【正文】 1 單片機課程設(shè)計 摘要 LED 數(shù)碼管時鐘電路采用 24 h 計時方式，時、分、秒用六位數(shù)碼管顯示。該電路采用 AT89C2051 單片機，使用 3 V 電池供電，只使用一個按鍵開關(guān)即可進入調(diào)時、省電 (不顯示 LED 數(shù)碼管 )和正常顯示三種狀態(tài)。 AT89C2051 單片機的應(yīng)用意義采用 ATMEL 的 AT89C2051 微處理器 ,是基于以下幾個因素： 1)89C2051 為 51 內(nèi)核 ,仿真調(diào)試軟硬件資源豐富； 2)性價比高 ,貨源充足； 3)DIP20 封裝 ,體積小 ,便于產(chǎn)品小型化； 4)為 EEPROM 程序存儲介質(zhì) ,1000 次以上擦 /寫周期 ,便于編程 調(diào)試； 5)具有 IDLE 和 POWERDOWN 兩種工作模式 ,便于進行低功耗設(shè)計； 6)工作電壓范圍寬 :～ 6V,便于交直流供電。 AT89C2051 主要特點 1）指令與 MCS51 芯片兼容。 2）內(nèi)含 2K 字節(jié)的可反復電氣燒錄及可擦除內(nèi)存。 3）工作電壓 至 6V。 4）工作頻率最高至24MHZ。 5）內(nèi)含 128 字節(jié) RAM。 6） 15 條可編程控制 I/O 線。 7）一個模擬電壓比較器 關(guān)鍵字：數(shù)碼管 脈沖 定時 計數(shù) 2 單片機課程設(shè)計 目錄 單片機 簡介 3 8051 單片機介紹 4 8051 單片機內(nèi)部定時器 /計數(shù)器簡介 6 時鐘電路硬件設(shè)計 7 系統(tǒng)主要程序的設(shè)計 8 主程序流程圖 9 T0 中斷服務(wù)程序 10 AT89C2051 時鐘程序 11 計數(shù)初值 20 學習心得 21 參考文獻 21 3 單片機課程設(shè)計 單片機簡介 單片機又稱單片微控制器 ,它不是完成某一個邏輯功能的芯片 ,而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。它的體積小、質(zhì)量輕、價格便宜、為學習、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。同時，學習使用單片機是了解計算機原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。 可以說，二十世紀跨越了三個 “ 電 ” 的時代， 即電氣時代、電子時代和現(xiàn)已進入的電腦時代。不過，這種電腦，通常是指個人計算機，簡稱 PC機。它由主機、鍵盤、顯示器等組成 。還有一類計算機，大多數(shù)人卻不怎么熟悉。這種計算機就是把智能賦予各種機械的單片機（亦稱微 型 控制器）。顧名思義，這種計算機的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進行簡單運算和控制。因為它體積小，通常都藏在被控機械的 “ 肚子 ” 里。它在整個裝置中，起著有如人類頭腦的作用，它出了毛病，整個裝置就癱瘓了。現(xiàn)在，這種單片機的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如智能儀表、實時工控、通訊設(shè)備、導航系統(tǒng)、家用電器等。各種產(chǎn)品一旦 用上了單片機，就能起到使產(chǎn)品升級換代的功效，常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞 —— “ 智能型 ” ，如智能型洗衣機等?，F(xiàn)在有些工廠的技術(shù)人員或其它業(yè)余電子開發(fā)者搞出來的某些產(chǎn)品，不是電路太復雜，就是功能太簡單且極易被仿制。究其原因，可能就卡在產(chǎn)品未使用單片機或其它可編程邏輯器件上。 單片機的應(yīng)用領(lǐng)域 ： ； ； ； ； 面。 目前單片機滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機的蹤跡。導彈的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能 IC 卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)， 錄像機 、 攝像機 、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。更不用說自動控制領(lǐng)域的機器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。因此，單片機的學習、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計算機應(yīng)用與智能化控制的科學家、工程師。 4 單片機課程設(shè)計 8051 單片機介紹 MCS51 系列單 片機芯片均為 40 條引腳， HMOS 工藝制造的芯片用雙列直插（ DIP ） 方 式 封 裝 ， 其 引 腳 示 意 及 功 能 分 類 如 圖 所 示 。 