【正文】 和決策。單片機(jī)最小系統(tǒng)，或稱(chēng)為最小應(yīng)用系統(tǒng)，是指用最少的元件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng)。 8051 系列單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)如下 [3]： 1．一個(gè) 8 位微處理器 CPU 2．片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM 和特殊功能寄存器 SFR 3．片內(nèi)程序存儲(chǔ)器 ROM 4．兩個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0、 T1，可用作定時(shí)器，也可用以對(duì)外部脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù) 5．四個(gè) 8 位可編程的并行 I/O 端口，每個(gè)端口既可作輸入，也可作輸出 6．一個(gè)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(shí)鐘電路 51 單片機(jī)引腳及其功能如圖 所示：： 第二章 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) i 圖 51 單片機(jī)引腳圖 ~ P0 口 8 位雙向口線(xiàn)（在引腳的 39~32 號(hào)端子） ~ P1 口 8 位雙向口線(xiàn)（在引腳的 1~8 號(hào)端子） ~ P2 口 8 位雙向口線(xiàn)（在引腳的 21~28 號(hào)端子） ~ P2 口 8 位雙向口線(xiàn)（在引腳的 10~17 號(hào)端子） 這 4 個(gè) 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(shí)， PSEN 不動(dòng)作； 外部 ROM 讀取時(shí)，在每個(gè)機(jī)器周期會(huì)動(dòng)作兩次； 外部 RAM 讀取時(shí)，兩個(gè) PSEN 脈沖被跳過(guò)不會(huì)輸出； 外接 ROM 時(shí)，與 ROM 的 OE 腳相接。 接低電平時(shí)： CPU 讀取外部程序存儲(chǔ)器（ ROM）。當(dāng)使用芯片內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)，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(shí)鐘時(shí)，用于接外部時(shí)鐘脈沖信號(hào)。 圖中的電容 C1 和 C2 起穩(wěn)定作用 圖 時(shí)鐘電路 復(fù)位電路 單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)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(kāi)始工作。 在單片機(jī)系統(tǒng)中，系統(tǒng)上電啟動(dòng)的時(shí)候復(fù)位一次，當(dāng)按鍵按下的時(shí)候系統(tǒng)再次復(fù)位，如果釋放后再按下，系統(tǒng)還會(huì)復(fù)位。也就是說(shuō)在電腦啟動(dòng)的 內(nèi)，電容兩端的電壓時(shí)在 0~ 增加。所以在開(kāi)機(jī) 內(nèi)，單片機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位（ RST 引腳接收到的高電平信號(hào)時(shí)間為 左右）。根據(jù)串聯(lián)電路電壓為各處之和，這個(gè)時(shí)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(jī)在 +5V 的直流條件下才能夠穩(wěn)定工作。 圖 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖 總結(jié)： 復(fù)位電路的原理是單片機(jī) RST 接收到 2US 以上的電平信號(hào)，只要保證電容充放實(shí)踐大于 2US，即可實(shí)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(jī)越近越好。 這個(gè)傳感器結(jié)合了高級(jí)的微電機(jī)技術(shù)，薄膜鍍金屬，以及兩級(jí)半導(dǎo)體處理精確度高，還能為高水準(zhǔn)模擬輸出信號(hào)提供一個(gè)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(chēng)及意義如下： 第三章 水位測(cè)量與顯示模塊的設(shè)計(jì) i 圖 ADC0804 引腳圖 AGND：模擬信號(hào)地。 CLKR：內(nèi)部時(shí)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(shí)鐘脈沖，其頻率為 1/。 INTR：轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出信號(hào)，低電平有效。輸入單端正電壓時(shí)， VIN（ —）接地；而差動(dòng)輸入時(shí)，直接加入 VIN（ +）、 VIN（ —）。如 CS、RD 同時(shí)來(lái)低電平，則數(shù)據(jù)鎖存器三態(tài)門(mén)打開(kāi)，數(shù)字信號(hào)送出，而在 RD 高電平到來(lái)后三態(tài)門(mén)處于高阻狀態(tài)。當(dāng)輸入電壓與值相當(dāng)時(shí)，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(dú)立的模擬地（ AGND）和數(shù)字地（ DGND）的引腳。它由若干個(gè) 5X7 或者5X11 等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符，每位之間有一個(gè)點(diǎn)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(gè)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(xiě)操作時(shí)，下降沿使能。 控制電路的設(shè)計(jì) 通過(guò)電機(jī)的控制芯片試使電機(jī)與單片機(jī)連通，通過(guò)反饋信息來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向，以實(shí)現(xiàn)水位高時(shí)排水，水位低時(shí)加水的控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。