【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 有 4 組 8 位的可編程 I/O 口，分別位 P0、 P P P3 口，每個(gè)口有 8 位（ 8 根引腳），共 32 根。 PO 口（ Pin39～ Pin32）： 8 位雙向 I/O 口線(xiàn)，名稱(chēng)為 ～ P1 口（ Pin1～ Pin8）： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口線(xiàn)，名稱(chēng)為 ～ P2 口（ Pin21～ Pin28）： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口線(xiàn)，名稱(chēng)為 ～ P3 口（ Pin10～ Pin17）： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口線(xiàn)，名稱(chēng)為 ～ 電子科技大學(xué)成都學(xué)院課程設(shè)計(jì) 8 主要功能 表 22 STC89C52 主要功能 主要功能特性 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 8K 可反復(fù)擦 寫(xiě) Flash ROM 32 個(gè)雙向 I/O 口 256x8bit 內(nèi)部 RAM 3 個(gè) 16 位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷 時(shí)鐘頻率 024MHz 2 個(gè)串行中斷 可編程 UART 串行通道 2 個(gè)外部中斷源 共 6 個(gè)中斷源 2 個(gè)讀寫(xiě)中斷口線(xiàn) 3 級(jí)加密位 低功耗空閑和掉電模式 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 第 3 章 控制芯片的介紹 9 第 3 章 控制芯片介紹 STC89C52 單片機(jī)的外型如圖所示 ： 圖 31STC 外形 STC89C52單片機(jī)簡(jiǎn)介 控制 STC89C52 是一種低功耗 ， 高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。在 單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) Flash， 512 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線(xiàn)， 看門(mén)狗定時(shí)器 ，內(nèi)置 4KB EEPROM， MAX810 復(fù)位電路，三個(gè) 16 位 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量 2 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。另外 STC89X52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件 可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率 35Mhz， 6T/12T可選。 和 atmel的對(duì)比 STC89C52RC 單片機(jī) : 8K字節(jié)程序存儲(chǔ)空間； 512字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間； 內(nèi)帶 4K字節(jié) EEPROM存儲(chǔ)空間 。 電子科技大學(xué)成都學(xué)院課程設(shè)計(jì) 10 可直接使用串口下載； AT89S52 單片機(jī) : 8K 字節(jié)程序存儲(chǔ)空間； 256 字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間； 沒(méi)有內(nèi)帶 EEPROM 存儲(chǔ)空間 。 圖 32 STC89C52 引腳標(biāo)注 單片機(jī)廣泛用于工業(yè)控制、智能儀器儀 表、計(jì)算機(jī)設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)、通信領(lǐng)域、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、軍用設(shè)備等各個(gè)方面。對(duì)于單片機(jī)這樣的集成電路，要設(shè)計(jì)讓它完成一個(gè)特定的工作任務(wù)，除完成設(shè)計(jì)相關(guān)的硬件電路外，還要設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制軟件，才能使整個(gè)電路按照設(shè)計(jì)要求自動(dòng)地進(jìn)行工作。