【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 二功能）使用。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P3口也接收一些控制信號(hào)。端口引腳的第二功能： RXD 串行輸入口； TXD 串行輸出口； INTO 外中斷0； INT1 外中斷1； TO 定時(shí)/計(jì)數(shù)器0； T1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器1； WR 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通； RD 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通；此外，P3口還接收一些用于FLASH閃存編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)[6]。ALE/PROG——當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般情況下，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。對(duì)FLASH存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。PSEN——程序儲(chǔ)存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過(guò)兩次PSEN信號(hào)。EA/VPP——外部訪問(wèn)允許，欲使CPU僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000HFFFFH），EA端必需保持低電平（接地）。RST：復(fù)位輸入。晶振工作時(shí)，RST腳持續(xù)2個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。VCC：電源。GND：接地。 AT89S52的引腳圖圖31 AT89S52芯片引腳圖 AT89S52存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)：MCS51器件有單獨(dú)的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。外部程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都可以64K尋址[2]。程序存儲(chǔ)器：如果EA引腳接地，程序讀取只從外部存儲(chǔ)器開(kāi)始。對(duì)于AT89S52，如EA接VCC，程序讀寫先從內(nèi)部存儲(chǔ)器（地址為0000H～1FFFH）開(kāi)始，接著從外部尋址，尋址地址為：2000H~FFFFH。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：AT89S52有256字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。高128字節(jié)與特殊功能寄存器重疊。也就是說(shuō)高128字節(jié)與特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分開(kāi)的。當(dāng)一條指令訪問(wèn)高于7FH的地址。 AT89S52定時(shí)、振蕩分析看門狗定時(shí)器：WDT是一種需要軟件控制的復(fù)位方式。WDT由13位計(jì)數(shù)器和特殊功能寄存器中的看門狗定時(shí)器復(fù)位存儲(chǔ)器（WDTRST）構(gòu)成。定時(shí)器0和定時(shí)器1：在AT89S52中，定時(shí)器0和定時(shí)器1的操作與AT89C51和AT89C52一樣。定時(shí)器2：定時(shí)器2是一個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，它既可以做定時(shí)器，又可以做事件計(jì)數(shù)器。其工作方式由特殊寄存器T2CON中的C/T2位選擇。定時(shí)器2有三種工作模式：捕捉方式、自動(dòng)重載（向下或向上計(jì)數(shù)）和波特率發(fā)生器。工作模式由T2CON中的相關(guān)位選擇。定時(shí)器2有2個(gè)8位寄存器，分別是TH2和TL2。在定時(shí)工作方式中，每個(gè)機(jī)器周期，TL2 寄存器都會(huì)加1。由于一個(gè)機(jī)器周期由12個(gè)晶振周期構(gòu)成，因此，計(jì)數(shù)頻率就是晶振頻率的1/12。時(shí)鐘振蕩器：AT89S52中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器在一起構(gòu)成自激振蕩器。