【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ）或低電壓（Vcc）的允許編程信號(hào)。低電壓編程模式適合于用戶在線編程系統(tǒng)，而高電壓編程模式可與通用EPROM編程器兼容。 電壓編程方式Vpp=12VVpp=5V芯片頂面標(biāo)識(shí)AT89C51xxxxyywwAT89C51xxxx—5yyww簽名字節(jié)（030H）=1EH（031H）=51H（032H）=FFH（030H）=1EH（031H）=51H（032H）=05HAT89C51的程序內(nèi)存列陣采用字節(jié)寫入方式編程的，每次寫入一個(gè)字節(jié)，要對(duì)整個(gè)芯片內(nèi)的PEROM程序內(nèi)存寫入一個(gè)非空字節(jié)，必須使用擦除的方式將整個(gè)內(nèi)存的內(nèi)容清楚。 編程方法編程前，先設(shè)置好地址，數(shù)據(jù)及控制信號(hào)，—(11位地址范圍為0000H—0FFFH)，數(shù)據(jù)從P0口輸入，、PSEN為低電平，RST保持高電平，EA/Vpp引腳是編程電源的輸入端，按要求加上編程電壓，ALE/PROG引腳輸入編程脈沖（負(fù)脈沖）。編程時(shí)，可采用4—20MHz的時(shí)鐘振蕩器，AT89C51編程方法如下：①在數(shù)據(jù)在線加上要寫入的數(shù)據(jù)字節(jié)。②啟動(dòng)相應(yīng)的控制信號(hào)。③在高電壓編程方式時(shí)，將/EA/Vpp端加上+12V編程電壓。④每對(duì)Flash存儲(chǔ)數(shù)組寫入一個(gè)字節(jié)或每寫入一個(gè)程序加密位，加上一個(gè)ALE/PROG編程脈沖。⑤改變編程單元的地址和寫入的數(shù)據(jù)，重復(fù)1—5步驟，直到全部檔編程結(jié)束。每個(gè)字節(jié)寫入周期是自身定時(shí)的。 數(shù)據(jù)查詢AT89C51單片機(jī)用數(shù)據(jù)查詢方式來檢測(cè)一個(gè)寫周期是否結(jié)束，在一個(gè)寫周期中，如需讀取最后寫入的那個(gè)字節(jié)，則讀出的數(shù)據(jù)的最高位（）是原來寫入字節(jié)最高的反碼，寫周期完成后，有效的數(shù)據(jù)就會(huì)出現(xiàn)在所有輸出端上，此時(shí)，可進(jìn)入下一個(gè)字節(jié)的寫周期，寫周期開始后，可在任意時(shí)刻進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢。Ready/Busy：字節(jié)編程的進(jìn)度可通過RDY/BSY輸出信號(hào)監(jiān)測(cè)，編程期間，ALE變成高電平“H”，表示正在編程狀態(tài)。編程完成后。如果加密位LBLB2沒有進(jìn)行編程，則代碼數(shù)據(jù)可通過地址和數(shù)據(jù)線讀回原編寫的數(shù)據(jù)。采用下圖電路。，數(shù)據(jù)有P0口讀出，、ALE、和RST保持高電平。校驗(yàn)時(shí)P0口須接上10K左右的上拉電阻。加密位不可直接校驗(yàn)，加密位的校驗(yàn)可通過對(duì)內(nèi)存的校驗(yàn)和寫入狀態(tài)來驗(yàn)證。利用控制信號(hào)的正確組合并保持ALE/引腳10ms的低電平脈沖寬度即可將PEROM數(shù)組（4k字節(jié)）和三個(gè)加密位整片擦除，代碼數(shù)組在片擦除操作中將任何非空單元寫入“1”，這步驟需再編程之前進(jìn)行。 片內(nèi)簽名字節(jié)及編程接口AT89C51單片機(jī)內(nèi)有3個(gè)簽名字節(jié)，地址為030H、031H和032H。用于聲明該器件的廠商、型號(hào)和編程電壓。讀簽名字節(jié)的過程和單元030H、031H和032H的正常校驗(yàn)相仿，、返回值意義如下：（030H）=1EH 聲明產(chǎn)品由ATMEL公式制造。