一個(gè)完整的系統(tǒng)離不開(kāi)對(duì)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(kāi)與關(guān)，高電平表示開(kāi)顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開(kāi)與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無(wú)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(guò)程 延時(shí) 15ms 寫(xiě)指令 38H（不檢測(cè)忙信號(hào)） 延時(shí) 5ms 寫(xiě)指令 38H（不檢測(cè)忙信號(hào)） 延時(shí) 5ms 寫(xiě)指令 38H（不檢測(cè)忙信號(hào)） 第四章 軟件的設(shè)計(jì) i 以后每次寫(xiě)指令、讀 /寫(xiě)數(shù)據(jù)操作均需要檢測(cè)忙信號(hào) 寫(xiě)指令 38H：顯示模式 設(shè)置 寫(xiě)指令 08H：顯示關(guān)閉 寫(xiě)指令 01H：顯示清屏 寫(xiě)指令 06H：顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置 寫(xiě)指令 0CH：顯示開(kāi)及光標(biāo)設(shè)置 LCD1602 的初始化過(guò)程 開(kāi) 電 源延 時(shí) 4 0 m s ， X R E S E T 低 高延 時(shí) 1 0 0 u s功 能 設(shè) 定 控 制 字 3 0 H延 時(shí) 3 7 u s顯 示 開(kāi) 關(guān) 控 制 字 0 C 0 H 延 時(shí) 1 0 0 u s 清 除 屏 幕 控 制 字 0 1 H延 時(shí) 1 0 u s進(jìn) 入 設(shè) 定 點(diǎn) 控 制 字 0 6 H初 始 化 完 成 圖 液晶初始化過(guò)程 LCD1602 的顯示流程 第四章 軟件的設(shè)計(jì) i 開(kāi) 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(xiě)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(duì) 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(hào) 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(jī)等典型連接圖 頻率計(jì)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(shí)序圖及信號(hào)的流向來(lái)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(jì) 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(guó) 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(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB 設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。 Proteus 的 ISIS 介紹 預(yù)覽窗口（ TheOverviewWindow）：它具有兩個(gè)功能： 當(dāng)你在元件列表中選擇一個(gè)元件時(shí)，它會(huì)顯示該元件的預(yù)覽圖； 當(dāng)你的鼠標(biāo)焦點(diǎn)落在原理圖編輯窗口時(shí)（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(diǎn)擊鼠標(biāo)后），它會(huì)顯示整張?jiān)韴D的縮略圖，并會(huì)顯示一個(gè)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?cè)韴D的可視范圍。 菜單欄： File文件操作：新建、打開(kāi)、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(duì)象的查找、編輯、剪貼；操作的撤銷(xiāo)恢復(fù) Library庫(kù)：元件的制作和元件庫(kù)的管理 Tools工具：布線(xiàn)、電氣檢查、元件清單、電路板設(shè)計(jì)等工具 Design設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)圖紙的標(biāo)題和說(shuō)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(guò)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(kù)選擇所需元件，然后從對(duì)象選擇器中將用戶(hù)選定的元器件放置到已建好的圖紙上，并隊(duì)對(duì)元器件在圖紙上的位置進(jìn)行調(diào)整，對(duì)元器件的名稱(chēng)、參數(shù)等進(jìn)行設(shè)定。在該過(guò)程中，應(yīng)用 ISIS 提供的電氣規(guī)則檢查命令對(duì)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(cuò)誤報(bào)告修改電路圖，調(diào)整原理圖布局，以同時(shí)保證原理圖的準(zhǔn)確和美觀。 將系統(tǒng)中單片機(jī)屬性對(duì)話(huà)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(duì)話(huà)框中選擇 debug 中 use 打點(diǎn)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(hào)，確認(rèn)即可。 第一、使我對(duì) 51 單片機(jī)的應(yīng)用有了更深入的了解，對(duì) 51 單片機(jī)開(kāi)發(fā)板有所了解，并且對(duì)壓力傳感器有了一定認(rèn)識(shí)，通過(guò)對(duì)總體電路的設(shè)計(jì)，使我對(duì)分塊電路和總體電路的關(guān)系的認(rèn)識(shí)有了更加合理的認(rèn)識(shí)，具備了設(shè)計(jì)較復(fù)雜電路的經(jīng)驗(yàn)，這對(duì)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(zhǎng)、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(wàn)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(huì)了基本的思考方式，從論文題目的選定到論文寫(xiě)作的指導(dǎo) ,經(jīng)由您悉心的點(diǎn)撥 ,再經(jīng)思考后的領(lǐng)悟 ,常常讓我感到 “山重水復(fù)疑無(wú)路 ,柳暗花明又一村 ”。最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過(guò)我的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計(jì)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。