【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 作為主控制系統(tǒng)。 (2)顯示模塊選擇方案和論證 方案一：采用點(diǎn)陣式數(shù)碼管顯示，點(diǎn)陣式數(shù)碼管是由八行八列的發(fā)光二極管組成，對(duì)于顯示文字比較合適，如果用在顯示數(shù)字顯得太浪費(fèi)，且價(jià)格也相對(duì)比較高，所以不采用此種作為顯示。 方案二：采用 LED 液晶顯示器，液晶顯示器的顯示功能強(qiáng)大，可顯示大量文字，圖形，顯示多樣，清晰可見(jiàn)，但是價(jià)格昂貴 ，需要的接口線多，所以在此設(shè)計(jì)中也不用這種作為顯示。 方案三：采用 LED 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描， LED 數(shù)碼管價(jià)格適中，對(duì)于顯示 數(shù)字最合適，而且采用動(dòng)態(tài)掃描法與單片機(jī)連接時(shí)，占用的單片機(jī)口線少。 在本設(shè)計(jì)中選擇采用了 LED 數(shù)碼管作為顯示。 (3)時(shí)鐘電路的選擇方案和論證 方案一：采用 DS12887 時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘， DS12887 芯片是一種高性能的時(shí)鐘芯片，可自動(dòng)對(duì)秒、分、時(shí)、周、月、年以及閏年補(bǔ)償?shù)哪赀M(jìn)行計(jì)數(shù)，雖然精度高，但是成本相對(duì)高，本設(shè)計(jì)不需要如此顯示精度及詳細(xì)度。 方案二：采用外部晶振提供時(shí)鐘頻率，直接采用單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器提供秒信號(hào)，使用程序?qū)崿F(xiàn)星期、時(shí)、分、秒的計(jì)數(shù)。采用此種方案可以減少芯片的使用，節(jié)約成本，適用更多的用戶需求。 在本設(shè)計(jì)中直接采用方案二的時(shí)鐘電路為電路提供時(shí)鐘控制模塊。 (4)鍵盤(pán)模塊的選擇方案和論證 方案一：采用獨(dú)立式 的 非編碼鍵盤(pán) 模式 ，在 此種連接方式 中，每個(gè)按鍵都是 相互獨(dú)立的，均需占用 CPU 的一條 I/O 輸入數(shù)據(jù)線。 方案二：采用行列式 的 非編碼鍵盤(pán)，它是一種把所有按鍵排列成行列矩陣的鍵盤(pán)，所以 ，一個(gè) MN 的行列式 的 非編碼鍵盤(pán)只需 M 條行線 以及 N 條列線，共 要 占用 M+N條單片機(jī)的端口線，本設(shè)計(jì) 中按鍵只有五個(gè)，因此不采用此方案。 在本設(shè)計(jì)中采用方案一的鍵盤(pán)來(lái)對(duì)現(xiàn)實(shí)電路，和澆水設(shè)置進(jìn)行設(shè)定。 最終方案決定及電路設(shè)計(jì) 綜上各方案所述，對(duì)此次設(shè)計(jì)的方案選定：采用 AT89C51 作為主控制系統(tǒng)； LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描作為顯示系統(tǒng)；采用單片機(jī)自身的定時(shí)計(jì)數(shù)器作為時(shí)鐘電路；系統(tǒng)電路圖見(jiàn)附錄。 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 第四章 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) 硬件電路是系統(tǒng)的重要部分，在本次設(shè)計(jì)中主要是以 AT89C51 為核心控制器。外加一些控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的基本功能。下面分別介紹各個(gè)控制電路的功能及工作原理。 AT89C51 的介紹 89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器 (FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的 CMOS8 位微處理器， 簡(jiǎn)稱(chēng) 單片機(jī)。它 低電壓、高性能 。 該器件采用 ATMEL 高密度 肥肉 非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù) 來(lái)加工的 ，并且可以與 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 因?yàn)?將多功能 8 位 CPU和閃爍存儲(chǔ)器 結(jié)合 在 一 個(gè)芯片中， 使得 ATMEL 的 89C51 成為 一種高效 的 微控制器 89C 單片機(jī)，為 許多 嵌入式 的 控制系統(tǒng) 完美的 提供了一種 不僅 靈活性高 而 且價(jià)廉的方案。 內(nèi)部結(jié)構(gòu) AT89C51 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 41 所示 圖 41 89C51 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 8 89C51 單片機(jī)基本組成包括有 ： ? 一個(gè) 8 位的微處理器 ? 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM 有 128B ? 21 個(gè)特殊功能寄存器 SFR ? 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器 Flash ROM 有 4KB ? 可尋址片內(nèi)外統(tǒng)一編址的 64KB 的 ROM ? 可尋址片外 64KB 的 RAM ? 4 個(gè) 8 位并行 I/O 接口 (P0—P3) ? 一個(gè)全雙工通用異步串行接口 UART ? 兩個(gè) 16 位的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ? 五個(gè)中斷源、兩個(gè)優(yōu)先級(jí)的中斷控制系統(tǒng) ? 具有位操作功能的布爾處理機(jī)及位尋址功能 ? 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路 AT89C51 主要部件也可以劃分為 CPU、存儲(chǔ)器、 I/O 端口、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器和終端系統(tǒng)等五部分。 CPU 包括運(yùn)算器、控制器；存儲(chǔ)器包括程序存儲(chǔ)器、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 引腳說(shuō)明 AT89C51 共含有 40 個(gè)引腳，分為端口線、電源線、控制線三類(lèi)。如圖 42 所示： 圖 42 AT89C51 封裝和引腳分配 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 9 1. 電源引腳 (2 條 ) ① Vcc (40 腳 )：電源端，接 +5V 電源 。 ② GND(20 腳 )：接地端，接地端 。 2. 控制引腳 (6 條 ) ① XTAL1 和 XTAL2：片內(nèi)振蕩電路輸入線 。