【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 E＝0時(shí)，以運(yùn)行控制位TRX(X=0，1)來啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器運(yùn)行；GATA＝1時(shí)，要用軟件使TR0或TR1為1，同時(shí)外部中斷引腳或也為高電平時(shí)，才能啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作；C/T計(jì)數(shù)器模式和定時(shí)器模式選擇位C/T=1時(shí)，選擇計(jì)數(shù)器模式，計(jì)數(shù)器對(duì)外部輸入引腳T0（）或T1（）的外部脈沖計(jì)數(shù)；C/T=0時(shí)，選擇定時(shí)器模式。M1M0：為工作方式設(shè)置位。定時(shí)計(jì)數(shù)器有四種工作方式，由M1M0進(jìn)行設(shè)置。表 32 M1M0工作方式(2) TCON控制寄存器 TCON的低4位地址用來控制外部中斷,已在前面介紹。TCON的高4位用來控制定時(shí)/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)和中斷申請(qǐng)。格式如下表33所示：表33 控制寄存器TCON格式位76543210字節(jié)地址：88HTF1TR1TF0TR0TCONTF1（）：T1用作溢出中斷的請(qǐng)求標(biāo)志位。T1的計(jì)數(shù)溢出的時(shí)候由硬件自動(dòng)設(shè)TF1為1。CPU的響應(yīng)中斷后TF1再由硬件來自動(dòng)清0。T1工作時(shí)，CPU能夠可隨時(shí)查詢TF1的值。因些，TF1可以 用作查詢測(cè)試結(jié)果的標(biāo)志。TF1還可以用軟件置1或清0，其校果和硬件置1或清0一樣。TR1（）：T1為運(yùn)行控制位。TR1置1時(shí)，T1開始工作；TR1置0時(shí)，T1停止工作。TR1用軟件來置1和清0。因此，運(yùn)用軟件可以控制定時(shí)/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)與停止。TF0（）：T0作為溢出中斷請(qǐng)求的標(biāo)志位，其功能與TF1相同。TR0（）：T0為運(yùn)行控制位，它的功能和R1相同。 中斷控制CPU對(duì)中斷系統(tǒng)所有中斷以及某個(gè)中斷源的開放和屏蔽是由中斷允許寄存器IE控制的，如表34所示。表34 中斷繼存器位76543210字節(jié)地址：88HEAESET1EX1ET0EX0IEEX0()，外部中斷0允許位；ET0()，定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0中斷允許位； EX1()，外部中斷0允許位；ET1()，定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1中斷允許位；ES（)，串行口中斷允許位；EA ()， CPU中斷允許（總允許）位。 定時(shí)/計(jì)數(shù)器方式1邏輯結(jié)構(gòu)圖310 定時(shí)/計(jì)數(shù)器方式1邏輯結(jié)構(gòu)此時(shí)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器為16位的計(jì)數(shù)器，由TLX（X=0，1）的低5位和THX的高8位組成。TLX低5位溢出則向THX進(jìn)位，THX計(jì)數(shù)溢出則置位TCON中的溢出標(biāo)志位TFX。系統(tǒng)選擇定時(shí)/計(jì)數(shù)方式1，以T1作為計(jì)數(shù)器對(duì)光電開關(guān)產(chǎn)生的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，用T0作為定時(shí)器，每10ms產(chǎn)生一定時(shí)中斷對(duì)LED液晶顯示屏進(jìn)行刷新，產(chǎn)生100次中斷后，對(duì)T1接受到的脈沖數(shù)進(jìn)行計(jì)算處理，得出轉(zhuǎn)速。