【正文】 ，它還增加了一個(gè)功能極強(qiáng)的、具有獨(dú)特應(yīng)用的 16 位定時(shí)／計(jì)數(shù)器等多種功能。 AT89S52 單片機(jī)芯片的學(xué)習(xí) ? 功能特征描述 AT89S52 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(chǔ)器。 AT89S52第 3 章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 14 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(mén)狗定時(shí)器， 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量 2 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。 ? 引腳功能 VCC： 電源 GND: 接地 P0口 ： P0 口是一個(gè) 8 位漏極開(kāi)路的雙向 I/O 口。在這種模式下， P0 具有內(nèi)部上拉電阻。對(duì) P1 端口寫(xiě) “1” 時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。 表 1： 引腳號(hào) 第二功能 T2（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出 T2EX（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2的捕捉 /重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制） MOSI（在系統(tǒng)編程用） MISO（在系統(tǒng)編程用） SCK（在系統(tǒng)編程用） 第 3 章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 15 P2口： P2 口 是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。在這種應(yīng)用中， P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。對(duì) P3 端口寫(xiě) “1” 時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。 表 2： 引腳號(hào) 第二功能 RXD（串行輸入） TXD（串行輸出 ） INT0 (外部中斷 0) INT1 (外部中斷 1) T0（定時(shí)器 0外部輸入） T1定時(shí)器 1外部輸入） WR (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通 ) RD (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通 ) RST： 復(fù)位輸入。 DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。 然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE脈沖將會(huì)跳過(guò)。這個(gè) ALE 使能標(biāo)志位（地址為 8EH的 SFR的第 0位）的設(shè)置對(duì)微控制器處于外部執(zhí)行模式下無(wú)效。為使能從 0000H 到 FFFFH的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令， EA 必須接 GND。 XTAL2： 振蕩 器反相放大器的輸出端。 AT89S52中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部震蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1和 XTAL2分別是該放大器的輸入和輸出端。晶振的振蕩頻率是— 12MHZ之間，本設(shè)計(jì)選擇 12MHZ，因?yàn)榫д竦念l率越高，則系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也就越高，單片機(jī)的運(yùn)行速度也就越快。 本設(shè)計(jì)采用的上電復(fù)位電路如圖 3所示，上電復(fù)位電路是通過(guò)外部復(fù)位電路的電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 第 3 章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 18 圖 3 上電復(fù)位電路 在本設(shè)計(jì)中，當(dāng)電源接通后，單片機(jī)自動(dòng)復(fù)位，并且在單片機(jī)運(yùn)行期間，用開(kāi)關(guān)操作也能使單片機(jī)復(fù)位。 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0832與 AT89S52單片機(jī)的接口電路 ADC0832 的介紹 ADC0832是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種 8位分辨率、雙通道 A/D轉(zhuǎn)換芯片。C? ，工業(yè)級(jí)芯片溫寬為 40℃ to +85℃ 下面 介紹 0832的引腳功能： ? CS 片選使能，低電平芯片使能 ? CH0 模擬輸入通道 0，或作為 IN+/使用 ? CH1 模擬輸入通道 1，或作為 IN+/使用 ? GND 芯片參考 0電位（接地） ? DO 數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出 ? DI 數(shù)據(jù)信號(hào)輸入，選擇通道控制 ? CLK 芯片時(shí)鐘輸入 ? Vcc/REF 電源輸入及參考電壓輸入（ 復(fù)用） 圖 5 ADC0832芯片 ADC0832 為 8 位分辨率 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá) 256 級(jí)，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。通過(guò) DI 數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實(shí)現(xiàn)通道功能 的選擇。 