【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 程。其將通用的微處理器和 Flash 存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的 Flash 存儲(chǔ)器可有效地降低開發(fā)成本。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 4 圖 22 AT89S52 引腳圖 VCC(40 腳 )：供電電壓。 GND(20 腳 )：接地。 P0 口 (32 腳～ 39 腳 )： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 “ 1” 時(shí)，被定義為高阻輸入。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。 P1 口 (1 腳～ 8 腳 )： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P1 口管腳寫入 “ 1” 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電 流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。 P2 口 (21 腳～ 28 腳 )： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫 “1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。在給出地址 “1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2 口輸出其特 殊功能寄存器的內(nèi)容。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3 口 (10 腳～ 17 腳 )： P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè)TTL 門電流。當(dāng) P3 口寫入 “1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3 口也可作為 AT89S52 的一些特殊功能口， P3 口管腳備選功能如下 表 所示： 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 5 表 23 P3口第二功能 引 腳 第 2 功 能 RXD（串行 口 輸入 端 ） TXD（串 行 口 輸出 端 ） /INT0（外部中斷 0 請(qǐng)求輸入端，低電平有效 ） /INT1（外部中斷 1 請(qǐng)求輸入端，低電平有效 ） T0（ 定 時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0 計(jì)數(shù)脈沖輸入端 ） T1（ 定 時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1 計(jì)數(shù)脈沖輸入端 ） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通信號(hào)輸出端，低電平有效） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 信號(hào)輸出端，低電平有效 ） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 RST（ 9 腳）：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG（ 30 腳）：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè) ALE脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX，MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無 效。 /PSEN（ 29 腳）：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 /EA/VPP（ 31 腳）：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000H FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 XTAL1（ 19 腳）：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi) 部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2（ 18 腳）：來自反向振蕩器的輸出。 單片機(jī)的 I/O口擴(kuò)展器件 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 由于單片機(jī)本身只有 4 個(gè) 8 位并行輸入輸出 I/O 接口， 1 個(gè)串行 I/O 接口，非常有限，所以當(dāng) I/O 口不能滿足設(shè)計(jì)需求時(shí)則需要我們進(jìn)行 I/O 口的擴(kuò)展。其擴(kuò)展方法為根據(jù)需要在串行口上外接 1 個(gè)或多個(gè)移位寄存器。 由電路原理圖我們可以看到此次我們單片機(jī) 89S52 的 I/O 口分配如下： P0 口： A/D 轉(zhuǎn)換器 ICL7109 轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)的輸入接口 P1 口：其中 接 +5V 的直流蜂鳴器當(dāng) =0 時(shí)蜂鳴器蜂鳴 接發(fā)光二極管 LED,當(dāng) =1 時(shí)發(fā)光二極管發(fā)光，其和蜂鳴器結(jié)合就是我們所要實(shí)現(xiàn)的聲光報(bào)警。 接排風(fēng)扇的繼電器部分 ～ 作為數(shù)碼管顯示部分的位選 作為 7109 的片選 P2 口我們僅用了 和 作為 7109 的數(shù)據(jù)選通端 P3： （ RXD） 和 （ TXD） 用于 I/O 口的擴(kuò)展 所以很顯然我們要對(duì)單片機(jī)進(jìn)行擴(kuò)展 I/O 口，下圖所示為用串行口擴(kuò)展 I/O 口的電路： 圖 24 I/O口擴(kuò) 展電路 其中芯片 74LS164 為帶清零端的串行輸入并行輸出移位寄存器（ 8 位），其管腳圖和功能表如下 RXD TXD 單片機(jī) DSA DSB 74LS164 CP Q0 Q7 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 7 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 3 1 M a y 20 0 6 S he e t o f F i l e : C : \ P R O G R A M F IL E S \ D E S I G N E X P L O R E R 99 S E \ E X A M P L E S \ M y D e s i g n . d d bD ra w n B y:A1B2QA3QB4QC5QD6GND7C L K8C L R9QE10QF11QG12QH13V C C147 4L S 1 64 圖 25 74LS164 的管腳圖 表 26 74LS164功能表 H=高電平 L=低電平 Ⅹ =任意 ↑ =電平上升 在使用時(shí)將 A,B 并接作為數(shù)據(jù)的串行輸人端 ,CLK 作為時(shí)鐘端。