【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 內(nèi)含256字節(jié)的RAM；l 具有32根可編程I/O口線；l 具有3個(gè)可編程定時(shí)器；l 中斷系統(tǒng)是具有8個(gè)中斷源、6個(gè)中斷矢量、2個(gè)優(yōu)先權(quán)的中斷結(jié)構(gòu)；l 串行口是具有一個(gè)全雙工的可編程串行通信口；l 具有一個(gè)數(shù)據(jù)指針DPTR；l 低功耗工作模式有空閑模式和掉電模式；l 具有可編程的3級(jí)程序鎖定位；l AT89C52工作電源電壓為5（1177。）V，且典型值為5V；l AT89C52最高工作頻率為24MHz。引腳排列及功能1　 AT89C52的引腳排列如圖35所示圖35 AT89C52引腳圖②功能：l P0口——8位、漏極開(kāi)路的雙向I/O口。當(dāng)使用片外存儲(chǔ)器及外擴(kuò)I/O口時(shí)，P0口作為低字節(jié)地址/數(shù)據(jù)復(fù)用線。在編程時(shí)，P0口可用于接收指令代碼字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，P0口可輸出指令字節(jié)（這時(shí)需要加外部上拉電阻）。P0口也可作通用I/O口使用，但需要加上拉電阻，變?yōu)闇?zhǔn)雙向口。當(dāng)作為普通輸入時(shí)，應(yīng)將輸出鎖存器置1。P0口可驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL負(fù)載。l P1口——8位、準(zhǔn)雙向I/O口，具有內(nèi)部上拉電阻。P1口是為用戶準(zhǔn)備的I/O雙向口。在編程和校驗(yàn)時(shí)，可用做輸入低8位地址。用做輸入時(shí)，應(yīng)先將輸出鎖存器置1。P1口可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載。；可編程脈沖輸出端。；定時(shí)器2的計(jì)數(shù)方向控制端。l P2口——8位、準(zhǔn)雙向I/O口，具有內(nèi)部上拉電阻。當(dāng)使用片外存儲(chǔ)器或外擴(kuò)I/O口時(shí)，P2口輸出高8位地址。在編程/校驗(yàn)時(shí)，P2口可接收高字節(jié)地址和某些控制信號(hào)。P2口也可作普通I/O口使用。用做輸入時(shí)，應(yīng)先將輸出鎖存器置1。P2口可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載。l P3口——8位、準(zhǔn)雙向I/O口，具有內(nèi)部上拉電阻。P3口作為普通的I/O口。用做輸入時(shí)，應(yīng)先將輸出鎖存器置1。在編程/校驗(yàn)時(shí)，P3口接收某些控制信號(hào)。它可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載。P3口還提供各種替代功能，如表32所示。表32 P3口替代功能 引腳 替代功能 說(shuō)明RXD串行數(shù)據(jù)接收TXD串行數(shù)據(jù)發(fā)送INT0外部中斷0申請(qǐng)INT1外部中斷1申請(qǐng)T0定時(shí)器0外部事件計(jì)數(shù)輸入T1定時(shí)器1外部事件計(jì)數(shù)輸入WR外部RAM寫選通RD外部RAM讀選通l RST——復(fù)位輸入信號(hào)，高電平有效。在振蕩器穩(wěn)定工作時(shí)候，在RST腳施加兩個(gè)機(jī)器周期（即24個(gè)晶振周期）以上的高電平，將器件復(fù)位。l VCC——電源電壓輸入引腳。l GND——電源地。l XTAL1——片內(nèi)振蕩器反相放大器和時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。使用片內(nèi)振蕩器時(shí)，連接外部石英晶體和微調(diào)電容。l XTAL2——片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端。當(dāng)使用片內(nèi)振蕩器時(shí)，外接石英晶體和微調(diào)電容。當(dāng)使用外部振蕩器時(shí)，引腳XTAL1接收外振蕩器信號(hào)，XTAL2懸空。l 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)。