用戶也可以采用外部時(shí)鐘。在這種情況下，外接石英晶體（或陶瓷振蕩器）及電容CC2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。對(duì)外接電容CC2雖然沒(méi)有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低，振蕩器工作的穩(wěn)定性，起振部時(shí)鐘脈沖接到XTAL1端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2則懸空。圖33 振蕩電路圖tu 圖32 振蕩電路圖由于外部時(shí)鐘信號(hào)是通過(guò)一個(gè)2分鐘觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的，所以對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的占空比沒(méi)有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時(shí)間和最大的低電平持續(xù)時(shí)間產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。 節(jié)電模式空閑節(jié)電模式：AT89S52有兩種可用軟件編程的省電模式，它們是空閑模式和掉點(diǎn)工作模式。這兩種方式是控制專用寄存器PCON（即電源控制寄存器）中的PD（）和IDL（）位來(lái)實(shí)現(xiàn)的。PD是掉電模式，當(dāng)PD=1時(shí)，激活掉電工作模式，單片機(jī)模式，即PD和IOL同時(shí)為1，則先激活掉電模式。在空閑工作模式狀態(tài)，CPU保持睡眠狀態(tài)而所有片內(nèi)的外設(shè)保持激活狀態(tài)，這種方式由軟件產(chǎn)生。此時(shí)，片內(nèi)RAM和所有特殊功能寄存器的內(nèi)容保持不變?？臻e模式可由任何允許的中斷請(qǐng)求或硬件復(fù)位終止[11]。 AT89S52編程與中斷編程方法：1．在地址線上輸入編程單元地址信號(hào)。2．在數(shù)據(jù)線上輸入正確的數(shù)據(jù)。3．激活相應(yīng)的控制信號(hào)。4．把EA/Vpp升至12V。5．每給Flash寫入一個(gè)字節(jié)或程序加密位時(shí)，都要給ALE/PROG一次脈沖。字節(jié)寫周期時(shí)自身定制的，典型值僅僅50us。改變地址、數(shù)據(jù)重復(fù)第1步到第5步，知道全部文件結(jié)束。中斷原理：AT89S52有6個(gè)中斷源：兩個(gè)外部中斷（INT0和INT1），三個(gè)定時(shí)中斷（定時(shí)器0、2）和一個(gè)串行中斷。這些中斷每個(gè)中斷源都可以通過(guò)置位或清除特殊寄存器IE中的相關(guān)中斷允許控制位分別使得中斷源有效或無(wú)效。IE還包括一個(gè)中斷允許總控制位EA，它能一次禁止所有中斷。 矩陣鍵盤簡(jiǎn)介矩陣鍵盤又稱為行列式鍵盤，它是用4條I/O線作為行線，4條I/O線作為列線組成的鍵盤。在行線和列線的每一個(gè)交叉點(diǎn)上，設(shè)置一個(gè)按鍵。這樣鍵盤中按鍵的個(gè)數(shù)是44個(gè)。這種行列式鍵盤結(jié)構(gòu)能夠有效地提高單片機(jī)系統(tǒng)中I/O口的利用率。相比較獨(dú)立式鍵盤占用大量的I/O系統(tǒng)資源而言，矩陣鍵盤是很普及得到應(yīng)用的，一般應(yīng)用到按鍵較多的系統(tǒng)之中。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過(guò)一個(gè)按鈕加以連接。這樣，一個(gè)端口（如P1口）就能組成4*4=16個(gè)按鈕，比之直接將端口線用于鍵盤多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，若再多加一條線就能組成20鍵的鍵盤，而直接用端口線則只能多出一鍵（9鍵）。由此可見(jiàn)，在需要的鍵數(shù)比較多時(shí)，采用矩陣法來(lái)做鍵盤是合理的。 矩陣鍵盤的電路和外觀圖圖33 矩陣鍵盤電路上圖已經(jīng)明確了該鍵盤電路和AT89S52的接線原理了，與之對(duì)應(yīng)的是鍵盤外觀排列圖，如圖34所示：圖34 矩陣按鍵排列 44矩陣鍵盤的工作原理先從AT89S52單片機(jī)的P1口的高四位輸出低電平，低四位輸出高電平，從P1口的低四位讀取鍵盤狀態(tài)。再?gòu)腜1口的低四位輸出低電平，高四位輸出高電平，從P1口的高四位讀取鍵盤狀態(tài)。將兩次讀取結(jié)果組合起來(lái)就可以得到當(dāng)前按鍵的特征編碼。使用上述方法我們得到16個(gè)鍵的特征編碼。