【文章內(nèi)容簡介】 儲器 6. 256*8 字節(jié)內(nèi)部 RAM 7. 32 個可編程 I/O 口線 8. 3 個 16 位定時 /計數(shù)器 9. 8 個中斷源 UART 通道 ` 8 空閑和掉電模式 功能特性概述： AT89C52 提供以下標準功能： 8K 字節(jié) Flash 閃速存儲器， 256 字節(jié)內(nèi)部 RAM， 32個 I/O 口線， 3 個 16 位定時 /計數(shù)器，一個 6 向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時， AT89C52 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時 /計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復位。引腳如圖 所示。振蕩器反相 放大器如圖 所示。 圖 AT89C52引腳圖 XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 圖 原理圖 ` 9 中斷： AT89C52 共有 6個中斷向量：兩個外中斷（ INT0 和 INT1）， 3個定時器中斷（定時器 0， 1， 2）和串行口中斷。所有這些中斷源可通過分別設置專用寄存器 IE 的置位或清 0 來控制每一個中斷的允許或禁止。 IE也有一個總禁止位 EA，它能控制所有中斷的允許或禁止。 AT89C52 編 程方法： 。 。 。 ，將 EA/Vpp 端加上 +12V 編程電壓。 Flash 存儲陣列寫入一個字節(jié)或每寫入一個程序加密位，加入一 個ALE/PROG 編程脈沖。每個字節(jié)寫入周期是自身定時的，通常約為 。重復 15步驟，改變編程單元的地址和寫入的數(shù)據(jù)，直到全部文件編程結(jié)束。 AT89C52 的極限參數(shù)： 工作溫 度： 55℃ to +125℃ 儲藏溫度： 65℃ to +150℃ 任一引腳對地電壓： to + 最高工作電壓： 直流輸出電流： 里程表各部分電路介紹 本次里程表的設計，硬件電路主要由霍爾傳感器電路，里程指示電路，里程數(shù)據(jù)存儲電路，時鐘電路， LED顯示模塊及 74LS07 驅(qū)動器構(gòu)成。 霍爾傳感器電路 霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應制作的一種磁場傳感器霍爾效應是磁電效應的一種，這一現(xiàn)象是霍爾（ ， 1855— 1938）于 1879年在研究金屬的導電機構(gòu)時發(fā)現(xiàn)的。 ` 10 后來發(fā)現(xiàn)半導體、導電流體等也有這種效應，而半導體的霍爾效應比金屬強得多，利用這現(xiàn)象制成的各種霍爾元件，廣泛地應用于工業(yè)自動化技術(shù)、檢測技術(shù)及信息處理等方面。霍爾效應是研究半導體材料性能的基本方法。通過霍爾效應實驗測定的霍爾系數(shù)，能夠判斷半導體材料的導電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數(shù)。 圖 如圖 在半導體薄片兩端通以控制電流 I，并在薄片的垂直方向施加磁感應強度為 B的勻強磁場 ， 則在垂直于電流和磁場的方向上，將產(chǎn)生電勢差為 UH 的霍爾電壓。 根據(jù)霍爾效應，人們用半導體材料制成的元件叫霍爾元件。它具有對磁場敏感、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、頻率響應寬、輸出電壓變化大和使用壽命長等優(yōu)點，因此，在測量、自動化、計算機和信息技術(shù)等領(lǐng)域得到廣泛的應用 ，原理圖如圖 。 4特點 1 內(nèi)置斬波放大器 2 可選范圍廣，支持各種應用 ： 檢測 兩極、檢測 S極、檢測 N 極 (*1)、動態(tài) “L” 、動態(tài) “H”(*1) 、 Nch 開路漏極輸出、 CMOS 輸出 。 