一般情況下，ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6 輸出固定的脈沖信號(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D0 位置位，可禁止ALE 操作。該位置位后，只有一條MOVX 和MOVC指令才能將ALE 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 禁止位無(wú)效。l 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)AT89C52 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN 有效，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，將跳過(guò)兩次PSEN信號(hào)。l 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。Flash 存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V 的編程允許電源VCC，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V 編程電壓VCC[13]。3　 時(shí)鐘振蕩器　　AT89C52 中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器，振蕩電路參見(jiàn)圖36。外接石英晶體（或陶瓷諧振器）及電容CC2 接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。對(duì)外接電容CC2 雖然沒(méi)有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，我們推薦電容使用30pF177。10pF，而如使用陶瓷諧振器建議選擇40pF177。10F。用戶也可以采用外部時(shí)鐘。這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到XTAL1 端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2 則懸空。由于外部時(shí)鐘信號(hào)是通過(guò)一個(gè)2分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的，所以對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的占空比沒(méi)有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時(shí)間和最大的低電平持續(xù)時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。C2XTAL2XTAL1GNDC1圖36內(nèi)部振蕩電路4　 空閑節(jié)電模式 在空閑工作模式狀態(tài)，CPU自身處于睡眠狀態(tài)而所有片內(nèi)的外設(shè)仍保持激活狀態(tài)，這種方式由軟件產(chǎn)生。此時(shí)，同時(shí)將片內(nèi)RAM 和所有特殊功能寄存器的內(nèi)容凍結(jié)?？臻e模式可由任何允許的中斷請(qǐng)求或硬件復(fù)位終止。由硬件復(fù)位終止空閑狀態(tài)只需兩個(gè)機(jī)器周期有效復(fù)位信號(hào)，在此狀態(tài)下，片內(nèi)硬件禁止訪問(wèn)內(nèi)部RAM，但可以訪問(wèn)端口引腳，當(dāng)用復(fù)位終止空閑方式時(shí)，為避免可能對(duì)端口產(chǎn)生意外寫入，激活空閑模式的那條指令后一條指令不應(yīng)是一條對(duì)端口或外部存儲(chǔ)器的寫入指令。5　 掉電模式在掉電模式下，振蕩器停止工作，進(jìn)入掉電模式的指令是最后一條被執(zhí)行的指令，片內(nèi)RAM 和特殊功能寄存器的內(nèi)容在終止掉電模式前被凍結(jié)。退出掉電模式的唯一方法是硬件復(fù)位，復(fù)位后將重新定義全部特殊功能寄存器，但不改變RAM中的內(nèi)容，在Vcc恢復(fù)到正常工作電平前，復(fù)位應(yīng)無(wú)效，且必須保持一定時(shí)間以使振蕩器重啟動(dòng)并穩(wěn)定工作。 單片機(jī)復(fù)位、晶振電路的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)AT89C52單片機(jī)復(fù)位、晶振電路如圖37所示。