（031H）=51H 聲明為AT89C51單片機(jī)。（032H）=FFH 聲明為12V編程電壓。（032H）=05H 聲明為5V編程電壓。編程界面：采用控制信號(hào)的正確組合可對(duì)Flash閃速存儲(chǔ)陣裂中的每一代碼字節(jié)進(jìn)行寫入和內(nèi)存的整片擦除，寫操作周期是自身定時(shí)的，初始化后它將自動(dòng)定時(shí)到操作完成。 AT89C51的極限參數(shù)極限參數(shù)：工作溫度………………………55℃to+125℃ 儲(chǔ)藏溫度………………………65℃to+150℃ 任一引腳對(duì)地電壓………………+ 最高工作電壓……………………………… 直流輸出電流…………………………… 顯示電路在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，如果需要顯示的內(nèi)容只有數(shù)碼和某些字母，使用LED數(shù)碼管是一種較好的選擇。LED數(shù)碼管顯示清晰、成本低廉、配置靈活，與單片機(jī)接口簡(jiǎn)單易行。LED數(shù)碼管是由發(fā)光二極管作為顯示字段的數(shù)碼型顯示器件，其中七只發(fā)光二極管分別對(duì)應(yīng)a～g筆端構(gòu)成“日”字形，另一只發(fā)光二極管Dp作為小數(shù)點(diǎn)。因此這種LED顯示器稱為七段數(shù)碼管或八段數(shù)碼管。：LED數(shù)碼管按電路中的連接方式可分為共陰型和共陽型兩大類，共陽型是將各段發(fā)光二極管的正極連在一起，作為公共端COM，公共端COM接高電平，a～g、Dp各筆段通過限流電阻接控制端。某筆段控制端低電平時(shí)，該筆段發(fā)光，高電平時(shí)不發(fā)光?？刂颇硯锥喂P端發(fā)光，就能顯示出某個(gè)數(shù)碼或字符。共陰型是將各段發(fā)光二極管的負(fù)極連在一起，作為公共端COM接地，某筆段通過限流電阻接高電平時(shí)發(fā)光。 數(shù)碼管引腳圖在自動(dòng)加料機(jī)控制系統(tǒng)中運(yùn)行是要顯示輸送、排料、滿料、空料時(shí)間，有時(shí)間切換鍵和標(biāo)志哪條生產(chǎn)線的發(fā)光二極管表示，顯示的位數(shù)少，所以就采用靜態(tài)顯示的方式。LED顯示器工作于靜態(tài)顯示方式時(shí)，各位的共陰極（或共陽極）連接在一起并接地（或+5V）；每位的段選線（a~dp）分別與一個(gè)8位的鎖存器輸出相連。所以稱為靜態(tài)顯示。各個(gè)LED的顯示字符一經(jīng)確定，相應(yīng)鎖存器的輸出將維持不變，直到顯示另一個(gè)字符為止。也正因此如此，靜態(tài)顯示器的亮度都較高。這種顯示方式接口編程容易。若用I/O界面，則要占用4個(gè)8位I/O口，若用鎖存器接口，則要用4片74LS373芯片。如果顯示器位數(shù)增多，則靜態(tài)顯示方式便無法適應(yīng)。在設(shè)計(jì)中，LED顯示電路采用74LS377驅(qū)動(dòng)器和MC14511B譯碼器控制LED數(shù)碼管。 74LS377芯片介紹。 74LS377引腳圖D0～D7：8個(gè)信號(hào)輸入端。Q0～Q7：8個(gè)信號(hào)輸出端。CLK：時(shí)鐘信號(hào)輸入端。：鎖存允許信號(hào)。當(dāng)時(shí)，CLK端的上跳變將把8位D輸入端的數(shù)據(jù)打入8位鎖存器。 74LS377真值表CLKDQ1XXQ00↑110↑00X0XQ0 MC14511B芯片介紹A～D：四個(gè)信號(hào)輸入端。a～g：七個(gè)信號(hào)輸出端。LT、BI：接地。LE：接電源。 MC14511B引腳圖 LED接口電路LED顯示電路采用74LS377驅(qū)動(dòng)器和MC14511B譯碼器控制LED數(shù)碼管。