【正文】 5 稱為準(zhǔn)雙向口 89S51 的 P0/P1/P2/P3 口作為輸入時都是準(zhǔn)雙向口接下來讓我們再看另一個問題從圖中可以看出這四個端口還有一個差別除了 P1 口外 P0P2P3 口都還有其他的功能 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST腳兩個機器周期的高電平時間。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此 引腳用于輸入編程脈沖。在平時， 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目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。如想禁止 ALE的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時， 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。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲 器時，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，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， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時，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)部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 AT89S51 單片機主要功能部件 ? 8 位的 CPU,8031 CPU 與 MCS51 兼容 ? 4K 字節(jié)可編程 FLASH 存儲器 (壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) ) ? 全靜態(tài)工作： 0Hz24KHz ? 三級程序存儲器保密鎖定 ? 128*8 位內(nèi)部 RAM ? 32 條可編程 I/O 線 ? 兩個 16 位定時器 /計數(shù)器 ? 6 個中斷源 ? 可編程串行通道 ? 低功耗的閑置和掉電模式 ? 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 電風(fēng)扇模擬控制 設(shè)計 6 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 系統(tǒng)硬件設(shè)計電路圖 該系統(tǒng)已 AT89S51 單片機為核心，由電源電路，時鐘電路，復(fù)位電路，顯示電路，鍵盤，電機組成。 圖 2 是系 統(tǒng)硬件電路圖。 圖 4 單片機復(fù)位電路和時鐘電路 復(fù)位電路： 首先形成單片機最小系統(tǒng)，在 89S51 單片機芯片 XTAL XTAL2 加入時鐘電路， RST 加入復(fù)位電路， EA加入高電平。 80C51 的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來實現(xiàn)的。復(fù)位電路分為上電復(fù)位和手動復(fù)位，我們采用的是上電 +手動復(fù)位，正常工作時按下 S1鍵， 9 腳變成高電平，單片機復(fù)位，按鍵松開，通過電容放電， 9腳回到低電平。采用的是 12MHZ 晶振，所以 C=10uf,R1=,R2=2OOΩ。 電風(fēng)扇模擬控制 設(shè)計 7 圖 5 時鐘電路： 80C51 單片機的時鐘信號通常有兩種方式產(chǎn)生：一是內(nèi)部時鐘方式，二是外部時鐘方式。 采用內(nèi)部時鐘方式： 80C51 單片機各功能的運行都是時鐘控制信號為基準(zhǔn)，有條不紊的工作。因此，時鐘頻率直接影響單片機的速度，始終電路的質(zhì)量也直接影響單片機系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 80C51 內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，該高增益反相放大器的輸入端為芯片引進 XTAL1,輸出端為引腳 XTAL2。這兩個引腳跨接石英晶體振蕩器（簡稱晶振）和微調(diào)電容，就構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器，如圖 4 時鐘電路所示，是 80C51 內(nèi)部時鐘方式的振蕩器電路。