【文章內(nèi)容簡介】 ，如下表 2 所示： 表 2 P3 口各位的第二功能 P3 口各位 第二功能 RXT（串行口輸入） TXD（串行口輸出） /INT0（外部中斷 0輸入） /INT1(外部中斷 1 輸入 ) T0（定時器 /計數(shù)器 0的外部輸入） T1（定時器 /計數(shù)器 1的外部輸入） /WR（片外數(shù)據(jù)存儲器寫允許） /RD（片外 數(shù)據(jù)存儲器讀允許） VCC 為 +5V 電源線， VSS 接地。 ALE：地址鎖存允許線，配合 P0 口的第二功能使用，在訪問外部存儲器時，89C51 的 CPU 在 引腳線去傳送隨后而來的片外存儲器讀 /寫數(shù)據(jù)。在不訪問片外存儲器時， 89C51 自動在 ALE 線上輸出頻率為 1/6 震蕩器頻率的脈沖序 基 于單片機(jī)的簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計 第 9 頁 共 34 頁 列。該脈沖序列可以作為外部時鐘源或定時脈沖使用。 /EA:片外存儲器訪問選擇線，可以控制 89C51 使用片內(nèi) ROM 或使用片外 ROM, 若 /EA=1，則允許使用片內(nèi) ROM, 若 /EA=0，則只使用片外 ROM。 /PSEN： 片外 ROM 的選通線，在訪問片外 ROM 時， 89C51 自動在 /PSEN 線上產(chǎn)生一個負(fù)脈沖，作為片外 ROM 芯片的讀選通信號。 RST：復(fù)位線，可以使 89C51 處于復(fù)位 (即初始化 )工作狀態(tài)。通常 89C51 復(fù)位有自動上電復(fù)位和人工按鍵復(fù)位兩種。 XTAL1 和 XTAL2：片內(nèi)震蕩電路輸入線，這兩個端子用來外接石英晶體和微調(diào)電容，即用來連接 89C51 片內(nèi) OSC(震蕩器 )的定時反饋回路。 復(fù)位電路和時鐘電路 復(fù)位電路設(shè)計 單片機(jī)在啟動運(yùn)行時都需要復(fù)位，使 CPU 和系統(tǒng)中的其他部件都處于一個確定的初始狀 態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。 MCS51單片機(jī)有一個復(fù)位引腳 RST,采用施密特觸發(fā)輸入。當(dāng)震蕩器起振后，只要該引腳上出現(xiàn) 2 個機(jī)器周期以上的高電平即可確保時器件復(fù)位 [1]。復(fù)位完成后，如果 RST 端繼續(xù)保持高電平， MCS51 就一直處于復(fù)位狀態(tài)，只要 RST 恢復(fù)低電平后，單片機(jī)才能進(jìn)入其他工作狀態(tài)。單片機(jī)的復(fù)位方式有上電自動復(fù)位和手動復(fù)位兩種，圖 6 是 51 系列單片機(jī)統(tǒng)常用的上電復(fù)位和手動復(fù)位組合電路，只要 Vcc 上升時間不超過 1ms，它們都能很好的工作 [1]。 圖 6 復(fù)位電路 時鐘電路設(shè)計 單 片機(jī)中 CPU 每執(zhí)行一條指令，都必須在統(tǒng)一的時鐘脈沖的控制下嚴(yán)格按時間節(jié)拍進(jìn)行，而這個時鐘脈沖是單片機(jī)控制中的時序電路發(fā)出的。 CPU 執(zhí)行一條指令的各個微操作所對應(yīng)時間順序稱為單片機(jī)的時序。 MCS51單片機(jī)芯片內(nèi)部有一個高增益反相放大器，用于構(gòu)成震蕩器， XTAL1 為該放大器的輸入端， XTAL2 基 于單片機(jī)的簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計 第 10 頁 共 34 頁 為該放大器輸出端，但形成時鐘電路還需附加其他電路 [1]。 本設(shè)計系統(tǒng)采用內(nèi)部時鐘方式，利用單片機(jī)內(nèi)部的高增益反相放大器，外部電路簡，只需要一個晶振和 2 個電容即可，如圖 7所示。 圖 7 時鐘電路 電路中的器件 選擇可以通過計算和實驗確定，也可以參考一些典型電路的參數(shù)，電路中，電容器 C1 和 C2對震蕩頻率有微調(diào)作用，通常的取值范圍是 30177。 10pF，在這個系統(tǒng)中選擇了 33pF；石英晶振選擇范圍最高可選 24MHz，它決定了單片機(jī)電路產(chǎn)生的時鐘信號震蕩頻率，在本系統(tǒng)中選擇的是 12MHz，因而時鐘信號的震蕩頻率為 12MHz。 LCD602 顯示系統(tǒng)設(shè)計 簡介 圖 8 LCD1602 實物 工業(yè)字符型液晶，能夠同時顯示 16x02 即 32個字符。（ 16 列 2行） 1602 液晶也叫 1602 字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的 點陣 型液晶模塊。它由若干個 5X7 或者 5X11 等 點陣 字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符，每位之間有一個點距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因為如此所以它不能很好地顯示圖形（用自定義 CGRAM，顯示效果也不好）。 1602LCD 是指顯示的內(nèi)容為 16X2,即可以顯示兩行，每行 16 個字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。 基 于單片機(jī)的簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計 第 11 頁 共 34 頁 市面上字符液晶大多數(shù)是基于 HD44780 液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于 HD44780 寫的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶。 其 管腳 功能 圖如下 圖 9 LCD1602 電氣元件 1602 采用標(biāo)準(zhǔn)的 16腳接口，其中： 第 1 腳： VSS 為 電源地 第 2 腳： VCC 接 5V 電 源正極 第 3 腳： V0 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對 比度最高（對比度過高時會 產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個 10K的電位器調(diào)整對比度）。 第 4 腳： RS 為 寄存器 選擇，高電平 1 時選擇 數(shù)據(jù)寄存器 、低電平 0 時選擇 指令寄存器 。 