（1） 用于定時(shí)工作方式，其定時(shí)時(shí)間為： T=（216t1的初值）振蕩周期12此設(shè)計(jì)采用的是12MHz的晶振，定時(shí)器T0定時(shí)為10ms，將參數(shù)帶入公式 ：t1=6553610000=55536；換成十六進(jìn)制，則t1=0xd8f0 ； 所以對(duì)于定時(shí)器T0有，TMOD = 0x01；TH0 = 0xd8；TL0 = 0xf0；（2） 用于計(jì)數(shù)工作方式，計(jì)數(shù)長(zhǎng)度為： 216=65536(個(gè)外部脈沖)由此可知規(guī)定時(shí)間（1s）內(nèi)外部脈沖個(gè)數(shù)不超過65536即可。 信號(hào)處理的主控單元——單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)的最小系統(tǒng)是單片機(jī)實(shí)現(xiàn)其它擴(kuò)展功能的基礎(chǔ)，所以任何有關(guān)單片機(jī)的設(shè)計(jì)，都離不開單片機(jī)的最小系統(tǒng)。單片機(jī)的最小系統(tǒng)主要由復(fù)位電路和時(shí)鐘晶振電路兩部分組成。單片機(jī)復(fù)位電路是單片機(jī)復(fù)位的控制電路，如圖311所示。單片機(jī)在運(yùn)行之前,需要重置,其作用是使CPU和其它系統(tǒng)組件在一個(gè)特定的初始狀態(tài),從那開始的這個(gè)狀態(tài)開始才正常運(yùn)行。因此,復(fù)位是一個(gè)非常重要的操作模式。在單片機(jī)本身內(nèi)部是不會(huì)自動(dòng)復(fù)位的,所以必須通過外部電路來進(jìn)行復(fù)位。圖311 單片機(jī)復(fù)位電路（1） 復(fù)位功能： 復(fù)位電路的基本功能是：系統(tǒng)上全部引腳或管腳恢復(fù)到系統(tǒng)穩(wěn)定的狀態(tài)，撤銷復(fù)位之前的所有信號(hào)，使其作為一個(gè)可靠的，穩(wěn)定的系統(tǒng)。單片機(jī)的復(fù)位是由外部的電路來實(shí)現(xiàn)的。復(fù)位電路是通過一個(gè)斯密特觸發(fā)器重置復(fù)位觸發(fā)器來進(jìn)行的。復(fù)位電路通常采用功率自動(dòng)復(fù)位實(shí)現(xiàn)。其原理圖如圖312(a)和按鈕復(fù)位如圖312(b)這兩種方式。圖312 RC復(fù)位電路（2） 單片機(jī)復(fù)位以后的狀態(tài): 復(fù)位操作使單機(jī)其進(jìn)入初始化狀態(tài)，包括程序計(jì)數(shù)器PC=0000H，它表明了程序從地址0000H單元開始。單片機(jī)的冷啟動(dòng)，作為一個(gè)隨機(jī)值的片上RAM，復(fù)位操作的操作不改變片上RAM區(qū)的內(nèi)容，21個(gè)特殊功能寄存器復(fù)位狀態(tài)，以確定在表1所示的值。值得注意的是，記下一些特殊功能寄存器的復(fù)位后的值和狀態(tài)，有必要了解單片機(jī)的初始狀態(tài)減少的部分：表35中符號(hào)“*”為隨機(jī)狀態(tài)。表35 寄存器復(fù)位后狀態(tài)表特殊功能寄存器初始狀態(tài)特殊功能寄存器初始狀態(tài)ABPSW00H00H00HTMODTCONTH000H00H00HSPDPLDPHP0—P3IPIE07H00H00HFFH***00000B0**00000BTL0TH1TL1SBUFSCONPCON00H00H00H不定00H0********BPSW = 00 H,表明選寄存器組0為工作寄存器。SP = 07 H,表明堆棧指針到芯片上PSW = 00 H,表明,選擇0組工作寄存器組。SP = 07 H,顯示堆棧指針?biāo)幍奈恢?RAM 07 H字節(jié)單元),這是根據(jù)堆棧操作先加后壓的原則,它是第一個(gè)被寫入的內(nèi)容到08H單元中的。PoP3 = FFH,表明必須每個(gè)端口1號(hào)線在這段時(shí)間可以使用每個(gè)端口，不僅可以用于輸入還可以用于輸出。IP = XXX 00000 B,表明每個(gè)中斷源在一個(gè)低優(yōu)先級(jí)。