【正文】 用的電路板有很大不同，元器件要用導(dǎo)線一個個連接起來，這就要求開始的布線要合理，因為沒有這方面的經(jīng)驗，所以沒太注意，結(jié)果導(dǎo)致后來的連線比較混亂，為后面的檢查帶來了不少麻煩。 這次的畢業(yè)設(shè)計總的來說還是很成功的，自己從中學(xué)到很多，也發(fā)現(xiàn)了不少問題，為自己以 后的學(xué)習(xí)、進步打下了不錯的基礎(chǔ)。燒好后插上電路板，顯示成功了。 因為 第一次設(shè)計電路，因此就多買了一些元件，這就保證了后面因為焊接錯誤替換的元器件。通過這次的畢業(yè)設(shè)計，使我對單片機有了更深的認識，從理論和實踐上都得到了很大 的 提高，所以這次任務(wù) 的完成是我學(xué)到了很多東西。Q5=1，計數(shù)器的復(fù)位端無效，計數(shù)器開始計數(shù)，同時在 Q1 端輸出方波脈沖；第 8 個脈沖結(jié)束后， Q5=1，則 WR AT89C51 外接晶體振蕩器的振蕩信號經(jīng)二個與非門整形后為擴展串行口提供時鐘脈沖 XTAL2。 單片機串口接口 AT89C51（與 MCS51 兼容）單片機的串行口在方式 0 工作狀態(tài)下，使用移位寄存器芯片可以擴展多個 8 位并行 I/O 口。 PC 端上的電壓上升，輸出功率加大；但是，如果 PC 端上的電壓超過 ，功率放大器被限流，輸出功率不再增加。如果使用外接時鐘信號，須采用 AC 耦合方式，輸入信號幅度峰 峰 22 值為 200~500 mV。 UHF 合成器產(chǎn)生載頻和正交信號輸出。 （ 3）在燒片之前，應(yīng)該先擦除芯片，防止芯片內(nèi)原有遺留程序的影響。 E. 單擊仿真器，配置選擇芯片、通信端口和晶震頻率。 19 串 行口控制寄存器 SCON 的設(shè)置 串 行口控制寄存器的基本情況在前面已經(jīng)介紹，這里不再重復(fù)。 調(diào)試過程中遇到的問題： 上電后，用示波器檢測 30 腳，發(fā)現(xiàn)沒有時鐘頻率輸出，仔細分析發(fā)現(xiàn) 30 腳沒接高電平，重新焊接后，輸出漂亮的時鐘脈沖。 17 （ 2）反復(fù)調(diào)試幾次后，發(fā)現(xiàn)電路不穩(wěn) 定，有時沒反應(yīng)。檢查完后再用萬用表檢查火線和地線是否導(dǎo)通。晶震是 6M 的，電容是普通電容，焊接前要刮腿 ，以免接觸不好。我們用的是 40 腳的雙排直插式的，在焊接時，要先把底座插到電路板上再進行焊接，底座各腳的焊點要小，以免各腳之間導(dǎo)通，還不能形成虛焊，虛焊會導(dǎo)致電路不通，底座要焊接牢固，不能和電路板距離太遠，以免導(dǎo)致虛焊。使用時公共端接 Vcc，當(dāng)某陽極為低電平時，該發(fā)光二極管就導(dǎo)通發(fā)光。動態(tài)顯示是將所有位的段選線相應(yīng)的并聯(lián)在一起，由一個8 位的 I/O 口控制，形成段選線的多路復(fù)用。 串行口定義為方式 1 時傳送 1 幀數(shù)據(jù)為 10 位，其中 1 位起始地址、 8 位數(shù)據(jù)位（先低位后高位）、 1 位停止位方式 1 的波特率可變，波特率 = ?32/2SMOD (T1 的溢出率 ) 表 中斷允許寄存器 符號 EA ES ET1 EX1 ETO EX0 位地址 AFH AEH ADH ACH ABH AAH A8H A8H 數(shù)碼顯示管 要用單片機構(gòu)成發(fā)射機，就需要一個人機界面。 TI：發(fā)送中斷標(biāo)志。當(dāng) SM2=0 時，只有在接收到有效停止位時才啟動 RI，若沒接收到有效停止位，則 RI 清 “0”。 SBUF 為串行口的收發(fā)緩沖器，它是一個可尋址的專用寄存器，其中包含了接收器和發(fā)射器寄存器，可以實現(xiàn)全雙工通信。 A． 單工方式：數(shù)據(jù)僅按一個固定的方向傳送。 Flash 存儲陣列寫入一個字節(jié)，加上一個 ALE/PROG 編程脈沖 。低電壓編程模式，適用與用戶在線編程系統(tǒng)。10pF，而如果使用陶瓷諧振器建議選擇 40pF177。XTAL1：震蕩器反向放大器及內(nèi)部時鐘的輸入端。PSEN ：程序存入允許（ PSEN ）輸出的是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng) 8 表 AT89C51 端口 AT89C51 由外部程序取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次 PSEN 有效，既輸出兩個脈沖。 Flash 編程或校驗時， P2 亦接收高地址和其他控制信號。對端口寫 “1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸出口。