串行輸入時(shí) ，先將數(shù)據(jù)在 A,B 端準(zhǔn)備好，在 CLK 端產(chǎn)一上升沿，則一位數(shù)據(jù)移至最低位 QA。再將下一位數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好后，在 CLK 端產(chǎn)生下一上升沿，則下一位數(shù)據(jù)移至次低位 QB,其余位順次從低位到高位移動(dòng)，這種時(shí)序符合串行器件特性，即把 164 當(dāng)成一典型串行外設(shè)，可以用普通 I/O 口模擬其時(shí)序?qū)?shù)據(jù)移入。 ADC0809的內(nèi)部結(jié)構(gòu) ADC0809 的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)圖 下 圖所示 ： 輸 入 輸 出 CLR CLK A B AQ BQ — HQ L Ⅹ Ⅹ Ⅹ L L L H L Ⅹ Ⅹ QA0 QB0 QH0 H ↑ H H H QAn QGn H ↑ L Ⅹ L QAn QGn H ↑ Ⅹ L L QAn QGn 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 8 圖 27 ADC0809內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) 圖中多路開關(guān)可選通 8 個(gè)模擬通道，允許 8 路模擬量分時(shí)輸入，共用一個(gè) A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換 ，這是一種經(jīng)濟(jì)的多路數(shù)據(jù)采集方法。地址鎖存與譯碼電路完成對(duì) A、 B、 C 3個(gè)地址位進(jìn)行鎖存和譯碼，其譯碼輸出用于通道選擇，其轉(zhuǎn)換結(jié)果通過三態(tài)輸出鎖存器存放、輸出，因此可以直接與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連 。 表 28 為通道選擇表 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 9 ADC0809 芯片為 28 引腳為雙列直插式封裝，其引腳排列見圖 對(duì) ADC0809 主要信號(hào)引腳的功能說明如下： IN7～ IN0——模擬量輸入通道 ALE——地址鎖存允許信號(hào)。對(duì)應(yīng) ALE 上跳沿， A、 B、 C 地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。 START——轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。 START 上升沿時(shí)，復(fù)位 ADC0809； START 下降沿時(shí)啟動(dòng)芯片，開始進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換；在 A/D 轉(zhuǎn)換期間， START 應(yīng)保持低電平。本信號(hào)有時(shí)簡(jiǎn)寫為 ST. A、 B、 C——地址線。通道端口選擇線， A 為低地址， C 為高地址，引腳圖中為 ADDA，ADDB 和 ADDC。其地址狀態(tài)與通道對(duì)應(yīng)關(guān)系見表 CLK——時(shí)鐘信號(hào)。 ADC0809 的內(nèi)部沒有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)由外界提供，因此有時(shí)鐘 信號(hào)引腳。通常使用頻率為 500KHz 的時(shí)鐘信號(hào) EOC——轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。 EOC=0,正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換； EOC=1,轉(zhuǎn)換結(jié)束。使用中該狀態(tài)信號(hào)即可作為查詢的狀態(tài)標(biāo)志，又可作為中斷請(qǐng)求信號(hào)使用。 D7～ D0——數(shù)據(jù)輸出線。為三態(tài)緩沖輸出形式，可以和單片機(jī)的數(shù)據(jù)線直接相連。 D0為最低位， D7 為最高 OE——輸出允許信號(hào)。用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE=0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻； OE=1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。 V cc—— +5V 電源。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 10 V ref——參考電源參考電壓用來與輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行比較 ，作為逐次逼近的基準(zhǔn)。其典型值為 +5V(V ref(+)=+5V, V ref()=5V). ADC0809的接口 電路連接主要涉及兩個(gè)問題 ； 一是 8 路模擬信號(hào)通道的選擇，二是 A/D 轉(zhuǎn)換完成后轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送。 8 路模擬通道選擇 圖 29 ADC0809與 MCS51的連接 如圖所示模擬通道選擇信號(hào) A、 B、 C 分別接最低三位地址 A0、 A A2 即（ 、 、），而地址鎖存 允許信號(hào) ALE由 ，則 8路模擬通道的地址為 0FEF8H～ 0FEFFH.此外，通道地址選擇以 作寫選通信號(hào)。 由于它的價(jià)格便宜、使用簡(jiǎn)單、在電器，特別是家電領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛，空調(diào)、熱水器、冰箱等等。絕大多數(shù)熱水器用的都是數(shù)碼管，其他家電也用液晶屏和熒光屏。