【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 51系列單片機(jī)完全一致，部分引腳有擴(kuò)展功能，分別介紹如下。1）P0口：(pin39到pin32），輸入/輸出腳，可用于八位并行I/O口或分時(shí)復(fù)用為地址和數(shù)據(jù)總線。P0口作為輸出口時(shí)，每個(gè)引腳負(fù)載8個(gè)TTL；在外擴(kuò)存儲(chǔ)器時(shí)，可定義為低8位地址|數(shù)據(jù)線；定義為I/O口時(shí)，需外接上拉電阻，為準(zhǔn)雙向 I/O口，在程序中向該端口寫(xiě)入“1”后，成為高阻抗輸入口；在對(duì)片內(nèi)FLASH編程的時(shí)候，P0口可以接收字節(jié)代碼，在程序校驗(yàn)時(shí)輸出字節(jié)代碼，程序校驗(yàn)期間應(yīng)外接上拉電阻。2）P1口：（pin1到pin8），輸入/輸出腳，8位準(zhǔn)雙向并行I|O口，P1口內(nèi)部已經(jīng)具有上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向 I/O口，能負(fù)載4個(gè)TTL；在FLASH編程和校驗(yàn)的時(shí)候，定義為低8位地址線。和基本的8051不同的是，其部分引腳具有第二功能。|計(jì)數(shù)器T2的外部計(jì)數(shù)輸入，|計(jì)數(shù)器T2捕獲|再裝入觸發(fā)及方向控制，（MOSI)，(MISO)(SCK)用于系統(tǒng)內(nèi)部編程。3）P2口：（pin21到pin28），輸入/輸出腳，8位準(zhǔn)雙向并行I/O口。P2口內(nèi)部已經(jīng)具有上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O口，能負(fù)載4個(gè)TTL；當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，定義為高8位地址線。如果只需8位地址線，它將輸出特殊功能寄存器（鎖存器）中的內(nèi)容。4）P3口：（pin10到pin17），輸入/輸出腳，8位準(zhǔn)雙向并行I/O口。P3口內(nèi)部已經(jīng)具有上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O口，能負(fù)載4個(gè)TTL；和普通的8051一樣，每個(gè)引腳都具有第二功能。（RXD）（TXD）用于串行數(shù)據(jù)傳輸，分別為串行數(shù)據(jù)的接受和發(fā)送端口；，分別用于和的中斷輸入；（T0）（T1），分別為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1的外部計(jì)數(shù)輸入端；（)（）用于讀寫(xiě)單片機(jī)外部RAM，分別是外部數(shù)據(jù)寫(xiě)選通信號(hào)和讀選通信號(hào)。復(fù)位，控制和選通引腳 復(fù)位，控制和選通引腳主要負(fù)責(zé)單片機(jī)程序復(fù)位，編程控制及外部程序存儲(chǔ)器的選通。RST（pin9)：?jiǎn)纹瑱C(jī)內(nèi)部CPU的復(fù)位信號(hào)輸入端；在單片機(jī)的振蕩器啟動(dòng)后，該引腳置兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平，便可實(shí)現(xiàn)復(fù)位，另外，對(duì)于AT89S52，其內(nèi)部包含定時(shí)監(jiān)視（看門(mén)狗)電路。在定時(shí)監(jiān)視器定時(shí)輸出后，該引腳置高電平，并持續(xù)96個(gè)震蕩周期，也可以實(shí)現(xiàn)復(fù)位。特殊功能寄存器AUXR中的DISRT0位可以使復(fù)位無(wú)效。在默認(rèn)的DISRT0位狀態(tài)下，RST引腳上的高電平有效。ALE/（pin30)：ALE為地址鎖存使能端和編程脈沖輸入端。當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存）的負(fù)跳變將低8位地址打入鎖存；而非訪問(wèn)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器時(shí)，ALE端將有一個(gè)1/6震蕩周期的正脈沖信號(hào)，這個(gè)信號(hào)可以被用在外部計(jì)數(shù)或者時(shí)鐘信號(hào)。 LED顯示 LED即發(fā)光二極管[7]，英文全稱(chēng)為light emitting diode。單獨(dú)的發(fā)光二極管便是一個(gè)最簡(jiǎn)單的LED，通過(guò)控制其的亮滅來(lái)作為信號(hào)指示，一般用于電源指示燈，工作狀態(tài)指示等。