【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 器 /計(jì)數(shù)器 6 個(gè)中斷源 可編程串行通道 片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器 AT89S52 的引腳及功能 AT89S52 單片機(jī)的管腳說(shuō)明如圖 32所示。 (1) 主要電源引腳 ① VCC 電源端 ② GND 接地端 (2) 外接晶體引腳 XTAL1 和 XTAL2 ① XTAL1 接外部晶體的一個(gè)引腳。在單片機(jī)內(nèi)部，它是構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸入端。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，該引腳接收振蕩器的信號(hào)，既把此信號(hào)直接接到內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 ② XTAL2 接外部晶體的另一個(gè)引腳。在單片機(jī)內(nèi)部，它是上述振蕩器的反相放大器的輸出端。采用外部振蕩器時(shí)，此引腳應(yīng)懸浮不連接。 (3) 控制或與其它電源復(fù)用引腳 RST、 ALE//PROG、 /PSEN 和 /EA/VPP ① RST 復(fù)位輸入端。 當(dāng)振蕩器運(yùn)行時(shí)，在該引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 ② ALE//PROG 當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)， ALE（地址鎖存允許）的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器， ALE 端仍以不變的頻率（此頻率為振蕩器頻率的 1/6）周期性地出現(xiàn)正脈沖信號(hào)。因此，它可用作對(duì)外輸出的時(shí)鐘，或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。在對(duì) Flash 存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ /PROG）。 ③ /PSEN 程序存儲(chǔ)允許（ /PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。當(dāng) AT89S52/LV52 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或常數(shù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN 有效（既輸出 2 個(gè)脈沖）。但在此期間內(nèi)，每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 P 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78R S T9P 3. 0 (R X D )10P 3. 1 (T X D )11P 3. 2 (IN T 0 )12P 3. 3 (IN T 1 )13P 3. 4 (T 0)14P 3. 5 (T 1)15P 3. 6 (W R )16P 3. 7 (R D )17X T A L 218X T A L 119GND20P 2. 0 (A 8)21P 2. 1 (A 9)22P 2. 2 (A 10 )23P 2. 3 (A 11 )24P 2. 4 (A 12 )25P 2. 5 (A 13 )26P 2. 6 (A 14 )27P 2. 7 (A 15 )28P S E N29A L E / P R O G30E A /V P P31P 0. 7 (A D 7)32P 0. 6 (A D 6)33P 0. 5 (A D 5)34P 0. 4 (A D 4)35P 0. 3 (A D 3)36P 0. 2 (A D 2)37P 0. 1 (A D 1)38P 0. 0 (A D 0)39V C C40圖 32 AT89S52的 管腳 西南科技 大學(xué) 高等教育自學(xué)考試畢業(yè) 論文 13 ④ /EA/VPP 外部訪問(wèn)允許端。要使 CPU 只訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H～ FFFFH），則 /EA 端必須保持低電平（接到 GND 端）。當(dāng) /EA 端保持高電平（接 VSS 端）時(shí)， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的程序。 (4) 輸入 /輸出引腳 ～ 、 ～ 、 ～ 和 ～ ① P0 端口（ ～ ） P0 是一個(gè) 8 位漏極開路型雙向 I/O 端口。作為輸出口用時(shí)，每位能以吸收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 輸入，對(duì)端口寫 1 時(shí)，又可作高阻抗輸入端用。 ② P1 端口（ ～ ） P1 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口。P1 的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式） 4 個(gè) TTL 輸入。對(duì)端口寫 1 時(shí)，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。作輸入口時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的 上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流。 ③ P2 端口 （ ～ ） P2是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口。P2的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式） 4 個(gè) TTL 輸入。對(duì)端口寫 1 時(shí)，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。 P2 作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流。 ④ P3 端口（ ～ ） P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門電流。當(dāng) P3 口寫入 “ 1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流 ， 這是由于上拉的緣故。 P3 口也可作為 AT89S52 的一些特殊功能， 這些特殊功能見(jiàn)表 31[7]。 表 31 P3端口的特殊功能 端口引腳 兼 用 功 能 RXD （串行輸入口） TXD （串行輸出口） /INT0 （外部中斷 0） /INT1 （外部中斷 1） T0 （ 定時(shí)器 0 的外部輸入） T1 （定時(shí)器 1 的外部輸入） /WR （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） 紅外對(duì)管 紅外對(duì)管是紅外線發(fā)射管與紅外接收管配合在一起使用時(shí)候的總稱。 紅外線發(fā)射管（如圖 33 所示 ）在 LED 封裝行業(yè)中主要有三個(gè)常用的波段，如下 850NM、 875NM、 940NM。根據(jù)波長(zhǎng)的特性運(yùn)用的產(chǎn)品也有很大的差異，西南科技 大學(xué) 高等教育自學(xué)考試畢業(yè) 論文 14 850NM 波長(zhǎng)的主要用于紅外線監(jiān)控設(shè)備、 875NM 主要用于醫(yī)療設(shè)備、940NM 波段的主要用于紅外線控制設(shè)備。例如：紅外線 遙 控器 、光電開關(guān)、光電記數(shù)設(shè)備等。 紅外線接收管（如圖 34）是將紅外線光信號(hào)變成電信號(hào)的半導(dǎo)體器件，它的核心部件是一個(gè)特殊材料的 PN 結(jié)，和普通二極管相比，在結(jié)構(gòu)上采取了大的改變，紅外線接收管為了更多更大面積的接受入射光線， PN 結(jié)面積盡量做的比較大，電極面積盡量減小，而且 PN結(jié)的結(jié)深很淺，一般小于 1微米。紅外線接收二極管是在反向電壓作用之下工作的。沒(méi)有光照時(shí)，反向電流很?。