【文章內(nèi)容簡介】 21 系統(tǒng)功能圖顯示器溫 度時(shí) 間 紅外遙控語 音單 片 機(jī)第 3 章 系統(tǒng)硬件原理及設(shè)計(jì) STC89C52 單片機(jī) STC89C52 概述STC89C52 單片機(jī)屬于 51 系列單片機(jī)，其引腳如下圖所示。其內(nèi)部有 8K 的FLASH 程序存儲(chǔ)器、 512 字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、8 個(gè)中斷源和 3 個(gè)定時(shí)器。STC89C51 一共 40 條引腳，包括 2 條電源引腳，2 條外接晶振引腳，4 條控制引腳和 32 條 I/O 引腳。1. Vss (20 腳)：接地，0V 參考點(diǎn)。Vcc(40 腳)：電源，提供掉電、空閑、正常工作電壓。2. XTAL1（18 腳）：接外部晶體的一端，振蕩反向放大器的輸入端和內(nèi)部時(shí)鐘電路輸入端。3. XTAL2（19 腳）:接外部晶體的另一端，振蕩反向放大器的輸出端。RST(9 腳): 復(fù)位端。當(dāng)晶體在運(yùn)行時(shí)，只要引腳上出現(xiàn) 2 個(gè)機(jī)器周期高電平即可。1234567891011121314T2/T2EX/ECI/CEX0/CEX1/15161718192040393837363534533323130292827262524232221CEX2/CEX3/CEX4/RxD/RSTTxD/INT0/T0/INT1/T1//RD//WR/XTAL1XTAL2VssVcc/EA/VppALE/PROG/PSEN圖 31 STC89C52 引腳圖4. 復(fù)位，內(nèi)部有擴(kuò)散電阻連接到 Vss，僅需要外接一個(gè)電容到 Vcc 即可實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位。5. ALE（30 腳）：地址鎖存使能。在訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，輸出脈沖鎖存地址的低字節(jié)，在正常情況下，ALE 輸出信號(hào)恒定為 1/6 振蕩頻率。并可用作外部時(shí)鐘或定時(shí)，注意每次訪問外部數(shù)據(jù)時(shí)，一個(gè) ALE 脈沖將被忽略。6. PSEN（29 腳）：程序存儲(chǔ)使能。讀外部程序存儲(chǔ)。當(dāng)從外部讀取程序時(shí)，PSEN 每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí) PSEN 無效，訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器時(shí) PSEN 有效。7. EA/Vpp(31 腳)：外部尋址使能 /編程電壓。在訪問整個(gè)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，EA 必須外部置低。如果 EA 為高時(shí)，將執(zhí)行內(nèi)部程序。當(dāng) RST 釋放后，EA 腳的值被鎖存，任何時(shí)序的改變都將無效。該引腳在對(duì) FLASH 編程時(shí)用于編程電壓（Vpp） 。8. P0 口（~ ，32~39 腳）：雙向 8 位三態(tài) I/O 口。可向其寫入 1 使其狀態(tài)為懸浮，用作高阻輸入。P0 口也可以在訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)作地址的低字節(jié)，在訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)作數(shù)據(jù)總線，此時(shí)通過內(nèi)部強(qiáng)上拉傳送 1。9. P1 口（~，1~8 腳）：帶內(nèi)部上拉的雙向 I/O 口。向 P1 口寫入 1時(shí)，P1 口被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入口；當(dāng)作為輸入腳時(shí)，被外部拉低的 P1 口會(huì)因?yàn)閮?nèi)部上拉而輸出電流。10. P2 口（~，21~28 腳）：帶內(nèi)部上拉的雙向 I/O 口。向 P2 口寫入 1 時(shí)，P2 口被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入口。當(dāng)作為輸入腳時(shí)，被外部拉低的 P2 口會(huì)因?yàn)閮?nèi)部上拉而輸出電流。在訪問外部程序存儲(chǔ)器和外部數(shù)據(jù)時(shí)，分別作地址高位字節(jié)和 16 位地址，此時(shí)通過內(nèi)部強(qiáng)上拉傳送 1。當(dāng)使用 8 位尋址方式訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2 口發(fā)送 P2 特殊功能寄存器的內(nèi)容。