單個(gè)發(fā)光二極管使用比較簡(jiǎn)單。LED數(shù)碼管室友若干個(gè)發(fā)光二極管組成的顯示字段的顯示器件，一般簡(jiǎn)稱(chēng)為數(shù)碼管。當(dāng)數(shù)碼管中的某個(gè)發(fā)光二極管導(dǎo)通的時(shí)候，相應(yīng)的一個(gè)字段便發(fā)光，不導(dǎo)通的則不發(fā)光。LED數(shù)碼管可以根據(jù)控制不同組合的二極管導(dǎo)通，來(lái)顯示各種數(shù)據(jù)和字符。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中使用最多的是7段數(shù)碼管，其可以顯示十進(jìn)制數(shù)字及一些英文字符。7端數(shù)碼管顯示模塊可以分為共陰極和共陽(yáng)極兩種。下圖是共陰與共陽(yáng)極LED的內(nèi)部電路圖，它們的發(fā)光原理是相同的，只是區(qū)別在于它們的電源極性不同而已。LED的顏色有紅，綠，藍(lán)，黃等幾種。LED數(shù)碼管廣泛被用于儀表、時(shí)鐘、車(chē)站、家電等等場(chǎng)合。選用的時(shí)候要注意產(chǎn)品的尺寸顏色、功耗、亮度和波長(zhǎng)等等。 數(shù)碼管引腳圖 7段共陽(yáng)極LED數(shù)碼管是由7個(gè)條形的發(fā)光二極管和一個(gè)小數(shù)點(diǎn)位構(gòu)成的，其引腳配置如圖所示，從圖中可以看出，7個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成字形“8”，可以用來(lái)顯示數(shù)字，另一個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成小數(shù)點(diǎn)。因此，這種數(shù)碼管有時(shí)也被稱(chēng)為8段LED數(shù)碼管顯示器。在7段共陽(yáng)極數(shù)碼管中，發(fā)光二極管的陽(yáng)極為公共端，接高電平+5V，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陰極為低電平的時(shí)候，發(fā)光二極管導(dǎo)通，該字段發(fā)光；反之，如果某個(gè)發(fā)光二極管的陰極接高電平的時(shí)候，發(fā)光二極管截止，則該字段不發(fā)光。由于7段LED數(shù)碼管加上小數(shù)點(diǎn)位DP，共有8個(gè)發(fā)光單元，正好組成一個(gè)整8位字節(jié)。這種結(jié)構(gòu)使其和單片機(jī)的接口十分方便，可以直接將8個(gè)顯示字段引腳接到單片機(jī)的一個(gè)8位并行I/O口端口上。7段共陰極LED數(shù)碼管的發(fā)光原理同上。 在實(shí)際的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，使用單個(gè)LED數(shù)碼管的情況比較少，經(jīng)常需要使用多個(gè)LED數(shù)碼管來(lái)顯示大于一位的數(shù)據(jù)或字符串。對(duì)于多個(gè)LED數(shù)碼管并用的場(chǎng)合，一般有靜態(tài)顯示、動(dòng)態(tài)顯示和LED驅(qū)動(dòng)器三種顯示驅(qū)動(dòng)的方式。LED數(shù)碼管靜態(tài)顯示方式是指當(dāng)數(shù)碼管顯示某個(gè)字符的時(shí)候，相應(yīng)字段的發(fā)光二極管恒定地導(dǎo)通或截止，即亮或滅是完全不變的。在這種情況下，多個(gè)LED是同時(shí)顯示的。這種顯示的優(yōu)點(diǎn)是：接口操作簡(jiǎn)單，只需將顯示字符相應(yīng)的字段碼發(fā)送到LED，并在端口保持即可；靜態(tài)顯示字符時(shí)，只需較小的驅(qū)動(dòng)電流便可以獲得較高的顯示亮度。其缺點(diǎn)是：當(dāng)LED數(shù)量比較多的時(shí)候，需要很多I/O線，對(duì)硬件資源的要求比較苛刻。動(dòng)態(tài)顯示是指每隔一段時(shí)間循環(huán)點(diǎn)亮每個(gè)LED數(shù)碼管，每次只有一個(gè)LED被點(diǎn)亮。根據(jù)人的視覺(jué)暫留效應(yīng)，當(dāng)循環(huán)點(diǎn)亮的速度很快的時(shí)候，可以認(rèn)為各個(gè)LED是穩(wěn)定顯示的。程序中采用掃描顯示的方式，即在同一時(shí)刻，只使用一個(gè)LED顯示數(shù)據(jù)。通過(guò)為共陰極LED（或共陽(yáng)極LED）的公共引腳賦低電平（或高電平），從而選擇某個(gè)LED顯示。