DI、 DO作為數(shù)據(jù)端口。在第 1個(gè)時(shí)鐘脈沖的下沉之前 DI 端必須是高電平，表示啟始信號(hào)。當(dāng) 2 位數(shù)據(jù)為 “0” 、 “1”時(shí)，將 CH0 作為負(fù)輸入端 IN， CH1 作為正 輸入端 IN+進(jìn)行輸入。但由于 DO 端與 DI端在通信時(shí)并未同時(shí)有效并與單片機(jī)的接口是雙向的，所以 電路設(shè)計(jì) 時(shí)可以將DO 和 DI 并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用 。其引腳圖如圖 6 所示。液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富等特點(diǎn)，現(xiàn)在字符型液晶顯示模塊已經(jīng)第 3 章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 22 是單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)中最常用的信息顯示器件。 LCD1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（ CGROM）已經(jīng)存儲(chǔ)了 160 個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，通過(guò)內(nèi)部指令可實(shí)現(xiàn)對(duì)其顯示多樣的控制，并且還能利用空余的空間自定義字符。系統(tǒng)中的 VSS 和 E1 接地電源， VDD 和 E2接 +5V 電源， E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令， RS 為寄存器選擇， RW為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。編碼鍵盤(pán)通過(guò)硬件電路產(chǎn)生被按按鍵的鍵碼和一個(gè)選通脈沖。獨(dú)立式鍵盤(pán)的工作過(guò)程與 矩陣式鍵盤(pán)類(lèi)似，無(wú)論是硬件結(jié)構(gòu)還是軟件設(shè)計(jì)都比較簡(jiǎn)單 。在本設(shè)計(jì)的電子秤系統(tǒng)中，帶有 16 個(gè)按鍵矩陣組設(shè)置，其中 0— 9 數(shù)字鍵用于輸入單價(jià)，還有確認(rèn)，點(diǎn)，刪除和清零的功能，確認(rèn)用于確認(rèn)出入的單價(jià) ，點(diǎn)是用來(lái)輸入小數(shù)點(diǎn)，刪除S4 S3 S2 89S52 +5v 圖 9 獨(dú)立式鍵盤(pán)接口 S1 第 3 章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 24 用于刪除錯(cuò)誤的輸入，當(dāng)計(jì)算完一種物品的價(jià)格后清除所有的結(jié)果，這是用到清零鍵，此外還設(shè)有 2 個(gè)備用鍵。 圖 10 矩陣 鍵盤(pán)電路模塊與 AT89S52 單片機(jī)接口電路圖 矩陣鍵盤(pán)的特點(diǎn)：電路連接復(fù)雜，但提高了 I/O 口利用率，軟件編程較復(fù)雜 。 ：每當(dāng)有鍵閉合時(shí)才向 CPU 發(fā)出中斷請(qǐng)求，中斷服務(wù)時(shí)進(jìn)行鍵盤(pán)掃描和處理 。 依次從第一至最末行線上發(fā)出低電平信號(hào) , 如果該行線所連接的鍵沒(méi)有按下的話 , 則列線所接的端口得到的是全 “1” 信號(hào) , 如果有鍵按下的話 , 則得到非全 “1” 信號(hào)。這樣 ,當(dāng)一個(gè)鍵被按 下時(shí) , 必定可讀到一對(duì)唯一的行列值。 鍵穩(wěn)定 鍵按下 后 沿抖動(dòng) 前沿抖動(dòng) 圖 11 鍵合斷時(shí)的電壓抖動(dòng) 第 3 章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 22 為確保每按一次鍵單片機(jī)只進(jìn)行一次處理，使鍵盤(pán)可靠地工作，必須消除按鍵抖動(dòng)。當(dāng)按鈕開(kāi)關(guān)按下時(shí)Q 端輸出低電平，當(dāng)開(kāi)關(guān)松開(kāi)時(shí) Q 端恢復(fù)高電平，即輸出一個(gè)負(fù)脈沖，以此消除抖動(dòng)。 Q 圖 12 硬件去抖動(dòng)電路 +5V amp。 超限報(bào)警電路是由單片機(jī)的 I/O 口來(lái)控制的，當(dāng)稱(chēng)重物體重量超過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)所允許的重量時(shí)，通過(guò)程序使單片機(jī)的 I/O 值為高電平，從而三極管導(dǎo)通，使蜂鳴器 SPEAKER 發(fā)出報(bào)警聲，同時(shí)使二極管發(fā)光。 其次是根據(jù)算法畫(huà)流程圖：畫(huà)程序框圖可以把算法和解題步驟逐步具體化，以減少出錯(cuò)的可能性。 根據(jù)系統(tǒng)的控制任務(wù)，監(jiān)控軟件采用模塊技術(shù)設(shè)計(jì)，根據(jù)系統(tǒng)功能，將軟件分為若干個(gè)功能相對(duì)獨(dú)立的模塊，為每一個(gè)模塊設(shè)計(jì)程序流程圖。 主程序主要完成編程芯片的初始化及按需要調(diào)用各子程序，上電啟動(dòng)后，系統(tǒng)初始化，單片機(jī)讀取模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)，然后調(diào)用顯示子程序顯示重量，同時(shí)掃描鍵盤(pán)子程序，調(diào)用價(jià)格計(jì)算子程序計(jì)算價(jià)格并顯示出來(lái)。 ADC0832 進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)，須現(xiàn)將 CS 是 能端置于低電平并且保存低電平直到完全結(jié)束。從第 4 個(gè)脈沖下沉開(kāi)始由 DO 端輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高位 DATA7，隨后每一個(gè)脈沖下沉DO 端輸出下一位數(shù)據(jù)。最后將 CS 置高電平禁用芯片 。 