兩個(gè)LED顯示一條生產(chǎn)線一個(gè)工作過程的秒數(shù)。兩片MC14511B把P0口的高四位和低四位譯碼成十進(jìn)制控制LED顯示。 繼電氣控制電路在電氣控制領(lǐng)域或產(chǎn)品中，凡是需要邏輯控制的場(chǎng)合，幾乎都需要使用繼電器，從家用電器到工農(nóng)業(yè)應(yīng)用，甚至國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門，可謂無所不見。繼電器是一種利用各種物理量的變化，將電量或非電量信號(hào)轉(zhuǎn)化為電磁力（有觸頭式）或使輸出狀態(tài)發(fā)生階躍變化（無觸頭式），從而通過其觸頭或突變量促使在同一電路或另一電路中的其它器件或裝置動(dòng)作的一種控制組件。根據(jù)轉(zhuǎn)化的物理量的不同，可以構(gòu)成各種各樣的不同功能的繼電器，以用于各種控制電路中進(jìn)行信號(hào)傳遞、放大、轉(zhuǎn)換、聯(lián)鎖等，從而控制主電路和輔助電路中的器件或設(shè)備按預(yù)定的動(dòng)作程序進(jìn)行工作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和保護(hù)的目的。被轉(zhuǎn)化或施加于繼電器的電量或非電量稱為繼電器的激勵(lì)量，當(dāng)繼電器被激勵(lì)，從一個(gè)起始位置達(dá)到預(yù)定的工作位置，并完成電路的切換動(dòng)作，稱為繼電器的工作特性，包括吸合。不吸合，保持與釋放狀態(tài)。當(dāng)輸入量變化到高于它的吸合值或低于它的釋放值時(shí)，繼電器動(dòng)作，對(duì)于有觸頭式繼電器其觸頭閉合或斷開，對(duì)于無觸頭式繼電器起輸出發(fā)生階躍變化，以此提供一定的邏輯變量。自動(dòng)加料機(jī)是把塑料粒子送到一個(gè)真空管，在輸送時(shí)真空管關(guān)閉合，排料時(shí)真空管需要打開，將粒子送到排料漏斗。本設(shè)計(jì)共需2個(gè)繼電器控制交流接觸器，一個(gè)接帶動(dòng)生產(chǎn)的電動(dòng)機(jī)。另一個(gè)為控制工作方向的方向閥。經(jīng)考慮采用4123無極12V直流控制24V的交流繼電器，并利用光耦合器件P521和MCU隔開。89C51的P1初始值為0FFH，所以加一個(gè)74LS04反相器使得繼電器初始不產(chǎn)生閉合，使用MC1413為無源驅(qū)動(dòng)器，IN4007組成繼電器的續(xù)流二極管。：鍵盤在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中能實(shí)現(xiàn)向單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)、傳送命令等功能，是人工干擾單片機(jī)的主要手段。本設(shè)計(jì)采用8255A為I/O擴(kuò)展。 鍵盤接口非編碼鍵盤與單片機(jī)的接口單片機(jī)系統(tǒng)所用的鍵盤有編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種。編碼鍵盤本身除了按鍵之外，還包括產(chǎn)生鍵碼的硬件電路，只要按下某一個(gè)鍵，就能產(chǎn)生這個(gè)鍵的代碼，一般稱為鍵碼，同時(shí)，還能產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，以通知CPU接收（輸入）鍵碼。這種鍵盤的使用比較方便，亦不需要編寫很多程序，但使用的硬件較復(fù)雜，在微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中使用還不多。非編碼鍵盤是由一些按鍵排列成的一個(gè)行列矩陣。