【正文】 ，被廣泛的應(yīng)用在工業(yè)控制、智能接口、儀表儀器等各個領(lǐng)域。 8 位單片機在中、小規(guī)模應(yīng)用場合仍占主 流地位，代表了單片機的發(fā)展方向，在單片機應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。隨著移動通訊、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等高科技產(chǎn)品進(jìn)入家庭， 32 位單片機應(yīng)用得到了長足發(fā)展?？v觀單片機的發(fā)展過程，可以預(yù)示單片機的發(fā)展趨勢： 微型單片化 低功耗 CMOS 與多品種共存 可靠性和應(yīng)用水平越來越高 單片機有著微處理器所不具備的功能，它可以獨立地完成現(xiàn)代工業(yè)控制所要求的智能化控制功能這就是單片機的最大特點。然而單片機又不同于單板機，芯片在沒有開發(fā)前，它只是具備功能極強的超大規(guī)模集成電路，如果賦予它特定的程序，它便是一個最小的、 完整的微機控制系統(tǒng)。它與單板機或個人電腦有著本質(zhì)的區(qū)別，單片機屬于芯片級應(yīng)用，需要用戶了解單片機芯片的結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)以及其它集成電路應(yīng)用技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計所需要的理論和技術(shù)，用這樣特定的芯片設(shè)計應(yīng)用程序，從而使芯片具備特定的智能。 [9] 單片機最小系統(tǒng) AT89C52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 存儲器。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(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 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使 AT89C52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。 [9] AT89C52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，看門狗定時器， 2 個數(shù)據(jù)指針，三個 16 位定時器 /計數(shù)器，一個 6向量 2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外， AT89C52 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、定時器 /計數(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)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。 [8]單片機最小系統(tǒng) 如圖 。 122 22 12 01 91 81 71 61 51 41 31 21 11 098765432 33 43 33 23 13 02 92 82 72 62 52 44 03 93 83 73 63 5P 1 . 0P 1 . 7P 1 . 6P 1 . 5P 1 . 4P 1 . 3P 1 . 2P 1 . 1P 0 . 0E A/V P PA L E/P R O GP 2 . 0X T A L1P 3 . 0 / R X DR S T / V P DP 3 . 6 / W RP 3 . 5 / T 1P 3 . 4 / T 0P 3 . 3 /I N T 1P 3 . 2 /I N T 0P 3 . 1 / T X DG N DX T A L 2P 3 . 7 / R DP 2 . 5P 2 . 4P 2 . 3P 2 . 2P 2 . 1P 2 . 7P 2 . 6V C CP 0 . 7P S E NP 0 . 6P 0 . 5P 0 . 4P 0 .3P 0 .2P 0 . 13 0p F3 0p F+R 21 0 KC1 0 u FV c cV C CA T 8 9 C 5 2 a 0a 1a 2a 4a 3a 5a 6a 7V c cR 15 1 R 圖 AT89C52 最小系統(tǒng) 它一共有 40個引腳，引腳又分為四類。其中有四個電源引腳，用來接入單片機的工作電源。工作電源又分主電源、備用電源和編程電源。還有兩個時鐘引腳 XTAL XTAL2。還有由P0口、 P1口、 P2口、 P3口的所有引腳構(gòu)成的單片機的輸入 /輸出（ I\O）引腳。最后一種是控制引腳，控制引腳有四條，部分引腳具有復(fù)位功能。 綜上所述，單片機的引腳特點是： 單片機多功能，少引腳，使得引腳復(fù)用現(xiàn)象較多。 單片機具有四種總線形式： P0和 P2組成的 16位地址地址總線； P0分時復(fù)用為 8位數(shù)據(jù)總線； ALE、 PSEN、 RST、 EA和 P3口的 INT0、 INT T0、 T WR、 RD以及 P1口的 T T2EX組成控制總線；而 P3口的 RXD、 TXD組成串行通信總線。 