【文章內(nèi)容簡介】 OC 上升沿產(chǎn)生中斷請求，而不是靠高電平產(chǎn)生中斷請求。 時鐘系統(tǒng) 利用芯片內(nèi)部振蕩電路，在 XTAL XTAL2 引腳上外接定時元件，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 輸出時鐘信號。 振蕩晶體選擇 12MHz。電容只無嚴格要求，但電容取值對振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小、振蕩 電路起振速度有少許影響， C1 和 C2 可在 20100pF 取值，但在， 6070pF 時振蕩器有較高的頻率穩(wěn)定性。 圖 35 內(nèi)部時鐘電路 復(fù)位電路 復(fù)位電路通常采用上電自動復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。本次設(shè)計采用按鍵復(fù)位電路。按鍵復(fù)位電路是在按鍵瞬間接地來實現(xiàn)的，其電路如圖 36 所示。按下復(fù)位按鈕后，電源對按鍵 RESET 端維持兩個機器周期的高電平實現(xiàn)復(fù)位的。 微機測控系統(tǒng)課程設(shè)計 12 圖 36 復(fù)位 電路 MPX4115 壓力傳感器 MPX4115 系列壓電電阻傳感器是一個硅壓力傳感器。這個傳感器結(jié)合了高 級的微電機技術(shù)，薄膜鍍金屬。還能為高水準模擬輸出信號提供一個均衡壓力。在 0℃ 85℃的溫度下誤差不超過 %，溫度補償是 40℃ 125℃。 圖 37 壓力傳感器 液晶顯示器 LM061L LM016L 液晶模塊采用 HD44780 控制器， hd44780 具有簡單而功能較強的指令集，可以實現(xiàn)字符移動，閃爍等功能， LM016L 與單片機 MCU 通訊可采用 8 位或 4 位并行傳輸兩種方式， hd44780 控制器由兩個 8位寄存器，指令寄存器（ IR）和數(shù)據(jù)寄存器（ DR）忙標志（ BF），顯示數(shù) RAM（ DDRAM），字符發(fā)生 器 ROMA（ CGOROM）字符發(fā)生器 RAM（ CGRAM），地址計數(shù)器 RAM(AC)。 IR 用于寄存指令碼，只能寫入不能讀出， DR 用于寄存數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)由內(nèi)部操作自動寫入 DDRAM 和 CGRAM,或者暫存從 DDRAM 和 CGRAM 讀出的數(shù)據(jù)， BF 為 1時，液晶模塊處于內(nèi)部模式，不響應(yīng)外部操作指令和接受數(shù)據(jù)， DDTAM 用來存儲顯示的字符，能存儲 80 個字符碼， CGROM 由 8 位字符碼生成 5*7 點陣字符 160 中和 5*10 點陣字符 32 微機測控系統(tǒng)課程設(shè)計 13 種 .8 位字符編碼和字符的對應(yīng)關(guān)系， CGRAM 是為用戶編寫特殊字符留用的，它的容量僅64 字節(jié)，可以 自定義 8 個 5*7 點陣字符或者 4 個 5*10 點陣字符， AC 可以存儲 DDRAM 和CGRAM 的地址，如果地址碼隨指令寫入 IR,則 IR 自動把地址碼裝入 AC，同時選擇 DDRAM或 CGRAM 但愿， LM016L 液晶模塊的引腳功能如下表所示： 圖 38 LM061L 引腳圖 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 Proteus 軟件環(huán)境介紹 本系統(tǒng)的硬件設(shè)計首先是在 Proteus 軟件環(huán)境中仿真實現(xiàn)的。 Proteus 軟件是來自英國 Labcenter electronics 公司的 EDA 工具軟件， Proteus 軟件有十多年的歷史，在全球廣泛使用，除了具有和其它 EDA 工具一樣的原理布圖、 PCB 自動或人工布線及電路仿真的功能外，其革命性的功能 是，它的電路仿真是互動的。針對微處理器的應(yīng)用，還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，并實現(xiàn)軟件源碼級的實時調(diào)試。如果有顯示及輸出，配合系統(tǒng)配置的虛擬儀器如示波器、邏輯分析儀等，還能看到運行后輸入輸出的效果。Proteus 建立了完備的電子設(shè)計開發(fā)環(huán)境，尤其重要的是 Proteus Lite 可以完全免費，也可以花微不足道的費用注冊達到更好的效果。 Proteus 是目前最好的模擬單片機外圍器件的工具?？梢苑抡?51系列、 AVR、 PIC 等常用的 MCU 及其外圍電路（如 LCD， RAM， ROM，鍵盤，馬達， LED， AD/DA，部分 SPI 器件，部分 IIC 器件 ...）。其實 Proteus 與 multisim 比較類似，只不過它可以仿真 MCU，當(dāng)然，軟件仿真精度有限，而且不可能所有的器件都找得到相應(yīng)的仿真模型，用開發(fā)板和仿真器當(dāng)然是最好選擇，可是初學(xué)者擁有它們的可能性比較小。當(dāng)然，硬件實踐還是必不可少的。在沒有硬件的情況下， Proteus能像 pspice 仿真模擬 /數(shù)字電路那樣仿真 MCU及外圍電路。另外，即使有硬件，在程序編寫早期用軟件仿真一下也是很有必要的。 