按鍵的作用，只是簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)接點(diǎn)的接通和斷開，但必須有一套相應(yīng)的程序與之配合，才能產(chǎn)生出相應(yīng)的鍵碼。非編碼鍵盤幾乎不需要附加什么硬件電路，目前，在微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中使用比較普遍。使用非編碼鍵需要用軟件來解決按鍵的識(shí)別，防止抖動(dòng)以及鍵碼的產(chǎn)生等工作。設(shè)有一個(gè)6行5列的非編碼鍵盤，其中有16個(gè)為數(shù)字鍵0～F，其余的為控制鍵，用以發(fā)布各種控制命令。鍵盤的行線接8155C口的六條線PC5～PC0，鍵盤的列線則接8155B口的5條線。在沒有任何鍵按下時(shí)，所有鍵盤列在線的信號(hào)都是高電平。當(dāng)有按鍵按下時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)鍵的識(shí)別、防止抖動(dòng)以及確定鍵碼等一系列問題。按鍵識(shí)別有各種方法，此系統(tǒng)只 “行掃描”法：首先確定是否有按鍵按下。CPU通過并行口輸出000000到鍵盤的行線，然后檢測(cè)鍵盤的列線信號(hào)。若沒有鍵按下，則為11111。若有任一個(gè)按鍵按下，則有某一條列線為0，也就是當(dāng)PB4～PB0不為11111時(shí)，就表示有鍵按下。其次通過“行掃描”確定已按鍵的行、列位置。所謂行掃描就是依次給每條行線輸入0信號(hào)，而其余各行都輸入1，并檢測(cè)每次掃描時(shí)所對(duì)應(yīng)的列信號(hào)。在圖2中就是在C口先輸出111110（PC5～PC0），然后是111101，直到最后是011111，并檢測(cè)每次所對(duì)應(yīng)的B口輸入。只有在某行上有鍵按下時(shí)，在這一行上輸入0（其它行為1），在列輸出上才能檢測(cè)到0信號(hào)。若是輸入為0的這一行上沒有按鍵按下，則收到的列信號(hào)仍然全是1。因此，只要記下列信號(hào)不全為1時(shí)的C口輸出及B口輸入，就能確定以按鍵的位置。設(shè)圖2中處于第3行第1列的鍵已按下，則必須是行輸出信號(hào)為110111，檢測(cè)到的列信號(hào)為11101。對(duì)應(yīng)于其它的行信號(hào)，列信號(hào)都是11111。這樣，通過行掃描，就可以確定按鍵的行、列坐標(biāo)。接著確定是否有多鍵同時(shí)按下。有時(shí)一次按下的鍵不止一個(gè)，這在一般情況下是由于誤操作引起的，是不應(yīng)該出現(xiàn)的通常稱為竄鍵。出現(xiàn)這種情況時(shí)，就可能有不止一次會(huì)得到列信號(hào)不為全1，這時(shí)就不容易判斷哪個(gè)鍵是真正需要按下的。為了處理這種情況可采取兩種辦法：一是行掃描一定是掃到最后一行才結(jié)束，而不是檢測(cè)到列信號(hào)不為全1時(shí)就結(jié)束，以便發(fā)現(xiàn)竄鍵；二是如果出現(xiàn)了竄鍵，最簡(jiǎn)單的處理辦法就是這次行掃描不算，再來一遍，即以最后放開的那個(gè)鍵為準(zhǔn)。實(shí)際上，由于掃描的速度很快，真正找到兩個(gè)鍵同時(shí)按下的情況是很少的。最后消除鍵抖動(dòng)。一般按鍵在按下的時(shí)候有抖動(dòng)的問題，即鍵的簧片在按下時(shí)會(huì)有輕微的彈跳，需經(jīng)過一個(gè)短暫的時(shí)間才會(huì)可靠地接觸。若在簧片抖動(dòng)時(shí)進(jìn)行掃描就可能得出不正確的結(jié)果。因此，在程序中要考慮防抖動(dòng)的問題。最簡(jiǎn)單的辦法是在檢測(cè)到有鍵按下時(shí)，等待（延遲）一段時(shí)間再進(jìn)行“行掃描”，延遲時(shí)間為10～20ms。