IE = 000000 B,顯示每個(gè)中斷都被關(guān)閉。系統(tǒng)重置是任何計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行的第一步,使整個(gè)控制芯片回到默認(rèn)的硬件條件51單片機(jī)復(fù)位RESET引腳，該引腳超過24個(gè)振蕩周期階段，51個(gè)單片機(jī)芯片內(nèi)部復(fù)位狀態(tài)，并已在此狀態(tài)下等待直到RESET引腳為低電平時(shí)，才檢查EA引腳是高或低電平，如果芯片內(nèi)部電壓為高，則低的程序代碼將執(zhí)行一個(gè)外部程序。 51單片機(jī)系統(tǒng)中的重置其內(nèi)部寄存器設(shè)置為特定值的內(nèi)部值，RAM內(nèi)部的數(shù)據(jù)將保持不變 單片機(jī)的晶振電路晶振是晶體振蕩器的的簡(jiǎn)稱，在電氣上相當(dāng)于一個(gè)電容器和一個(gè)電阻并聯(lián)在一起的兩終端網(wǎng)絡(luò)，電氣工程的網(wǎng)絡(luò)有兩個(gè)諧振點(diǎn)，以低的為頻率中的串聯(lián)諧振。高頻的為并聯(lián)諧振。ST89C52單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器。 XTAL1和XTAL2管腳是放大器的輸入和輸出。該放大器芯片的晶體諧振器作為反饋元件一起構(gòu)成自激振蕩器。外部石英晶體諧振器，電容器C1和C2組成一個(gè)并聯(lián)諧振電路連接到放大器的反饋環(huán)路。嚴(yán)格的要求，外部電容值，電容的大小會(huì)影響振蕩器的頻率水平，振蕩器的穩(wěn)定性，起效迅速和溫度穩(wěn)定性。因此，本系統(tǒng)的12MHz晶體振蕩器電路的值，電容應(yīng)該可以選擇陶瓷電容器，約30μF的電容值。應(yīng)安裝焊接印刷電路板，晶體振蕩器和電容附近的單芯片，以減少寄生電容，更好地保證振蕩器工作穩(wěn)定可靠。晶體振蕩器電路如圖313所示：負(fù)載電容值是晶振的一個(gè)重要的參數(shù)，它選擇與負(fù)載電容的數(shù)值相同的并聯(lián)電容，就可以得到晶振標(biāo)稱的諧振頻率。 圖313 晶體振蕩電路 信號(hào)處理電路在下圖中，X1是12MHz晶振，9口為復(fù)位接口，通過開關(guān)控制。定時(shí)器計(jì)數(shù)器T0的計(jì)時(shí)，每隔10ms高速脈沖輸入產(chǎn)生一個(gè)中斷，刷新數(shù)碼管，產(chǎn)生500個(gè)中斷（即，5S），再由單片機(jī)進(jìn)行處理轉(zhuǎn)換后得到電機(jī)的速度。四個(gè)數(shù)碼管顯示電機(jī)的轉(zhuǎn)速。如圖314所示：圖314 STC89C52單片機(jī)處理電路 LED顯示電路 LED顯示原理很多電子產(chǎn)品的工作狀態(tài)都用跳動(dòng)的數(shù)碼管來顯示，事實(shí)上，數(shù)字顯示的數(shù)字由8個(gè)發(fā)光二極管組成，每一個(gè)都會(huì)加上適當(dāng)?shù)碾妷簳r(shí)該段才會(huì)亮。LED數(shù)碼分為兩種，一種為共陽(yáng)數(shù)碼管，一種為共陰數(shù)碼管，而把這些LED發(fā)光二極管的正極接到一起作為一個(gè)引腳與高電平相接，就叫共陽(yáng)數(shù)碼管，相反地，就叫共陰LED數(shù)碼管，應(yīng)用時(shí)這兩個(gè)腳就分別接VCC和GND。同這樣的8字裝在一起的多個(gè)就成了多位的數(shù)碼管。實(shí)物如圖315圖315 數(shù)碼管共陽(yáng)型（圖316）即八個(gè)發(fā)光二極管的正極全連在同一根導(dǎo)線上作為一條引線，.顯示數(shù)字,字符的筆畫的數(shù)碼段為A到G，dp顯示的是小數(shù)點(diǎn)，每一段控制A~G~dp每個(gè)管的滅與亮。 其內(nèi)部電路圖如下:圖316共陽(yáng)型LED共陰型（圖31）即八個(gè)發(fā)光二極管的負(fù)極全連在同一根導(dǎo)線上作為一條引線，.