【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 A D 2 )P 0 . 3 ( A D 3 )P 0 . 4 ( A D 4 )P 0 . 5 ( A D 5 )P 0 . 6 ( A D 6 )P 0 . 7 ( A D 7 )E A / V P PP S E NP 2 . 7 ( A 1 5 )P 2 . 6 ( A 1 4 )P 2 . 5 ( A 1 3 )P 2 . 4 ( A 1 2 )P 2 . 3 ( A 1 1 )P 2 . 2 ( A 1 0 )P 2 . 1 ( A 9 )P 2 . 0 ( A 8 )P D I P ( R X D ) P 3 . 0A L E / P R O G圖 39 單片機(jī)封裝引腳圖這些引腳大致可以歸納成三大類：⑴ 電源和時(shí)鐘引腳：Vcc、GND、XTALXTAL2。Vcc、GND：?jiǎn)纹瑱C(jī)電源引腳，不同型號(hào)所需要的電源電壓也不同，一般接 5V，有時(shí)也接 。XTALXTAL2：外時(shí)鐘引腳，單片機(jī)內(nèi)含有振蕩電路，為時(shí)鐘信號(hào)服務(wù)，此時(shí)XTAL1 要輸入，XTAL2 要輸出。89C51 有兩種時(shí)鐘方式：弟一種是外時(shí)鐘，XTAL2 輸入信號(hào)，XTAL2 接地，因其是固定電路，很少用。還有一種是內(nèi)時(shí)鐘，還要在電路中加入石英晶體和振蕩電容而產(chǎn)生脈沖，一般常用，所以選用后者。防災(zāi)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)1313⑵ 編程控制引腳：RST、 、ALE/ 、 /Vpp。PSENPROGEA① RST：復(fù)位引腳，高電壓觸發(fā)。要想其正常工作必需是連續(xù)輸入至少 2 個(gè)機(jī)器周期，這時(shí)才能復(fù)位初始化。復(fù)位還分為上電復(fù)位和按鍵復(fù)位。② ALE/ ：ALE 鎖存端，第二功能 脈沖輸入端?，F(xiàn)在單片機(jī)內(nèi)部很完善，PROGP一般都不常用這個(gè)引腳。③ ：允許輸出引腳，低電平觸發(fā)。主要控制外部程序儲(chǔ)存器的讀操作，一般SEN連接輸出允許端 OE. ④ /VPP：選擇控制引腳。若 =1，就會(huì)讀取片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，若 =0，就直AEAEA接訪問外部（ROM） ，即使有內(nèi)部（ROM） 。⑶ I/O 口：P0、PPP3 引腳，均是雙向 8 位。除 P0 沒有上拉電阻，其它都有，所以 P0 要加上一個(gè) 10KΩ 的上拉電阻。這些引腳都是獨(dú)立控制，高電平觸發(fā)，但要注意有些引腳的第二功能。因 89C51 內(nèi)部有 ROM，所以 輸入高電平，即使 ROM 只有 4KB，但已滿足本課題EA的需要，不用要再擴(kuò)展 ROM。其硬件電路如圖 1。 晶振電路和復(fù)位電路單片機(jī)最簡(jiǎn)電路由三個(gè)最基本的電路組成，分別是復(fù)位電路，時(shí)鐘電路和電源電路。有了這三個(gè)部分單片機(jī)就可以正常工作，缺一不可。當(dāng)然，若對(duì)最小系統(tǒng)加儲(chǔ)存器，A/D 等就可以進(jìn)行更復(fù)雜的工作。89C51 內(nèi)部含有 ROM，由其組成的最小系統(tǒng)只需加上時(shí)鐘與復(fù)位，如圖 310。當(dāng)然因電路簡(jiǎn)單，最小系統(tǒng)功能控制也有限。 圖 310 最小系統(tǒng)原理圖(1) 時(shí)鐘電路89C51 有內(nèi)時(shí)鐘與外時(shí)鐘，因后者電路固定，不靈活，一般都用前者。如圖 311，有兩個(gè) 30PF 的電容來穩(wěn)頻起振，晶振主要是靠石英晶體，其兩側(cè)分別連接 XTAL1時(shí)鐘電路復(fù)位電路STC89C51 單片機(jī) I/O口防災(zāi)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)1414和 XTAL2，由振蕩而完成脈沖。振蕩頻率一般在 —12MHz 一般選用 12MHz 或 6MHz。 Y1C230pFC330pF1819圖 311 89C51 內(nèi)時(shí)鐘電路(2) 復(fù)位電路需要在 RST 上持續(xù)輸入 2 個(gè)周期以上高電平時(shí)復(fù)位初始化（如果一直輸入高電平，復(fù)位就一直循環(huán)） ，其又可分為上電復(fù)位與按鍵復(fù)位，本課題選用按鍵復(fù)位，其電路如圖 312。