【正文】 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 AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示： 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） P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 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。 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)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節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要 注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時(shí)， 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(wú)效。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式 1時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)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(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 10 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)簡(jiǎn)介 本系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)由電源電路提供 5V 電源，單片機(jī)控制，按鍵輸入，數(shù)碼管時(shí)鐘顯示，彩 燈控制，鬧鐘提示等部分組成。 該系統(tǒng)由按鍵輸入、單片機(jī)控制模塊、顯示電路模塊、流水燈控制電路、鬧鐘定時(shí)電路等構(gòu)成。根據(jù)各模塊電路實(shí)現(xiàn)的功能及所達(dá)到的要求，通過(guò)電路分析總出幾種不同的方案。 [8]通過(guò)鍵盤輸入到達(dá)單片機(jī)，然后單片機(jī)運(yùn)行和處理輸入的指令，從而實(shí)現(xiàn)時(shí)間調(diào)整，數(shù)碼管顯示以及彩燈顯示。數(shù)碼管顯示事為了更好的更直觀的看到運(yùn)行結(jié)果，以便進(jìn)行更改，彩燈顯示只是為了增加客觀性，給人一種快樂(lè)的心情來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。 L E D 顯 示 11 鍵盤 輸 入 時(shí)間 調(diào) 整 單 片機(jī) 彩燈 控 制 圖 模塊方框圖 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) P0口作為數(shù)碼管數(shù)據(jù)傳送端口，目的是把輸入的數(shù)據(jù)顯示出來(lái)，能夠更直觀的看到效果， ，并且通過(guò) 進(jìn)行時(shí)間時(shí)分調(diào)整，小數(shù)字作為秒鐘閃爍 60s， ， 一 24C08時(shí)鐘芯片， P1口作為彩燈控制輸出端。 AT89C51外接晶振電路，給單片機(jī)工作提供了工作頻率， 12 圖 AT89C51的最小系統(tǒng)電路 電阻給電容充電，電容的電壓緩慢上升直到 vcc，沒(méi)到 vcc時(shí)復(fù)位腳近似低電平，于是單片機(jī)復(fù)位。當(dāng)按鍵松開(kāi)后接近 vcc 時(shí)復(fù)位腳近高電平，于是芯片停止復(fù)位，復(fù)位完成，為了防止程序跑飛死循環(huán)。 圖 先從 MAX232芯 片中兩路發(fā)送接收中任選一路作為接口。要注意其 TX發(fā)送、 RX接收的引腳要對(duì)應(yīng)。如使 T1IN 接單片機(jī) 的發(fā)送端 TXD，則 PC機(jī)的 RS232的接收端 RXD 一定要對(duì)應(yīng)接 T1OUT 引腳。同時(shí)， R1OUT 接單片機(jī)的 RXD 引腳， PC機(jī)的 RS232的發(fā)送端 TXD 對(duì)應(yīng)接 R1IN 引腳。，由于兩邊遵守的高低電平法則不一樣，所以要用串行口連接起來(lái)，只要被連接上，雙方就達(dá)成了一個(gè)共同的協(xié)議，從而使兩邊的電平實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)換，從而使工作能夠更好的進(jìn)行下去。 ISP程序串行口 13 電源電路設(shè)計(jì) 12V 或 9V 交流輸出接 4個(gè)二極管組成的整流橋，其構(gòu)成原則就是保證在變壓器副邊電壓的整個(gè)周期內(nèi)，負(fù)載上的電壓和電流方向時(shí)始終不變。