【文章內(nèi)容簡介】 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。對端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。 Flash 編程和程序校驗期間，P1 接收低 8 位地址。 表 22 P1端口引腳的第二功能 端口引腳 第二功 能 MOSI（用于 ISP 編程） MISO（用于 ISP 編程） SCK (用于 ISP 編程 ) P2 口： P2 是 一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。對端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。 在訪問外部程序存儲器或 16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX @DPTR成都電子機械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計） （ 基于單片機 AT89S51 電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 ） 8 指令）時， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 MOVX @Ri 指令）時， P2 口 線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中 P2 寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不改變。 Flash 編程或校驗時， P2 亦接收高位地址和其它控制信號。 P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/Ｏ口。 P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。對 P3 口寫入“ 1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端時，被外部拉低的 P3 口將用作上拉電阻輸出電流。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能。 表 23 P3端口引腳的第二功能 端口引腳 第二功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外中斷 0） /INT1（外中斷 1） T0 (定時／計數(shù)器 0) T1 (定時／計數(shù)器 1) /WR (外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 ) /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時， RST 引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復(fù)位。 WDT 溢出將使該引腳輸出高電平，設(shè)置 SFR AUXR 的 DISRTO 位（地址 8EH）可打開或關(guān)閉該功能。 DISRTO 位缺省為 RESET 輸出高電平打開狀態(tài)。 ALE/ （ /PROG）：當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。對 Flash 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ /PROG）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令 ALE 才會被激活。此外，該引腳會被拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 無效。 /PSEN：程序存儲允許（ /PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng)AT89S51 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖。當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，沒有兩次有效的 /PSEN 信號。 EA/VPP：外部訪問允許。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為 0000H—FFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果 加密位 LB1 被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。如 EA 端為高電平（接 Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部成都電子機械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計） （ 基于單片機 AT89S51 電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 ） 9 程序存儲器中的指令。 Flash 存儲器編程時，該引腳加上 +12V 的編程電壓 Vpp。 XTAL1：振蕩器反相放大器及內(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。 第三節(jié) 顯示模塊 顯示電路采用了 1 個 LED 數(shù)碼管 ,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，則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。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。以本設(shè)計共陰式為例，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”。 第四節(jié) 復(fù)位開關(guān)模塊 MCS51 單片機的復(fù)位是靠外部電路實現(xiàn)的。 MCS51 單片機工作之后，只要在它的 RST 引線上加載 10ms 以上的高電平，單片機就能有效地復(fù)位。 MCS51 單片機通常采用上電自動復(fù)位和按鍵復(fù)位兩種方式。 第五節(jié) 振蕩器電路模塊 MCS51 單片機內(nèi)部的振蕩電路是一個增益反相放大器，引線 XTAL1 和XTAL2分別為反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入和來自反向振蕩器的輸出 ，該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。單片機內(nèi)部雖然有振蕩電路，但要形成時鐘，外部還需要附加電路。石英晶體振蕩和陶瓷振蕩均可采用。輸入至內(nèi)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。 51 單片機的時鐘產(chǎn)生方式有兩種，分別為：內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式。