片機(jī)課程設(shè)計(jì)--單片機(jī)60秒計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)與仿真(編輯修改稿)
2025-07-12 22:45 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 第二章 硬件設(shè)計(jì) AT89C51 的芯片概述 AT89C51 是一個(gè)低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫(xiě) 1000 次的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的 AT89C51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方 案。 AT89C 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 其工作電壓在 －５ V,一般我們選用＋ 5V 電壓。 外形及引腳排列如圖2所示 圖 2： 89C51的核心電路框圖 ? 主要特性 與 MCS51 兼容 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 壽命： 1000 寫(xiě) /擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10年 全靜態(tài)工作： 0Hz24MHz 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 1288 位內(nèi)部 RAM 32 可編程 I/O 線 兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 5 個(gè)中斷源 可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 ? 管腳說(shuō)明 (1)電源及時(shí)鐘引腳（ 4個(gè)） Vcc: 電源接入引腳 Vss：接地引腳 XTAL1：晶振震蕩器接入的一個(gè)引腳（采用外部振蕩器時(shí)，此引腳接地） 。 XTAL2:晶體振蕩器的另一個(gè)引腳（采用外部振蕩器時(shí)，此引腳作為外部振蕩器信號(hào)的輸入端）。 （ 2）控制線引腳（ 4個(gè)） RST/Vpd：復(fù)位信號(hào)輸入引腳 /備用電源輸入引腳； ALE：地址鎖存允許信號(hào)輸出引腳 /編程脈沖輸入引腳： EA:內(nèi)外存儲(chǔ)器選擇引腳 /片外 EPROM編程電壓輸入引腳； PSEN：外 部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)輸出引腳。 （ 3）并行 I/O引腳 ：一般 I/O口引腳或數(shù)據(jù) /低位地址總線復(fù)用引腳； ：一般 I/O口引腳； ：一般 I/O口引腳或高位地址總線引腳； ：一般 I/O口引腳或第二功能引腳 ? 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(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào) 的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 LED 數(shù)碼管顯示器概述 本設(shè)計(jì)中采用的是 7SEG– COM – ANODE 型號(hào)數(shù)碼管，它 是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。 實(shí)物如圖 3 所示： 圖 3： 7SEG– COM – ANODE型號(hào)數(shù)碼管 ? 數(shù)碼管的分類(lèi) 數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)發(fā)光二極管單元（多一個(gè)小數(shù)點(diǎn)顯示）；按能顯示多少個(gè) “8” 可分為 1位、2位、 4 位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽(yáng)極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽(yáng)數(shù)碼管是指 將所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極接到一起形成公共陽(yáng)極 (COM)的數(shù)碼管。共陽(yáng)數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極 COM 接到 +5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極 COM 接到地線 GND 上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陽(yáng)極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。 LED數(shù)碼管有兩種連接方法如下： 共陽(yáng)極接法。把發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起構(gòu)成 公共陽(yáng)極，使用時(shí)公共陽(yáng)極接 +5V，每個(gè)發(fā)光二極管的陰極通過(guò)電阻與輸入端相連。 共陰極接法。把發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極，使用時(shí)公共陰極接地。每個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極通過(guò)電阻與輸入端相連。 LED數(shù)碼顯示器的顯示段碼。 為了顯示字符，要為 LED顯示器段碼（或稱(chēng)字形代碼），組成一個(gè) 8字形字符的 7段，再加上 1個(gè)小數(shù)點(diǎn)位，共計(jì) 8段，因此提供給 LED顯示器的顯示段碼為 1個(gè)字節(jié)。各段碼位的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示 .十六進(jìn)制數(shù)及空白字 符與 P的顯示段段碼位 D7 D6 D5 D4 D6 D2 D1 D0 顯示段 pd g f e d e b a 字型 共陽(yáng)極段碼 共陰極段碼 字型 共陽(yáng)極段碼 0 C0H 3FH 9 90H 1 F9H 06H A 88H 2 A4H 5BM B 83H 3 B0H 4FH C C6H 4 99H 66H D A1H 5 92H 6DH E 86H 6 82H 7DH F 84H 7 F8H 07H 空白 FFH 8 80H 7FH P 8CH ? 數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式 數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類(lèi)。 ① 靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱(chēng)直流驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的 I/O 端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如 BCD 碼二 十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用 I/O端口多，如驅(qū)動(dòng) 5 個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要 58 ＝ 40根 I/O 端口來(lái)驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè) 89S51 單片 機(jī)可用的 I/O
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