按鍵復(fù)位又分電平與脈沖，一般選用電平復(fù)位，操作簡(jiǎn)單方便，只需把 RST 直接連接電源即可。 R110kC110uFS4VCC9圖 312 89C51 復(fù)位電路（3）89C51 中斷中斷是為是單片機(jī)對(duì)外部或內(nèi)部隨機(jī)發(fā)生的事情實(shí)時(shí)處理而設(shè)置，這能提高單片機(jī)對(duì)實(shí)踐的處理能力。其定義可理解為 CPU 在進(jìn)行某項(xiàng)工作的時(shí)候，發(fā)生了另一件事，CPU 會(huì)接受到處理請(qǐng)求（中斷發(fā)生） ，CPU 就會(huì)放下現(xiàn)在做的事（中斷響應(yīng)） ，而去處理剛發(fā)生的事（中斷服務(wù)） ，等處理完此事后，返回原工作繼續(xù)作。圖 313。 圖 313 中斷響應(yīng)和處理過程防災(zāi)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)1515 LCD1602 液晶LCD1602 是常用液晶，運(yùn)用于儀器儀表類居多，可以表達(dá) 32 個(gè)字符。因液晶顯示器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作方便快捷，也經(jīng)常出現(xiàn)在生活家電上，如電費(fèi)計(jì)費(fèi)表，智能冰箱等，它可以讓使用者知道想要的數(shù)字，符號(hào)及圖形。它的原理也很簡(jiǎn)單，屏幕里的電極作用于液晶分子，從而可以顯示。其又可以劃分成 3 種：最簡(jiǎn)單的發(fā)光管，數(shù)碼管和常用的液晶顯示器。其中最后一種功能要多些，單片機(jī)的開發(fā)運(yùn)用最好的選擇。選擇晶液顯示器的好處：①當(dāng)向液晶顯示器輸入信號(hào)后，正常工作，且持續(xù)，也就是一直發(fā)光顯示，不閃爍，不像其它一些是通過刷新亮點(diǎn)，而且看起來畫質(zhì)清晰，舒服。 ②液晶顯示器可以表達(dá) 32 個(gè)字符，滿足大多單片機(jī)的需要，它們之間的連接也很簡(jiǎn)單，焊接時(shí)也不容易出錯(cuò)，接受到的信號(hào)速度也快。 ③液晶顯示器與其它功能相當(dāng)?shù)娘@示器比要精致且小。 ④液晶顯示器對(duì)外部電源耗電量少，因其內(nèi)部有電極和驅(qū)動(dòng) IC 提供主要電量，從而大大的節(jié)省電量，即低功耗。 （1）引腳介紹：1 引腳：VSS 即 GND，接地。 2 引腳：VDD 即 Vcc，電源電壓，一般需要 5V。 3 引腳：VL 是對(duì)比度調(diào)整端，一般正常工作要輸入低電平即接地，由于對(duì)比度太高，不易于顯示結(jié)果，要加一個(gè) 10K 左右電位器來降低對(duì)比度，避免“鬼影”的出現(xiàn)。也可輸入高電平即接電源，此時(shí)對(duì)比度太弱，顯示結(jié)果不清晰。 4 引腳：RS 是寄存器的選擇，輸入不同，作用也不同。若通入高電平，則表達(dá)為數(shù)據(jù)，若通入低電平，則表達(dá)為指令。 5 引腳：R/W 是讀寫信號(hào)端。如果輸入高電平觸發(fā)，則表達(dá)為讀操作，如果輸入低電平觸發(fā)，則表達(dá)為寫操作。如果都向 RS 和 R/W 輸入一個(gè)低電平，則液晶顯示器就能進(jìn)行寫入指令也能顯示地址。如果都向 RS 和 R/W 輸入一個(gè)高電平，則液晶顯示器就能進(jìn)行讀忙信號(hào)。如果向 RS 輸入高電平而 R/W 輸入低電平，則液晶顯示器就能進(jìn)行寫入數(shù)據(jù)。 6 引腳：E 是使能端。如果它的電壓發(fā)生變化（只能由高變低） ，則液晶顯示器就可以進(jìn)行執(zhí)行命令。 防災(zāi)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)16167～14 引腳：D0～D7 為液晶顯示器的 I/O 口。 15 引腳：背光源正極。 16 引腳：背光源負(fù)極。（2）LCD1602 的內(nèi)部工作LCD1602 的工作原理其實(shí)并不復(fù)雜，主要是靠點(diǎn)陣字符來實(shí)現(xiàn)顯示功能，這些字符都包含在發(fā)生儲(chǔ)存器里，并且多達(dá) 160 個(gè)，進(jìn)而可以表達(dá)很多不同的圖形，如常用數(shù)字，英文等。