【正文】 用的電路板有很大不同，元器件要用導(dǎo)線(xiàn)一個(gè)個(gè)連接起來(lái)，這就要求開(kāi)始的布線(xiàn)要合理，因?yàn)闆](méi)有這方面的經(jīng)驗(yàn)，所以沒(méi)太注意，結(jié)果導(dǎo)致后來(lái)的連線(xiàn)比較混亂，為后面的檢查帶來(lái)了不少麻煩。 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)總的來(lái)說(shuō)還是很成功的，自己從中學(xué)到很多，也發(fā)現(xiàn)了不少問(wèn)題，為自己以 后的學(xué)習(xí)、進(jìn)步打下了不錯(cuò)的基礎(chǔ)。燒好后插上電路板，顯示成功了。 因?yàn)?第一次設(shè)計(jì)電路，因此就多買(mǎi)了一些元件，這就保證了后面因?yàn)楹附渝e(cuò)誤替換的元器件。通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)單片機(jī)有了更深的認(rèn)識(shí)，從理論和實(shí)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(jì)數(shù)器的復(fù)位端無(wú)效，計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)，同時(shí)在 Q1 端輸出方波脈沖；第 8 個(gè)脈沖結(jié)束后， Q5=1，則 WR AT89C51 外接晶體振蕩器的振蕩信號(hào)經(jīng)二個(gè)與非門(mén)整形后為擴(kuò)展串行口提供時(shí)鐘脈沖 XTAL2。 單片機(jī)串口接口 AT89C51（與 MCS51 兼容）單片機(jī)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(kuò)展多個(gè) 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(guò) ，功率放大器被限流，輸出功率不再增加。如果使用外接時(shí)鐘信號(hào)，須采用 AC 耦合方式，輸入信號(hào)幅度峰 峰 22 值為 200~500 mV。 UHF 合成器產(chǎn)生載頻和正交信號(hào)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(guò)程中遇到的問(wèn)題： 上電后，用示波器檢測(cè) 30 腳，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有時(shí)鐘頻率輸出，仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn) 30 腳沒(méi)接高電平，重新焊接后，輸出漂亮的時(shí)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(shí)沒(méi)反應(yīng)。檢查完后再用萬(wàn)用表檢查火線(xiàn)和地線(xiàn)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(shí)，要先把底座插到電路板上再進(jìn)行焊接，底座各腳的焊點(diǎn)要小，以免各腳之間導(dǎo)通，還不能形成虛焊，虛焊會(huì)導(dǎo)致電路不通，底座要焊接牢固，不能和電路板距離太遠(yuǎn)，以免導(dǎo)致虛焊。使用時(shí)公共端接 Vcc，當(dāng)某陽(yáng)極為低電平時(shí)，該發(fā)光二極管就導(dǎo)通發(fā)光。動(dòng)態(tài)顯示是將所有位的段選線(xiàn)相應(yīng)的并聯(lián)在一起，由一個(gè)8 位的 I/O 口控制，形成段選線(xiàn)的多路復(fù)用。 串行口定義為方式 1 時(shí)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(hào) 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(jī)構(gòu)成發(fā)射機(jī)，就需要一個(gè)人機(jī)界面。 TI：發(fā)送中斷標(biāo)志。當(dāng) SM2=0 時(shí)，只有在接收到有效停止位時(shí)才啟動(dòng) RI，若沒(méi)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(gè)可尋址的專(zhuān)用寄存器，其中包含了接收器和發(fā)射器寄存器，可以實(shí)現(xiàn)全雙工通信。 A． 單工方式：數(shù)據(jù)僅按一個(gè)固定的方向傳送。 Flash 存儲(chǔ)陣列寫(xiě)入一個(gè)字節(jié)，加上一個(gè) ALE/PROG 編程脈沖 。低電壓編程模式，適用與用戶(hù)在線(xiàn)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(shí)鐘的輸入端。PSEN ：程序存入允許（ PSEN ）輸出的是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng) 8 表 AT89C51 端口 AT89C51 由外部程序取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，既輸出兩個(gè)脈沖。 Flash 編程或校驗(yàn)時(shí)， P2 亦接收高地址和其他控制信號(hào)。對(duì)端口寫(xiě) “1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸出口。