89C52單片機的主要功能 ? 與 MCS51單片機產(chǎn)品兼容 ? 8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash存儲器 ? 1000次擦寫周期 ? 全靜態(tài)操作： 0Hz～ 33Hz ? 三級加密程序存儲器 ? 32個可編程 I/O口線 ? 三個 16位定時器 /計數(shù)器 ? 八個中斷源 ? 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 ? 看門狗定時器 ? 雙數(shù)據(jù)指針 ? 掉電標(biāo)識符 LED 數(shù)碼管顯示器 簡單的講， LED數(shù)碼顯示器就是由發(fā)光二極管組成的， LED數(shù)碼顯示器有兩種連接方式： （ 1）共陰極接法：把發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極，使用時公共陰極接地。每 個發(fā)光二極管的陽極與輸入端相連。 （ 2）共陽極接法。把發(fā)光二極管的陽極連在一起構(gòu)成公共陽極，使用時公共陽極接 +5V，每個發(fā)光二極管的陰極通過電阻與輸入端相連。 為了顯示字符，要為 LED顯示器提供顯示段碼（或稱字形代碼），組成一個“ 8”字的七段，再加上 1個小數(shù)點位，共計八段。各段位碼位的對應(yīng)關(guān)系如表 。 [9] 表 段位碼對應(yīng)關(guān)系 段位碼 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 位碼段 dp g f e d c b a 本設(shè)計用四位共陰數(shù)碼管作為顯示部分 。 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC0809 在 我們所測控的信號中軍事連續(xù)變化的物理量，而要對這些信號進(jìn)行處理 ,則需要將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字量， A/D 轉(zhuǎn)換器就是為了將連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換成計算機能接受的數(shù)字量。 按模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的原理可以分為 3 種：雙積分式、逐次逼近式及并行式 A/D 轉(zhuǎn)換器。而該系統(tǒng)選用的是 ADC0809，下面就具體的介紹一下 ADC0809 的工作原理。 ADC0809 是八通道的八位逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器。由單一的 5V 電源供電，片內(nèi)帶有鎖存功能的 8 選 1 的模擬開關(guān)。由 C、 B、 A 的編碼來決定所選的模擬通道。轉(zhuǎn)換時間為 100us。轉(zhuǎn)換誤差為 1/2LSB。它的引腳的排列及其功能，其引腳圖見 圖 。 圖 ADC0809 引腳圖 IN7~IN0 ：八個通道的模擬輸入量。 ADDA、 ADDB、 ADDC：模擬通道地址線。當(dāng) CBA=000 時， IN0 輸入，當(dāng) CBA=111 時， IN7 輸入。 ALE：地址鎖存信號。 START：轉(zhuǎn)換啟動信號，高電平有效。 D7~D0：數(shù)據(jù)輸出線。三態(tài)輸出， D7 是最高位， D0 是最低位。 OE：輸出允許信號，高電平有效。 CLK：時鐘信號，最高頻率為 640KHZ。 EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)信號。上升沿后高電平有效。 Vcc： +5V 電源。 Vref：參考電壓。 串口通信 RS232C 計算機與計算機或計算機與終端之間的數(shù)據(jù)傳送可以采用串行通訊和并行通訊二種方式。由于串行通訊方式具有使用線路少、成本低，特別是在遠(yuǎn)程傳輸時，避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。在串行通訊時，要求通訊雙方都采用一個標(biāo)準(zhǔn)接口，使不同的設(shè)備可以方便地連接起來進(jìn)行通訊。 RS232C 接口（又稱 EIA RS232C）是目前最常用的一種串行通訊接口。它是在 1970 年由美國電子工業(yè)協(xié)會（ EIA）聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器IN4IN3IN5IN7IN6STARTD1GNDVref(+)VccCLOCKOED3ALEADDCADDBADDAIN0IN1IN2D2Vref(+)D0D4D5D6D71262728141312111098 7 6 5 4 3 22021222324251516171819EOCADC0809 廠家及計算機終端生產(chǎn)廠家 共同制定的用于串行通訊的標(biāo) 準(zhǔn)。