3 寬電源電壓范圍： V ~ V 4 低消耗電流： μA 典型值、 μA 最大值 。 5 工作溫度范圍： － 40℃ ~ ＋ 85℃， 磁性的溫度依賴性較小 。 6 采用小型封裝： SNT4A, SOT233 7 無鉛產(chǎn)品 ` 11 標準電路 圖 本設計中輪子轉(zhuǎn)一圈霍爾傳感器發(fā)送八個脈沖。 定時計數(shù)器電路 圖 從定時計數(shù)器的結(jié)構(gòu)圖 8位寄存器一共有 6個。其中 16 位的定時計數(shù)器分別由兩個 8位專用寄存器組成，即 T0 由 TH0 和 TL0 構(gòu)成； T1由 TH1 和 TL1 構(gòu)成。出了這兩個 16位的計數(shù)器外，在定時器中還有兩 個特殊功能寄存器，一個是八位定時器方式寄存器 TMOD，另一個是八位定時器控制寄存器 TCON。 TMOD 確定 T0、 T1的工作方式，其格式 如下 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 GATE C/T M1 M0 GATE C/T MI M0 本設計中 TMOD=0x01，定時器 0為定時、方式一（ 16 為計數(shù)器）。 TCON 控制定 時器的啟、停標志定時器的溢出和中斷。格式如下。 ` 12 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 本設計中： IT0 = 1，表示外部中斷 0觸發(fā)方式控制為邊沿觸發(fā)方式，當?shù)谝粋€機器周期采樣到 INT1 為低電平時，則 IE1 置 1。 IE1=1,表示外部中斷 1 正在向 CPU 申請中斷。 外部中斷 原理圖如下圖 圖 于中斷有關(guān)的特殊功能寄存器有 4個，分別為中斷源寄存器（即專用寄存器 TCON、SCON 的相關(guān)位）、中斷源允許控制寄存器 IE 和中斷優(yōu)先級控制寄存器 IP。 中斷源允許控制寄存器 IE格式如下： EA ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 本設計中： EA = 1，開總中斷 ； EX0 = 1，允許外中斷 0 中斷。 ET0 = 1，允許T0中斷。 中斷請求標志寄存器 TCON 中的中斷標志 ` 13 TCON 為定時器 T0 和 T1 的控制寄存器，同時也鎖存 T0、 T1 的溢出中斷標志位及外部中斷 INT0、 INT1 的中斷標志等 TF1 TF0 IE1 IT1 IE0 IT0 本設計中： IT0 = 1, 外部中斷 0 觸發(fā)方式為邊緣觸發(fā)方式。 IP格式如下： PT2 PS PT1 PX1 PT0 PX0 本設計中： PX0 = 1, 外部中斷 0 為高優(yōu)先級中斷。 74HC573 驅(qū)動器 SL74HC573 跟 LS/AL573 的管腳一樣。 如下圖 器件的輸入是和標準 CMOS 輸出兼容的；加上拉電阻，他們能和 LS/ALSTTL 輸出兼容。當鎖存使能端為高時，這些器件的鎖存對于數(shù)據(jù)是透明的（也就是說輸出同步）。當鎖存使能變低時，符合建立時間和保持時間的數(shù)據(jù)會被鎖存。輸出能直接接到 CMOS， NMOS 和 TTL 接口上操作電壓范圍： ~ 低輸入電流： 器件的高噪聲抵抗特性。 圖 SL74HC573管腳功能 ` 14 表 功能表 如下 輸入 輸出 輸出使能 鎖存使能 D Q L H H H L H L L L L X 不變 H X X Z 表 74HC573 邏輯圖 如下圖 圖 74HC573邏輯圖 本設計中 通過控制 74HC573 的打開和關(guān)閉 來鎖存段選和位選數(shù)據(jù)。 ` 15 顯示模塊電路 LED 顯示器采用動態(tài)顯示，用 74HC573 驅(qū)動共陰極 LED 數(shù)碼管。 LED 顯示模塊電路圖，如圖 所示。 