所以，電子電路學(xué)習(xí)到單片機(jī)這個(gè)知識(shí)層次時(shí)，除要學(xué)習(xí)相關(guān)硬件知識(shí)，還學(xué)習(xí)相關(guān)軟件設(shè)計(jì)知識(shí)，才能對(duì)單片機(jī)進(jìn)行控制和應(yīng)用。單片機(jī)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，是利用硬件和軟件的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由于單片機(jī)的功能強(qiáng)大，充分理解各引腳功能，靈活編寫(xiě)控制程序去控制引腳功能，完成各種需要的設(shè)計(jì)。 第 4章 單片機(jī)最小系統(tǒng) 11 第 4 章 單片機(jī)最小系統(tǒng) 單片機(jī)最小系統(tǒng)就是能讓單片機(jī)工作起來(lái)的一個(gè)最基本的組成電路。如圖所示的電路就是由 AT89S51 組成的最小單片機(jī)系統(tǒng)。以單片機(jī) AT89S51 為核心，AT89S51 的 1 19 引腳外接石英晶體振蕩電路， 9 引腳外接 S1 R C1 組成的復(fù)位電路， 20腳接地， 31腳接電源 Vcc，就構(gòu)成了 AT89S51的最小系統(tǒng) 單片機(jī)部分 圖 41 單片機(jī)最小系統(tǒng) 單片機(jī)與 PC 機(jī)接口部分 . 電子科技大學(xué)成都學(xué)院課程設(shè)計(jì) 12 圖 42PL2303 外形 PL2303 的高兼容驅(qū)動(dòng)可在大多 操作系統(tǒng) 上模擬成傳統(tǒng) COM 端口 ,并允許基于 COM 端口應(yīng)用可方便地轉(zhuǎn)換成 USB 接口應(yīng)用，通訊波特率高達(dá) 6 Mb/s。在工作模式和休眠模式時(shí)都具有功耗低，是嵌入式系統(tǒng)手持設(shè)備的理想選擇。該器件具有以下特征：完全兼容 協(xié)議；可調(diào)節(jié)的 3～ 5 V 輸出電壓，滿(mǎn)足 3V、 和 5V 不同應(yīng)用需求； 支持完整的 RS232 接口 ，可編程設(shè)置的波特率： 75b/s～ 6 Mb/s，并為外部串行接口提供電源； 512 字節(jié)可調(diào)的雙向數(shù)據(jù)緩存；支持默認(rèn)的 ROM 和外部 EEPROM 存儲(chǔ)設(shè)備配置信息 ,具有 I2C 總線(xiàn)接口 , 支 持 從 外 部 MODEM 信號(hào)遠(yuǎn)程喚醒；支持Windows98,Windows2022,WindowsXP,Windows Vista,Windows7 等操作系統(tǒng)；28 引腳的 SOIC 封裝 . 圖 43 PL2303 第 5章 系統(tǒng)功能 13 第 5 章 系統(tǒng)功能 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 此次實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)的電子秒表可以實(shí)現(xiàn)用開(kāi)關(guān) K1 實(shí)現(xiàn)秒表的啟動(dòng)，用開(kāi)關(guān) K2 實(shí)現(xiàn)秒表的數(shù)據(jù)保存，用開(kāi)關(guān) K3 實(shí)現(xiàn)秒表的數(shù)據(jù)的翻頁(yè)查看，用開(kāi)關(guān) K4 實(shí)現(xiàn)秒表的停止；將數(shù)據(jù)顯示在數(shù)碼管上，供使用者數(shù)取。 上述功能主要涉及到單片機(jī)定時(shí)器、鍵盤(pán)和 LED 的使用方法 . 此設(shè)計(jì)采用AT89C51 單片機(jī)為核心控制元件，結(jié)合數(shù)碼管、三極管等器件構(gòu)成一個(gè)顯示值達(dá) 的電子秒表。利用了單片機(jī)的延時(shí)電路、按鍵復(fù)位電路、定時(shí)中斷等電路，實(shí)現(xiàn)了電子秒表的啟動(dòng)、保存、翻 頁(yè)查看、停止的功能和數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示的功能。 元件清單 表 51 元件清單 元件名 數(shù)量 Stc89c52 1 四 段數(shù)碼管 1 PNP 三極管 4 10K 電阻 5 無(wú)極性電容（ 30PF） 2 電解電容 1 整流二極管 4 按鍵 5 12M 晶振 1 電源插座 1 下載線(xiàn) 1 電子科技大學(xué)成都學(xué)院課程設(shè)計(jì) 14 第 6 章 電路設(shè)計(jì) 在本課程設(shè)計(jì)中，我們定義了 5 組 static 的靜態(tài)變量，所謂的靜態(tài)變量也就是儲(chǔ)存在靜態(tài)儲(chǔ)存區(qū)內(nèi)的變量。 Static 的作用有三條： 的默認(rèn)初始化為 0 我們主要利用了 static 的 兩個(gè)作用定義了如下 5 組靜態(tài)變量： static int b, num,num1,num2,num3,num4。 