各引腳功能說明如下： 1. 主電源引腳 Vcc（ 40 腳）：接 +5V 電源正端。 Vss（ 20 腳）：接 +5V 電源地端。 2. 外接晶體引腳 XTAL1（ 19 腳）：接外部石英晶體的一端。在單片機內(nèi)部，它是一個反相放大器的輸入端，這個放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。當采用外部時鐘時，對于 HMOS 單片機，該引腳接地；對于 CHMOS 單片機，該引腳作為外部振蕩信號的輸入端。 XTAL2（ 18 腳）： 接外部石英晶體的另一端。在單片機內(nèi)部，它是片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸出端。當采用外部時鐘時，對于 HMOS 單片機，該引腳作為外部振蕩信號的輸入端；對于 CHMOS 單片機，該引腳懸空不接。 2. 輸入 /輸出引腳 （ 1） P0 口（ 39~32 腳）： ~ 統(tǒng)稱為 P0 口。在不接片外存儲器與不擴展 I/O 口時，可作為準雙向輸入 /輸出口。在接有片外存儲器或擴展 I/O口時， P0 口分時復用為低 8 位地址總線和雙向數(shù)據(jù)總線。 （ 2） P1 口（ 1~8 腳）： ~ 統(tǒng)稱為 P1 口，可作為準 雙向 I/O 口使用。對于 52 子系列， 與 還有第二功能： 可用作定時器 /計數(shù)器5 單片機課程設(shè)計 2 的計數(shù)脈沖輸入端 T2， 可用作定時器 /計數(shù)器 2 的外部控制端 T2EX。 （ 3） P2 口（ 21~28 腳）： ~ 統(tǒng)稱為 P2 口，一般可作為準雙向 I/O 口使用；在接有片外存儲器或擴展 I/O 口且尋址范圍超過 256 字節(jié)時， P2 口用作高 8 位地址總線。 表 P3 口第二功能 引 腳 第二功能 RXD 串行口輸入 TXD 串行口輸出端 INT0 外部中斷 0 請求輸入端，低電平有效 INT1 外部中斷 1 請求輸入端，低電平有效 T0 定時器 /計數(shù)器 0 計數(shù)脈沖輸入端 T1 定時器 /計數(shù)器 1 計數(shù)脈沖輸入端 WR 外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號輸入端，低電平有效 RD 外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號輸入端，低電平有效 （ 4） P3 口（ 10~17 腳）： ~ 統(tǒng)稱為 P3 口。除作為準雙向 I/O 口使用外，還可以將每一位用于第二功能，而且 P3 口的每一條引腳均可以獨立定義為第一功能的輸入輸出或第三功能。 P3 口的第二功能如表 所示。 4. 控制線 （ 1） ALE/PROG（ 30 腳）：地址鎖存有效信號輸入端。 ALE 在每個機器周期內(nèi)輸出兩個脈沖。在訪問片外程序存儲器期間，下降沿用于控制鎖存 P0輸出的低 8 位地址；在不訪問片外程序存儲器期間，可作為對外輸出的時鐘脈沖或用于定時目的。但要注意，在訪問片外數(shù)據(jù)存儲器期間， ALE 脈沖會跳空一個，此時作為時鐘輸 出就不妥了。 對于片內(nèi)含有 EPROM 的機型，在編程期間，該引腳用作編程脈沖 PROG 的輸入端。 （ 2） PSEN（ 29 腳）：片外程序存儲器讀選通信號輸出端，低電平有效。當從外部程序存儲器讀取指令或常數(shù)期間，每個機器周期該信號兩次有效，以通過數(shù)據(jù)總線 P0 口讀回指令或常數(shù)。在訪問片外數(shù)據(jù)存儲器期間， PSEN信號將不再出現(xiàn)。 （ 3） RST/VPD 引腳（ 9 腳）： RST 即為 RESET， VPD 為備用電源。該引腳為單片機的上電復位或掉電保護端。當單片機振蕩器工作時，該引腳上出現(xiàn)持續(xù)兩個機器周期的高電平，就可實 現(xiàn)復位操作，使單片機回復到初始狀態(tài)。上電時，考慮到振蕩器有一定的起振時間，該引腳上高電平必須持續(xù) 10ms以上才能保證有效復位。 當 Vcc 發(fā)生故障，降低到低電平規(guī)定值或掉電時，該引腳可接上備用電源VPD(+5V)為內(nèi)部 RAM 供電 ,以保證 RAM 中的數(shù)據(jù)不丟失。 （ 4） EA/Vpp（ 31 腳）： EA 為片外程序存儲器選用端。該引腳有效（低電平）時，只選用片外程序存儲器，否則單片機上電或復位后選用片內(nèi)程序存儲器。 對于片內(nèi)含有 EPROM 的機型，在編程期間，此引腳用作 21V 編程電源 Vpp的輸入端。 6 單片機課程設(shè)計 8051 單片 機內(nèi)部定時器 /計數(shù)器簡介 AT89C51 內(nèi)部有兩個可變成的定時器 /計數(shù)器，分別稱為定時器 /計數(shù)器 0和定時器 /計數(shù)器 1（簡寫為 T0 和 T1）。它們都具備定時和計數(shù)功能，有 4種工作方式可