Vcc：電源電壓 2 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 AT89C51 圖 單片機(jī) AT89C51 主要性能參數(shù) ： 此外 ,單片機(jī)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(duì)性設(shè)計(jì)成專(zhuān)用系統(tǒng) ,解決從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的 各種需要 ,實(shí)現(xiàn)最佳的性?xún)r(jià)比。常用信號(hào)通道均在一個(gè)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(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能通過(guò)單片機(jī)來(lái)實(shí)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(gè)方面奠定了典型的通用總線(xiàn)型單 片機(jī)體系結(jié)構(gòu)。在國(guó)內(nèi)因?yàn)?“單片機(jī) ”一詞已約定俗成，故而可繼續(xù)沿用。 單片機(jī)無(wú)線(xiàn)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(qiáng)，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(dá) － 96 dBm，最大發(fā)射功率達(dá)－ dBm；數(shù)據(jù)速率可達(dá) 2 Kb/s；低工作電壓： ~ V；功耗低，接收時(shí)電流 3 mA，發(fā)射時(shí)電流 mA，接收待機(jī)狀態(tài)僅為 ，發(fā)射待機(jī)狀態(tài)僅為 ；可用于單片機(jī)之間的串行數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸，也可在單片機(jī)數(shù)據(jù)采集、遙測(cè)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(yáng)極和共陰極數(shù)碼顯示管的電路組成，有動(dòng)態(tài)和靜態(tài)顯示兩種方式，說(shuō)明了不同顯示方法與單片機(jī)的連接。本課題的重要意義還在于能在進(jìn)一步層次了解單片機(jī)的工作原理，內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作狀態(tài)。在這過(guò)程中需要選擇適當(dāng)?shù)脑?，合理的電路圖扎實(shí)的焊接技術(shù)，基本的故障排除和糾正能力，會(huì)使用基本的儀器對(duì)硬件進(jìn)行調(diào)試，會(huì)熟練的運(yùn)用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)程序，會(huì)用相關(guān)的軟件對(duì)自己的程序進(jìn)行翻譯，并燒進(jìn)芯片中，要與對(duì)方接收機(jī)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(dá)到預(yù)期目的。硬件部分介紹：?jiǎn)纹瑱C(jī)串行通信發(fā)射機(jī)電路的設(shè)計(jì)，單 片機(jī) AT89C51 的功能和其在電路的作用。軟件部分：在了解電路設(shè)計(jì)原理后，根據(jù)原理 和目的畫(huà)出電路流程圖，列出數(shù)碼顯示的斷碼表，計(jì)算波特率，設(shè)置串行口，在與接受機(jī)設(shè)置相同的通信協(xié)議的基礎(chǔ)上編寫(xiě)顯示和發(fā)射程序。 電路圖 （ 見(jiàn)附 錄 A） 硬件介紹 單片機(jī)概述 單 片機(jī)也被稱(chēng)作 “單片微型計(jì)算機(jī) ”、 “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(jī)的集成 度將更高、體積將更小和功能將更強(qiáng)。 、低電壓，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品。 B：用單片機(jī)組成的微機(jī)控制系統(tǒng)具有以下特點(diǎn) : ,片內(nèi)存儲(chǔ)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(lái) ,單片機(jī)發(fā)展極快 ,其產(chǎn)量占微機(jī)產(chǎn)量的 70%以上。1000 次可擦寫(xiě)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(chǔ)器， 128 字節(jié)內(nèi)部 RAM，32 個(gè) I/O 口線(xiàn)，兩個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 5 向量中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)震蕩器及時(shí)鐘電路。可作為輸出口使用時(shí)，每位可吸收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 邏輯電路，對(duì)端口寫(xiě) “1”可作為高阻抗輸入輸入端用。 對(duì) P3 口寫(xiě)入 “1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸出端口。對(duì) Flash 存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還要輸入編程脈沖（ PROG ）。