【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 8 字節(jié)內(nèi)部 RAM 7. 32 個(gè)可編程 I/O 口線 8. 3 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 9. 8 個(gè)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(biāo)準(zhǔn)功能： 8K 字節(jié) Flash 閃速存儲(chǔ)器， 256 字節(jié)內(nèi)部 RAM， 32個(gè) I/O 口線， 3 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)， 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(shí) /計(jì)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(gè)硬件復(fù)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(shí)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(gè)中斷向量：兩個(gè)外中斷（ INT0 和 INT1）， 3個(gè)定時(shí)器中斷（定時(shí)器 0， 1， 2）和串行口中斷。所有這些中斷源可通過(guò)分別設(shè)置專用寄存器 IE 的置位或清 0 來(lái)控制每一個(gè)中斷的允許或禁止。 IE也有一個(gè)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(chǔ)陣列寫入一個(gè)字節(jié)或每寫入一個(gè)程序加密位，加入一 個(gè)ALE/PROG 編程脈沖。每個(gè)字節(jié)寫入周期是自身定時(shí)的，通常約為 。重復(fù) 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(chǔ)藏溫度： 65℃ to +150℃ 任一引腳對(duì)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(shè)計(jì)，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(chǔ)電路，時(shí)鐘電路， LED顯示模塊及 74LS07 驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成。 霍爾傳感器電路 霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場(chǎng)傳感器霍爾效應(yīng)是磁電效應(yīng)的一種，這一現(xiàn)象是霍爾（ ， 1855— 1938）于 1879年在研究金屬的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)時(shí)發(fā)現(xiàn)的。 ` 10 后來(lái)發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體、導(dǎo)電流體等也有這種效應(yīng)，而半導(dǎo)體的霍爾效應(yīng)比金屬?gòu)?qiáng)得多，利用這現(xiàn)象制成的各種霍爾元件，廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)及信息處理等方面?；魻栃?yīng)是研究半導(dǎo)體材料性能的基本方法。通過(guò)霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的霍爾系數(shù)，能夠判斷半導(dǎo)體材料的導(dǎo)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(dǎo)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(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng) ， 則在垂直于電流和磁場(chǎng)的方向上，將產(chǎn)生電勢(shì)差為 UH 的霍爾電壓。 根據(jù)霍爾效應(yīng)，人們用半導(dǎo)體材料制成的元件叫霍爾元件。它具有對(duì)磁場(chǎng)敏感、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、頻率響應(yīng)寬、輸出電壓變化大和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，因此，在測(cè)量、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用 ，原理圖如圖 。 4特點(diǎn) 1 內(nèi)置斬波放大器 2 可選范圍廣，支持各種應(yīng)用 ： 檢測(cè) 兩極、檢測(cè) S極、檢測(cè) N 極 (*1)、動(dòng)態(tài) “L” 、動(dòng)態(tài) “H”(*1) 、 Nch 開(kāi)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(wú)鉛產(chǎn)品 ` 11 標(biāo)準(zhǔn)電路 圖 本設(shè)計(jì)中輪子轉(zhuǎn)一圈霍爾傳感器發(fā)送八個(gè)脈沖。 定時(shí)計(jì)數(shù)器電路 圖 從定時(shí)計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)圖 8位寄存器一共有 6個(gè)。其中 16 位的定時(shí)計(jì)數(shù)器分別由兩個(gè) 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(gè) 16位的計(jì)數(shù)器外，在定時(shí)器中還有兩 個(gè)特殊功能寄存器，一個(gè)是八位定時(shí)器方式寄存器 TMOD，另一個(gè)是八位定時(shí)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(shè)計(jì)中 TMOD=0x01，定時(shí)器 0為定時(shí)、方式一（ 16 為計(jì)數(shù)器）。 TCON 控制定 時(shí)器的啟、停標(biāo)志定時(shí)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(shè)計(jì)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(dāng)?shù)谝粋€(gè)機(jī)器周期采樣到 INT1 為低電平時(shí)，則 IE1 置 1。 IE1=1,表示外部中斷 1 正在向 CPU 申請(qǐng)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(gè)，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(jí)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(shè)計(jì)中： EA = 1，開(kāi)總中斷 ； EX0 = 1，允許外中斷 0 中斷。 