11. P3 口（~，10~17 腳）：帶內(nèi)部上拉的雙向 I/O 口。向 P3 口寫入 1 時(shí)，P3 口被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入口。當(dāng)作為輸入腳時(shí)，被外部拉低的 P3 口會(huì)因?yàn)閮?nèi)部上拉而輸出電流。P3 口具有第二功能，如下表：表 31 單片機(jī) P3 口第二功能口線 第二功能 類型 名稱 RxD I 串行輸入口 TxD O 串行輸出口 INT0 I 外部中斷 0 INT1 I 外部中斷 1 T0 I 定時(shí)器 0 外部輸入 T1 I 定時(shí)器 1 外部輸入 WR O 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫信號(hào) RD O 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀信號(hào) 單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)要正常工作必須給出晶振電路，以提供時(shí)鐘信號(hào)，外接晶振為(或 12MHz)，電容無嚴(yán)格要求，可以在 20pf100pf 之間選擇；還要有復(fù)位電路，因?yàn)閱纹瑱C(jī)必須可靠復(fù)位后才能運(yùn)行程序；必須有電源供應(yīng)，以提供電能；要想使用內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，還必須將/EA 引腳（31 腳）接高電平 [1]。Vcc31Vcc40/EAGND20XTAL1XTAL21819C2C1RSTR1VccGNDSTC89C51 時(shí)鐘芯片 DS1302 DS1302 概述DS1302 是美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、星期、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為 ～。采用三線接口與 CPU 進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或 RAM 數(shù)據(jù)。DS1302 內(nèi)部有一個(gè)318 的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的 RAM 寄存器。DS1302 是 DS1202 的升級(jí)產(chǎn)品，與 DS1202 兼容，但增加了主電源/后背電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。 芯片引腳及功能介紹圖 32 單片機(jī)最小系統(tǒng)圖81234 567Vcc2X1X2GNDSCLK/RSTVcc1I/O1. Vcc2：主電源。2. Vcc1：后備電源，在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 兩者中的較大者供電。當(dāng) Vcc2 大于 Vcc1＋ 時(shí)，Vcc2 給 DS1302 供電。當(dāng) Vcc2 小于 Vcc1 時(shí)，DS1302 由 Vcc1 供電。3. XX2：振蕩源，外接 晶振。4. GND：接地。5. /RST: 復(fù)位/片選線。首先，/RST 接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，/RST 提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng)/RST為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì) DS1302 進(jìn)行操作。如果在傳送過程中/RST 置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送， I/O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在 Vcc1 之前，/RST 必須保持低電平。只有在 SCLK 為低電平時(shí)，才能將/RST 置為高電平。6. I/O: 串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向) 。7. SCLK: 時(shí)鐘輸入端。 DS1302 命令字 單片機(jī)是通過代碼來控制時(shí)鐘芯片的，對(duì)于不同的寄存器和不同的操作需要不同的代碼，也就是命令字。DS1302 中用來讀寫寄存器的命令字如下：表 32 DS1302 命令字代碼 作用 代碼 作用0x80 寫秒寄存器 0x81 讀秒寄存器0x82 寫分寄存器 0x83 讀分寄存器0x84 寫時(shí)寄存器 0x85 讀時(shí)寄存器0x86 寫日寄存器 0x87 讀日寄存器0x88 寫月寄存器 0x89 讀月寄存器0x8a 寫周寄存器 0x8b 讀周寄存器0x8c 寫年寄存器 0x8d 讀年寄存器 圖 33 DS1302 引腳圖 DS1302 數(shù)據(jù)傳輸時(shí)序圖1. 