EA/VPP：外部訪(fǎng)問(wèn)允許。 在這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到 XTAL1 端，既內(nèi)部時(shí)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(hào)，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(jiàn)表。 單片機(jī)的串行接口 MCS51 單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè) 全雙工的串行接收和發(fā)射緩沖器（ SBUFF），這兩個(gè)在物理上獨(dú) 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(xiě)入，而發(fā)送緩沖器只能寫(xiě)入不能讀出，它們的地址是 99H。 C． 全雙工方式：允許雙方同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)雙向傳送，但一般全雙工電路的線(xiàn)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(shí)，允許接收；軟件置 “0”時(shí)，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(yáng)極，共陰極是將 8 個(gè)發(fā)光二極管陰極連接在一起 14 作為公共端，而共陽(yáng)極是將 8 個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)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(yùn)算結(jié)果通過(guò)半導(dǎo)體數(shù)碼管、液 晶數(shù)碼和熒光數(shù)碼管，用十進(jìn)制數(shù)顯示出來(lái)。因?yàn)槲覀冞x用的是實(shí)驗(yàn)板，所以要用導(dǎo)線(xiàn)把各個(gè)元器件連接起來(lái)，這就要有一定的技術(shù)基礎(chǔ)，幸好這個(gè)在我們以前的電娤實(shí)習(xí)中已經(jīng)掌握。 按鍵的焊接 我的電路中用到了 5 個(gè)按鍵，一個(gè)復(fù)位鍵、一個(gè)發(fā)射鍵、兩個(gè)置數(shù)鍵，還 有我自己加的一個(gè)計(jì)數(shù)控制鍵。 導(dǎo)線(xiàn)的焊接 導(dǎo)線(xiàn)的焊接比較麻煩。 無(wú)單片機(jī)的調(diào)試 無(wú)單片機(jī)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(diǎn)亮，顯示數(shù)據(jù)是否正確，具體步驟如下： A：打開(kāi)電源，將輸出電壓調(diào) 到 5 伏，然后關(guān)閉電源。編寫(xiě)一個(gè)小程序，燒入芯片中加點(diǎn)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(yǔ)言，還要熟悉 AT89C51單片機(jī)。 編譯軟件的使用和 PLDA 的使用 兩個(gè)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(jī) AT89C51SM0 SM1 SM2 REN TB8 TB8 TI RI 0 1 0 1 0 0 0 0 20 中，他們是這個(gè)過(guò)程中不可缺少的，在這里我們?cè)敿?xì)介紹這兩個(gè)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(jìn)行無(wú)線(xiàn)發(fā)射、接收的方面的研究，由于畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間有限，就沒(méi)能完成無(wú)線(xiàn)發(fā)射、接收的設(shè)計(jì)。天線(xiàn)調(diào)諧控制部分檢測(cè)天線(xiàn)通道中發(fā)射信號(hào)的相位和控制變?nèi)荻O管的電容，以調(diào)諧天線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)天線(xiàn)自動(dòng)調(diào)諧。典型的 PCB 導(dǎo)線(xiàn)天線(xiàn)的電感與回路的尺寸、天線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)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(jī)模式。 AT89C51 單片機(jī)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(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)寫(xiě)入 SBUF 后，需檢查中斷標(biāo)志位TI 是否為 “ 1” 并清 “ 0” TI 或延時(shí)幾個(gè)機(jī)器周期后才能繼續(xù)寫(xiě)入了一個(gè)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(kuò)展串行口同步移位輸出： MOV P2， 00H ；設(shè)置擴(kuò)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(gè)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(gè)地址單