舉例說(shuō)明如何得到按鍵的特征編碼：假設(shè)“1”鍵被按下，找其按鍵的特征編碼。從單片機(jī)AT89S52的P1口的高四位輸出低電平，－。低四位輸出高電平，－。讀P1口的低四位狀態(tài)為“1101”，其值為“0DH”。再?gòu)腜1口的高四位輸出高電平，－。低四位輸出低電平，－，讀P1口的高四位狀態(tài)為“1110”，其值為“E0H”。將兩次讀出的P0口狀態(tài)值進(jìn)行邏輯或運(yùn)算就得到其按鍵的特征編碼為“EDH”。用同樣的方法可以得到其它15個(gè)按鍵的特征編碼。根據(jù)按鍵的特征編碼，查表得到按鍵的順序編碼：將用上述方法得到的16個(gè)按鍵的特征編碼依照按鍵排列的順序排成一張?zhí)卣骶幋a與順序編碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系表，然后用當(dāng)前讀得的特征編碼來(lái)查表，當(dāng)表中有該特征編碼時(shí)，它所在的位置就是對(duì)應(yīng)的順序。 矩陣鍵盤鍵值查找程序設(shè)計(jì)的思路識(shí)別鍵盤有無(wú)按鍵按下，若無(wú)鍵按下返回。如果有鍵按下，找出具體的按鍵值，通過(guò)查找程序我們就可以知道那個(gè)案件按下去了，并可以通過(guò)具體公式計(jì)算出來(lái)。掃描一個(gè)按鍵通常為幾微妙，而測(cè)試者用手來(lái)按鍵盤時(shí)候大概需要零點(diǎn)幾秒來(lái)完成，所以在每次掃描鍵盤時(shí)候就得看看先前的那個(gè)按下的按鈕是否有放開(kāi)。 如何掃描矩陣鍵盤按鍵從總電路圖接線上可以看到鍵盤設(shè)計(jì)的0—9，ABCDFE，16個(gè)鍵依次順序排列，第一行為：03，第二行為：47，第三行為：A、B，第四行為C、D、E、F。當(dāng)掃描第一行0、3四個(gè)按鍵：“0”，“0”時(shí)，只要把0、3四個(gè)鍵中任意一鍵按下，那么從P1口輸入到ACC（累加器）的值的高4位D4D7中就會(huì)有“0”出現(xiàn)。此時(shí)把ACC值依次送入進(jìn)位信號(hào)中檢查，每送入檢查一次后，將R0的值加1。R0最先值為00H，所以第一次掃描“0”號(hào)鍵時(shí)，R0為00H，再掃描“1”號(hào)鍵時(shí)，R0的值為01H。當(dāng)4個(gè)鍵盤都掃描完后，如果有鍵盤按下，則跳轉(zhuǎn)到KEYIN處執(zhí)行，在判斷有鍵閉合時(shí)，調(diào)用軟件延時(shí)程序去除鍵盤抖動(dòng)，若該鍵仍然處于閉合狀態(tài)，則該鍵按下。用同樣的依次方法去掃描確定第二、第三、第四行鍵盤。但是如何識(shí)別鍵盤鍵值是設(shè)計(jì)乘法口訣鍵盤的關(guān)鍵地方，其識(shí)別公式是：鍵值N=所在行的首鍵號(hào)+列號(hào)（03）。如第二行的第一列的按鍵被按下，我們可以判斷，第二行的首鍵號(hào)是4，列號(hào)是1，所以鍵值N=4+1=5，與設(shè)計(jì)吻合。 鍵盤的防抖動(dòng)技術(shù)在設(shè)計(jì)里的應(yīng)用一般情況下，鍵盤采用機(jī)械彈力開(kāi)關(guān)來(lái)反映一個(gè)電壓信號(hào)的開(kāi)、斷。由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，在閉合和斷開(kāi)會(huì)發(fā)生有抖動(dòng)現(xiàn)象。抖動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短由按鍵的機(jī)械特性決定，一般在510ms之間。為保證按鍵不發(fā)生誤動(dòng)作，在編寫按鍵處理程序中必須有防抖動(dòng)措施。防抖動(dòng)措施有軟件和硬件兩種方法。硬件防抖動(dòng)電路的典型辦法是采用RS觸發(fā)器，構(gòu)成雙穩(wěn)態(tài)消抖電路，一般在用對(duì)按鍵的操作過(guò)程中要求比較嚴(yán)格。對(duì)于初學(xué)者而言，采用上面那個(gè)方法去抖動(dòng)的技術(shù)難度較大，因此使用軟件消抖的辦法是很簡(jiǎn)單的。它的工作原理是：當(dāng)軟件檢測(cè)到第一次按鈕按下時(shí)，執(zhí)行一個(gè)1020ms的軟件延時(shí)程序，之后再檢測(cè)該鍵電平是否仍然維持在閉合狀態(tài)，若仍然保持，則確認(rèn)此按鍵真正按下，從而消去了抖動(dòng)的影響。根據(jù)如小程序，就可以算出鍵盤抖動(dòng)的時(shí)間：DELAY: MOV R7,240 DEL4: MOV R6,250 DEL5: DJNZ R6,DEL5 DJNZ R7,DEL4 結(jié)合設(shè)計(jì)要求，使矩陣鍵盤的抖動(dòng)時(shí)間成為了120ms,當(dāng)晶體的頻率為12MHz時(shí),其計(jì)算值為:2502402=120000us=120ms。 