【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)，也許是我大學(xué)生涯交上的最后一個(gè)作業(yè)了。堆棧開的太小了。 也可以指向任何你需要的位置 。一般的編程軟件都提供單步、單步越過、斷點(diǎn)、運(yùn)行到光標(biāo)處等基本方法，一般掌握這 幾種基本方法就可以解決絕大部分問題。若為 LED 顯示，應(yīng)根據(jù) LED 的位數(shù)選取簡(jiǎn)單、明 了 、用戶一看便知的提示符；顯示的數(shù)據(jù)位數(shù)應(yīng)充分考慮 技術(shù) 的 要求。 下面是 開發(fā)中必經(jīng)的幾個(gè)步驟和可能遇到的難點(diǎn)的處理。 150MA 時(shí)，均不需外接電源，直接由電腦的 USB 接口供電 (將金屬跳冒跳在 USB 端 )，能滿足 仿真要求。 仿真系統(tǒng) 單 5V 電源 紅正 黑負(fù) 串行口及電源電纜 34芯仿真電纜 仿真頭 用戶板 9 芯串行口電纜接至計(jì)算機(jī)串行口 第 42 頁 共 76 頁 圖 圖 若要把編寫的程序燒到 AT89C52 芯片中 ,過程如下： 打開設(shè) 置選擇仿真機(jī)，打開仿真機(jī)的對(duì)話框后，打開通訊口對(duì)話框，設(shè)置如下。 B) EPROM 仿真。 C) 分析故障原因。確認(rèn)無誤之后逐次插上芯片等器件，借助開發(fā)系統(tǒng)可檢查出是否有硬件故障。 在原程序中一般均以符號(hào)地址，標(biāo)號(hào)等出現(xiàn)，通過匯編自動(dòng)進(jìn)行變換和調(diào)整，偏移量等均可自動(dòng)換算和填入。 （ 1） 單步執(zhí)行 采用單步執(zhí)行操作可對(duì)應(yīng)用程序每步執(zhí)行一條指令，可逐條檢查這一段程序的執(zhí)行過程是否符合原設(shè)計(jì)要求。本次設(shè)計(jì)采用 7407 來驅(qū)動(dòng) LED 顯示器。共陰極 LED 顯示器的發(fā)光二極管負(fù)極接地，當(dāng)發(fā)光二極管的正極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管被點(diǎn)亮。 本設(shè)計(jì)采用軟件用延時(shí)消抖動(dòng)。 CPU 向受控單元發(fā)出一個(gè)信號(hào)后 ,等待受控單元發(fā)出一個(gè)應(yīng)答信號(hào) ,CPU接收到應(yīng)答信號(hào)后 ,根據(jù)實(shí)際情況作出是否繼續(xù)傳遞信號(hào)的判斷。 I2 C 總線共有 9個(gè)歸一化子程序組成，分別是： 1. 啟動(dòng)信號(hào)子程序 2. 終止信號(hào)子程序 3. 發(fā)送應(yīng)答位（ A）子程序 4. 發(fā)送應(yīng)答非位（ A ）子程序 5. 檢查應(yīng)答位子程序 6. 發(fā)送單字節(jié)子程序 7. 接收單字節(jié)子程序 8. 發(fā)送 N字節(jié)子程序 9. 接收 N字節(jié)子程序 標(biāo)記符號(hào)的定義： 1. VSDA: I2 C總線數(shù)據(jù)線； 2. VSCL： I2 C總線時(shí)鐘線； 3. SLA：發(fā)送 /接收尋址字節(jié)內(nèi) RAM 存儲(chǔ)單元； 4. NUMB：發(fā)送 /接收數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù) N內(nèi) RAM 存儲(chǔ)單元； 5. MTD：發(fā)送數(shù)據(jù)內(nèi) RAM存儲(chǔ)區(qū)首地址； 6. MRD：接收數(shù)據(jù)內(nèi) RAM存儲(chǔ)區(qū)首地址； 由于 E2 PROM 的半導(dǎo)體工藝特性，對(duì) E2 PROM 的寫入時(shí)間需要 510ms，但 AT24C01串行 E2 PROM 芯片內(nèi)部設(shè)置了一個(gè)具有 SRAM 性質(zhì)的輸入緩沖器，稱為頁寫緩沖器。AT24C01/02 8 字節(jié) /每頁 。 總線必須由主器件（通常為微控制器 CPU）控制 ,主器件產(chǎn)生串行時(shí)鐘（ SCL）控制總線的傳輸方向 ,并產(chǎn)生起始和停止條件。數(shù)據(jù)字節(jié)的后面也跟隨一個(gè)應(yīng)答信號(hào)，應(yīng)答信號(hào)在第 9個(gè)時(shí)鐘位上出現(xiàn) ]15[ 。 