ㄒ话阈∮? 微安），稱為暗電流。當(dāng)有紅外線光照時(shí)，攜帶能量的紅外線光子進(jìn)入 PN 結(jié)后，把能量傳給共價(jià)鍵上的束縛電子，使部分電子掙脫共價(jià)鍵，從 而產(chǎn)生電子 空穴對(duì)（簡(jiǎn)稱：光生載流子）。它們?cè)诜聪螂妷鹤饔孟聟⒓悠七\(yùn)動(dòng)，使反向電流明顯變大，光的強(qiáng)度越大，反向電流也越大。這種特性稱為“光電導(dǎo)”。紅外線接收二極管在一般照度的光線照射下，所產(chǎn)生的電流叫光電流。如果在外電路上接上負(fù)載，負(fù)載上就獲得了電信號(hào)，而且這個(gè)電信號(hào)隨著光的變化而相應(yīng)變化。紅外接收管的作用是進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，在光控、紅外線遙控、光探測(cè)、光纖通信、光電耦合等方面有廣泛的應(yīng)用。 圖 33 紅外線發(fā)射管 圖 34紅外 線接收管 數(shù)碼管 數(shù)碼管如圖 35 所示， 是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)發(fā)光二極管單元（多一個(gè)小數(shù)點(diǎn)顯示）；按能顯示多少個(gè)“ 8”可分為 1 位、 2 位、4 位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽(yáng)極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽(yáng)數(shù)碼管（如圖 36）是指將所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極接到一起形成公共陽(yáng)極 (COM)的數(shù)碼管。共陽(yáng)數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極 COM 接到 +5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字 段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極 (COM)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極 COM接到地線 GND上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陽(yáng)極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。本設(shè)計(jì)需要用到數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示方式。 數(shù)西南科技 大學(xué) 高等教育自學(xué)考試畢業(yè) 論文 15 碼管動(dòng)態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一， 動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的 8 個(gè)顯示筆劃 a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極 COM 增加位選通控制電路，位選通由各自 獨(dú)立的I/O 線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位選通 COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒(méi)有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。通過(guò)分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的 COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過(guò)程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為 1～ 2ms，由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余 輝 效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì) 有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的 I/O 端口，而且功耗更低 . 圖 35數(shù)碼管實(shí)物圖 圖 36數(shù)碼管原理圖 繼電器 繼電器是一種電子控制器件， 如圖 37 所示。 它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種 “ 自動(dòng)開關(guān) ” 。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用 。 圖 37 繼電器原理圖 電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線圈兩西南科技 大學(xué) 高等教育自學(xué)考試畢業(yè) 論文 16 端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過(guò)一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì) 在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與 靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來(lái)的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來(lái)的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）釋放。 這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對(duì)于繼電器的 “常開、常閉 ”觸點(diǎn)，可以這樣來(lái)區(qū)分：繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為 “常開觸點(diǎn) ”； 處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為 “常閉觸點(diǎn) ”。 晶振電路 晶體振蕩器，在單片機(jī)系統(tǒng)里晶振的作用非常大，它結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部的電路，產(chǎn)生單片機(jī)所必須的時(shí)鐘頻率，單片機(jī)的一切指令的執(zhí)行都是建立在這個(gè)基礎(chǔ)上的，晶振提供的時(shí)鐘頻率越高，那單片機(jī)的運(yùn)行速度也就越快。晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)。通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過(guò)電子調(diào)整頻率的方法保持同步。電路圖如圖 38 所示。 圖 38 晶振原理圖 復(fù)位電路 復(fù)位操作完成單片機(jī)片內(nèi) 電路的初始化，使單片機(jī)從一種確定的狀態(tài)開始運(yùn)行。當(dāng) AT89S52單片機(jī)的復(fù)位引腳 RST出現(xiàn) 5ms以上的高電平時(shí)，單片機(jī)就完成了復(fù)位操作。如果 RST持續(xù)為高電平，則單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)而違法執(zhí)行程序。因此要求復(fù)位后能夠脫離復(fù)位狀態(tài)。 根據(jù)這個(gè)要求，這里采用的是電平按鈕復(fù)位方式。上電后，由于電容充電，使 RST持續(xù)一段高電平時(shí)間。當(dāng)單片機(jī)已在運(yùn)行之中時(shí)，按下復(fù)位鍵也能使 RST持續(xù)一段時(shí)間的高電平，從而實(shí)現(xiàn)上電且開關(guān)復(fù)位的操作。通常選擇電容值 10～30μF，電阻值 10kΩ。 電路圖如圖 39所示。 西南科技 大學(xué) 高等教育自學(xué)考試畢業(yè) 論文 17 圖 39 復(fù)位電路圖 顯示電路