LED 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)圖，如圖 (a),(b)為共陰極型， (c)為共陽極型。 圖 圖 OC門驅(qū)動器用 573， 573 即 TTL 集電極開路六正相高壓驅(qū)動器 .當 7407 輸出低電 ` 16 平時，沒有電流流過 LED，當 5737 輸出為開路狀態(tài)時，電流經(jīng) 100? 限流電阻流入 LED顯示器，每個七段 LED 的公共端都接一個 7407 驅(qū)動器 。 本設計中采用 7SEGMPX8CCBLUE 八位共陰極數(shù)碼管（藍色），顯示速度和路程數(shù)據(jù)。 ` 17 第 3 章 軟件的設計 普遍系統(tǒng)的總體設計 一個完整的單片機系統(tǒng)，包括軟硬件兩個方面。硬件是系統(tǒng)可靠運行的“載體”，是基礎(chǔ)，而軟件則是使“載體”產(chǎn)生動 力的發(fā)電機，二者相輔相成，缺一不可。從設計者的角度出發(fā)，一個硬件電路的設計過程往往就是設計者的經(jīng)驗不斷積累的過程。 總體設計流程 : 在設計硬件電路時： 一般的流程是： (1) 器件選擇（包括單片機和外圍芯片的選擇） (2) 電路圖繪制 (3) PCB 制板 (4) 硬件檢查和排錯 (5) 硬件電路調(diào)試完畢 只有在硬件平臺建立之后才能更好進入軟件系統(tǒng)的調(diào)試。 在進行軟件系統(tǒng)的設計時，設計者首先要建立完整，總體的概念，一個完整的軟件系統(tǒng)是由各個功能模塊組成的。程序設計者要時刻牢記如何將那些獨立，分散的子程序模塊 通過主程序連接起來，并最終實現(xiàn)系統(tǒng)的目標功能。 單片機應用軟件的一般設計 應用軟件應在硬件電路的支持下能可靠地實現(xiàn)應用系統(tǒng)的各種功能。它應具有下列特點 ]2[ ： (1) 結(jié)構(gòu)清晰，簡捷，流程合理。 (2) 各功能程序模塊化，子程序化，既便于調(diào)試，鏈接，也便于移植，修改。 (3) 程序存儲區(qū)，數(shù)據(jù)存儲區(qū)規(guī)劃合理，既節(jié)約內(nèi)存容量，又便于操作。 (4) 各功能程序的運行狀態(tài)，運行結(jié)果以及運行要求盡量設置狀態(tài)標志，以便查 ` 18 詢，控制與程序判轉(zhuǎn)。 (5) 調(diào)試修改后，還應規(guī)范化 ，以利于交流，借鑒，為模塊化，標準化打下基礎(chǔ)。 (6) 做好抗干擾設計，這是計算機應用系統(tǒng)提高可靠性的有力措施。 (7) 設置自診斷程序，系統(tǒng)工作前先運行自診斷程序，檢查系統(tǒng)各特征狀態(tài)參數(shù)是否正常，以提高運行的可靠性。 開發(fā)步驟： (1) 確定任務： a) 確定系統(tǒng)的功能，指標，成本 b) 完成期限 (2) 總體設計： a) 調(diào)研 b) 機型選擇 c) 軟硬件任務劃分 I. 硬件開發(fā) 一．繪出線路圖 二．選購元器件 三．組裝 四．調(diào)試硬件 II. 軟件開發(fā) 一．建立數(shù)學模型，確定算法，安排數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 二．設計 ，編制各子程序模塊 三．各子程序進行調(diào)試 四．各子程序連接起來調(diào)試 (3) 樣機聯(lián)調(diào) : a) 軟，硬件結(jié)合起來調(diào)試 b) 找出錯誤，修改軟，硬件 c) 實時仿真，直至滿足設計要求 (4) 產(chǎn)品定型 : a) 形成工藝 b) 編寫技術(shù)文件 ` 19 車速里程表的軟件設計 本軟 件設計的思路是先做流程圖，弄清程序的整體思路，再按模塊進行分塊編寫，一般把子程序放在前面，主函數(shù)放 在后面。 總體設計思路 第一步程序初始化，當沒有產(chǎn)生中斷時，程序 進入處理程序，接著進入顯