【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 I /O 口，P1 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)端口寫(xiě)“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（TTL）。Flash 編程和程序校驗(yàn)期間，P1 接收低8 位地址。 P2口：P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O口，P2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯門電路。對(duì)端口寫(xiě)“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX @DPTR 指令）時(shí)，P2口送出高8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問(wèn)8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行MOVX @RI 指令）時(shí)，P2 口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器區(qū) R2 寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問(wèn)期間不改變。Flash 編程或校驗(yàn)時(shí)，P2 亦接收高位地址和其它控制信號(hào)。P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè)TTL 邏輯門電路。對(duì) P3 口寫(xiě)入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端時(shí)，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流。P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表 所示：表 P3口第二功能口線 功能描述 RXD 串行輸入口 TXD 串行輸出口 INT0 外部中斷 0 INT1 外部中斷 1 T0 計(jì)數(shù)器 0 外部輸入 T1 計(jì)數(shù)器 1 外部輸入 WR 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通 RD 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通RST 復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(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)。即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器，ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 l/6 輸出固定的正脈沖信號(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）。 如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 DO 位置位，可禁止 ALE 操作。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令 ALE 才會(huì)被激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置 ALE 無(wú) 。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) AT89C51 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期有兩次 PSEN ，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，這兩次有的 PSEN 信號(hào)不出現(xiàn)。 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 0000H—FFFFH），EA 端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA 端狀態(tài)。 如 EA 端為高電平 （接 VCC 端），CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。 XTAL1 振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2 振蕩器反相放大器的輸出端。Vcc 電源電壓 GND 地 單片機(jī)中斷技術(shù)單片機(jī)中斷是指 CPU 暫時(shí)停止當(dāng)前程序執(zhí)行轉(zhuǎn)而為其他程序服務(wù)，并在中斷服務(wù)完成后自動(dòng)返回原程序執(zhí)行的過(guò)程。中斷可以提高 CPU 的工作效率，使 CPU 可以通過(guò)分時(shí)操作啟動(dòng)多個(gè)外設(shè)同時(shí)工作，并能對(duì)他們進(jìn)行統(tǒng)一的管理。中斷可以提高實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的處理實(shí)效，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理報(bào)警和故障信息，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和系統(tǒng)的安全性，對(duì)系統(tǒng)做出應(yīng)急處理側(cè)。采用中斷技術(shù)能實(shí)現(xiàn)以下的功能：(1) 分時(shí)操作。計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)可以使 CPU 與外設(shè)同時(shí)工作。CPU 在啟動(dòng)外設(shè)后，便繼續(xù)執(zhí)行主程序，而外設(shè)被啟動(dòng)后，開(kāi)始進(jìn)行準(zhǔn)備工作。當(dāng)外設(shè)準(zhǔn)備就緒時(shí)，就 CPU 發(fā)中斷請(qǐng)求，CPU 響應(yīng)該中斷請(qǐng)求并為其服務(wù)完畢后，返回到原來(lái)的斷點(diǎn)處繼續(xù)運(yùn)行主程序。外設(shè)在得到服務(wù)后，也繼續(xù)進(jìn)行自己的工作。