第 5 腳： RW 為讀寫信號線，高電平 (1)時進(jìn)行讀操作，低電平 (0)時進(jìn)行寫操作。 第 6 腳： E(或 EN)端為使能 (enable)端 ,高電平（ 1）時讀取信息，負(fù)跳變時執(zhí)行指令。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)端。 第 15～ 16腳： 空腳 或背燈電源。 15 腳背光正極， 16 腳背光負(fù)極。 LCD1602 特性如下： 或 5V 工作電壓，對比度可調(diào) 內(nèi)含復(fù)位電路 提供各種控制命令 ,如：清屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能 有 80 字節(jié) 顯示數(shù)據(jù)存儲器 DDRAM 內(nèi)建有 192 個 5X7 點陣 的字型的字符發(fā)生器 CGROM 8個可由用戶自定義的 5X7 的字符發(fā)生器 CGRAM 微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧，常用在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中。 基 于單片機(jī)的簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計 第 12 頁 共 34 頁 字符集和指令集 字符集 1602 液晶模塊內(nèi)部的 字符 發(fā)生 存儲器 （ CGROM)已經(jīng)存儲了 160 個不同的 點陣 字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼， 比如 大寫的英文字母 “A” 的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時模塊把地址 41H 中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母 “A” 。 在 單片機(jī) 編程 中還可以用字符型 常量 或 變量 賦值，如 39。A’ 。因為 CGROM 儲存的字符代碼與我們 PC 中的字符代碼是基本 一致的，因此我們在向 DDRAM 寫C51 字符代碼程序時甚至可以直接用 P1=‘A’ 這樣的方法。 PC 在編譯時就把 39。A39。先轉(zhuǎn)換為 41H 代碼了。 CGROM 中字符碼與字符字模關(guān)系對照表 表 3 LCD1602 字模關(guān)系對照表 字符代碼 0x00~0x0F 為用戶自定義的字符圖形 RAM(對于 5X8 點陣的字符，可以存放 8 組， 5X10 點陣的字符，存放 4 組 )，就是 CGRAM 了。 0x20～ 0x7F 為標(biāo)準(zhǔn)的 ASCII 碼， 0xA0～ 0xFF 為日文字符和希臘文字符，其余字符碼 (0x10～ 0x1F 及 0x80～ 0x9F)沒有定義。 以下是 1602 的 16 進(jìn)制 ASCII 碼表地址：讀的時候，先讀左邊那列，再讀上面那行，如：感嘆號！的 ASCII 為 0x21，字母 B 的 ASCII 為 0x42（前面加 0x 表 基 于單片機(jī)的簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計 第 13 頁 共 34 頁 示十六進(jìn)制）。 表 4 為 LCD1602 指令集。 表 4 LCD1602 指令集 指令碼 功 能 令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 清除顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 將 DDRAM 填滿 20H,并且設(shè)定 DDRAM 的地址計數(shù)器 (AC)到 00H 地址歸位 0 0 0 0 0 0 0 0 1 X 設(shè)定 DDRAM 的地址計數(shù)器(AC)到 00H,并且將游標(biāo)移到開頭原點位置 。這個指令不改變DDRAM 的內(nèi)容 顯示狀態(tài)開 /關(guān) 0 0 0 0 0 0 1 D C B [D=1: 整體顯示 ON][C=1: 游標(biāo) ON] [B=1:游標(biāo)位置反白允許 ] 進(jìn)入點設(shè)定 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 指定在數(shù)據(jù)的讀取與寫入時 ,設(shè)定游標(biāo)的移動方向及指定顯示的移位 游標(biāo)或顯示移位控制 0 0 0 0 0 1 S/C R/L X X 設(shè)定游標(biāo)的移動與顯示的移位控制位 。 這 個 指 令 不 改 變DDRAM 的內(nèi)容 功能設(shè)定 0 0 0 0 1 DL X RE X X [DL=0/1： 4/8 位數(shù)據(jù) ] [RE=0/1： 基本指令操作 / 擴(kuò)充指令操作 ] 設(shè)定CGRAM地址 0 0 0 1 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 設(shè)定 CGRAM 地址 設(shè) 定DDRAM地址 0 0 1 0 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 設(shè)定 DDRAM 地址（顯示位址） [第一行： 80H－ A7H] [第二行： C0H－ E7H] 基 于單片機(jī)的簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計 第 14 頁 共 34 頁 讀取忙標(biāo)志和地址 0 1 BF AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 讀取忙標(biāo)志 (BF)可以確認(rèn)內(nèi)部動作是否完成 ,同時可以讀出地址計數(shù)器 (AC)的值 寫數(shù)據(jù)到RAM 1 0 數(shù)據(jù) 將數(shù)據(jù) D7—— D0 寫入到內(nèi)部的 RAM (DDRAM/CGRAM/IRAM/GRAM) 讀出RAM 的值 1 1 數(shù)據(jù) 從 內(nèi) 部 RAM 讀 取 數(shù) 據(jù)D7—— D0(DDRAM/CGRAM/IRAM/GRAM) 總體電路設(shè)計 經(jīng)過以上的設(shè)計過程，可設(shè)計出基于單片機(jī)的簡易數(shù)字直流電壓表硬件電路原