Vcc：電源電壓 2 個 16 位定時 /計數(shù)器 AT89C51 圖 單片機 AT89C51 主要性能參數(shù) ： 此外 ,單片機成本低、集成度高、控制功能多 ,可靈活地組裝成各種智能控制裝置 ,并能有針對性設(shè)計成專用系統(tǒng) ,解決從簡單到復(fù)雜的 各種需要 ,實現(xiàn)最佳的性價比。常用信號通道均在一個芯片內(nèi) ,故可靠性高。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能通過單片機來實現(xiàn)了。 。 第四階段（ 1990—）：微控制器的全面發(fā)展階段。 它在以下幾個方面奠定了典型的通用總線型單 片機體系結(jié)構(gòu)。在國內(nèi)因為 “單片機 ”一詞已約定俗成，故而可繼續(xù)沿用。 單片機無線串行接口電路由 MICRF102單片發(fā)射器芯片、 MICRF007 單片接收器芯片組成，工作在 300~440 MHz ISM 頻段；具有 ASK 調(diào)制和解調(diào)能力，抗干擾能力強，適合工業(yè)控制應(yīng)用；采用 PLL 頻率合成技術(shù)，頻率穩(wěn)定性好；接收靈敏度高達 － 96 dBm，最大發(fā)射功率達－ dBm；數(shù)據(jù)速率可達 2 Kb/s；低工作電壓： ~ V；功耗低，接收時電流 3 mA，發(fā)射時電流 mA，接收待機狀態(tài)僅為 ，發(fā)射待機狀態(tài)僅為 ；可用于單片機之間的串行數(shù)據(jù)無線傳輸，也可在單片機數(shù)據(jù)采集、遙測遙控等系統(tǒng)中應(yīng)用。介紹了串行串行口控制寄存器，電源管理寄存器PCON，中斷允許寄存器 IE，還介紹了數(shù)碼顯示管的工作方式、組成，共陽極和共陰極數(shù)碼顯示管的電路組成，有動態(tài)和靜態(tài)顯示兩種方式，說明了不同顯示方法與單片機的連接。本課題的重要意義還在于能在進一步層次了解單片機的工作原理，內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作狀態(tài)。在這過程中需要選擇適當(dāng)?shù)脑侠淼碾娐穲D扎實的焊接技術(shù)，基本的故障排除和糾正能力，會使用基本的儀器對硬件進行調(diào)試，會熟練的運用匯編語言編寫程序，會用相關(guān)的軟件對自己的程序進行翻譯，并燒進芯片中，要與對方接收機統(tǒng)一通信協(xié)議，要耐心的反復(fù)檢查、修改和調(diào)試，直到達到預(yù)期目的。硬件部分介紹：單片機串行通信發(fā)射機電路的設(shè)計，單 片機 AT89C51 的功能和其在電路的作用。軟件部分：在了解電路設(shè)計原理后，根據(jù)原理 和目的畫出電路流程圖，列出數(shù)碼顯示的斷碼表，計算波特率，設(shè)置串行口，在與接受機設(shè)置相同的通信協(xié)議的基礎(chǔ)上編寫顯示和發(fā)射程序。 電路圖 （ 見附 錄 A） 硬件介紹 單片機概述 單 片機也被稱作 “單片微型計算機 ”、 “微控制器 ”、 “嵌入式微控制器 ”。MCS48 的推出是在工控領(lǐng)域的探索，參與這一探索的公司還有 Motorola、 Zilog 等。 外圍功能單元的集中管理模式。隨著半導(dǎo)體集成工藝的不斷發(fā)展，單片機的集成 度將更高、體積將更小和功能將更強。 、低電壓，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品。 B：用單片機組成的微機控制系統(tǒng)具有以下特點 : ,片內(nèi)存儲器容量較小 ,一般片內(nèi) ROM 小于 4—8K 字節(jié) ,片內(nèi)RAM 小于 256 字節(jié) 。 。近年來 ,單片機發(fā)展極快 ,其產(chǎn)量占微機產(chǎn)量的 70%以上。1000 次可擦寫周期 低功耗空閑和掉電模式 AT89C51 功能特性描述： AT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 4k 字節(jié) Flash 閃速存儲器， 128 字節(jié)內(nèi)部 RAM，32 個 I/O 口線，兩個 16 位定時 /計數(shù)器，一個 5 向量中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)震蕩器及時鐘電路。可作為輸出口使用時，每位可吸收電流的方式驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯電路，對端口寫 “1”可作為高阻抗輸入輸入端用。 