因此，CPU 可以使多個(gè)外設(shè)同時(shí)工作，并分時(shí)為各外設(shè)提供服務(wù)，從而大大提高 CPU 的利用率和輸入/輸出的速度。（2）實(shí)時(shí)處理。當(dāng)計(jì)算機(jī)用于實(shí)時(shí)控制時(shí)，請(qǐng)求 CPU 提供服務(wù)時(shí)隨機(jī)發(fā)生的。有了中斷系統(tǒng)，CPU 就可以立即響應(yīng)并加以處理。（3）故障處理。計(jì)算機(jī)在運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些故障，如電源斷電，存儲(chǔ)器奇偶校驗(yàn)出錯(cuò)，運(yùn)算溢出等。有了中斷系統(tǒng)，當(dāng)出現(xiàn)上述情況時(shí)，CPU 可及時(shí)轉(zhuǎn)去執(zhí)行故障處理程序，自行處理故障而不必停機(jī)。STC89C52 的中斷系統(tǒng)包括六個(gè)中斷源，分別為：(1) INT0 — 外部中斷 0 請(qǐng)求，低電平有效，通過(guò) 引腳輸入。(2) INT1 — 外部中斷 1 請(qǐng)求，低電平有效，通過(guò) 引腳輸入。(3) T0 — 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 0 溢出中斷請(qǐng)求。(4) T1 — 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 1 溢出中斷請(qǐng)求。(5) TX/RX — 串行口中斷請(qǐng)求。每一個(gè)中斷源都對(duì)應(yīng)一個(gè)中斷請(qǐng)求標(biāo)志位，他們?cè)O(shè)置在特殊功能寄存器 TCON 和 SCON 中，當(dāng)這些中斷源請(qǐng)求中斷時(shí)，相應(yīng)的標(biāo)志分別由 TCON 和 SCON 中的相應(yīng)位來(lái)鎖存。對(duì)中斷源的開(kāi)放或屏蔽是由中斷允許寄存器 IE 控制的。 單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器STC89C52 單片機(jī)內(nèi)部有三個(gè) 16 位的可編程的定時(shí)/計(jì)數(shù)器，他們均是二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)滿回零時(shí)能自動(dòng)產(chǎn)生溢出中斷請(qǐng)求，表示定時(shí)時(shí)間已到或計(jì)數(shù)己終止。三個(gè)定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器均可編程設(shè)定為定時(shí)模式和計(jì)數(shù)模式兩種，在這兩種模式下又均可設(shè)定四種工作方式，其控制和狀態(tài)均在相應(yīng)的特殊功能寄存器中，通過(guò)對(duì)控制寄存器的編程，就可方便地選擇適當(dāng)?shù)墓ぷ鞣绞?。定時(shí)模式下的定時(shí)時(shí)間和計(jì)數(shù)模式下的計(jì)數(shù)均可通過(guò)程序設(shè)定。通過(guò)軟件寫(xiě)入 TMOD 和 TCON 兩個(gè) 8 位寄存器來(lái)設(shè)置定時(shí)/計(jì)數(shù)器的操作模式和控制功能。（1）工作模式寄存器 TMOD 的位定義如下表 所示：表 工作模式寄存器 TMOD的位定義定時(shí)器 T1 定時(shí)器 T0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0（2）MM0 控制定時(shí)器 T1 和定時(shí)器 T0 的四種工作模式如下表 所示：表 四種工作模式M1 M0 工作模式 功能描述0 0 模式 0 13 位計(jì)數(shù)器0 1 模式 1 16 位計(jì)數(shù)器1 0 模式 2 自動(dòng)再裝入 8 位計(jì)數(shù)器1 1 模式 3 定時(shí)器 0:分成兩個(gè) 8 位計(jì)數(shù)器 定時(shí)器 1：停止計(jì)數(shù)（3）控制寄存器 TCON 的位定義和功能如下表 所示：表 控制寄存器 TCON 的位定義和功能8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88HTF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IE1（4）TCON 各位的作用如下 :TF1：T1 溢出標(biāo)志位，當(dāng) T1 溢出時(shí)，由硬件自動(dòng)使中斷觸發(fā)器 TF1 置 1，并向 CPU 申請(qǐng)中斷。TF0：T0 溢出標(biāo)志位，其功能情況同 TF1 TR1：TI 運(yùn)行控制位?？赏ㄟ^(guò)軟件置 1 或清 0 來(lái)啟動(dòng)或關(guān)閉 T1TR0：T0 運(yùn)行控制位。其功能操作情況同 TR1IE1：外部中斷 1 的中斷請(qǐng)求標(biāo)志IT1：外部中斷 1 的中斷觸發(fā)方式控制位IE：外部中斷 0 的中斷請(qǐng)求標(biāo)志IT：外部中斷 0 的中斷觸發(fā)方式控制位 數(shù)據(jù)顯示模塊 顯示模塊的芯片選擇液晶顯示器簡(jiǎn)稱 LCD 顯示器，它是利用液晶經(jīng)過(guò)處理后能夠改變光線的傳輸方向的特性實(shí)現(xiàn)顯示信息的，液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富超薄輕巧等優(yōu)點(diǎn)，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到日益廣泛的應(yīng)用。液晶顯示器按其功能分為三類：筆端式液晶顯示器、字符點(diǎn)陣式液晶顯示器、圖形點(diǎn)陣式液晶顯示器。前兩種能夠顯示數(shù)字、字符等，而圖形點(diǎn)陣式液晶顯示器還可以顯示漢字和任意圖形。本設(shè)計(jì)中選擇經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的字符型液晶顯示器 LCD1602。LCD1602 可以顯示兩行，每行 16 個(gè)字符，采用+5V 電源供電，外圍電路配置簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，具有很高的性價(jià)比。顯示器部分的電路如圖 所示：圖 顯示模塊原理圖 LCD1602 介紹LCD1602 是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣式 LCD，實(shí)物如圖 所示。