IC4與時(shí)鐘電路（包括晶體振蕩器、電容C1C15），上電復(fù)位電路（包括R2C1SVDC3R50）構(gòu)成單片機(jī)的最小系統(tǒng)。其中，晶體振蕩器選用12MHz的高穩(wěn)定無(wú)源晶體振蕩器，它與AT89C52中的反向放大器構(gòu)成振蕩器，給CPU提供高穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)。電容C1C15可起頻率微調(diào)作用，電容值在5pF～30pF之間選擇，本電路選20pF。電容C13和電阻R23構(gòu)成上電復(fù)位電路。電源開(kāi)啟時(shí)，電源對(duì)電容C13充電，在CPU的復(fù)位端產(chǎn)生一高脈沖。只要高電平的維持時(shí)間大于兩個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)振蕩周期）。CPU就可復(fù)位。二極管VD10的作用是當(dāng)斷電時(shí)，可使電容C13所儲(chǔ)存的電荷迅速釋放，以便下次上電時(shí)可靠復(fù)位。電容C13可濾除高頻干擾，防止單片機(jī)誤復(fù)位。按鍵S2和電阻R50構(gòu)成按鍵復(fù)位電路。電阻R30和按鍵S1構(gòu)成鍵盤，用以實(shí)現(xiàn)顯示內(nèi)容的切換。電能脈沖由的8腳經(jīng)光電耦合器IC2送到IC4的T0端，用以實(shí)現(xiàn)脈沖計(jì)數(shù)。圖37 AT89C52單片機(jī)控制電路、 顯示電路的實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)采用液晶顯示器。其特點(diǎn)是顯示內(nèi)容豐富（可顯示漢字），功耗小，可靠性高，電路簡(jiǎn)單。選用的器件型號(hào)是：SMG12232B2，顯示容量為12232點(diǎn)陣。采用總線方式連接。 SMG12232B2顯示器介紹①主要技術(shù)參數(shù)SMG12232B2的主要技術(shù)參數(shù)如表33所示。表33 SMG12232B2的技術(shù)參數(shù) 顯示容量 12232點(diǎn)陣 工作溫度 10℃～+50℃芯片工作電壓～存儲(chǔ)溫度20℃～+60℃芯片工作電流5mA()背光源類型EL最佳工作電壓背光源工作電壓點(diǎn)尺寸背光源工作電流30mA②接口信號(hào)說(shuō)明SMG12232B2的接口信號(hào)說(shuō)明如表34所示。表34 SMG12232B2的接口信號(hào)說(shuō)明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明1RST復(fù)位端（高電平復(fù)位）9DB1數(shù)據(jù)口12VCC電源正極10DB0數(shù)據(jù)口03DB7數(shù)據(jù)口711GND電源地4DB6數(shù)據(jù)口612寫信號(hào)（低電平有效）5DB5數(shù)據(jù)口513讀信號(hào)（低電平有效）6DB4數(shù)據(jù)口414CS1片選IC1信號(hào)7DB3數(shù)據(jù)口315CS2片選IC2信號(hào)8DB2數(shù)據(jù)口216A0數(shù)據(jù)/命令選擇端（H/L）EL+背光源驅(qū)動(dòng)電壓輸入端EL背光源驅(qū)動(dòng)電壓輸入端③SMG12232B2控制器接口說(shuō)明l 基本操作時(shí)序（L為低電平，H為高電平）讀狀態(tài)：輸入A0=L，CS1或CS2=L，RD=L，WR=H輸出 DB7～DB0=狀態(tài)字寫指令：輸入A0=L，CS1或CS2=L，RD=H，WR=L，DB7～DB0=指令碼 輸出無(wú)讀數(shù)據(jù)：輸入A0=H，CS1或CS2=L，RD=L，WR=H輸出 DB7～DB0=數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)：輸入A0=H，CS1或CS2=L，RD=H，WR=L，DB7～DB0=數(shù)據(jù)輸出無(wú)l 狀態(tài)字說(shuō)明SMG12232B2狀態(tài)字說(shuō)明如表35,36表35 SMG12232B2的狀態(tài)字說(shuō)明STA7STA6STA5STA4STA3STA2STA1STA0D7D6D5D4D3D2D1D0表35 SMG12232B2的狀態(tài)字說(shuō)明STA0～4未用STA5液晶顯示狀態(tài)1：關(guān)閉；0：顯示 STA6未用STA7讀寫操作使能1：禁止；0：允許在使用時(shí)，對(duì)控制器的每次讀寫操作之前，都必須進(jìn)行讀寫檢測(cè)。