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 11 圖 210 ADC0809 的部分信號(hào)連接 WR ALE 地址所存 START 寄存器清“ 0” A/D 啟動(dòng) 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 圖 211 信號(hào)的時(shí)間配合 從圖中可以看到，把 ALE 信號(hào)與 START 信號(hào)接在一起了，這樣連接使得在信號(hào)的前沿寫入（鎖存）通道地址，緊接著在其后沿就啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換只需要一條 MOVX指令。在此之前，要將 清零并將最低三位與所選擇的通道好像對(duì)應(yīng)的口地址送入數(shù)據(jù)指針 DPTR 中。例如要選擇 IN0 通道時(shí)，可采用如下兩條指令，即可啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換： MOV DPTR , FE00H ； 送入 0809 的口地址 MOVX @DPTR , A ；啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換（ IN0） 注意：此處的 A 與 A/D 轉(zhuǎn)換無關(guān)，可為任意值。 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送 A/D 轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)傳送給單片機(jī)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)傳送的關(guān)鍵問題是如何確認(rèn) A/D 轉(zhuǎn)換的完成，因?yàn)橹挥写_認(rèn)完成后，才能進(jìn)行傳送。為此可采用下述三種方式。 （ 1）定時(shí)傳送方式 對(duì)于一種 A/D 轉(zhuǎn)換其來說，轉(zhuǎn)換時(shí)間作為一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是已知的和固定的。例如ADC0809 轉(zhuǎn)換時(shí)間為 128μs，相當(dāng)于 6MHz 的 MCS51 單片機(jī)共 64 個(gè)機(jī)器周期。 可據(jù)此設(shè)計(jì)一個(gè)延時(shí)子程序， A/D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)后即調(diào)用此子程序，延遲時(shí)間一到，轉(zhuǎn)換肯定已經(jīng)完成了，接著就可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 （ 2）查詢方式 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 13 A/D 轉(zhuǎn)換芯片由表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號(hào)，例如 ADC0809 的 EOC 端。因此可以用查詢方式，測(cè)試 EOC 的狀態(tài)，即可卻只轉(zhuǎn)換是否完成，并接著進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 （ 3）中斷方式 把表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號(hào)（ EOC）作為中斷請(qǐng)求信號(hào)，以中斷方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 不管使用上述那種方式，只要一旦確定轉(zhuǎn)換完成，即可通過指令進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。首先送出口地址并以 信號(hào)有效時(shí)， OE 信號(hào)即有效，把轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線，供單片機(jī)接受。 設(shè)有一個(gè) 8路模擬量輸入的巡回監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采樣數(shù)據(jù)依次存放在外部 RAM 0A0H～0A7H單元中 ,按圖所示的接口電路， ADC0809的 8個(gè)通道地址為 0FEF8H～ 據(jù)采樣的初始化程序和中斷服務(wù)程序（假定只采樣一次）如下： 初始化程序： MOV R0, 0A0H ；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)首地址 MOV R2, 08H ； 8 路計(jì)數(shù)器 SETB IT1 ；邊沿觸發(fā)方式 SETB EA ；中斷允許 SETB EX1 ；允許外部中斷 1 中斷 MOV DPTR,0FEF8H ； D/A 轉(zhuǎn)換器地址 LOOP: MOVX @DPTR,A ； 啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換 HERE: SJMP HERE ；等待中斷 中斷服務(wù)程序： DJNZ R2,ADEND MOVX A,@DPTR ；數(shù)據(jù)采樣 MOVX @R0,A ；存數(shù) INC DPTR ；指向下一模擬通道 INC R0 ；指向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器下一單元 MOVX @DPTR,A ADEND: RETI 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 LED 的顯示 LED 數(shù)碼有共陽和共陰兩種，把這些 LED 發(fā)光二極管的正極接到一塊（一般是拼成一個(gè) 8 字加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)）而作為一個(gè)引腳，就叫共陽的，相反的，就叫共陰的，那么應(yīng)用時(shí)這個(gè)腳就分別的接 VCC 和 GND。再把多個(gè)這樣的 8 字裝在一起就成了多位的數(shù)碼管了。 找公共共陰和公共共陽首先，我們找個(gè)電源 |穩(wěn)壓器（ 3 到 5 伏）和 1 個(gè) 1K（幾百的也歐的也行）的電阻， VCC 串接個(gè)電阻后和 GND 接在任意 2 個(gè)腳上，組合有很多，但總有一個(gè) LED 會(huì)發(fā)光的找到一個(gè)就夠了，然后用 GND 不動(dòng) ， VCC（串電阻）逐個(gè)碰剩下的腳，如果有多個(gè) LED（一般是 8 個(gè)），那它就是共陰的了。 圖 212 共陰極 相反用 VCC 不動(dòng)， GND 逐個(gè)碰剩下的腳，如果有多個(gè) LED（一般是