【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 89C52單片機(jī)提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4K字節(jié)Flash閃速存儲(chǔ)器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32個(gè)I/O口線，兩個(gè)16位定時(shí)、計(jì)數(shù)器，一個(gè)5向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，STC89C52單片機(jī)可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)、計(jì)數(shù)器，串行通行口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位[8]。STC89C52的引腳圖如下圖52所示。圖52 STC89C52引腳圖下面對(duì)STC89C52的各個(gè)引腳作如下說(shuō)明:VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門(mén)電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫(xiě)1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。 P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門(mén)電流。P1口管腳寫(xiě)入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。 P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門(mén)電流，當(dāng)P2口被寫(xiě)“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門(mén)電流。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。 P3口也可作為STC89C52的一些特殊功能口，如下所示： 口管腳 備選功能 　?。ù休斎肟冢?　?。ù休敵隹冢?　?。ㄍ獠恐袛?） 　?。ㄍ獠恐袛?） 　　（記時(shí)器0外部輸入） 　?。ㄓ洉r(shí)器1外部輸入） 　?。ㄍ獠繑?shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通） 　?。ㄍ獠繑?shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） 　　P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 　　RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 　　ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。　　/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。 　　/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 　　XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 　　 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出[9]。 單片機(jī)時(shí)鐘電路單片機(jī)時(shí)鐘電路如圖53所示。圖53 單片機(jī)時(shí)鐘電路圖如圖53所示，晶振電路由C1與C2和晶振組成，晶振是給單片機(jī)提供工作信號(hào)脈沖的。它的速率就是單片機(jī)的工作速率，簡(jiǎn)單地說(shuō)，沒(méi)有晶振，就沒(méi)有時(shí)鐘周期，沒(méi)有時(shí)鐘周期，就無(wú)法執(zhí)行程序代碼，單片機(jī)就無(wú)法工作。并在晶振的兩引腳處接入兩個(gè)10pF50pF的瓷片電容接地用來(lái)削減偕波對(duì)電路的穩(wěn)定性的影響。晶振的頻率越高則系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也越高，單片機(jī)的運(yùn)行速度也越快。但反過(guò)來(lái)運(yùn)行速度越快對(duì)內(nèi)存的速度要求就越高，對(duì)印刷電路板的工藝要求也越高，即要求產(chǎn)生的寄生電容要小，晶振和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機(jī)芯片靠近，以減少寄生電容，更好的保證振蕩器穩(wěn)定、可靠的工作?；谝陨媳驹O(shè)計(jì)我們考慮選擇頻率為12MHz的晶振，當(dāng)振蕩脈沖頻率為12MHz時(shí)，一個(gè)機(jī)器周期為1us。 單片機(jī)復(fù)位電路單片機(jī)復(fù)位電路如圖54所示。