【正文】 和決策。單片機最小系統(tǒng)，或稱為最小應(yīng)用系統(tǒng)，是指用最少的元件組成的單片機可以工作的系統(tǒng)。 8051 系列單片機的基本結(jié)構(gòu)如下 [3]： 1．一個 8 位微處理器 CPU 2．片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器 RAM 和特殊功能寄存器 SFR 3．片內(nèi)程序存儲器 ROM 4．兩個定時 /計數(shù)器 T0、 T1，可用作定時器，也可用以對外部脈沖進(jìn)行計數(shù) 5．四個 8 位可編程的并行 I/O 端口，每個端口既可作輸入，也可作輸出 6．一個串行端口，用于數(shù)據(jù)的串行通信 7．中斷控制系統(tǒng) 8．內(nèi)部時鐘電路 51 單片機引腳及其功能如圖 所示：： 第二章 單片機最小系統(tǒng)設(shè)計 i 圖 51 單片機引腳圖 ~ P0 口 8 位雙向口線（在引腳的 39~32 號端子） ~ P1 口 8 位雙向口線（在引腳的 1~8 號端子） ~ P2 口 8 位雙向口線（在引腳的 21~28 號端子） ~ P2 口 8 位雙向口線（在引腳的 10~17 號端子） 這 4 個 I/O 口具有不完全相同的功能。 P1 口只做 I/O 口使用：其內(nèi)部有上拉電阻。 內(nèi)部 ROM 讀取時， PSEN 不動作； 外部 ROM 讀取時，在每個機器周期會動作兩次； 外部 RAM 讀取時，兩個 PSEN 脈沖被跳過不會輸出； 外接 ROM 時，與 ROM 的 OE 腳相接。 接低電平時： CPU 讀取外部程序存儲器（ ROM）。當(dāng)使用芯片內(nèi)部時鐘時，此二引腳用于外接石英晶體和微調(diào)電容；當(dāng)使用外部時鐘時，用于接外部時鐘脈沖信號。 圖中的電容 C1 和 C2 起穩(wěn)定作用 圖 時鐘電路 復(fù)位電路 單片機在啟動時都需要復(fù)位以使 CPU 及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài) 并從初態(tài)開始工作。 在單片機系統(tǒng)中，系統(tǒng)上電啟動的時候復(fù)位一次，當(dāng)按鍵按下的時候系統(tǒng)再次復(fù)位，如果釋放后再按下，系統(tǒng)還會復(fù)位。也就是說在電腦啟動的 內(nèi)，電容兩端的電壓時在 0~ 增加。所以在開機 內(nèi)，單片機系統(tǒng)自動復(fù)位（ RST 引腳接收到的高電平信號時間為 左右）。根據(jù)串聯(lián)電路電壓為各處之和，這個時候 10K 電阻兩端的電壓為 ，甚至更大，所以 RST 引腳又接收到高電平。 使用的 51 單片機在 +5V 的直流條件下才能夠穩(wěn)定工作。 圖 單片機最小系統(tǒng)電路圖 總結(jié)： 復(fù)位電路的原理是單片機 RST 接收到 2US 以上的電平信號，只要保證電容充放實踐大于 2US，即可實現(xiàn)復(fù)位。 起振電容 C C3 一般采用 15—33uf，電容離晶振越 近越好，晶振離單片機越近越好。 這個傳感器結(jié)合了高級的微電機技術(shù)，薄膜鍍金屬，以及兩級半導(dǎo)體處理精確度高，還能為高水準(zhǔn)模擬輸出信號提供一個均衡壓力。ADC0804 是用 CMOS 集成工藝制成的逐次比較型摸數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。引腳名稱及意義如下： 第三章 水位測量與顯示模塊的設(shè)計 i 圖 ADC0804 引腳圖 AGND：模擬信號地。 CLKR：內(nèi)部時鐘發(fā)生器外接電阻端，與 CLKIN 端配合可由芯片自身產(chǎn)生時鐘脈沖，其頻率為 1/。 INTR：轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出信號，低電平有效。輸入單端正電壓時， VIN（ —）接地；而差動輸入時，直接加入 VIN（ +）、 VIN（ —）。如 CS、RD 同時來低電平，則數(shù)據(jù)鎖存器三態(tài)門打開，數(shù)字信號送出，而在 RD 高電平到來后三態(tài)門處于高阻狀態(tài)。當(dāng)輸入電壓與值相當(dāng)時，調(diào)整端電壓值使輸出碼為 FEH 或 FFH。 A/D、 D/A 及取樣保持芯片上都提供了獨立的模擬地（ AGND）和數(shù)字地（ DGND）的引腳。它由若干個 5X7 或者5X11 等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符，每位之間有一個點距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用 1602LCD 是指顯示的內(nèi)容為 16X2,即可以顯示兩行，每行 16 個字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。 