圖 LCD1602 實(shí)物圖LCD1602 的外圍引腳及作用：第 1 腳：VSS 為地電源；第 2 腳：VDD 接 5V 正電源；第 3 腳：V0 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正極電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度；第 4 腳：RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平時(shí)選擇指令寄存器；第 5 腳：RW 為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。當(dāng) RS 和 RW 共同為低電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平， RW 為高電平時(shí)可以讀取忙信號(hào)，當(dāng) RS為高電平 RW 為低電平時(shí)可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)；第 6 腳：E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令；第 714 腳： D0～D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線；第 1516 腳：空腳。1602 液晶顯示器內(nèi)部的控制器共有 11 條控制指令，如表 所示：表 1602的內(nèi)部指令表序號(hào) 指令內(nèi)容 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 12 光標(biāo)返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 *3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S4 顯示開(kāi)/關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B5 光標(biāo)或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * *6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * *7 置字符發(fā)生存貯器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9 讀忙標(biāo)志或地址 0 1 BF 計(jì)數(shù)器地址10 寫(xiě)數(shù)到 CGRAM 或DDRAM） 1 0 要寫(xiě)的數(shù)據(jù)內(nèi)容11 從 CGRAM 或 DDRAM 讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 電源電路模塊 電源模塊的芯片選擇由于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊中核心器件 LM331 工作于+15V，但是單片機(jī)、MPX4105 等其他芯片需要+5V供電，因此還需要設(shè)計(jì)專門的供電電路以滿足整個(gè)系統(tǒng)的電源需求。本設(shè)計(jì)電源電路中選用摩托羅拉公司的三端低電流線性穩(wěn)壓芯片 MC78L05。電源電路如圖 所示：圖 電源模塊原理圖 芯片 78L05 原理MC78L05 具有內(nèi)部短路電路限制和熱過(guò)載保護(hù)功能的特點(diǎn)，輸入電壓范圍為 —24V，輸出+5V 固定電壓。三端穩(wěn)壓器 78L05 實(shí)物圖如圖 所示。圖 三端穩(wěn)壓器實(shí)物引腳說(shuō)明如表 所示：表 引腳說(shuō)明1 2 3INPUT GND OUTPUT最大額定值如表 所示:表 最大額定值參數(shù) 符號(hào) 額定值 單位功耗 P W輸入電壓 VIN 18 V封裝熱阻抗 ?JA 150（TO92 ） ℃/W烙鐵焊接溫度（10 秒） TLEAD 260 ℃工作溫度范圍 TJ 0to+125 ℃存儲(chǔ)溫度 TSTG 65to+150 ℃靜電防護(hù) VESD KV 總體電路及電路原理圖 氣壓傳感器電路和 V/F 轉(zhuǎn)換電路的原理圖 氣壓傳感電路和 V/F 轉(zhuǎn)換電路原理圖氣壓傳感電路和V/，其中U3 為氣壓傳感器芯片MPX4115，工作電壓+5V ，將被測(cè)氣壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓（對(duì)應(yīng)圖中網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為Vin），送至V/F 轉(zhuǎn)換電路。電阻R5 和電容C7構(gòu)成典型的去耦合濾波電路。U2 為V/F 轉(zhuǎn)換芯片 LM331，工作電壓+15V，在此電路中，電壓Vin 和輸出脈沖FO 的頻率fo 的轉(zhuǎn)換關(guān)系滿足公式（32 ）。fo=K*Vin （32）其中，K= , Rs=R2+R3 （33）?電路中，Rt 、Ct 和 RL 的典型值分別為 、 和 100k?，Rs 由一個(gè)定值電阻 R2 和一f?個(gè)可變電路 R3 串聯(lián)組成，其中， R2 為 22k?，R3 的最大阻值為 12k?，通過(guò)可變電阻 R3 調(diào)節(jié) Rs的阻值可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電路轉(zhuǎn)換增益的調(diào)整。氣壓的變化引起 Vin 的變化，而 Vin 在滿刻度輸出電壓間距 V 內(nèi)變化，V 典型值為FSFS，所以 Vin 變化范圍很小，那么根據(jù) fo=KVin 的關(guān)系式，必須增大 K 值，才能提高測(cè)量的精度。fo 通過(guò)單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器 1 的計(jì)數(shù)測(cè)得，該計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)范圍為 0~65536，1s 計(jì)數(shù)頻率1 次。因此，K 值的選取還要考慮到計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)范圍。綜合考慮之后，將 K 值設(shè)為 2022，這樣代入式（2）計(jì)算，可知 R3 的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)到 。]7[圖 中，Cin 和 Rin 構(gòu)成低通濾波器，濾除輸入電壓信號(hào)中的干擾脈沖。其