以確保STA7為0。l SMG12232B2中RAM的地址映射圖LCD顯示屏由兩片控制器控制，每個(gè)內(nèi)部帶有3280位（320B）的RAM緩沖區(qū)，對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖38所示。LCD 122X32IC1 4頁(yè)X61列 32X61點(diǎn)IC1 4頁(yè)X61列 32X61點(diǎn)第2頁(yè)第3頁(yè)第1頁(yè)第0頁(yè)0 4頁(yè)X61列 32X61019790 4頁(yè)X61列 32X6101979圖38 SMG12232B2中RAM的地址映射 顯示電路的設(shè)計(jì)硬件電路如圖39所示。液晶顯示器SMG12232B2的片選信號(hào)引腳CS2或CS1被選中時(shí),液晶顯示器SMG12232B2處于工作狀態(tài)。當(dāng)數(shù)據(jù)/命令選擇端A0為低電平時(shí)，執(zhí)行命令操作，且在寫信號(hào)WR有效時(shí)，單片機(jī)P0口向液晶顯示器SMG12232B2的DB7—DB0位輸出狀態(tài)字（如液晶顯示狀態(tài)、讀寫操作使能狀態(tài)）和顯示指令碼。當(dāng)數(shù)據(jù)/命令選擇端A0為高電平時(shí)，且在寫信號(hào)WR分別有效時(shí)，單片機(jī)P0口向液晶顯示器SMG12232B2的DB7—DB0輸出數(shù)據(jù)和顯示數(shù)據(jù)（如正在讀卡，請(qǐng)稍后；空卡；卡短路；非法卡；超負(fù)荷等）。圖39液晶顯示接口電路 其他部分電路設(shè)計(jì) IC卡接口電路IC卡接口電路采用的是Atmel公司的存儲(chǔ)IC卡，用于存儲(chǔ)由售電管理系統(tǒng)寫入的卡號(hào)、電度數(shù)等，是電管部門與用戶連接的橋梁。為了提高IC卡操作的可靠性，必須有卡上下電控制電路、卡插入檢測(cè)電路、卡短路檢測(cè)電路等輔助電路，結(jié)合軟件可以大大提高其讀寫的準(zhǔn)確性和可靠性。IC卡接口電路如圖310所示。R2VDVT2組成卡上下電電路。=0時(shí)，VT2導(dǎo)通，IC卡座之VCC得電；=1時(shí)，VT2截止，IC卡座之VCC失電。，檢測(cè)有無(wú)卡電源短路現(xiàn)象，以防人為破壞。KK2為IC卡座的一對(duì)常閉觸點(diǎn)，當(dāng)有卡插入時(shí)，KK2開(kāi)路，VT3導(dǎo)通，此信號(hào)用來(lái)檢測(cè)有無(wú)卡插入。圖310 IC卡接口電路 電能存儲(chǔ)器由于IC卡上有許多用戶信息，如用戶號(hào)、電表號(hào)、電表剩余電量、累計(jì)用電量、電表狀態(tài)等，在電表上電和掉電時(shí)需要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的保護(hù)，因此需要選擇合適的EPROM來(lái)存放CPU讀取到的IC卡上的信息以及保護(hù)IC卡電表的工作狀態(tài)參數(shù)。串行EEPROM選用AT24C04，AT24C04為低電壓（～）、長(zhǎng)壽命（可擦寫10萬(wàn)次以上）器件。在掉電時(shí)存儲(chǔ)剩余電度數(shù)。1) AT24C04芯片介紹 AT24C04是ATMEL公司生產(chǎn)的4KB（512Bytes）E2PROM芯片，引腳圖如圖311，該芯片采用I2C總線設(shè)計(jì)，主要性能指標(biāo)與AT24C02類似，不同點(diǎn)為：l 容量為AT24C02的兩倍，分為兩部分存儲(chǔ)空間，每部分256bytes。l 有2個(gè)器件地址選擇腳，一個(gè)I2C總線最多能夠掛接4個(gè)AT24C04器件 l 32頁(yè)，每頁(yè)16字節(jié)，每次可連續(xù)寫入16字節(jié)數(shù)據(jù)。l WP引腳為高電平時(shí)，AT24C04的0~255地址空間的數(shù)據(jù)被寫保護(hù)。l 需要9位的地址進(jìn)行數(shù)據(jù)尋址。A0A1A2GNDVCCWPSCLSDA12345678 圖311 AT24C04引腳接口說(shuō)明如表37A0為空引腳，A1,A2口為器件地址設(shè)定口，通過(guò)A1,A2口來(lái)設(shè)定AT24C0