這可通過調(diào)用子程序來解決，當(dāng)系統(tǒng)中有顯示子程序時(shí)，調(diào)用幾次顯示子程序也能同時(shí)達(dá)到消除抖動(dòng)的目的。 8255A芯片介紹自動(dòng)加料系統(tǒng)有8個(gè)按鍵：?jiǎn)?dòng)兩條生產(chǎn)線的“啟動(dòng)1”鍵和“啟動(dòng)2”鍵、分秒選擇鍵、時(shí)間設(shè)置加/減鍵、顯示生產(chǎn)線狀態(tài)切換鍵，時(shí)間設(shè)置鍵，時(shí)間切換鍵，由于單片機(jī)的并行口有限。本系統(tǒng)采用8255A擴(kuò)展并行口。8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有以下幾部分組成：（1）并行I/O埠A、B、C 8255A的內(nèi)部有3個(gè)8位并行I/O口：A口、B口、C口。3個(gè)I/O口都可以通過編程選擇為輸入口或輸出口，但在結(jié)構(gòu)和功能上有所不同。A口：含有一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個(gè)8位輸入鎖存器。B口：含有一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個(gè)8位輸入鎖存器（不鎖存）。C口：含有一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個(gè)8位輸入鎖存器（不鎖存）。當(dāng)數(shù)據(jù)傳送不需要聯(lián)絡(luò)信號(hào)時(shí)，這3個(gè)埠都可以用作輸入口或輸出口。當(dāng)A口B口需要有聯(lián)絡(luò)信號(hào)時(shí)，C口可以作為A口和B口的聯(lián)絡(luò)信號(hào)線。（2）工作方式控制電路：8255A的三個(gè)埠在使用使可分為A、B兩組。A組包括A口8位和C口高4位：B組包括B口8位和C口低4位。兩組的控制電路中分別有控制寄存器，根據(jù)寫入的控制字決定兩組的工作方式，也可對(duì)C口每一位置“1” 或清“0”。（3）數(shù)據(jù)總線緩沖器：數(shù)據(jù)總線緩沖器是三態(tài)雙向的8位緩沖器，是8255A與單片機(jī)數(shù)據(jù)總線的接口，8255A的D0～～。數(shù)據(jù)的輸入輸出、控制字和狀態(tài)信息的傳遞，均可通過數(shù)據(jù)總線緩沖器進(jìn)行。（4）讀/寫控制邏輯：8255A讀/寫控制邏輯的作用是從CPU的地址和控制總線上接受有關(guān)信號(hào)，轉(zhuǎn)變成各種控制命令送到數(shù)據(jù)緩沖器及A組和B組的控制電路，控制A、B、C3個(gè)埠的操作。 8255A引腳8255A共有40個(gè)引腳，一般為雙列直插DIP封裝，40個(gè)引腳可分為與CPU連接的數(shù)據(jù)線、地址和控制信號(hào)以及與外圍設(shè)備連接的三個(gè)埠線。D0～D7：雙向三態(tài)數(shù)據(jù)總線。： 8255A引腳圖RESET：復(fù)位信號(hào)，輸入，高電平有效。復(fù)位后，控制寄存器清0，A口、B口、C口被置為輸入方式。：片選信號(hào)，輸入，低電平有效。：讀信號(hào)，輸入，低電平有效。有效時(shí)，允許CPU通過8255A D0～D7讀取數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息。：寫信號(hào)，輸入，低電平有效。有效時(shí)，允許A1A0：端口控制信號(hào)，輸入。2位可構(gòu)成四種狀態(tài)，分別尋址A口、B口、C口和控制寄存器PA0～PA7：A口資料線，雙向。PB0～PB7：B口資料線，雙向。PC0～PC7：C口數(shù)據(jù)/信號(hào)線，雙向。當(dāng)8255A工作于方式0時(shí)，PC0～PC7分為兩組（每組4位）并行I/O數(shù)據(jù)線；當(dāng)8