即若石英頻率fosc6MHz則時(shí)鐘頻率3MH2因此時(shí)鐘是一個(gè)雙相信號(hào)由P1相和P2相構(gòu)成。fosc可在2MHZ—12MHZ選擇。小電容可以取30PF左右。 1602液晶顯示器 字符型液晶顯示模塊是一種專(zhuān)門(mén)用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣式LCD目前常用16*116*220*2和40*2行等的模塊。1602LCD應(yīng)用于智能儀表、通信和辦公自動(dòng)化等領(lǐng)域,它的主要作用是顯示ASCII碼字符,因此又被稱(chēng)作字符型顯示器件。利用點(diǎn)陣字形特點(diǎn)可自定義漢字字庫(kù)讓其顯示漢字。 1602 LCD 基本參數(shù)及引腳功能說(shuō)明 1602LCD主要技術(shù)參數(shù) 顯示容量:162個(gè)字符 芯片工作電壓:— 工作電流:() 模塊最佳工作電壓: 字符尺寸:(WH)mm 引腳功能說(shuō)明 1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳無(wú)背光或16腳帶背光接口各引腳接口說(shuō)如 1602 LCD 引腳接口說(shuō)明表 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù)/命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) ?這種時(shí)間?系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 5 R/W 讀/寫(xiě)選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號(hào) 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負(fù)極 第1腳VSS為地電源。 第2腳VDD接5V正電源。 第3腳VL為液晶顯示器對(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。 第4腳RS為寄存器選擇高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。 第5腳R/W為讀寫(xiě)信號(hào)線(xiàn)高電平時(shí)進(jìn)行讀操作低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或者顯示地址當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時(shí)可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)。 第6腳E端為使能端當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)液晶模塊執(zhí)行命令。 第714腳D0D7為8位雙向數(shù)據(jù)線(xiàn)。 第15腳背光源正極。 第16腳背光源負(fù)極。 1602 LCD 指令說(shuō)明及時(shí)序 1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令 1602 LCD 控制命令表 序號(hào) 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標(biāo)返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開(kāi)/關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標(biāo)或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存貯器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀忙標(biāo)志或地址 0 1 BF 計(jì)數(shù)器地址 10 寫(xiě)數(shù)到CGRAM或DDRAM 1 0 要寫(xiě)的數(shù)據(jù)內(nèi)容 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 高精度溫度計(jì) 7 11 從CGRAM或DDRAM讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 1602液晶模塊的讀寫(xiě)操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過(guò)指令編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。說(shuō)明1為高電平、0為低電平 指令1清顯示指令碼01H,光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置。 指令2光標(biāo)復(fù)位光標(biāo)返回到地址00H。 指令3光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D光標(biāo)移動(dòng)方向高電平右移低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效低電平則無(wú)效。 指令4顯示開(kāi)關(guān)控制。 D控制整體顯示的開(kāi)與關(guān)高電平表示開(kāi)顯示低電平表示關(guān)顯示 C控制光標(biāo)的開(kāi)與關(guān)高電平表示有光標(biāo)低電平表示無(wú)光標(biāo) B控制光標(biāo)是否閃爍高電平閃爍低電平不閃爍。 指令5光標(biāo)或顯示移位 S/C高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)。 指令6功能設(shè)置命令 DL高電平時(shí)為4位總線(xiàn)低電平時(shí)為8位總線(xiàn) N低電平時(shí)為單行顯示高電平時(shí)雙行顯示 F: 低電平時(shí)顯示5x7的點(diǎn)陣字符高電平時(shí)顯示5x10的點(diǎn)陣字符。 指令7字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置。 指令8DDRAM地址設(shè)置。 指令9讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址 BF為忙標(biāo)志位高電平表示忙此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)如果為低電平表示不忙。 指令10寫(xiě)數(shù)據(jù)。 指令11讀數(shù)據(jù)。 1602 讀/寫(xiě)時(shí)序 當(dāng) RS=0、RW=0時(shí)為寫(xiě)指令 RS=0、RW=1時(shí)為讀指令 RS=RW=0時(shí)為寫(xiě)數(shù)據(jù) RS=RW=1時(shí)為讀數(shù)據(jù)。 具體的1602讀寫(xiě)操作時(shí)序如圖25和26所示。 9 讀忙標(biāo)志或地址 0 1系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 8 圖25 讀操作時(shí)序 圖26 寫(xiě)操作時(shí)序 1602 LCD 標(biāo)準(zhǔn)字符庫(kù) 1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了不同的點(diǎn)陣字符圖形這些字符有阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫(xiě)、常用的符號(hào)、和日文假名等每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼其中數(shù)字與字母同ASCII碼兼容對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示。其內(nèi)部還有自定義字符CGRAM可用于存儲(chǔ)自已定義的字符。 高精度溫度計(jì) 9 高位 低 位 0000 0010 0011 01