第 3 章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 3 4 鍵 盤(pán)L C D 初 始 化字 符 顯 示輸 入 完 畢界 面 字 符 顯 示有 功 能 鍵 按 下有 返 回 鍵 按 下調(diào) 用 L C D 顯 示原 地 跳 轉(zhuǎn)原 地 跳 轉(zhuǎn)YNNY 圖 43 鍵盤(pán)掃描子程序流程圖 顯示子程序的設(shè)計(jì) 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)通常都需要進(jìn)行人 — 機(jī)對(duì)話。 第 3 章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)顯示子程序的流程圖如下圖 44 所示： 開(kāi) 始L C D 初 始 化顯 示 w e i g h t ： p r i c e ：價(jià) 格 計(jì) 算 子 程 序稱(chēng) 量掃 描 鍵 盤(pán) 輸 入是 否 清 零YNYN 圖 44 顯示子程序流程圖 價(jià)格計(jì)算子程序的設(shè)計(jì) 價(jià)格計(jì)算 子程序由鍵盤(pán)計(jì)價(jià)鍵控制，當(dāng)輸入單價(jià)后，在沒(méi)有清零的情況下，點(diǎn)計(jì)價(jià)鍵，計(jì)算出總價(jià)后，調(diào)用顯示子程序顯示出中重量。計(jì)算后的結(jié)果必須轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)顯示出來(lái)。這就需要一段比較程序以及一小段置 1 清 0 程序。 在調(diào)試程序之前，先檢查各硬件模塊間的連接是否無(wú)誤，有無(wú)斷路現(xiàn)象。 我在實(shí)際仿真的時(shí) 候出現(xiàn)了 LCD 無(wú)顯示，最終找出原因是 LCD 是共陽(yáng)極的需要接上拉電阻。首先檢查 連線是否與邏輯圖一致， 用萬(wàn)用表檢查 有無(wú)短路、虛焊等現(xiàn)象。 剛開(kāi)始通電后，發(fā)現(xiàn) LCD 顯示畫(huà)面不理想，之后調(diào)節(jié)上拉電阻后達(dá)到了滿意的效果。硬件調(diào)試如圖 52。 在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，為了更好地采用模塊化設(shè)計(jì)法，分步的設(shè)計(jì)各個(gè)單元功能模塊，系統(tǒng)的硬件部分可以分為最小系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集、人機(jī)交互界面和系統(tǒng)電源四大部分。整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，功能齊全，精度高，具有一定的開(kāi)發(fā)價(jià)值。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣，但是鄧?yán)蠋熑匀患?xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò)誤。 第 5 章 結(jié) 論 參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn) [1] 明尚志 . 電子秤稱(chēng)重傳感器 V/F 轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)，電子測(cè)量技術(shù) ,20xx [2] 張青春，郁嵐 . 智能人體電子秤的系統(tǒng)設(shè)計(jì)， 20xx [3] 呂俊芳 ,錢(qián)政 ,袁梅編著，傳感器接口與檢測(cè)儀器電路 [M]，國(guó)防工業(yè)出版社 , 20xx [4] 張青春，郁嵐，智能人體電子秤的系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J]， 20xx [5] 康華光．電子技術(shù)基礎(chǔ)［ M］．?dāng)?shù)字部分．高等教育出版社， 1998 [6] 閻石．?dāng)?shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) [第五版 ]，高等教育出版社， 20xx [7] 唐文彥 . 傳感器 [第四版 ]，機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx [8] Hnatek, Eugene R. 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HUMIREL, 20xx. 致 謝 致 謝 本文的 研究工作是在 崔 導(dǎo)師的精心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下完成的， 從論文的選題、調(diào)研、資料收集、撰寫(xiě)直至修改完成，都是崔老師給予了耐心的指導(dǎo)。各位老 師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué) 態(tài)度、淵博的知識(shí)、無(wú)私的奉獻(xiàn)精神使我深受 鼓舞 。 sbit rs=P2^6。//P1^2。//P1^0。//輸入單價(jià)時(shí) 用來(lái)確定輸入位數(shù) uint k2。 /************數(shù)組定義 ****************/ //uchar code qw[]={1,0,0}。 /****************延時(shí) ******************/ void delay(uchar x) { uint a,b。b0。 delay(5)。 } void write_(uchar c)//寫(xiě)指令 { rs=0。 delay(5)。 e=0。 write_(0x0c)。 for(num=0。 } write_(0x80+0x40)。 delay(1)。 附錄 33 ADCCS=0。 //延時(shí) DI=1。//第二個(gè)脈沖的上升沿 _nop_()。 ADCCLK=1。//第三個(gè)脈 沖的下降沿 _nop_()。 //第二個(gè)脈沖下降沿之前送通道選擇的第一位 ADCCLK=0。 DI=1。//開(kāi)始第四個(gè)脈沖 _nop_()。i8。 _nop_()。 } for(i=0。 else test|=0x00。 ADCCLK=0。//釋放 ADC0832 DI=1