單片機(jī)復(fù)位電路復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，其作用是使CPU中的各個(gè)部件都處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開(kāi)始工作。當(dāng)MCS5l系列單片機(jī)的復(fù)位引腳RST(全稱RESET)出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，單片機(jī)就執(zhí)行復(fù)位操作。如果RST持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。根據(jù)應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位和上電或開(kāi)關(guān)復(fù)位，單片機(jī)的復(fù)位是由RESET引腳來(lái)控制的，此引腳與高電平相接超過(guò)24個(gè)振蕩周期后，51單片機(jī)即進(jìn)入芯片內(nèi)部復(fù)位狀態(tài)，而且一直在此狀態(tài)下等待，直到RESET引腳轉(zhuǎn)為低電平后，才檢查EA引腳是高電平或低電平，若為高電平則執(zhí)行芯片內(nèi)部的程序代碼，若為低電平便會(huì)執(zhí)行外部程序。當(dāng)單片機(jī)已在運(yùn)行當(dāng)中時(shí)，按下復(fù)位鍵S1后松開(kāi)，也能使RST為一段時(shí)間的高電平，從而實(shí)現(xiàn)上電或開(kāi)關(guān)復(fù)位的操作。其電路圖35如示：圖35 開(kāi)關(guān)復(fù)位與上電復(fù)位其中VCC接+5v電壓，RST接單片機(jī)的復(fù)位端口RST，具體參數(shù)見(jiàn)總原理圖。在這種復(fù)位電路中，干擾容易串入復(fù)位端，在大多數(shù)情況下不會(huì)造成單片機(jī)錯(cuò)誤復(fù)位，但是會(huì)引起內(nèi)部某些寄存器錯(cuò)誤復(fù)位，這時(shí)可在復(fù)位引腳上一個(gè)去耦合電容。如果應(yīng)用到現(xiàn)場(chǎng)抗干擾嚴(yán)重，或整個(gè)系統(tǒng)干擾嚴(yán)重，引起單片機(jī)復(fù)位，可采用屏蔽的辦法解決，如加屏蔽網(wǎng)或移動(dòng)位置等。 LCD1602液晶模塊功能液晶顯示器以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧的諸多優(yōu)點(diǎn)，在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。在日常生活中，我們對(duì)液晶顯示器并不陌生。液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過(guò)器件，如在計(jì)算器、萬(wàn)用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、文字、圖形等[4]。1602可以顯示2行16個(gè)字符，有8位數(shù)據(jù)總線D0D7，和RS、R/W、EN三個(gè)控制端口，工作電壓為5V，并且?guī)в凶址麑?duì)比度調(diào)節(jié)和背光。 缺點(diǎn)：不能使用中文，不能顯示圖形。PCB尺寸：81*37mm 液晶尺寸：69*26mm?，F(xiàn)在的字符型液晶模塊已經(jīng)是單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)中最常用的信息顯示器件了。1602型LCD顯示模塊具有體積小，功耗低，顯示內(nèi)容豐富等特點(diǎn)。 LCD1602主要參數(shù)介紹表31 LCD1602主要技術(shù)參數(shù)顯示容量16X2個(gè)字符芯片工作電壓~工作電流（）模塊最佳工作電壓字符尺寸(WXH)mm LCD1602基本操作程序讀狀態(tài)：此時(shí)輸入端RS=L，RW=H，E=H，輸出端D0~D7=狀態(tài)字。讀數(shù)據(jù)：此時(shí)輸入端RS=H，RW=H，E=H 輸出端：無(wú)。寫指令：此時(shí)輸入端RS=L，RW=L，D0~D7=指令碼，E=高脈沖 輸出：D0~D7=數(shù)據(jù)輸入[12]。表32 寄存器選擇功能RSR/W操作00指令寄存器(IR)寫入01忙標(biāo)志和地址計(jì)數(shù)器讀出10數(shù)據(jù)寄存器(DR)寫入11數(shù)據(jù)寄存器讀出1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，如表1所示，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)、和日