對 P3 口寫入 “1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸出端口。對 Flash 存儲器編程期間，該引腳還要輸入編程脈沖（ PROG ）。EA/VPP：外部訪問允許。 在這種情況下，外部時鐘脈沖接到 XTAL1 端，既內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端， XTAL2 懸空。編程方 法： 編程前需設(shè)置好地址、數(shù)據(jù)及控制信號，編程單元的地址就、加在 P1 口和 P2 口的—（ 11 位地址范圍為 0000H—0FFFH），數(shù)據(jù)從 P0 口輸入，引腳 、 和 、 的電平設(shè)置見表。 單片機的串行接口 MCS51 單片機內(nèi)部有一個 全雙工的串行接收和發(fā)射緩沖器（ SBUFF），這兩個在物理上獨 立的接收發(fā)射器，即可以接收也可以發(fā)射數(shù)據(jù)，但接收緩沖器只可以讀出不能寫入，而發(fā)送緩沖器只能寫入不能讀出，它們的地址是 99H。 C． 全雙工方式：允許雙方同時進行數(shù)據(jù)雙向傳送，但一般全雙工電路的線路和設(shè)備比較復(fù)雜。而從接收緩沖器讀出數(shù)據(jù)既可接收數(shù)據(jù)。由軟件置 “1”時，允許接收；軟件置 “0”時，不許接收。 RI：接收中斷標(biāo)志。 圖 “8” 字型數(shù)碼管 LED 顯示器分為共陰極和共陽極，共陰極是將 8 個發(fā)光二極管陰極連接在一起 14 作為公共端，而共陽極是將 8 個發(fā)光二極管的陽極連接在一起作為公共端。在數(shù)字電路中常常要把數(shù)據(jù)或運算結(jié)果通過半導(dǎo)體數(shù)碼管、液 晶數(shù)碼和熒光數(shù)碼管，用十進制數(shù)顯示出來。因為我們選用的是實驗板，所以要用導(dǎo)線把各個元器件連接起來，這就要有一定的技術(shù)基礎(chǔ)，幸好這個在我們以前的電娤實習(xí)中已經(jīng)掌握。 按鍵的焊接 我的電路中用到了 5 個按鍵，一個復(fù)位鍵、一個發(fā)射鍵、兩個置數(shù)鍵，還 有我自己加的一個計數(shù)控制鍵。 導(dǎo)線的焊接 導(dǎo)線的焊接比較麻煩。 無單片機的調(diào)試 無單片機調(diào)試主要檢查電路工作是否正常，調(diào)試數(shù)碼管是否點亮，顯示數(shù)據(jù)是否正確，具體步驟如下： A：打開電源，將輸出電壓調(diào) 到 5 伏，然后關(guān)閉電源。編寫一個小程序，燒入芯片中加點調(diào)試。我等軟件是用匯編完成的，需要能熟練的掌握匯編語言，還要熟悉 AT89C51單片機。 編譯軟件的使用和 PLDA 的使用 兩個軟件的作用是將源程序轉(zhuǎn)化為目標(biāo)文件，再把目標(biāo)文件燒到單片機 AT89C51SM0 SM1 SM2 REN TB8 TB8 TI RI 0 1 0 1 0 0 0 0 20 中，他們是這個過程中不可缺少的，在這里我們詳細介紹這兩個軟件的使用。 燒片 燒片用的是 PLDA 軟件，它的使用方法如下： （ 1）先配置軟件，選擇 MCU89C51。必須進行無線發(fā)射、接收的方面的研究，由于畢業(yè)設(shè)計的時間有限，就沒能完成無線發(fā)射、接收的設(shè)計。天線調(diào)諧控制部分檢測天線通道中發(fā)射信號的相位和控制變?nèi)荻O管的電容，以調(diào)諧天線，實現(xiàn)天線自動調(diào)諧。典型的 PCB 導(dǎo)線天線的電感與回路的尺寸、天線導(dǎo)線的寬度、 PCB 銅泊的厚度和接地板的位置有關(guān)。接 VDD 為發(fā)射方式，接 VSS 為待機模式。 AT89C51 單片機的串行口在方式 0 工作狀態(tài)下，數(shù)據(jù)以 fosc/12 的波特率輸出， 1 個字節(jié)數(shù)據(jù)寫入 SBUF 后，需檢查中斷標(biāo)志位TI 是否為 “ 1” 并清 “ 0” TI 或延時幾個機器周期后才能繼續(xù)寫入了一個數(shù)據(jù)，輸出速度慢。下面的程序段將內(nèi)部 RAM數(shù)據(jù)區(qū)首址為 30H 的 32 字節(jié)數(shù)據(jù)送擴展串行口同步移位輸出： MOV P2， 00H ；設(shè)置擴展串行口地址高 8 位 MOV R1， 30H ；設(shè)置內(nèi)部 RAM 數(shù)據(jù)區(qū)首址 MOV R7， 32 ；輸出字節(jié)個數(shù) LOOP： MOV A， R1 ；從內(nèi)部 RAM 數(shù)據(jù)區(qū)讀入 1 字節(jié) INC R1 ；指向內(nèi)部 RAM 數(shù)據(jù)區(qū)下一個地址單