【文章內容簡介】 FLASH存儲器 壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) 數據保留時間： 10 年 全靜態(tài)工作： 0Hz24MHz 三級程序存儲器鎖定 1288 位內部 RAM 32 可編程 I/O 線 某某某某 7 兩個 16 位 定時器 /計數器 5 個中斷源 可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式 片內振蕩器和時鐘電路 管腳說明 圖 3— 11 引腳圖 VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0 口： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當P0口的管腳第一次寫 1 時，被定義為 高阻 輸入。 P0能夠用于外部程序數據存儲器，它可以被定義為數據 /地址的第八位。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FIASH 進行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。 P1 口： P1 口是一個內部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P1 口管腳寫入 1 后，被內部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。在 FLASH編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。 P2 口： P2 口為一個內部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4個 TTL 門電流，當 P2 口被寫 “1” 時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內部上拉的緣故。 P2 口當用于外部程序存儲器 或 16 位地址外部數據存儲器進行存取時， P2 口輸出地址的高八位。在給出地址 “1” 時，它利用內部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數據存儲器進行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內容。 8 P2口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P3 口： P3 口管腳是 8 個帶內部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL 門電流。當 P3口寫入 “1” 后，它們被內部上拉為高電平，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（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口， 如下表所示： 口管腳 備選功能 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（記時器 0外部輸入） T1（記時器 1外部輸入） /WR（外部數據存儲器寫選通） /RD（外部數據存儲器讀選通） P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些 控制信號。 RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平 時間。 ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數據存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時， ALE只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問外部數據存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現。 /EA/VPP：當 /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內部程序存儲器。注意加密方式 1 時， /EA 將內部鎖定為 RESET；當/EA 端保持高電平時，此間內部程序存儲器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入 。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 某某某某 9 振蕩器特性 XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內振蕩器。 石晶 振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅動器件， XTAL2應不接。有余輸入至內部 時鐘信號 要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 編輯本段 芯片擦除： 整個 PEROM 陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫 “1” 且在任何非空存儲字節(jié)被重復編程以前，該操作必須被執(zhí)行。 此外， AT89C51 設有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條 件下靜態(tài)邏輯，支持兩種 軟件 可選的掉電模式。在閑置模式下， CPU 停止工作。但 RAM，定時器，計數器，串口和中斷系統仍在工作。在掉電模式下，保存 RAM 的內容并且凍結振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復位為止。 