【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ROM） （ 8031 無(wú)） 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0、 T1 時(shí)鐘源 圖圖 STC 89C51結(jié)構(gòu)框圖 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 12 圖 STC 89C51 單片機(jī)引腳 分布 圖。由圖我們可以看到，單片機(jī)的引腳除了電源、復(fù)位、時(shí)鐘接入 、 用戶 I/O 口外，其余管腳是為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)展而設(shè)置的。這些引腳構(gòu)成 MCS51單片機(jī)片外三總線結(jié)構(gòu)，即： ① 地址總線（ AB）：地址總線寬為 16位，因此，其外部存儲(chǔ)器直接尋址為 64K字節(jié)， 16 位地址總線由 P0口經(jīng)地址鎖存器提供 8位地址（ A0 至 A7）； P2口直接提供 8位地址。 ② 數(shù)據(jù)總線（ DB）：數(shù)據(jù)總線寬度為 8 位，由 P0 提供。 ③ 控制總線（ CB）：由 P3 口的第二功能狀態(tài)和 4 根獨(dú)立控制線 RESET、 EA、ALE、 PSEN 組成。 圖 STC89C51 管腳圖 顯示模塊設(shè)計(jì) 顯示部分采用價(jià)廉方便的 LED數(shù)碼管， 圖 。 測(cè)量系統(tǒng)有 8位 共陽(yáng)的 LED數(shù)碼管，表 LED數(shù)碼管的段代碼表， 1代表對(duì)應(yīng)的筆段亮， 0代表對(duì)應(yīng)的筆段不亮。若需要在最右邊（ S0）顯示“ 5”，只要將從表中查得 相應(yīng) 的段代碼寫(xiě)入 P0口，在將 ， 。 圖 數(shù)碼管的引腳接線圖 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 13 表 驅(qū)動(dòng) LED數(shù)碼管的段代碼表 數(shù)字 d p e c g b f a 十六進(jìn)制 共陰 共陽(yáng) 0 1 0 1 1 0 1 1 1 B7 48 1 0 0 0 1 0 1 0 0 14 EB 2 1 0 1 0 1 1 0 1 AD 52 3 1 0 0 1 1 1 0 1 9D 62 4 0 0 0 1 1 1 1 0 1E E1 5 1 0 0 1 1 0 1 1 9B 64 6 1 0 1 1 1 0 1 1 BB 44 7 0 0 0 1 0 1 0 1 15 EA 8 1 0 1 1 1 1 1 1 BF 40 9 1 0 0 1 1 1 1 1 9F 60 顯示電路如圖 ，其電路采用動(dòng)態(tài)顯示方式。電機(jī)轉(zhuǎn)速的測(cè)量結(jié)果經(jīng)過(guò)譯碼 ， 輸出的 8位并行數(shù)據(jù)通過(guò) STC89C51 的并行口 (P0口 )輸出，送至 7段 LED ，同時(shí) 由 P2 口輸出位掃描信號(hào)以實(shí)現(xiàn) 測(cè)量數(shù)據(jù) 的動(dòng)態(tài)顯示。 P0 口 和 P2 口都是準(zhǔn)雙向口，輸出時(shí)需要接上拉電阻。 P0 內(nèi)部沒(méi)有上拉電阻， P2 口內(nèi)部有弱上拉 。所以 P0 口外圍電路設(shè)計(jì)為低電平有效，高電平無(wú)效。要使數(shù)碼管 S0S7 的其中一個(gè)亮，其對(duì)應(yīng)的 P2端口要置高， P2 的其余端口置低。如： S0亮： 置高， 置低。 系統(tǒng)將定時(shí)把緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)送出，在數(shù)碼管上 顯示 。 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 14 圖 顯示電路圖 串行通信模塊設(shè)計(jì) STC89 C51 單片機(jī)的串行通訊接口的輸入 \輸出為 TTL 高電平為 ，低電平為 ， 這對(duì)近距離通訊還可以，但當(dāng)通訊距離遠(yuǎn)時(shí)，就會(huì)因?yàn)?TTL 電平低，抗干擾能力弱而影響可靠性 。 為了提高串行通訊接口的抗干擾能力和增強(qiáng)可靠性 ， 于是就出現(xiàn)了許多通訊標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程。目前， RS232 標(biāo)準(zhǔn)就是其中比較常用的一種，這樣，一方面可提高這些設(shè)備的通用性，另一方面又增強(qiáng)了數(shù)據(jù)傳送時(shí)的可靠性。 