顯示數(shù)字,字符的筆畫的數(shù)碼段為A到G，dp顯示的是小數(shù)點(diǎn)，每一段控制A~G~dp每個(gè)管的滅與亮。 圖317 共陰型LED數(shù)碼管顯示正常，需要使用驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管段，從而顯示出數(shù)字，所以，我們根據(jù)數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)方式可分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的類別劃分。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)，也稱為直流驅(qū)動(dòng)，由單片機(jī)的I / O端口驅(qū)動(dòng)，或使用如BCD碼驅(qū)動(dòng)器，每個(gè)數(shù)字控制每個(gè)代碼段 十進(jìn)制解碼器解碼。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示屏的亮度高，缺點(diǎn)是占用I / O端口，如驅(qū)動(dòng)5個(gè)數(shù)碼管顯示就要58= 40根I / O端口，而STC89C52單片機(jī)可用的I / O端口才只有32個(gè)，所以實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候需要增加譯碼驅(qū)動(dòng)器，所以硬件電路較復(fù)雜。動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：數(shù)碼動(dòng)態(tài)顯示的接口是單片機(jī)應(yīng)用中最廣泛的一種顯示方式，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將全部數(shù)碼管的8個(gè)顯示二極管a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，以增加門選通控制電路控制的I/ O線，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，全數(shù)字化控制，每個(gè)數(shù)字公共用相同的字體代碼，但什么是數(shù)碼管將顯示的形狀，取決于單片機(jī)控制選通COM端電路，所以我們只需要顯示數(shù)碼管選通控制打開，而不是讓LED管不亮。通過分時(shí)來反過來控制各種數(shù)字控制的COM端，因此，數(shù)碼管依次顯示控制，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過程中的每一個(gè)數(shù)碼管燈的通斷為1?2毫秒，由于人的視覺暫留現(xiàn)象和發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管不停地變化數(shù)碼管的滅亮，但只要掃描速度足夠快人就會(huì)感覺是一直在顯示的。因此這樣可以節(jié)省大量的I / O端口和更低的功耗。 LED的段碼表LED的段碼表如下表36所示：表36 LED段碼表顯示字符共陰極段選碼共陽(yáng)極段選碼顯示字符共陰極段選碼共陽(yáng)極段選碼012343FH06H5BH4FH66HC0HF9HA4HB0H99H567896DH7DH07H7BH6FH92H82HF8H80H90H LED動(dòng)態(tài)顯示電路連接圖在本設(shè)計(jì)中，定時(shí)器計(jì)數(shù)器T1對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，定時(shí)器計(jì)數(shù)器T0每隔10ms產(chǎn)生一個(gè)中斷來刷新LED屏幕，在500個(gè)中斷后，進(jìn)行一次電機(jī)轉(zhuǎn)速的處理，然后通過Led顯示屏進(jìn)行顯示其所測(cè)的電機(jī)轉(zhuǎn)速值。LED的動(dòng)態(tài)顯示電路圖如下圖318所示：圖318 LED動(dòng)態(tài)顯示電路連接圖 電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)本