static int num_1,num1_1,num2_1,num3_1,num4_1。 static int num_2,num1_2,num2_2,num3_2,num4_2。 static int num_3,num1_3,num2_3,num3_3,num4_3。 static int num_4,num1_4,num2_4,num3_4,num4_4。 這樣保證了最近五次記錄的數(shù)據(jù)在不掉電的情況下，程序?qū)?huì)進(jìn)行自動(dòng)保存在靜態(tài)儲(chǔ)存區(qū)內(nèi)，方便我們可以隨時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)的讀取操作。 以上就是本次課程設(shè)計(jì)主要的控制電路及程序?qū)崿F(xiàn)方式，以最簡(jiǎn)單最精確的控制方式，不僅滿(mǎn)足了課程設(shè)計(jì)的基本要求并且還擴(kuò)展了多個(gè)功能。這也許就是我們預(yù)想中最好的結(jié)果。 第 6 章 電路設(shè)計(jì) 15 圖 61 實(shí)現(xiàn)流程框圖 電子科技大學(xué)成都學(xué)院課程設(shè)計(jì) 16 第 7 章 模塊框圖 本次實(shí)訓(xùn)電子秒表所使用到的模塊： 按鍵模塊 K1： start 啟動(dòng) ， stop 停止 ， K2：清零， K3： 查看分組計(jì)時(shí) ；將三個(gè)按鍵與、 、 。通過(guò)掃描按鍵，讀取按鍵實(shí)現(xiàn)三個(gè)功能的控制。 圖 71 按鍵框圖 一般情況下，一個(gè)按鍵按下的時(shí)候，總是在按下的時(shí)刻存在著一定的干擾信號(hào)，按下之后就基本上進(jìn)入了穩(wěn)定的狀態(tài)。具體的一個(gè)按鍵從按下到釋放的全過(guò)程的信號(hào)圖如上圖所示： 圖 72按鍵過(guò)程信號(hào) 從圖中可以看出，我們?cè)诔绦蛟O(shè)計(jì)時(shí)，從按鍵被識(shí)別按下之后，延時(shí) 5ms 以第 7 章 模塊框圖 17 上 ，從而避開(kāi)了干擾信號(hào)區(qū)域，我們?cè)賮?lái)檢測(cè)一次，看按鍵是否真得已經(jīng)按下，若真得已經(jīng)按下，這時(shí)肯定輸出為低 電平，若這時(shí)檢測(cè)到的是高電平，證明剛才是由于干擾信號(hào)引起的誤觸發(fā)， CPU 就認(rèn)為是誤觸發(fā)信號(hào)而舍棄這次的按鍵識(shí)別過(guò)程。從而提高了系統(tǒng)的可靠性。 查詢(xún)方式案件實(shí)驗(yàn)（配套試驗(yàn)四部分程序） /******************************************************************** * 名稱(chēng) : Delay() * 功能 : 實(shí)現(xiàn)按鍵功能，當(dāng)按鍵按下時(shí)，相應(yīng)的 LED亮滅交替 * 輸入 : 無(wú) * 輸出 : 無(wú) ********************************************************************/ void KEY() { if(KEY1==0 || KEY2==0 || KEY3==0) { Delay(2)。 //20毫秒軟件防抖 if(KEY1==0 || KEY2==0 || KEY3==0) { if(KEY1 == 0) { LED1 = ~ LED1。 //LED顯示取反 } else if(KEY2 == 0) { LED2 = ~ LED2。 } else { LED3 = ~ LED3。 } } Delay(50)。 //延時(shí) } } 時(shí)鐘模塊 單片機(jī)必須在時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下才能工作 .在單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)時(shí)鐘振蕩電路 ,只電子科技大學(xué)成都學(xué)院課程設(shè)計(jì) 18 需要外接一個(gè)振蕩源就能產(chǎn)生一定的時(shí)鐘信號(hào)送到單片機(jī)內(nèi)部的各個(gè)單元 , 外接晶體以及電容 C1 和 C2 構(gòu)成并聯(lián)諧振電路接在放大器的反饋回路中，決定單片機(jī)的工作速度。 一般選用 12MHz石英晶體振蕩器。此電路在加電大約延遲 10ms后振蕩器起振 ,在 XTAL2 引腳產(chǎn)生幅度為 3V 左右的正弦波時(shí)鐘信號(hào) ,其振蕩頻率主要由石英晶振的頻率確定。電路中兩個(gè)電容 C1,C2 的作用有兩 個(gè) :一是幫助振蕩器起振 。二是對(duì)振蕩器的頻率進(jìn)行微調(diào)。電容的大小會(huì)影響振蕩器頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性，晶體頻率可在 1. 2MHz～ 12MHz 之間任選，電