電路總體構成 在確定了選用什么型號的單片機后，就要確定在外圍電路，其外圍電路包括電源輸入部分、鍵盤輸入部分、復位部分、晶振部分、顯示部分、報警部分、開 鎖（ LED 提示燈）部分組成，規(guī)矩實際情況鍵盤輸入部分選擇 4*4 矩陣鍵盤，顯示部分選擇 LED 數碼管來顯示，密碼儲存用程序燒入來完成。 本設計是以單片機 AT89c51 為核心，運用豐富的 I/O 口，外接矩陣按鍵 電路 ，實現其數字輸入功能，當每一數字鍵按下，將會顯示在共陽的數碼管上，三極管驅動的蜂蜜器將 相應 發(fā)出按鍵音，如果密碼正確， LED 二極管將 發(fā) 亮，開鎖成功 ，LED 二極管不亮，開鎖不成功 。 其原理圖如圖 32所示： 10 E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 10 / T1P 11 / T2P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10U18 0C 5 2S1S W P BS2S W P BS3S W P BS4S W P BS5S W P BS6S W P BS7S W P BS8S W P BS9S W P BS 10S W P BS 11S W P BS 12S W P BS 13S W P BS 14S W P BS 15S W P BS 16S W P BR12 20 RD1L E DL S 1S P E A K E RR3R E S 2V C CY1C R Y S T A LC1C A PC2C A PS 17S W P BR2R E S 2+ C3C A P A C I T O R P O LV C C V C CV C C12J1C O N 2V C CQ1P N PQ2P N PR4R E S 2R5R E S 2V C CabfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpi9j10D S 1D P Y _7 S E G _D P 圖 3—— 2原理圖 電源部分 密碼鎖主控制部分電源需要用 5V 直流電源供電，本設計直接留出電源端 提供外置電源輸入接口，可以使用外置 5V 穩(wěn)壓直流電源供電，即由外部變壓器所得 。其原理圖如圖 33 所示： 12J1CON2VCC 圖 3—— 3電源 鍵盤輸入部分 由于本設計所用到的鍵盤數量較多而不適合用獨立按鍵式鍵盤。采用的是矩陣式按鍵鍵盤，它由行線和列線組成，也稱行列式鍵盤，按鍵位于行列的交叉點上，密碼鎖的密碼由鍵盤輸入完成，與獨立式按鍵盤相比，要節(jié)省很多 I/O 口。本設計使用的這個 4*4 鍵盤不但能完成密碼的輸入還能作特別功能鍵使用，設置功能等。鍵盤的每個按鍵功能在程序設計中設置。其大體功能（看鍵盤上的標記）及與單片機引腳 接法如下圖 34所示： 某某某某 11 S1S W P BS2S W P BS3S W P BS4S W P BS5S W P BS6S W P BS7S W P BS8S W P BS9S W P BS 1 0S W P BS 1 1S W P BS 1 2S W P BS 1 3S W P BS 1 4S W P BS 1 5S W P BS 1 6S W P B 圖 34矩陣開關 復位部分 單片機復位是使 CPU 和系統中的其他功能部件都處在一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作，例如復位后 PC=0000H,是單片機從第一個單元取指令。無論是在單片機剛開始接上電源時，還是斷電后或者發(fā)生故障后都要復位。在復位接通電源瞬間，電容 C1 上的電壓很小，復位下拉電阻上的期間， P0口為高阻態(tài)， P1P3 口輸出高電平；外部程序存儲器讀選通信號 PSEN 無效。地址鎖存信號 ALE 也為高電平。根據實際情況選擇如圖 3— 5 所示的復位電路。該電路在最簡單的復位電路 下增加了手動復位按鍵，在電壓接近電源電壓，即 RST 為高電平，在電容充電的過程中 RST 端電壓逐漸下降，當 RST 端的電壓小于某一數值后， CPU脫離復位狀態(tài)，由于電容 C1 足夠大，可以保證 RST 高電平有效時間大于 24 個振蕩周期， CPU 能夠可靠復位。增加手動復位按鍵是為了避免死機時無法可靠復位。當復位按鍵按下后電容 C1 通過 R 放電。當電容 c1 放電結束后， RST 端的電位為高電平。由于 RST 為高電平， CPU 處于復位狀態(tài)，松手后，電容 C1 充電， RST端電位下降， CPU 脫離復位狀態(tài)。 S 1 7S W P BR2R ES 2+C3C A P A C I T O R P O LV C C 12 圖 35 復位 晶振部分 AT89C51 引腳 XTAL1 和 XTAL2 與晶體振蕩器及電容 C 按下圖所示方式連接。晶振、電容 C1/C2 及片內與非門構成了電容三點式振蕩器，振蕩信號頻率與晶振頻率及 C C2 的容量有關，但主要由晶振頻率決定，范圍在 0~33MHz 之間，電容 C C2取值范圍在 5~30pF 之間。根據實際情況，本設計中采用 12MHZ 作為系統的外部晶振。電容取值為 30pF。如圖 36所示： 圖 36 晶振 數碼管顯示電路 由于液晶顯示器價格昂貴，而且顯示部分不是本系統的重要部分，因此采用LED 數碼管來顯示器件。由于單片機直接驅動 的直流不夠，數碼管亮度顯得不足，所以加上三極管用以放大電流。在本設計中，采用的共陽數碼管，如圖 37所示： Q1P N PR5R E S 2V C CabfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpi9j10D S 1D P Y _7 S E G _D P 圖 37數碼管顯示 報警部分 報警部分由陶瓷壓電發(fā)聲裝置及外圍電路組成，加電后不發(fā)聲，當按鍵下時，“叮 ” 聲，每按一下，發(fā)一聲，密碼正確時，不發(fā)聲直接開鎖，當密碼輸入某某某某 13 錯誤時，單片機的 因較為低電平，三極管 T3 導通蜂鳴器發(fā)出嗓鳴報警。如圖 38所示： L S 1S P E A K E RR3R E S 2V C CQ2P N PR4R E S 2 圖 38報警 開鎖部分 在本次設計中，基于節(jié)省材料的原則，