存貯歷史里程數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì) 存貯歷史里程數(shù)據(jù)要用到 I2 C總線， I2 C (Inter－ Integrated Circuit)總線是一種由 PHILIPS 公司開發(fā)的兩線式串行總線 ,用于連接微控制器及其外圍設(shè)備。當(dāng) AT24C01 出廠時(shí)原有數(shù)據(jù) BKM 單元不為 0FFH,調(diào)用顯示處理子程序。待服務(wù)完成之后，程序返回，主機(jī)再從斷點(diǎn)處繼續(xù)執(zhí)行原程序。它們隨時(shí)處于“準(zhǔn)備好” 狀態(tài)方便數(shù)據(jù)的傳輸。 中斷響應(yīng)的過程 ： AT89C52 的指令系統(tǒng)中設(shè)有兩條返回指令： RET 和 RETI。 (3) 程序存儲(chǔ)區(qū)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)規(guī)劃合理，既節(jié)約內(nèi)存容量，又便于操作。硬件是系統(tǒng)可靠運(yùn)行的“載體”，是基礎(chǔ)，而軟件則是使“載體”產(chǎn)生動(dòng)力的發(fā)電機(jī)，二者相輔相成，缺一不可。 里程數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路，如圖 ： 圖 時(shí)鐘電路 圖 第 11 頁 共 76 頁 在圖 電路中，電容器 C1 和 C2 對(duì)振蕩頻率有微調(diào)作用，通常的 范圍 ： 30177。 當(dāng)顯示 里程時(shí)，單片機(jī)首先向 AT24C01發(fā)送讀信號(hào)，然后確認(rèn)后，單片機(jī)從 AT24C01 內(nèi)部的地址向單片機(jī)的讀出單元字節(jié)讀出數(shù)據(jù)，供顯示所用。 5. 每對(duì) Flash 存儲(chǔ)陣列寫入一個(gè)字節(jié)或每寫入一個(gè)程序加密位，加入 一個(gè) ALE/PROG 編程脈沖。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 AT89C52 系列單片機(jī)的介紹 AT89C52是美國(guó) ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含 8K bytes 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器 (PEROM)和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM)，器件采用 ATMEL 公司的高密度，非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及 8052產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用 8位中央處理器 (CPU)和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大 AT89C52單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合 ]13[ 。這時(shí)不管是采用 40 引腳還是 44 引腳產(chǎn)品，只要選用相同的 AT89系列單片機(jī)取代 8051 單片機(jī)即可。 ? 片內(nèi)帶有定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 。如果減小液晶表的公里數(shù)只能通過編程器調(diào)整存儲(chǔ)片數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)，這需要專門的設(shè)備和知識(shí)，普通人要調(diào)整的確不易?？雌饋黼娮邮杰囁倮锍瘫肀认惹暗臋C(jī)械電磁式的更合理，因?yàn)樗挥密涊S傳動(dòng)。在變速箱的輸出軸上裝有一根“軟軸”，一直通到駕駛員面前的里程表里去。此裝置十分巧妙無論白天、黑夜均可使用，而且盲人也可使用，體現(xiàn)出了我國(guó)古代勞動(dòng)人民的聰明才智。 里程表以單片機(jī) AT89C52 為核心，由系統(tǒng)輸入、單片機(jī)部分和系統(tǒng)輸 出組成。它分為電源、 霍爾 傳感器和顯示器 3部分。目前，里程表普遍使用在汽車和摩扦車上，是一種機(jī)械測(cè)量裝置，測(cè)試精度相對(duì)低，自行車上使用里程表的還很少見。 第 2 頁 共 76 頁 第 1 章 緒論 單 片機(jī)自從推出以來，以其超小型化、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、成 本 低等優(yōu) 點(diǎn) 被人們廣泛接受，從 而 應(yīng)用 于工業(yè)、電訊、數(shù)據(jù)處理、儀器儀表等多方面。