若達(dá)到這一不低，就要在輸入電壓的正，負(fù)半周期內(nèi)正確的引導(dǎo)流向負(fù)載的電流，使其方向不變，整流橋正負(fù)輸出接 1000UF 濾波電容，然后正極接 7805的 1腳，負(fù)極接 7805的2腳， 7805的 3腳是正 5V 輸出，在輸出端接一 100UF 以內(nèi)的電容，并接發(fā)光二極管即可構(gòu)成穩(wěn)壓電路。值的注 意是：因 7805輸入電壓較高，輸入輸出壓差有點(diǎn)大，造成 7805工作負(fù)擔(dān)稍大，本身發(fā)熱量大故應(yīng)加一散熱片，另外 1000UF 濾波電容耐壓值較低，應(yīng)選用 35V 以上為好。如果你對(duì)穩(wěn)壓要求比較高，可以在 4個(gè)二極管旁各并聯(lián)一個(gè) 103電容以消除諧波干擾。往右就是一個(gè)濾波電路，濾波電路的主要功能就是使經(jīng)濾波后的輸出電壓不僅變得平滑，而且平均值也得到提高，為下面的電路提供一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的電壓輸入。 [9]再往右就是穩(wěn)壓電路，對(duì)任何穩(wěn)壓電路都應(yīng)該從兩個(gè)方面考察其穩(wěn)壓特征，一是設(shè)電網(wǎng)電壓波動(dòng)，研究其輸出電壓是否穩(wěn)定；二是設(shè)負(fù)載變化， 研究其輸出電壓是否穩(wěn)定。 圖 LED數(shù)碼管電路設(shè)計(jì) 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示接口單片機(jī) P0口作為數(shù)據(jù)端口，將傳送數(shù)碼管的 8個(gè)顯示筆劃 a,b,c,d,e,f,g,dp的顯示數(shù)字，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極 COM 增加位選通控制電路，位選通端口接 ， COM 可以分為共陰和共陽(yáng)的公共端，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究 竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位選通 COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開(kāi)，該位就顯示出字形，沒(méi)有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。通過(guò)分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的 COM 端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過(guò)程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為 1～ 2ms，由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感，顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的 I/O 端口，而且功耗更低 。 14 按鍵電路設(shè)計(jì) 單按鍵硬件跟矩陣鍵類似，如圖所示電路中接單片機(jī) 的調(diào)整，上接有限流電阻，防抖動(dòng)產(chǎn)生干擾。我們知道調(diào)整時(shí)間一定有加有減。而這個(gè)電路就給大家提供出來(lái)了。 ，如果按一次，就會(huì)切換到減得狀態(tài)。 ， ， 時(shí)調(diào)整的接口?？偠灾?，按鍵電路實(shí)現(xiàn)了選位和段位的功能。使大家方便快捷的調(diào)整準(zhǔn)確的時(shí)間。按鍵的開(kāi)關(guān)通過(guò)一定得電路轉(zhuǎn)換為高、低電平狀態(tài)。按鍵閉合過(guò)程在相應(yīng)的 I/O 端口形成一個(gè)負(fù)脈沖。 閉合和釋放過(guò)程都要經(jīng)過(guò)一定得過(guò)程才能達(dá)到穩(wěn)定，這一過(guò)程是處于高、低電平之間的一種不穩(wěn)定狀態(tài)，成為抖動(dòng)。抖動(dòng)持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短于開(kāi)關(guān)的機(jī)械特征有關(guān)，一般在 510ms 之間。 [10]為了避免 CPU 多次處理按鍵的一次閉合，應(yīng)采用措施消除抖動(dòng)。本文采用的是獨(dú)立式按鍵，直接用 I/O 口線，每個(gè)按鍵的工作狀態(tài)不會(huì)產(chǎn)生相互影響。 圖 LED電路 “ ” 鍵，按一下則對(duì)應(yīng)的數(shù)字減 1。 “=” 鍵，俺一下則對(duì)應(yīng)的數(shù)字加 1。 ，按鍵選擇要調(diào)整的時(shí)十位、時(shí)個(gè)位、分十位或分個(gè)位。 ，按鍵可返回上一位的時(shí)間校準(zhǔn)及時(shí)間顯示。 [11] 彩燈電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)彩燈控制電路相對(duì)比較簡(jiǎn)單，針對(duì)發(fā)光二極管共陰和共陽(yáng)，單片機(jī) P口輸出相應(yīng)的低電平或高電平。