ET0 = 1，允許T0中斷。 中斷請(qǐng)求標(biāo)志寄存器 TCON 中的中斷標(biāo)志 ` 13 TCON 為定時(shí)器 T0 和 T1 的控制寄存器，同時(shí)也鎖存 T0、 T1 的溢出中斷標(biāo)志位及外部中斷 INT0、 INT1 的中斷標(biāo)志等 TF1 TF0 IE1 IT1 IE0 IT0 本設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)中： PX0 = 1, 外部中斷 0 為高優(yōu)先級(jí)中斷。 74HC573 驅(qū)動(dòng)器 SL74HC573 跟 LS/AL573 的管腳一樣。 如下圖 器件的輸入是和標(biāo)準(zhǔn) CMOS 輸出兼容的；加上拉電阻，他們能和 LS/ALSTTL 輸出兼容。當(dāng)鎖存使能端為高時(shí)，這些器件的鎖存對(duì)于數(shù)據(jù)是透明的（也就是說(shuō)輸出同步）。當(dāng)鎖存使能變低時(shí)，符合建立時(shí)間和保持時(shí)間的數(shù)據(jù)會(huì)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(shè)計(jì)中 通過(guò)控制 74HC573 的打開(kāi)和關(guān)閉 來(lái)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(dòng)態(tài)顯示，用 74HC573 驅(qū)動(dòng)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(yáng)極型。 圖 圖 OC門驅(qū)動(dòng)器用 573， 573 即 TTL 集電極開(kāi)路六正相高壓驅(qū)動(dòng)器 .當(dāng) 7407 輸出低電 ` 16 平時(shí)，沒(méi)有電流流過(guò) LED，當(dāng) 5737 輸出為開(kāi)路狀態(tài)時(shí)，電流經(jīng) 100? 限流電阻流入 LED顯示器，每個(gè)七段 LED 的公共端都接一個(gè) 7407 驅(qū)動(dòng)器 。 本設(shè)計(jì)中采用 7SEGMPX8CCBLUE 八位共陰極數(shù)碼管（藍(lán)色），顯示速度和路程數(shù)據(jù)。 ` 17 第 3 章 軟件的設(shè)計(jì) 普遍系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 一個(gè)完整的單片機(jī)系統(tǒng)，包括軟硬件兩個(gè)方面。硬件是系統(tǒng)可靠運(yùn)行的“載體”，是基礎(chǔ)，而軟件則是使“載體”產(chǎn)生動(dòng) 力的發(fā)電機(jī)，二者相輔相成，缺一不可。從設(shè)計(jì)者的角度出發(fā)，一個(gè)硬件電路的設(shè)計(jì)過(guò)程往往就是設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)不斷積累的過(guò)程。 總體設(shè)計(jì)流程 : 在設(shè)計(jì)硬件電路時(shí)： 一般的流程是： (1) 器件選擇（包括單片機(jī)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(cuò) (5) 硬件電路調(diào)試完畢 只有在硬件平臺(tái)建立之后才能更好進(jìn)入軟件系統(tǒng)的調(diào)試。 在進(jìn)行軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者首先要建立完整，總體的概念，一個(gè)完整的軟件系統(tǒng)是由各個(gè)功能模塊組成的。程序設(shè)計(jì)者要時(shí)刻牢記如何將那些獨(dú)立，分散的子程序模塊 通過(guò)主程序連接起來(lái)，并最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo)功能。 單片機(jī)應(yīng)用軟件的一般設(shè)計(jì) 應(yīng)用軟件應(yīng)在硬件電路的支持下能可靠地實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的各種功能。它應(yīng)具有下列特點(diǎn) ]2[ ： (1) 結(jié)構(gòu)清晰，簡(jiǎn)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(chǔ)區(qū)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(yùn)行狀態(tài)，運(yùn)行結(jié)果以及運(yùn)行要求盡量設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志，以便查 ` 18 詢，控制與程序判轉(zhuǎn)。 (5) 調(diào)試修改后，還應(yīng)規(guī)范化 ，以利于交流，借鑒，為模塊化，標(biāo)準(zhǔn)化打下基礎(chǔ)。 (6) 做好抗干擾設(shè)計(jì)，這是計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)提高可靠性的有力措施。 (7) 設(shè)置自診斷程序，系統(tǒng)工作前先運(yùn)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(yùn)行的可靠性。 開(kāi)發(fā)步驟： (1) 確定任務(wù)： a) 確定系統(tǒng)的功能，指標(biāo)，成本 b) 完成期限 (2) 總體設(shè)計(jì)： a) 調(diào)研 b) 機(jī)型選擇 c) 軟硬件任務(wù)劃分 I. 硬件開(kāi)發(fā) 一．繪出線路圖 二．選購(gòu)元器件 三．組裝 四．調(diào)試硬件 II. 軟件開(kāi)發(fā) 一．建立數(shù)學(xué)模型，確定算法，安排數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 二．設(shè)計(jì) ，編制各子程序模塊 三．各子程序進(jìn)行調(diào)試 四．各子程序連接起來(lái)調(diào)試 (3) 樣機(jī)聯(lián)調(diào) : a) 軟，硬件結(jié)合起來(lái)調(diào)試 b) 找出錯(cuò)誤，修改軟，硬件 c) 實(shí)時(shí)仿真，直至滿足設(shè)計(jì)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(shè)計(jì) 本軟 件設(shè)計(jì)的思路是先做流程圖，弄清程序的整體思路，再按模塊進(jìn)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(shè)計(jì)思路 第一步程序初始化，當(dāng)沒(méi)有產(chǎn)生中斷時(shí)，程序 進(jìn)入處理程序，接著進(jìn)入顯示程序；當(dāng)產(chǎn)生中