6 E E(或 EN)端為使能 (enable)端，寫操作時，下降沿使能。 控制電路的設(shè)計 通過電機的控制芯片試使電機與單片機連通，通過反饋信息來控制電機的轉(zhuǎn)向，以實現(xiàn)水位高時排水，水位低時加水的控制，實現(xiàn)自動化管理。一個完整的系統(tǒng)離不開對系統(tǒng)狀態(tài)的監(jiān)控。 指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00H。 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。 指令 8： DDRAM 地址設(shè)置。 1602LCD 的一般初始化（復(fù)位）過程 延時 15ms 寫指令 38H（不檢測忙信號） 延時 5ms 寫指令 38H（不檢測忙信號） 延時 5ms 寫指令 38H（不檢測忙信號） 第四章 軟件的設(shè)計 i 以后每次寫指令、讀 /寫數(shù)據(jù)操作均需要檢測忙信號 寫指令 38H：顯示模式 設(shè)置 寫指令 08H：顯示關(guān)閉 寫指令 01H：顯示清屏 寫指令 06H：顯示光標(biāo)移動設(shè)置 寫指令 0CH：顯示開及光標(biāo)設(shè)置 LCD1602 的初始化過程 開 電 源延 時 4 0 m s ， X R E S E T 低 高延 時 1 0 0 u s功 能 設(shè) 定 控 制 字 3 0 H延 時 3 7 u s顯 示 開 關(guān) 控 制 字 0 C 0 H 延 時 1 0 0 u s 清 除 屏 幕 控 制 字 0 1 H延 時 1 0 u s進(jìn) 入 設(shè) 定 點 控 制 字 0 6 H初 始 化 完 成 圖 液晶初始化過程 LCD1602 的顯示流程 第四章 軟件的設(shè)計 i 開 始L C D 初 始 化 功 能 設(shè) 置顯 示 數(shù) 據(jù) 送 入 數(shù) 據(jù) 緩 存 區(qū) 轉(zhuǎn) 化 為 A S C I I置 行 顯 示 指 針 ， 顯 示 指 針 指 向 第 一 行送 顯 示 ， 查 忙 標(biāo) 志調(diào) 節(jié) 指 針指 向 第 一 行 ， 判 別行 是 否 結(jié) 束N結(jié) 束Y 圖 顯示程序流程圖 液晶顯示部分子函數(shù)源程序 1. 寫指令到 LCD 函數(shù) void write_(uchar cmdcode) { chk_busy()。 Lcd_Bus=cmdcode。 LCM_RW=0。 } 3. 檢查忙函數(shù) void chk_busy() { LCM_RS=0。 While((Lcd_Busamp。 lcm_clr()； write_(0x60)。本系統(tǒng)采用的是軟件消抖。 if(set_st1) { set_st=0。 If(shangxian50)shangxian=50。 If(DEC==0) Shangxian。 } } If(set_st==1) { if(ADD==0) { Delay1(5)。 Show2()。 } While(!DEC)。 Show2()。 對 8 位 ADC0804 而言，它的輸出準(zhǔn)位共有 28＝ 256 種，即它的分辨率是 1/256，假設(shè)輸入信號 Vin 為 0～ 5V 電壓范圍，則它最小輸出電壓是 5V/256＝ ，這代表ADC0804 所能轉(zhuǎn)換的最小電壓值。FPGA、 8051 單片機等典型連接圖 頻率計算方式是： f＝ 1/(RC)。 要求 ADC0804 進(jìn)行模擬 /數(shù)字的轉(zhuǎn)換，可以直接由下面的時序圖及信號的流向來配合了解。 步驟 S3： CS＝ WR＝ RD＝ 1（由 CPLD 讀取 DB0～ DB7 上的數(shù)字轉(zhuǎn)換資料）。 ADC0804 的程序代碼如下： uchar AdcRead(void) { uchar SampleValue。 //NOP ADC_CS=1。 ADC_RD=1。 float RealVoltage。 press_bai=temp/1000。 } 第四章 軟件的設(shè)計 i 第五章 Proteus 仿真軟件介紹 i 第五章 Proteus仿真軟件介紹 仿真介紹 Proteus 軟件是英國 Labcenter electronics 公司出版的 EDA 工具軟件。 Proteus 是世界上著名的 EDA工具 (仿真軟件 )，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB 設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。 