不過，如果車上沒有人默記鼓聲數(shù)目的話，單靠記里鼓車本身還不能累計(jì)一共走了多少里。所謂“軟軸”就是像自行車線閘用的拉線那樣有鋼絲芯的螺旋管，管壁和內(nèi)芯之間有潤(rùn)滑油，外管固定而內(nèi)芯可以轉(zhuǎn)動(dòng)，這個(gè)內(nèi)芯的轉(zhuǎn)速與車輪的轉(zhuǎn)速有著恒定的比例關(guān)系。但是因?yàn)闄C(jī)械電磁式的價(jià)格比較便宜，在目前汽車?yán)镉玫萌匀槐容^多。但如果要增加公里數(shù)實(shí)現(xiàn)起來就要容易很多了，我們只要給車速傳感器提供一個(gè)符合要求的信號(hào)就可以了。 ? 片內(nèi)設(shè)有多個(gè) I/O 接口，便于系統(tǒng)擴(kuò)展及信息交換。 2． 以 EEPROM 電可檫除和 Flash 技術(shù)為主導(dǎo)的存儲(chǔ)器 ATMEL 公司把 EEPROM 和 Flash 技術(shù)巧妙相結(jié)合形成特殊的集成電路，從而使應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大。 主要性能參數(shù)： 第 7 頁 共 76 頁 1. 與 MCS51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容 2. 18K 字節(jié)可重擦寫 Flash 閃速存儲(chǔ)器 3. 1000 次擦寫周期 4. 全靜態(tài)操作： 0Hz24MHz 5. 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 6. 256*8 字節(jié)內(nèi)部 RAM 7. 32個(gè)可編程 I/O口線 8. 3個(gè) 16位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 9. 8個(gè)中斷源 UART 通道 功能特性概述： AT89C52 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8K 字節(jié) Flash 閃速存儲(chǔ)器， 256 字節(jié)內(nèi)部 RAM， 32 個(gè)I/O 口線， 3 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。 第 8 頁 共 76 頁 圖 中斷： AT89C52 共有 6個(gè)中斷向 量：兩個(gè)外中斷（ INT0 和 INT1）， 3 個(gè)定時(shí)器中斷（定時(shí)器0， 1， 2）和串行口中斷。每個(gè)字節(jié)寫入周期是自身定時(shí)的，通常約為 。 因此，最終可保證掉電時(shí)數(shù)據(jù)不丟失。 10PF；石英晶體選擇 6MHZ 或 12MHZ 都可以。從設(shè)計(jì)者的角度出發(fā)，一個(gè)硬件電路的設(shè)計(jì)過程往往就是設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)不斷積累的過程。 第 14 頁 共 76 頁 (4) 各功能程序的運(yùn)行狀態(tài)，運(yùn)行結(jié)果以及運(yùn)行要求盡量設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志，以便查詢，控制與程序判轉(zhuǎn)。調(diào)用子程序中應(yīng)選用 RET返回指令，中斷服務(wù)程序中應(yīng)選用 RETI 返回指令，如采用的是 RET 返回指令，雖然也能使中斷服務(wù)程序返回原斷點(diǎn)處繼續(xù)往下執(zhí)行原程序，但它不會(huì)告知中斷控制系統(tǒng)，現(xiàn)行中斷服務(wù)程序已執(zhí)行完畢，致使 中斷控制系統(tǒng)誤認(rèn)為仍在執(zhí)行中斷服務(wù)程序而屏蔽新的中斷請(qǐng)求。 查詢方式 ： 第 16 頁 共 76 頁 為了實(shí)現(xiàn)查詢方式的數(shù)據(jù)輸入輸出傳送，需要由接口電路提供部，器件或設(shè)備的狀態(tài)，并以軟件方法進(jìn)行狀態(tài)測(cè)試。 里程表的軟件設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì)思路 將各英寸的電動(dòng)自行車輪胎車軸內(nèi)置一個(gè)小車輪，設(shè)小車輪周長(zhǎng)約為 150 毫米（直徑為 毫米），以 10 毫米為單位分 15 等份，即 15 個(gè) 脈沖， 小車輪的 轉(zhuǎn) 動(dòng) ，方便大讀入狀態(tài)信息 準(zhǔn)備好了嗎？ 