232 電平轉(zhuǎn)換采用 MAX232 芯片把 TTL 電平轉(zhuǎn)換成 RS－ 232 電平格式，可以用于單片機(jī)與微機(jī)通信，以及單片機(jī)與單片機(jī)之間的通信， 測(cè)量 系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 了兩個(gè)沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 15 DB9 的接口，其中一個(gè)用 于 ISP 下載器模塊的程序下載接口，稱為“ ISP Interface”，另一個(gè)接口為單片機(jī)與其它具有 RS232 接口的通信端口，稱為“ Common Port”。具體的電路原理圖如圖 。 圖 電源模塊 電源模塊為實(shí)驗(yàn)臺(tái)提供的 +5V 電源，實(shí)物電路圖 如 元件圖。 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 程序 模塊 設(shè)計(jì) 軟件 部分 由數(shù)據(jù)處理程序、中斷服務(wù)子程序、 LED顯示程序 等幾 個(gè)部分組成。 數(shù)據(jù)處理 完成對(duì)各種測(cè)量數(shù)據(jù)的處理，如各種數(shù)據(jù)的計(jì)算、數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換等。 定時(shí)器 1 服務(wù)子程序設(shè)計(jì) ， 。定時(shí)器 1 完成 定 時(shí)功能，定時(shí) 2Oms，并每隔 20ms進(jìn)行 一次顯示 ，每隔 1秒讀一次計(jì)數(shù)結(jié)果。 單片機(jī)對(duì)在 1秒內(nèi)計(jì)數(shù)的值進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)換成每分鐘的速度送顯存以便顯示。具體算法如下 :主程序在對(duì)定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、堆棧等進(jìn)行初始化后即判斷標(biāo)志是否為 1，如果為 1，說(shuō)明要求對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，首先將標(biāo)志清零，以保證下次能正常判斷，然后進(jìn)入數(shù)據(jù)處理程序，由于這里的閘門時(shí)間為 1s，而顯示要求為轉(zhuǎn) /分，因此，要將測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的方法是將測(cè)得的數(shù)據(jù)乘以 60，但由于轉(zhuǎn)軸上安裝有 11 個(gè)遮光板 ，每旋轉(zhuǎn) 一周可以得到 11 個(gè)脈沖，因此，要將測(cè)得的數(shù)據(jù)除以 11，所以綜合起來(lái)，將測(cè)得的數(shù)據(jù)乘以 即可得到每分鐘的轉(zhuǎn)速。計(jì)算得到的結(jié)果是二進(jìn)制的整數(shù)，要將數(shù)據(jù)送往顯示緩沖區(qū)需要將該數(shù)轉(zhuǎn)化為 BCD 碼。運(yùn)算得到的是壓縮沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 16 BCD 碼，需要將其轉(zhuǎn)換為非壓縮 BCD 碼，從標(biāo)號(hào) CBCD 開(kāi)始的一段程序即作了這樣的處理。需要說(shuō)明的是，這里多位二進(jìn)制乘法和多位二進(jìn)制到 BCD碼的轉(zhuǎn)換都是用了現(xiàn)成的成熟子程序，因此，首先將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為壓結(jié)合實(shí)際 BCD碼，然后再轉(zhuǎn)換成非壓縮 BCD 碼，看似多寫(xiě)了些程序，實(shí)際上這對(duì)于保證程序的質(zhì)量很有好處。 定時(shí)器 T1 用作定時(shí)發(fā)生器，在定時(shí)中斷程序中進(jìn)行數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)掃描，同時(shí)產(chǎn)生 1s 的閘門信號(hào)。 1s 閘門信號(hào)的產(chǎn)生是通過(guò)一個(gè)計(jì)數(shù)器 Count，每次中斷時(shí)間為 20ms，每計(jì) 50 次即為 1s，到了 1s后，即清除計(jì)數(shù)器 Count，然后關(guān)閉作為計(jì)數(shù)器用的 T0，讀出 TH0、 TL0 中的數(shù)值，分別送入 SpCount和 SpCoun+1單元，將 T0中的值清空，置標(biāo)志為 1，要求主程序進(jìn)行速度值的計(jì)算。 單片機(jī)計(jì)數(shù)程序（部分） 如下： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP 0100H ORG 0013H LJMP 0150H ORG 0050H MAIN: CLR A MOV 30H , A 。初始化緩存區(qū) MOV 31H , A MOV 32H , A MOV 33H , A MOV R6 , A MOV R7 , A SETB EA SETB EX0 SETB EX1 SETB IT0 SET