Proteus 的 ISIS 介紹 預(yù)覽窗口（ TheOverviewWindow）：它具有兩個功能： 當(dāng)你在元件列表中選擇一個元件時，它會顯示該元件的預(yù)覽圖； 當(dāng)你的鼠標(biāo)焦點落在原理圖編輯窗口時（即放置元件到原理圖編輯窗口后或在原理圖編輯窗口中點擊鼠標(biāo)后），它會顯示整張原理圖的縮略圖，并會顯示一個綠色的方框，你可用鼠標(biāo)改變綠色的方框的位置，從而改變原理圖的可視范圍。 菜單欄： File文件操作：新建、打開、保存、打印等 第五章 Proteus 仿真軟件介紹 i View查看：控制界面元素的顯示、放大、縮小等 Edit編輯：對象的查找、編輯、剪貼；操作的撤銷恢復(fù) Library庫：元件的制作和元件庫的管理 Tools工具：布線、電氣檢查、元件清單、電路板設(shè)計等工具 Design設(shè)計：設(shè)計圖紙的標(biāo)題和說明；父子電路的切換等 Graph圖表 Source源程序 Debug調(diào)試 System系統(tǒng) Help幫助 工具欄 : IsIs 的除了通過菜單操作外，使用工具欄上的工具按鈕操作更加便捷。 圖 文件工具欄與視圖工具欄 第五章 Proteus 仿真軟件介紹 i 圖 編輯工具欄 圖 模型選擇工具欄 第五章 Proteus 仿真軟件介紹 i 圖 方向工具、仿真工具 利用 Proteus 繪制原理圖 原理圖的繪制是否正確直接關(guān)系到硬件是否能夠正常工作，利用 Proteus 軟件繪制原理圖非常方便且準(zhǔn)確度很高。根據(jù)需要元件庫選擇所需元件，然后從對象選擇器中將用戶選定的元器件放置到已建好的圖紙上，并隊對元器件在圖紙上的位置進(jìn)行調(diào)整，對元器件的名稱、參數(shù)等進(jìn)行設(shè)定。在該過程中，應(yīng)用 ISIS 提供的電氣規(guī)則檢查命令對前面所繪制的原理圖進(jìn)行檢查，并根據(jù)系統(tǒng)所提供的錯誤報告修改電路圖，調(diào)整原理圖布局，以同時保證原理圖的準(zhǔn)確和美觀。 將系統(tǒng)中單片機屬性對話框中的程序文件設(shè)定空，在工程工作區(qū)中選定 target1,右擊選擇 options for target ?target?,在彈出的對話框中選擇 debug 中 use 打點選中，并在下拉框中選定 proteus vsm simulator,并改 IP 地址為本地 IP，默認(rèn)端口號，確認(rèn)即可。 第一、使我對 51 單片機的應(yīng)用有了更深入的了解，對 51 單片機開發(fā)板有所了解，并且對壓力傳感器有了一定認(rèn)識，通過對總體電路的設(shè)計，使我對分塊電路和總體電路的關(guān)系的認(rèn)識有了更加合理的認(rèn)識，具備了設(shè)計較復(fù)雜電路的經(jīng)驗，這對我以后的 工作和學(xué)習(xí)有著重要的意義。四年的求學(xué) 生涯在師長、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲匪淺，在論文即將付梓之際，思緒萬千，心情久久不能平靜。您使我不僅接受了全新的思想觀念，而且領(lǐng)會了基本的思考方式，從論文題目的選定到論文寫作的指導(dǎo) ,經(jīng)由您悉心的點撥 ,再經(jīng)思考后的領(lǐng)悟 ,常常讓我感到 “山重水復(fù)疑無路 ,柳暗花明又一村 ”。最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計中被我引用或參考的論著的作者。 /*********ADC0804********/ sbit ADC_CS=P3^5。 sbit Alarm_led_red=P1^3。 char press_data。 unsigned char press_ge=0。 void delay(uint)。 void lcd_wait(void)。 void DisplayListChar(uchar X,uchar Y,uchar code *DData)。 uchar AdcRead(void)。 ADWRiteCommandLCM(0x01,1)。 alarm()。 for(i=0。j++) {。 LCM_RW=0。 _nop_()。 LCM_RS=1。 _nop_()。 LCM_EN=1。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 ADWRi。 } void initLCM() { ADWRiteCommandLCM(0x38,1)。 LCM_EN=1。 while(DATAPORTamp。 LCM_RW=1。 LCM_EN=0。