在單片機(jī)程序設(shè)計(jì)中，要求 8個(gè)發(fā)光二極管能夠?qū)崿F(xiàn)左右閃，中間至兩邊，兩邊至中間，交叉閃，高 4位低 4位，全亮全滅這樣一些效果，從中我們采用了順序結(jié)構(gòu)和查表方式來(lái)完成。 15 圖 圖 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì)流程圖 16 圖 流程圖詳解：如果有按鍵，加 1秒，然后看是否加到 60次，如果沒(méi)有繼續(xù)返回到加 1秒的循環(huán)，如果已經(jīng)按了 60次就加 1分。然后返回到加 1秒的循環(huán)。當(dāng)加分加到 60的時(shí)候就要選擇是否時(shí)加 1，如果分加到 60了，時(shí)就要加 1，如果還沒(méi)到60，返回到加分的循環(huán)。當(dāng)時(shí)加到 24的時(shí)候就要選擇是否清零，如果時(shí)加到 24了，到達(dá)清零狀態(tài)，如果還沒(méi)有到 24，返回到加時(shí)的循環(huán)。 中斷子程序流程圖 圖 流程圖詳解：如果有按鍵，加 1秒，然后看是否加到 60次，如果沒(méi)有繼續(xù)返回到加 1秒的循環(huán)，如果已經(jīng)按了 60次就加 1分。然后返回到加 1秒的循環(huán)。當(dāng)加分加到 60的時(shí)候就要選擇是否時(shí)加 1，如果分加到 60了，時(shí)就要加 1，如果還沒(méi)到60，返回到加分的循環(huán)。當(dāng)時(shí)加到 24的時(shí)候就要選擇是否進(jìn)行中斷返回，如果時(shí)加到 24了，返回中斷，如果還 沒(méi)有到 24，返回到加時(shí)的循環(huán)。 按鍵子程序流程圖 17 圖 流程圖詳解：按 1鍵，如果是的話，進(jìn)入防抖動(dòng)延時(shí)，如果不是返回按鍵輸入。按 2鍵，如果是的話，進(jìn)入防抖動(dòng)延時(shí)，如果不是返回按鍵輸入。按 3鍵，如果是的話，進(jìn)入防抖動(dòng)延時(shí)，如果不是返回按鍵輸入。按 4鍵，如果是的話，進(jìn)入防抖動(dòng)延時(shí)，如果不是的話返回按鍵輸入。 彩燈子程序流程圖 圖 流程圖詳解：彩燈先左右閃動(dòng)，然后由中間向兩邊閃動(dòng)，過(guò)后從兩邊向中間閃動(dòng)，然后高低 4位閃動(dòng)，最后全閃動(dòng)緊接著熄滅。 第五章 系統(tǒng)的仿真測(cè)試 18 編譯器采用 KEIL 仿真器系統(tǒng)，該編譯器 Keil C51 軟件提供豐 富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，能夠支持匯編語(yǔ)與 C 高級(jí)語(yǔ)言。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的十六進(jìn)制 HEX 或匯編代碼，就能體會(huì)到 Keil 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。 圖 Keil C51編程軟件 雙擊桌面上 STCISP 進(jìn)入本開(kāi)發(fā)環(huán)境。在作品開(kāi)始時(shí)要先根據(jù)需要設(shè)置好仿真器類 型、仿真頭類型以及 CPU 類型，并注意是否 “ 使用 KEIL 軟件模擬器 ” ，若使用硬件仿真，請(qǐng)注意去掉 “ 使用 KEIL 軟件模擬器 ” 前的選擇。在文件窗口下可進(jìn)行包括新建、打開(kāi)、保存等文件操作。在編譯文件窗口下可將源文件編譯成目標(biāo)文件。在窗口窗口下可以觀察各種窗口信息，其中最常用到的是 CPU 窗口和數(shù)據(jù)窗口。在 CPU 窗口下可以通過(guò) CPU窗口看到編譯正確的機(jī)器碼及反匯編程序，可以更清楚地了解程序執(zhí)行過(guò)程。 CPU 窗口中還有 SFR窗口和位窗口，了解程序執(zhí)行過(guò)程中寄存器內(nèi)容的變化。在數(shù)據(jù)窗口下有 DATA 內(nèi)部數(shù)據(jù)窗口； CODE程序數(shù) 據(jù)窗口； XDATA 外部數(shù)據(jù)窗口； PDTA 外部數(shù)據(jù)窗口。 圖 STCISP程序下載 時(shí)間顯示 電子鐘上電后 ,8個(gè)數(shù)碼管顯示初始狀態(tài)即最左邊的二個(gè)數(shù)碼管顯示小時(shí) .中間二個(gè)數(shù)碼管顯示分鐘 .后面兩個(gè)數(shù)碼管顯示秒鐘，只需按一下復(fù)位鍵即可使其顯示出 00初始化狀態(tài)，電子鐘顯示 00時(shí) 00分 00秒并開(kāi)始運(yùn)行。 圖 19 若要進(jìn)行時(shí)間調(diào)整，則需再次按下 1鍵，進(jìn)入小時(shí)調(diào)整狀態(tài)，然后分別按下 2鍵調(diào)時(shí)，分鐘進(jìn)行調(diào)整，按下其它兩鍵可使電子鐘的時(shí)，分，分別減一。調(diào)整好時(shí)間后，按下 。無(wú)論是在自動(dòng)計(jì)時(shí)，還是在調(diào)整校正時(shí)，都可按下復(fù)位鍵使系統(tǒng)回到顯示 始狀態(tài)。其中 023,