【文章內(nèi)容簡介】 完全兼容傳統(tǒng)的 8051單片機， 12時鐘 /機器周期和 6時鐘 /機器周期可任意選擇 ，下面為STC89C52單片機的主要參數(shù)。 1. 增強型 8051 單片機 ， 6 時鐘 /機器周期 和 12 時鐘 /機器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051. 2. 工作電壓： ～ （ 5V 單片機 ） /～ （ 3V 單片機） 6 3. 工作頻率 范圍： 0～ 40MHz，相當(dāng)于普通 8051 的 0～ 80MHz，實際工作 頻率可達48MHz 4. 用戶應(yīng)用程序空間為 8K 字節(jié) 5. 片上集成 512 字節(jié) RAM 6. 通用 I/O 口（ 32 個），復(fù)位后為： P0/P1/P2/P3 是 準(zhǔn)雙向口 /弱上拉， P0 口是漏極開路輸出，作為總線擴展用時，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時，需加上拉電阻。 7. ISP（在系統(tǒng)可編程） /IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用 編程器 ，無 需專用 仿真器 ，可通過串口（ RxD/,TxD/）直接下載用戶程 序，數(shù)秒即可完成一片 8. 具有 EEPROM 功能 9. 具有 看門狗 功能 10. 共 3 個 16 位 定時器 /計數(shù)器。即 定時器 T0、 T T2 11. 外部中斷 4 路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路， Power Down 模式可 由外部中斷低電平觸發(fā) 中斷方式 喚醒 12. 通用異步 串行口 （ UART），還可用定時器 軟件 實現(xiàn)多個 UART 13. 工作溫度范圍： 40～ +85℃ （工業(yè)級） /0～ 75℃ （商業(yè)級） STC89C52單片機 內(nèi)部結(jié)構(gòu) STC89C52 單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu) 框圖如下圖所示， 其中包括中央處理器 MCU、程序存儲器Flash、數(shù)據(jù)存儲器 SRAM、 定時 /計數(shù)器、串口、 I/O口、 EEPROM、看門狗等。 7 圖 STC89C52 單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu) 框圖 MCU控制 電路 設(shè)計 分析 本系統(tǒng)所使用的單片機最小系統(tǒng)原理圖如下圖所示 ，其中包括 STC89C52單片機 、晶振電路、復(fù)位電路、按鍵、上拉電阻、 數(shù)碼管 等。其中本設(shè)計采用的晶振為 ，復(fù)位電路采用上電復(fù)位方式，上拉電阻為 1K 9P排阻， 4個按鍵分別接 P3 P3 P3P35，功能分別為 顯示 模式 切換 、 鬧鐘設(shè)定取消、時間 值設(shè)置加（ +）按鍵、 時間 值減（ ）按鍵。 單片機 P0口 接數(shù)碼管段選端 ， 單片機 P2口接數(shù)碼管 位選端 。 8 12345678RST91011121314151617XTAL218XTAL119VSS202122232425262728PSEN29ALE30EA/VPP313233343536373839VCC40U2STC89C5X1 2ET21 2INT11 2INT21 2ET122pC422pC8Y2R610kVCCP01P02P03P04P05P06P07P00P21P22P23P24P25P26P27P20P10P12P13P14P15P16P17GNDALEGNDP30P31P32P33P34P35P36P37GNDVCC1 2 3 4 5 6 7 8 9R3 1kX8VCC10uFC12P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07P11R5EAPSENGNDC3VCC 圖 單片機 系統(tǒng)原理圖 數(shù)碼管顯示 設(shè)計 分析 數(shù)碼管的工作原理介紹 單片機 I/O 的應(yīng)用最典型的是通過 I/O 口與 7段 LED 數(shù)碼管構(gòu)成顯示電路， 7段 LED數(shù)碼管，在一定形狀的絕緣材料上，利用單只 LED 組合排列成“ 8”字型的數(shù)碼管，分別引出它們的電極，點亮相應(yīng)的點劃來顯示出 09的數(shù)字。 LED數(shù)碼管根據(jù) LED 的接法不同分為共陰和共陽兩類，了解 LED 的這些特性，對編程是很重要的，因為不同類型的數(shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外 ，編程方法 也是不同的。