電 路中的電容 C C2 典型值通常選擇 30pF，對外接電容雖然沒有嚴(yán)格要求，但電容的大小會影響振蕩器頻率的高低。振蕩器穩(wěn)定性和起振的快速性。晶振的頻率越高，則系統(tǒng)的時鐘頻率也就越高，單片機的運行速度也越快，此次實驗我們選擇的晶振是 12MHZ晶振。 晶振為 12MHZ 時的機器周期的計算： 一機器周期＝ 12 個振蕩周期，時鐘頻率 f=1/T, 一機器周期＝ 1/T 12，若晶振＝ 12MHZ， 一機器周期＝ 1/12M 12=1uS 外部時鐘方式時把外部已有的時鐘信號引入到單片機內(nèi)，此方式常用與多片 80C51 單片機同時工作， 以便于各單片機的同步。 電風(fēng)扇模擬控制 設(shè)計 8 圖 6 AT89S51 單片機電源電路 電路主要分為：變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四個部分。電流進入電路，通過一個 220V 變9V 的電源變壓器把 220V 的交流電壓變?yōu)?9V 的交流電壓，然后通過整流器把 9V 交流，功率為 15W 左右。變壓器次級線圈輸出的 9V 交流電壓經(jīng)過全橋 QD2 進行全波整流， C19 濾波， 7805穩(wěn)壓后，輸出穩(wěn)定的 +5V 直流工作電壓。 圖 7 74LS245功能 74LS245是我們常用的芯片，用來驅(qū)動 led或者其他的設(shè)備，它是 8路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器，可雙向 傳輸數(shù)據(jù)。 74LS245還具有雙向三態(tài)功能，既可以輸出，也可以輸入數(shù)據(jù)。 當(dāng) 8051單片機的 P0口總線負載達到或超過 P0最大負載能力時，必須接入 74LS245等總線驅(qū)動器。 當(dāng)片選端 /CE 低電平有效時， DIR=“ 0”，信號由 B 向 A 傳輸；（接收） DIR=“ 1”，信號由 A 向 B 傳輸；（發(fā)送）當(dāng) /CE 為高電平時， A、 B均為高阻態(tài)。 由于 P2口始終輸出地址的高 8位，接口時 74LS245的三態(tài)控制端 /1G 和 /2G 接地， P2口與驅(qū)動器輸入線對應(yīng)相連。 P0口與 74LS245輸入端相連 ,/E端接地，保證數(shù)據(jù)現(xiàn)暢通。 8051的 /RD 和 電風(fēng)扇模擬控制 設(shè)計 9 /PSEN 相與后接 DIR，使得 /RD 且 /PSEN 有效時， 74LS245輸入（ ← Di），其它時間處于輸出（ → Di）。 圖 8 圖 9 74ls06 功能 74LS06 器件包含 6路反相緩沖器 /驅(qū)動器，帶有高壓集電極開路輸出，可連接高電平電路的接口（如 MOS），可驅(qū)動高強度電流負載，當(dāng)然也可以充當(dāng)反相緩沖器用于驅(qū)動 TTL 輸入。74LS06 的額定輸出電壓為 30 V， 74LS06 的最大吸取電流為 40 mA。 74LS06 兼容大多數(shù) TTL電路。 74LS06 的輸入是二極管鉗位式，可以把傳輸產(chǎn)生的不良影響降到最低，大大簡化了電路的設(shè)計。 74LS06 典型功耗為 175 mW，平均傳輸延遲時間為 8 ns。 六高壓輸出反相緩沖器 /驅(qū)動器（ OC， 30V） 簡要說明 :7406 為集電極開路輸出的六組反相驅(qū)動器，其主要電特性的典型值如下： tPLH tphl PD 10ns 15ns 155mW 引出端符號： 1A－ 6A 輸入端 1Y－ 6Y 輸出端 極限值：電源電壓 7V，輸入電壓 ，輸出截止態(tài)電壓 30V 工作環(huán)境溫度 7406 0~70℃ 存儲溫度 65~150℃ 電風(fēng)扇模擬控制 設(shè)計 10 圖 10 圖 11 SM420364 4 位數(shù)碼管 SM420364 為共陰 4位數(shù)碼管 ，管腳順序為從數(shù)碼管的正面看，以第一個腳為起點， 12，9， 8 ， 6為公共腳。 A11， B7， C4， D2， E1， F10， G5， I3。 圖 12 電風(fēng)扇模擬控制 設(shè)計 11 穩(wěn)壓芯片 H7805 穩(wěn)壓芯片 H7805 系列為 3 端正穩(wěn)壓電路 ,TO220 封裝，能提供多種固定的輸出電壓，應(yīng)用范圍廣。內(nèi)含過流、過熱和過載保 護電路。帶散熱片時，輸出電流可達 1A。雖然是固定穩(wěn) 壓電 路，但使用外接元件，可獲得不同的電壓和電流。 外形圖及引腳排列如圖 13 所示。 圖 13 它的主要特點： ?輸出電流可達 1A 輸出電壓有： 5V ?過熱保護 ?短路保護