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備（ DTE）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（ DCE）之間 串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個 25 個腳的 DB25 連接器，對連接器的每個引腳的信號內(nèi)容加以規(guī)定，還對各種信號的電平加以規(guī)定。 （ 1） 接口的信號內(nèi)容 實際上 RS232C的 25條引線中有許多是很少使用的，在計算機與終端通訊中一般只使用 39條引線。 RS232C最常用的 9條引線的信號內(nèi)容。見表 表 RS232C 引腳序號 信號名稱 符號 流向 功能 2 發(fā)送數(shù)據(jù) TXD DTEDCE DTE發(fā)送串行數(shù)據(jù) 3 接收數(shù)據(jù) RXD DTEDCE DTE接收串行數(shù)據(jù) 4 請求發(fā)送 RTS DTEDCE DTE請求 DCE將線路切換到發(fā)送方式 5 允許發(fā)送 CTS DTEDCE DCE告訴 DTE線路已接通可以發(fā)送數(shù)據(jù) 6 數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備好 DSR DTEDCE DCE準(zhǔn)備好 7 信號地 信號公共地 8 載波檢測 DCD DTEDCE 表示 DCE接收到遠(yuǎn)程載波 20 數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好 DTR DTEDCE DTE準(zhǔn)備好 22 振鈴指示 RI DTEDCE 表示 DCE與線路接通，出現(xiàn)振鈴 （ 2）接口的電氣特性 在 RS232C 中任何一條信號線的電壓均為負(fù)邏輯關(guān)系。即：邏輯 “ 1” ， 5— 15V；邏輯 “ 0” +5— +15V 。噪聲容量為 2V。即要求接收器能識別低至+3V 的信號作為邏輯“ 0”，高于 — 3V 的信號作為邏輯“ 1”。 （ 3）接口的物理結(jié)構(gòu) RS232C 接口連接器一般使用型號為 DB25 的 25 芯插頭座，通常插頭在 DCE 端 ,插座在 DTE 端。一些設(shè)備與 PC 機連接的 RS232C 接口 ,因為不使用對方的傳送控制信號 ,只需三條接口線 ,即“發(fā)送 數(shù)據(jù)”、“接收數(shù)據(jù)”和“信號地”。所以采用DB9 的 9 芯插頭座，傳輸線采用屏蔽雙絞線。 （ 4）傳輸電纜長度 由 RS232C 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在碼元畸變小于 4%的情況下，傳輸電纜長度應(yīng)為 50 英尺，其實這個 4%的碼元畸變是很保守的，在實際應(yīng)用中，約有 99%的用戶是按碼元畸變 1020%的范圍工作的，所以實際使用中最大距離會遠(yuǎn)超過 50 英尺。 簡介 MAX232 MAX232 芯片是美信公司專門為電腦的 RS232 標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計的接口電路 ,使用 +5v單電源供電 ，可以實現(xiàn) TTL 電平與 RS232C 電平相互轉(zhuǎn)換的 IC 芯片。 MAX 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖 所示 圖 MAX 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個部分： 第一部分是電荷泵電路。由 6 腳和 4 只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生+12v 和 12v 兩個電源，提供給 RS232 串口電平的需要。 第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由 1 1 1 14 腳構(gòu)成兩個數(shù)據(jù)通道 。 其中 13 腳（ R1IN）、 12腳（ R1OUT）、 11腳（ T1IN）、 14 腳（ T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。 8 腳（ R2IN）、 9 腳（ R2OUT）、 10 腳（ T2IN）、 7 腳（ T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)從 T1IN、 T2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 RS232 數(shù)據(jù)從 T1OUT、 T2OUT 送到電腦 DB9 插頭； DB9 插頭的 RS232 數(shù)據(jù)從 R1IN、 R2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)后從R1OUT、 R2OUT 輸出。 第三部分是供電。 15 腳 GND、 16 腳 VCC（ +5v）。 + 5 C 1 C 3C 2 +C 2 V +1 64 0 0 K4 0 0 K4 0 0 K4 0 0 KT 1T 2R 1R 2C 1C 2134526C 4C 1 +1 1 1 41 0 71 21