下圖 是共 陰和共陽極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。 9 圖 數(shù)碼管 內(nèi)部原理圖 將多只 LED的陰極連在一起即為共陰式，而將多只 LED的陽極連在一起即為共陽式。以共陰式為例，如把陰極接地，在相應(yīng)段的陽極接上正電源，該段即會發(fā)光。當(dāng)然， LED的電流通常較小，一般均需在回路中接上限流電阻。假如我們將 b和 c段接上正電源，其它端接地或懸空，那么 b和 c段發(fā)光，此時，數(shù)碼管顯示將顯示數(shù)字“ 1”。而將 a、b、 d、 e和 g段都接上正電源，其它引腳懸空，此時數(shù)碼管將顯示“ 2”。其它字符的顯示原理類同。 用單片機驅(qū)動 LED 數(shù)碼管有很多方法，按顯示方式分，有靜態(tài)顯示和動態(tài)（掃描）顯示，按譯碼方式可分硬件譯碼和軟件譯碼之分。靜態(tài)顯示就是顯示驅(qū)動電路具有輸出鎖存功能，單片機將所要顯示的數(shù)據(jù)送出后就不再 控制 LED，直到下一次顯示數(shù)據(jù)需要更新時再傳送一次新數(shù)據(jù)，顯示數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用很少的 CPU時間 ； 動態(tài)顯示需要 CPU時刻對顯示器件進行數(shù)據(jù)刷新，顯示數(shù)據(jù)有閃爍感，占用的 CPU 時間多 。 這兩種顯示方式各有利弊 ：動態(tài)顯示雖然有閃爍感，占用的 CPU 時間較多，但是用的硬件少，能節(jié)省線路板的空間。動態(tài)掃描顯示接口是單片機種應(yīng)用最廣泛的一種顯示方式。其接口電路是把所有的 LED 顯示器的 8 個筆畫段 A～ G、 DP 的同名端連在一起，而每一個數(shù)碼管的 位選端 是各自獨立地受 I/O線控制。 CPU向字段輸出口送出字形碼時，所有顯示器接收到相同的字形碼，但究竟是哪個顯示器亮，則取決于 位選端 ，而這一端由 I/O控制的，可以自行決定何時顯示哪一位 。而所謂動態(tài)掃描就是指我們采用分時的方法，輪流控制各個顯示器的 位選端 ，使各個顯示器輪流點亮。在輪流點亮掃描過程中， 10 每位顯示器的點亮?xí)r間是 極為短暫的，約 1ms左右，但是由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光余暉效應(yīng)，盡管實際上各位顯示器并非同時點亮，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)，不會有閃爍感。 靜態(tài)顯示雖然數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用很少的 CPU時間，但每個顯示單元都需要單獨的顯示驅(qū)動電路，使用的硬件較多 ，但是編程相對于動態(tài)顯示比較簡單，本設(shè)計采用的是靜態(tài)顯示方案。 單片機對 LED 數(shù)碼管的驅(qū)動方法可以分為串行和并行兩種，分別適用于不同的使用場合，兩者的硬件電路和程序區(qū)別也很大。在一般情況下，單片機使用并行驅(qū)動的方式進行 LED 的顯示，并行驅(qū)動的 結(jié)構(gòu)較簡單。 數(shù)碼管的 驅(qū)動電路設(shè)計分析 本設(shè)計數(shù)碼管采用兩個 4位的 共陰 數(shù)碼管組成 8位數(shù)碼管， 采用的上面所說的單片機并行的驅(qū)動方式。段選端接到 P0口，位選端接到 P2口，雖然使用的 IO口比較多，因為本系統(tǒng)的電路不是很復(fù)雜，所有做到了充分利用單片機資源，減少硬件成本。數(shù)碼管電路原理圖如下 圖 。 S1f S2 S4ec DPba g S3dDISP1S1f S2 S4ec DPba g S3dDISP2P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 P20 P21 P22 P23P24 P25 P26 P27 圖 數(shù)碼管內(nèi)部原理圖 DS1302時鐘電路 設(shè)計分析 DS1302芯片介紹 低功耗時鐘芯片 DS1302 可以對年、月、日、時、分、秒進行計時 ， 且具有閏年補償?shù)榷喾N功能。 DS1302 用于數(shù)據(jù)記錄，特別是對某些具有特殊意義的數(shù)據(jù)點的記錄上，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)與出現(xiàn)該數(shù)據(jù)的時間同時記錄。這種記錄對長時間的連續(xù)測控系統(tǒng)結(jié)果的分析以及對異常數(shù)據(jù)出現(xiàn)的原因的查找有重要意義。 （ 1） DS1302 的性能特性 實時時鐘，可對秒、分、時、日、周、月以及帶閏年補償?shù)哪赀M行計數(shù)； 用于高速數(shù)據(jù)暫存的 31 8位 RAM； 11