這些字符都有自己相對(duì)應(yīng)的固定代碼，通過代碼就可以把相對(duì)應(yīng)的地址在液晶顯示上點(diǎn)亮點(diǎn)陣字符，從而可以看到想要的顯示效果。點(diǎn)陣字符的輸入控制是靠指令的編寫，下面介紹指令作用。指令 1：主要作用是清除顯示，把液晶顯示恢復(fù)到原來的樣子，其指令碼為 01H。指令 2：起復(fù)位作用，針對(duì)對(duì)象是光標(biāo)，主要是把光標(biāo)位置移到地址 00H，這樣就可以進(jìn)行復(fù)位 。指令 3：對(duì)光標(biāo)與顯示移動(dòng)控制。 I/D：控制光標(biāo)移動(dòng)，如果輸入高電平，則光標(biāo)右移，如果輸入低電平，則光標(biāo)左移 。S：檢測(cè)屏幕顯示文字控制。如果檢測(cè)到的是高電平，則代表左移或右移，如果檢測(cè)到的是低電平，則代表沒有動(dòng)。指令 4：顯示開關(guān)模式設(shè)置。D：整體顯示開關(guān)設(shè)置，如果檢測(cè)到的是高電平，則代表是開顯示，如果檢測(cè)到的是低電平，則代表是關(guān)顯示。 C：開關(guān)的檢測(cè)設(shè)置，主要針對(duì)對(duì)象是光標(biāo)，如果檢測(cè)到的是高電平，則表明有光標(biāo)，如果檢測(cè)到的是低電平，則表明沒有光標(biāo)。 B：檢測(cè)光標(biāo)閃爍，如果檢測(cè)到的是高電平，則表示閃爍，如果檢測(cè)到的是低電平，則表示沒有閃爍。指令 5：控制光標(biāo)或顯示的移位設(shè)置。S/C：如果輸入的是低電平的話，則就移動(dòng)光標(biāo)，如果輸入的是高電平，則就移動(dòng)顯示的文字。指令 6：功能設(shè)置命令 DL：一般情況下，如果輸入的是高電平，則表示為 4 位總線，如果輸入的是低電平，則表示為 8 位總線（本課題選的就是這種類型，而有些則相反） 。 防災(zāi)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)1717N：如果輸入的是低電平，則代表成單行顯示，如果輸入的是高電平，則代表成雙行顯示。 F：如果輸入的是低電平，則表示選擇 5X7 的點(diǎn)陣字符，如果輸入的是高電平，則表示選擇 5x10 的點(diǎn)陣字符（不同類型此功能不同） 。指令 7：控制 RAM，并進(jìn)行相應(yīng)的地址設(shè)置 ，隨意取出或存入。指令 8：控制 DDRAM，并進(jìn)行相應(yīng)的地址設(shè)置 。指令 9：檢測(cè)是否忙信號(hào)。 BF：這是忙的標(biāo)志位，如果輸入的是高電平，則代表現(xiàn)在忙，就不可以接受輸入的命令或數(shù)據(jù)，而相反輸入的是低電平，則代表現(xiàn)在不忙，就可以接收到輸入的命令或數(shù)據(jù),這個(gè)過程是必要的。指令 10：表示寫數(shù)據(jù) 。指令 11：表示讀數(shù)據(jù) 。要使液晶顯示器正常工作，必需要檢測(cè)忙標(biāo)志位，是否忙，不然寫入的指令或數(shù)據(jù)不接受而失效。當(dāng)然值得注意的是：要想顯示正確的字符，而不會(huì)出現(xiàn)亂碼，必需也要先輸入相對(duì)應(yīng)的字符地址，液晶顯示器顯示我們想要的字符。如圖 314： 圖 314 1602 內(nèi)部顯示地址由圖可知，LCD 是 16 字 x2 行的，倘若想要讀取字符地址 40H，是否只需要輸入40H 就可以了？答案肯定是行不通的，因?yàn)橛袀€(gè)地址是一直輸入高電壓的，只要 LCD 液晶工作，那個(gè)地址 D7 就持續(xù)輸入高電平，所以輸入的數(shù)據(jù)要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算處理，最后得出應(yīng)該輸入 C0H，才可以得到 40H 的地址。液晶初始化時(shí)，必需對(duì)顯示模式進(jìn)行設(shè)置，而可以不用控制光標(biāo)，系統(tǒng)默認(rèn)其自動(dòng)右移。需注意要寫入指令錢，必需要檢測(cè)忙標(biāo)志位，不然會(huì)導(dǎo)致寫入的指令不接受而失效。LCD 液晶主要是靠點(diǎn)陣字符來實(shí)現(xiàn)顯示功能，這些字符都包含在發(fā)生儲(chǔ)存器里，并且多達(dá) 160 個(gè)，進(jìn)而可以表達(dá)很多不防災(zāi)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)1818同的圖形，如常用數(shù)字，英文等。這些字符都有自己相對(duì)應(yīng)的固定代碼，通過代碼就可以把