如此循環(huán)，使每個(gè)LED顯示該LED應(yīng)顯示的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)难訒r(shí)，形成視覺(jué)暫留效果，這樣便可以達(dá)到動(dòng)態(tài)顯示的目的。動(dòng)態(tài)顯示的情況下，LED數(shù)碼管顯示的穩(wěn)定性與點(diǎn)亮?xí)r間和循環(huán)的間隔時(shí)間有關(guān)，而LED的顯示亮度與導(dǎo)通電流、點(diǎn)亮?xí)r間和間隔時(shí)間有關(guān)。 LED連接電路圖 按鍵電路設(shè)計(jì) 按鍵是用以向系統(tǒng)提供操作的人員命令的接口，所以準(zhǔn)確無(wú)誤的辨認(rèn)每個(gè)鍵的動(dòng)作和其所處的狀態(tài)，是系統(tǒng)是否能正常工作的關(guān)鍵。多數(shù)的按鍵多采用機(jī)械彈性的開(kāi)關(guān)，一次的高低電平的變化就是一次的命令。但是按鍵抖動(dòng)是難以避免的，為了穩(wěn)定的操作，所以我們要防止抖動(dòng)的發(fā)生，消除抖動(dòng)的影響，可以從硬件、軟件兩方面來(lái)解決。硬件防抖電路：是利用RC積分電路對(duì)于干擾脈沖吸收作用，選擇好的電路的時(shí)間常數(shù)，就能在按鍵抖動(dòng)的信號(hào)通過(guò)此濾波電路時(shí)，消除抖動(dòng)的影響。濾波防抖電路圖如圖352所示。當(dāng)K位按下的時(shí)候，電容C的兩端電壓均為0，當(dāng)K按下的時(shí)候，由于C的兩端電壓不可能突然產(chǎn)生變化。盡管在觸點(diǎn)的接觸過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)，只要能夠適當(dāng)選取RRC的值，就可保證電容C的兩端充電電壓的波動(dòng)不超過(guò)非門(mén)的開(kāi)啟電壓（），非門(mén)輸出維持高電平。同理，當(dāng)觸點(diǎn)斷開(kāi)的時(shí)候，由于電容C經(jīng)過(guò)的電阻R放電，C的兩端放電電壓的波動(dòng)不會(huì)超過(guò)非門(mén)的關(guān)閉電壓，所以，非門(mén)的輸出也不可能改變?？傊?，只要RRC的時(shí)間常數(shù)選取恰當(dāng)，使電容C能夠有穩(wěn)態(tài)額電壓充電到開(kāi)啟電壓，或者放電到關(guān)閉電壓延遲時(shí)間等于或者大于10ms，該電路就能夠消除抖動(dòng)影響。 硬件去抖電路攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　4　軟件設(shè)計(jì)4 軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)架構(gòu) 硬件電路的設(shè)計(jì)是一切的基礎(chǔ)，在此礎(chǔ)上，而軟件的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵的部分，它是單片機(jī)的工作重點(diǎn)，就是讓各個(gè)部分協(xié)調(diào)工作的命令，軟件的程序重要性是毋庸置疑的，它是整個(gè)控制系統(tǒng)的命脈，根據(jù)各個(gè)部分編寫(xiě)出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，才能夠使得相應(yīng)的芯片具有相應(yīng)的功能，所以程序的設(shè)計(jì)是非常重要的。芯片的工作有著和自己相對(duì)應(yīng)的時(shí)序圖，只有根據(jù)芯片的時(shí)序準(zhǔn)確的執(zhí)行命令才能夠達(dá)到想要的目的，才能夠?qū)崿F(xiàn)芯片的功能。程序的設(shè)計(jì)還需要有一定的思路，根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程要畫(huà)出相應(yīng)程序的流程圖，而根據(jù)流程圖寫(xiě)出程序是非常方便的，也是不容易產(chǎn)生錯(cuò)誤的，而且可以得到正確的程序。 開(kāi)始 初始化 開(kāi)加熱器 自動(dòng)上水 關(guān)加熱器是否到了設(shè)定的溫度 關(guān)進(jìn)水閥門(mén)是否到了水位低線 顯示溫度和水位 開(kāi)中斷 N Y N Y 系統(tǒng)軟件流程圖 主控程序void main(){ while(1) { xianshiTemperature()。 xianshishuiwei()。 if(shuiwei20) kai1=0。 if(shuiwei90) kai1=1。 if(wendu35) kai2=0。 if(wendu40) kai2=1。 }} 應(yīng)用程序 DS18B20的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)延時(shí)函數(shù)延時(shí)函數(shù)delay用于延時(shí)指定的時(shí)間，用來(lái)構(gòu)成1wire總線協(xié)議所需要的時(shí)序。在程序中通過(guò)一個(gè)空循環(huán)語(yǔ)句便可以實(shí)現(xiàn)延時(shí)。Void delay(int usecond){ Int s。For(s=0。susecond。s++)。}復(fù)位函數(shù) 復(fù)位函數(shù)reset用于完成1wire總線的復(fù)位操作，程序中首先將數(shù)據(jù)DQ拉低并保持一段時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)1wire總線上所有器件的復(fù)位。接著主機(jī)等待DS18B20返回的存在脈沖，并返回存在信號(hào)。如果返回0，則表示器件存在；返回1，則表示無(wú)器件。 Uchar reset(void){ Uchar presencesignal。 DQ=0。 Delay(30)。 DQ=1。 Delay(3)。 Presencesignal=DQ。 Delay(30)。 Return presencesignal。}位寫(xiě)入函數(shù)位寫(xiě)入函數(shù)writebit用于向1wire總線上的器件寫(xiě)入一位值。程序中首先拉低數(shù)據(jù)線DQ開(kāi)始寫(xiě)時(shí)間隙，然后向DQ寫(xiě)入數(shù)據(jù)。如果寫(xiě)入1，則數(shù)據(jù)DQ置1，反之置0。 Void writebit(char val){ DQ=0。 If(val==1) DQ=1。 Else DQ=0。 Delay(5)。 DQ=1。 }字節(jié)寫(xiě)入函數(shù) 字節(jié)寫(xiě)入函數(shù)writebyte用于1wire總線上的器件寫(xiě)入一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)。程序中采用循環(huán)移位的方式，每次調(diào)用位寫(xiě)入函數(shù)writebit寫(xiě)入一位。 Void writebyte(char val){ Uchar i。 Uchar temp。 For(i=0。i8。i++) { temp = vali。 Temp amp。= 0x01。 Writebit(temp)。 } Delay(5)。 }位讀取函數(shù) 位讀取函數(shù)readbit用于從1wire總線上讀取從器件返回的一位值。程序中首先拉低數(shù)據(jù)線DQ開(kāi)始讀時(shí)間隙，然后將DQ置1。最后延時(shí)一段時(shí)間，讀取并返回?cái)?shù)據(jù)總線DQ上的位數(shù)據(jù)。 Uchar readbit(void){ Uchar i。 DQ=0。 DQ=1。 For(i=0。i3；i++) Rreturn DQ。}字節(jié)讀取函數(shù)字節(jié)讀取函數(shù)readbyte用于1wire總線上讀取從器件返回的一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)。程序中采用循環(huán)移位的方式，每次調(diào)用位讀取函數(shù)readbit讀取一位。Uchar readbyte(void){ Uchar i。 Uchar value=0。For(i=0。i8。i++){ if(readbit()) Value|=0x01i。 Delay(7)。} Return(value)。}讀取溫度函數(shù) 讀取溫度函數(shù)readtemperature用于讀取DS18B20測(cè)量的溫度。程序中首先復(fù)位1wire總線，然后啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換命令(代碼為44H）。接著通過(guò)讀暫存器命令（代碼為BEH）。讀取溫度數(shù)據(jù)，最后通過(guò)處理輸入對(duì)應(yīng)的攝氏溫度。 ReadTemperature(void){ uchar a=0。 uchar b=0。 uint t=0。 float tt=0。Init_DS18B20()。 Write(0xCC)。 Write(0x44)。 Init_DS18B20()。 Write(0xCC)。 Write(0xBE)。 a=Read()。 b=Read()。 t=b。 t=8。 t=t|a。 tt=t*。 t= tt*10+。 return(t)。} 按鍵控制的軟件設(shè)計(jì)按鍵是外部的命令的體現(xiàn)，按鍵從沒(méi)有按下至按下和釋放是一個(gè)完整的過(guò)程，即當(dāng)我們按下一個(gè)按鍵的時(shí)候，總是希望某個(gè)命令只會(huì)執(zhí)行一次，但是在按鍵被