利用其內(nèi)部的振蕩電路 XTAL1 和 XTAL2引線上外接定時元件，內(nèi)部振蕩電路便產(chǎn)生自激振蕩，用示波器可以觀察到 XTAL2輸出的時鐘信號。在 MCS51 單片機一般常用內(nèi)部時鐘方式，也就是在 XTAL1 和成都電子機械高等專科學(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計） （ 基于單片機 AT89S51 電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 ） 10 XTAL2 之間連接晶體振蕩器與電容構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器，晶體和電容決定了單片機的工作時間精度為 1 微秒。晶體可在 之間選擇。 MCS51 單片機在通常應(yīng)用情況下，使用振蕩頻率為 6MHZ 的石英晶體，而 12MHZ 頻率的晶體主要是在高速串行通信情況下才使用，在這里我用的是 12MHZ 石英晶體。對電容無嚴(yán)格要求，但它的取值對振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小及振蕩電路起振蕩速度有一點影響。 C1 和 C2 可在 20100PF 之間取值，一般情況取 30PF。外部時鐘方式是把外部振蕩信號源直接接入 XTAL1 或 XTAL2。由于 XTAL2 邏輯電平不是 TTL 的，所以還要接一個上拉電阻。 第六節(jié) 程序下載模塊 該模塊完成的功能是把源程序代碼下載到 AT89S51 芯片中，它需要和微機上的 ISP 下載器軟件配合使用來完成這樣的功能。 ISP 為在線編程接口， J2 為標(biāo)準(zhǔn) 10P JTAG 下載接口。 ISP 在線編程接口為89S51 單片機提供了方便的在線編程方法。使用時將 ISP 下載線一端與 PC 并口相連接，一端與 ISP 接口相連，使用 ISP 下載軟件即可實現(xiàn) MCU 在線編程。 下載線插接說明：兩排十針下載口， 1 號引腳的邊上有一個小方框；下載線的凸口為正方向，凸 口的右側(cè)邊的第一個插孔為 1 號引腳，這一點一定要切記，不然的話程序下載不進去。 成都電子機械高等專科學(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計） （ 基于單片機 AT89S51 電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 ） 11 第七節(jié) 設(shè)計電路及連線 圖 22 電路連接圖 成都電子機械高等專科學(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計） （ 基于單片機 AT89S51 電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 ） 12 第三章 軟件設(shè)計 第一節(jié) 軟件功能描述 此單片機模擬電梯用綠色發(fā)光二極管組成的箭頭來指示電梯當(dāng)前是處于上升狀態(tài)還是下降狀態(tài) ,用數(shù)碼管顯示當(dāng)前是處于哪一層 ,用紅色發(fā)光二極管指示電梯走到哪一層會停 .電源接通后 ,若沒有人按下停止按鍵 ,它就以每層 2 秒的速度一直上下運行 ,若有人按下某一層的停止按鍵 ,它就會在相應(yīng)的那一層停止 4秒鐘 ,并伴有開門和關(guān)門的聲音提示。 第二節(jié) 流程圖設(shè)計 成都電子機械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計） （ 基于單片機 AT89S51 電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 ） 13 圖 31主程序流 該圖為電梯上升時的流程，任意按鍵按下時則進入相應(yīng)的中斷程序，否則一直進行 1 到 8 層按鍵的循環(huán)檢測。電梯下降時則進行 8 到 1 層按鍵的循環(huán)檢測。 成都電子機械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計） （ 基于單片機 AT89S51 電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 ） 14 第三節(jié) 程序設(shè)計 一、程序初始化 TCOUNT EQU 4CH CENG EQU 4DH ORG 0000H LJMP START ORG 000BH LJMP INT0X ORG 0030H 。。初 始化 。。。 START: MOV TMOD,01H MOV TH0,3CH MOV TL0,0B0H 。50MS MOV IE,82H SETB TR0 MOV TCOUNT,4 CLR F0 MOV 20H,0 MOV R0,30H MOV R1,30 QING: MOV @R0,00H INC R0 DJNZ R1,QING 。把 30H到 4DH這 30個單元清 0 MOV P0,06H MOV P3,0F8H 二、主程序調(diào)用 XUN: JB ,ONE LCALL YS10MS JB ,ONE 。判斷一層的停止按鍵是否按下 CLR 。若按下則把對應(yīng)的紅色發(fā)光二極管點亮 ONE: JB ,TWO LCALL YS10MS JB ,TWO 。判斷二層的停止按鍵是否按下 成都電子機械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計） （ 基于單片機 AT89S51 電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 ） 15 CLR 。若按下則把對應(yīng)的紅色發(fā)光二極管點亮 TWO: JB ,THR LCALL YS10MS JB ,THR CLR THR: JB ,FOU LCALL YS10MS JB ,FOU CLR FOU: JB ,FIV LCALL YS10MS JB ,FIV CLR FIV: JB ,SIX LCALL YS10MS JB ,SIX CLR SIX: JB ,SEV LCALL YS10MS JB ,SEV CLR SEV: JB ,XUN LCALL YS10MS JB ,XUN CLR LJMP XUN 三、中斷程序調(diào)用 INT0X: MOV TH0,3CH MOV TL0,0B0H INC TCOUNT MOV A,TCOUNT CJNE A,5,ZHUAN2 。50MS*5=250MS MOV TCOUNT,00H 成都電子機械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計） （ 基于單片機 AT89S51 電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 ） 16 JB F0,ZHUAN LJMP ZHUAN1 ZHUAN: LJMP XIAJIANG ZHUAN1: MOV P3,0F8H 。上升的箭頭 MOV A,CENG CJNE A,00H,SS2 MOV P0,06H 。顯示 JB ,SS1_1 INC 30H MOV A,30H CJNE A,1,SSX1_1 CLR 。一層門開的聲音開 SSX1_1: CJNE A,2,SSX1_2 SETB 。一層門開的聲音關(guān) SSX1_2: CJNE A,16,SSX1_3 CLR 。一層門關(guān)的聲音開 SSX1_3: CJNE