單字節(jié)模式數(shù)據(jù)傳輸示意圖2. 突發(fā)模式數(shù)據(jù)傳輸示意圖SCLK/RST0 765210761 52 43I/O 1R/CA4A3A1A0A2ADDRESS　COMMAND DATA BYTE1 DATA BYTE NR/WW按資料上的介紹，DS1302 的啟振電容是 6pf。該電容是幫助啟振的，同時(shí)也可以稍微調(diào)節(jié)晶振的頻率。但我實(shí)驗(yàn)過程中，這兩個(gè)電容省去了。DS1302 完全可以正常工作，而且時(shí)間也準(zhǔn)確。所以說，在精度要求不是非常高的情況下，不加電容電容也是可以的。DS1302 的 Vcc2 引腳是主電源，Vcc1 是后備電源。 Vcc1 可以連接一個(gè)大電容，或者是一個(gè)鋰電池。如果 Vcc1 引腳懸空，則每次程序運(yùn)行時(shí)，時(shí)鐘芯片都要從初始值開始計(jì)時(shí)。這樣造成很大的不便，每次斷電都要重新調(diào)整時(shí)間。Vcc1 連接一個(gè)鋰電池以后，即使主電源斷電了，時(shí)鐘芯片仍能正常計(jì)時(shí)。再次通電后，走時(shí)準(zhǔn)確，不需要重新調(diào)整時(shí)間。SCLK/RST0 76543210761 52 43I/O 1R/CA4A3A1A0A2ADDRESS　COMMAND DATA INPUT/OUTPUTR/WW圖 34 DS1302 單字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)序圖圖 35 DS1302 多字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)序圖 DS1302 與單片機(jī)的連接圖 圖 36 DS1302 與單片機(jī)連接圖 溫度芯片 DS18B20 DS18B20 概述DS18B20 是 DALLAS 公司生產(chǎn)的一種“單總線”溫度傳感器，它采用獨(dú)特的單線接口方式，僅需要一個(gè)端口引腳來發(fā)送或接收信息；每個(gè) DS18B20 都有一個(gè)唯一的 ROM 序列號(hào)，所以可以將多個(gè) DS18B20 同時(shí)連在一根總線上，進(jìn)行簡單的多點(diǎn)分布應(yīng)用。 DS18B20 引腳及功能1. GND：地。2. DQ：單線應(yīng)用的數(shù)據(jù)輸入/輸出。3. VDD：可選的外部供電電源引腳。 DS18B20 命令字DS8B20 依靠一個(gè)單線端口通信，必須先建立 ROM 操作協(xié)議，才能進(jìn)行存儲(chǔ)器和控制操作。因此，單片機(jī)必須先提供 ROM 操作指令。DS18B20 中的操作命令包括 ROM 操作命令和存儲(chǔ)器操作命令，代碼和功能分別如下表所示：表 33 DS18B20 命令字代碼 作用 代碼 作用33H 讀出 ROM 55H 匹配 ROMF0H 搜索 ROM CCH 跳過 ROMECH 報(bào)警搜索 4EH 寫暫存存儲(chǔ)器BEH 讀暫存存儲(chǔ)器 48H 復(fù)制暫存存儲(chǔ)器44H 溫度變換 B8H 重讀 EEPROMB4H 讀電源 DS18B20 與單片機(jī)的連接圖DS18B20GND DQ VDD圖 37 DS18B20 引腳圖圖 38 DS18B20 與單片機(jī)連接圖 LPH7366 液晶模塊 概述LPH7366 是 NOKIA 公司生產(chǎn)的可用于其 516150，6100 等系列移動(dòng)電話的液晶顯示模塊，該液晶模塊的驅(qū)動(dòng)芯片是 PCD8544。其特點(diǎn)如下：(1) 84x48 的點(diǎn)陣 LCD，可以顯示 4 行漢字。(2) 采用串行接口與主處理器進(jìn)行通信，接口信號(hào)線數(shù)量大幅度減少，包括電源和地在內(nèi)的信號(hào)線僅有 9 條。支持多種串行通信協(xié)議（如 AVR 單片機(jī)的SPI、MCS51 的串口模式 0 等） ，傳輸速率高達(dá) 4Mbps，可全速寫入顯示數(shù)據(jù)，無等待時(shí)間。(3) 可通過導(dǎo)電膠連接模塊與印制版，而不用連接電纜，用模塊上的金屬鉤可將模塊固定到印制板上，因而非常便于安裝和更換。(4) LCD 控制器／驅(qū)動(dòng)器芯片已綁定到 LCD 晶片上，模塊的體積很小。(5) 采用低電壓供電，正常顯示時(shí)的工作電流在 200μA 以下，且具有掉電模式。 LPH7366 引腳及功能圖 39 LPH7366 液晶屏實(shí)物圖1. Vcc：電源。2. GND：接地。3. /SCE：芯片使能，使能引腳充許輸入數(shù)據(jù)，低電平有效。4. RESET：復(fù)