數(shù)據(jù)傳送 Y N 第 17 頁 共 76 頁 車輪的周長(zhǎng)計(jì)算，更便于行駛公里數(shù)的計(jì)算，就不需要將圈數(shù)轉(zhuǎn)換成公里數(shù)，避開了除法算法，降低了軟件程序的復(fù)雜度。 按下 ：調(diào)用計(jì)數(shù)處理子程序，計(jì)數(shù)時(shí) 口接的指示燈會(huì)閃爍點(diǎn)亮。 I2 C總線 產(chǎn)生于在 80年代 ,最初為音頻和視頻設(shè)備開發(fā) ,如今主要在服務(wù)器管理中使用 ,其中包括單個(gè)組件狀態(tài)的通信。 3．本設(shè)計(jì)常用 I2 C總線芯片的器件和引腳地址 。 SDA 線上的數(shù)據(jù)狀態(tài)僅在 SCL 為低電平的期間才能改變 ,SCL 為高電平的期間 ,SDA 狀態(tài)的改變被用來表示起始和停止條件 。 第 22 頁 共 76 頁 AT24C01 的讀操作 ： 讀操作有三種基本操作：當(dāng)前地址讀、隨機(jī)讀和順序讀。 CPU第 23 頁 共 76 頁 對(duì)該芯片寫操作時(shí)， AT24C01 芯片先將 CPU 輸入的數(shù)據(jù)暫存頁寫緩沖器內(nèi)，然后慢慢寫入 E2 PROM 中。若未收到應(yīng)答信號(hào) ,由判斷為受控單元出現(xiàn)故障。 編制按鍵 程序 ： 一個(gè)完善的按鍵 控制程序應(yīng)具備以下功能： (1) 檢測(cè)有無按鍵按下，并采取硬件或軟件措施，消除 按鍵機(jī)械觸點(diǎn)抖動(dòng)的 影響。使用 LED 顯示器時(shí)，工作電流一般為 510mA/段，當(dāng) LED 處于全亮狀態(tài)時(shí)，工作電流約為 4080mA 左右，通常將控制 LED 顯示字符的8位數(shù)據(jù)稱之為段選碼。 LED 顯示需注意的幾個(gè)問題： （ 1） 采用動(dòng)態(tài)顯示方式編寫軟件時(shí)，應(yīng)選擇合適的延時(shí)周期?？芍苯硬槌鲥e(cuò)誤所在。 ? 程序的運(yùn)行。一旦有故障時(shí)，開發(fā)系統(tǒng)的監(jiān)控程序?qū)⒊霈F(xiàn)不能正常工作的現(xiàn)象。 （ 2）聯(lián)調(diào) 在分調(diào)基本完成的基礎(chǔ)上進(jìn)行聯(lián)調(diào)，它將與整個(gè)系統(tǒng)的硬件，軟件，環(huán) 境密切相關(guān)，必須聯(lián)合在線調(diào)試。 通用機(jī)開發(fā)系統(tǒng) 如圖 所示 ： 圖 仿真系統(tǒng)硬件： a) 仿真系統(tǒng)硬件是一種大規(guī)模在線可編程芯片，將整個(gè)單片機(jī)仿真控制電路集成在芯片中；仿真 CPU 則外置在仿真頭上，通過更換不同 仿真頭 用戶系統(tǒng) ? 開發(fā)模板 EPROM 寫入插座 通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 第 41 頁 共 76 頁 的仿真頭，可對(duì)各種單片機(jī)進(jìn)行仿真 。設(shè)置對(duì)話框如圖 ,圖 示。在特殊情況下 (需要的電源電流大于 150MA,或你不想用 USB 接口供電 )，可自己購買一個(gè) 5V 的直流穩(wěn)壓電源 (千萬注意直流穩(wěn)壓電源插座是內(nèi)正外負(fù) ).用直流穩(wěn)壓電源供電 ,拔 掉連在電腦主機(jī)的 USB 線 (短線 ),將金屬跳冒跳在 OUT 端。 編制步驟 ： 1． 搞清功能和編寫方案 接到一個(gè)單片機(jī)項(xiàng)目設(shè)計(jì)之后，并不是馬上動(dòng)手編寫程序，而是仔細(xì)研究 技術(shù)要求或者技術(shù)說明，根據(jù)這些技術(shù)要求和技術(shù)說明， 把程序應(yīng)該具備 的主要功能寫清楚，寫仔細(xì)，這是最關(guān)鍵的工作， 否則在設(shè)計(jì)完成以后會(huì)發(fā)現(xiàn)有些功能由于事先沒有考慮清楚再重新設(shè)計(jì)將會(huì)很麻煩，可能有些需要重新增加的功能很容易補(bǔ)充，而有 些可能由于沒有事先考慮周全而無法實(shí)現(xiàn)。 5． 分析編程的難點(diǎn)和技術(shù)解決方案 為了能比較順利地完成程序設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)程序所完成的功能和程序流程對(duì)整個(gè)程序的框架分析一下，并根據(jù)自己掌握的技能定位整個(gè)程序的難點(diǎn)，然后找到最佳的算法。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)試實(shí)踐之