Proteus 軟件主要具有以下幾個方面的特點： 微機測控系統(tǒng)課程設(shè)計 14 1） 設(shè)計和仿真軟件 Proteus 是一個很有用的工具，它可以幫助學(xué)生和專業(yè)人士提高他們的模擬和數(shù)字電路的設(shè)計能力。 2） 它允許對電路設(shè)計采用圖形環(huán)境，在這種環(huán)境中，可以使用一個特定符號來代替元器件，并完成不會對真實電路造成任何損害的電路仿真操作。 3） 它可以仿真儀表以及可描述在仿真過程中所獲得的信號的圖表。 4） 它可以仿真目前流行的單片機，如 PICS, ATMELAVR, MOTOROLA, 8051 等。 5） 在設(shè)計綜合性方案中 ,還可以利用 ARES 開發(fā)印制電路板。 KeilμVision 軟件環(huán)境介紹 Keil C51 是 美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機 C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。 Keil 提供了包括 C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部分組合在一起。運行 Keil 軟件需要 WIN9 NT、 WIN20 WINXP 等操作系統(tǒng)。如果你使用 C 語言 編程，那么 Keil 幾乎就是你的不二之選，即使不使用 C語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強大的軟件仿真調(diào)試工具也會令你事半功倍。 Keil 公司是一家業(yè)界領(lǐng)先的微控制器（ MCU）軟件開發(fā)工具的獨立供應(yīng)商。 Keil 公司由兩家私人公司聯(lián)合運營，分別是德國慕尼黑的 Keil Elektronik GmbH 和美國德克薩斯的 Keil Software Inc。 Keil 公司制造和銷售種類廣泛的開發(fā)工具，包括 ANSI C 編譯器、宏匯編程序、調(diào)試器、連接器、庫管理器、固件和實時操作系統(tǒng)核心 (realtime kernel)。有超過 10 萬名微控制器開發(fā)人員在使用這種得到業(yè)界認可的解決方案。其 Keil C51編譯器自 1988年引入市場以來成為事實上的行業(yè)標準，并支持超過 500 種 8051變種。 Keil 公司在 2020 年被 ARM 公司收購。其兩家公司分別更名為 ARM Germany GmbH和 ARM Inc和。 Keil 公司首席執(zhí)行官 Reinhard Keil 表示： “ 作為 ARM Connected Community 中的一員， Keil 和 ARM 保持著長期的良好關(guān)系。通過這次收購，我們將能更好地向高速發(fā)展的 32 位微控制器市場提供 完整的解決方案，同時繼續(xù)在 uVision 環(huán)境下支持我們的 8051和 C16x 編譯器。 ” C51 工具包的整體結(jié)構(gòu)， uVision 與 Ishell 分別是 C51 for Windows 和 for Dos 的集成開發(fā)環(huán)境 (IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。開發(fā)人員可用 IDE 本身或其它編輯器編輯 C 或匯編源文件。然后分別由 C51 及 C51 編譯器編譯生成目標文件 (.OBJ)。目標文件可由 LIB51 創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng) L51 連接 微機測控系統(tǒng)課程設(shè)計 15 定位生成絕對目標文件 (.ABS)。 ABS 文件由 OH51 轉(zhuǎn)換成標 準的 Hex 文件，以供調(diào)試器dScope51或 tScope51使用進行源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標板進行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如 EPROM 中。 Protel 軟件介紹 Protel 印制板設(shè)計軟件包是澳大利亞 Protel Technology 公司與 1990 年推出的電子CAD 產(chǎn)品，具有方便、易學(xué)、實用、快速以及高速度、高步通率的特點。它采用了分層次下拉窗口菜單結(jié)構(gòu)形式，用戶基本上不需要記背太多的鍵盤命令，用鼠標點擊菜單命令就能操作， Protel 有著很高的自動布線布通率。布通率是電子產(chǎn) CAD 產(chǎn)品的一項重要指標，它反映電子元件在電路圖中連接關(guān)系有多少能在印刷版圖中實現(xiàn)。在設(shè)計常用的單、雙面印制板時只要選擇適當(dāng)?shù)脑季趾筒季€策略方法， Protel 就可以輕易的達到 98%100%的布通率。對于極少數(shù)不能布通的定方， Protel 可以用飛線指示出來，引導(dǎo)用戶用手工方法連通。另外， Protel 有強大的宏命令設(shè)置功能，利用宏命令功能多定義的熱鍵可以大大提高操作速度。 Protel 已成為印制板設(shè)計加工方面的工業(yè)標準。據(jù)初步統(tǒng)計 Protel 在 CAD 的市場占有率達 95%，成為電子產(chǎn)品制造業(yè)界的首選 CAD 軟件。 程序流程圖 （ 1）主程序流程圖