圖54 單片復(fù)位電路圖復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，程序給單片機(jī)的復(fù)位引腳RST加大于2個(gè)機(jī)器周期（即24個(gè)時(shí)鐘振蕩周期）的高電平就可使單片機(jī)復(fù)位。STC89C52的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。復(fù)位電路通常采用上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位兩種方式，手動(dòng)復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種，我們采用了手動(dòng)復(fù)位為電平方式的復(fù)位。如圖54所示，我們通過(guò)RST端經(jīng)由電阻與電源VCC接通而實(shí)現(xiàn)，當(dāng)按鍵按下時(shí)，RST端為高電平復(fù)位。當(dāng)時(shí)鐘頻率選用12MHz時(shí)，C1取10uF，R1取10KΩ時(shí)，電容C1充放電時(shí)間τ=R1*C1=2us（2個(gè)機(jī)器周期）。如果RST持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。每次復(fù)位后，單片機(jī)的程序都會(huì)從第一條開(kāi)始從新執(zhí)行。另外，還額外設(shè)計(jì)了濾波防干擾電路，由C13與R12組成，電源先經(jīng)過(guò)它們?cè)俳尤雴纹瑱C(jī)的電源Vcc端，可以有效的減少雜波帶來(lái)的干擾，影響電路[10]。 顯示模塊的設(shè)計(jì)電梯控制系統(tǒng)顯示模塊如圖55所示。圖55 顯示模塊圖電梯在運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)數(shù)碼管顯示所經(jīng)過(guò)樓層，D12和D13顯示電梯處于上行或下行狀態(tài)。 按鍵模塊的設(shè)計(jì)電梯樓層按鍵模塊如圖56和57所示。 圖56 按鍵模塊圖圖57 按鍵模塊圖圖56為電梯外部按鍵，每層樓有上下行請(qǐng)求按鍵，圖57為電梯內(nèi)部按鍵，分別為1到8樓的按鍵。 蜂鳴器鳴響模塊的設(shè)計(jì)當(dāng)電梯到達(dá)目地樓層，蜂鳴器響鳴，電梯開(kāi)門(mén)并等待3s。蜂鳴器鳴響模塊如圖58所示。圖58 蜂鳴器鳴響模塊圖6. 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì)思路本設(shè)計(jì)是為一八層電梯設(shè)計(jì)調(diào)度系統(tǒng)，即使電梯能夠合理高效地運(yùn)行，完成各樓層顧客的接送任務(wù)。形象地說(shuō)，就是要應(yīng)對(duì)不同樓層顧客的不同需求，作出合理高效的判斷，使所有顧客在整體運(yùn)用時(shí)間最短的條件下將其運(yùn)往各自的目的地。在整個(gè)電梯控制中，我們首先必須得合理考慮按鍵的響應(yīng)問(wèn)題。一段時(shí)間內(nèi)可能有多個(gè)不同的按鍵有動(dòng)作，程序必須記錄每一個(gè)按鍵的動(dòng)作，并根據(jù)電梯本身所處的樓層情況與按鍵樓層之間的位置關(guān)系，合理判斷出電梯應(yīng)當(dāng)做出上升或下降的響應(yīng)動(dòng)作。然后，兩個(gè)樓層之間應(yīng)考慮有一段運(yùn)行時(shí)間，而且也要設(shè)置在一個(gè)樓層的停留時(shí)間。本設(shè)計(jì)中兩個(gè)樓層之間的運(yùn)行時(shí)間設(shè)為1s，當(dāng)電梯到達(dá)目的層時(shí)蜂鳴器要及時(shí)鳴響，每層停留時(shí)間設(shè)為3s。另外，當(dāng)電梯上升或者下降時(shí)，相應(yīng)的狀態(tài)指示燈應(yīng)及時(shí)同步準(zhǔn)確點(diǎn)亮。這個(gè)設(shè)計(jì)的成品應(yīng)該可以作為真實(shí)電梯的控制系統(tǒng)一樣，遵守以下兩個(gè)原則：一是高效性，二是人性化。而實(shí)際電梯所面臨的情況無(wú)比復(fù)雜，故本設(shè)計(jì)的難點(diǎn)除了硬件上面外，還有對(duì)這些復(fù)雜的情況歸類(lèi)化，分為若干個(gè)基本情況，另外是用恰當(dāng)?shù)腃語(yǔ)言描述來(lái)表達(dá)這些復(fù)雜的邏輯[11]。 系統(tǒng)主程序框圖系統(tǒng)主程序框圖如61所示。樓層上行下行呼叫按鍵電梯內(nèi)樓層選擇按鍵單片機(jī)控制樓層顯示數(shù)碼管電梯狀態(tài) 指示燈控制信息運(yùn)行狀態(tài)信息樓層信息樓層到達(dá)蜂鳴器響到達(dá)目地信息圖61 系統(tǒng)主程序框圖 系統(tǒng)程序流程圖系統(tǒng)程序流程圖如圖62所示。圖62 電梯程序流程圖 系統(tǒng)焊接步驟按電路圖買(mǎi)好元件后首先檢查買(mǎi)回元件的好壞，按各元件的檢測(cè)方法分別進(jìn)行檢測(cè)，一定