【文章內(nèi)容簡介】 或清除特殊寄存器IE中的相關(guān)中斷允許控制位[18]分別使得中斷源有效或無效。IE還包括一個(gè)中斷允許總控制位EA，它能一次禁止所有中斷。定時(shí)器2可以被寄存器T2CON中的TF2和EXF2的或邏輯觸發(fā)。程序進(jìn)入中斷服務(wù)后，這些標(biāo)志位都可以由硬件清0。實(shí)際上，中斷服務(wù)程序必須判定是否是TF2 或EXF2激活中斷，標(biāo)志位也必須由軟件清0。定時(shí)器0和定時(shí)器1標(biāo)志位TF0和TF1在計(jì)數(shù)溢出的那個(gè)周期的S5P2被置位。它們的值一直到下一個(gè)周期被電路捕捉下來。然而，定時(shí)器2的標(biāo)志位TF2 在計(jì)數(shù)溢出的那個(gè)周期的S2P2被置位，在同一個(gè)周期被電路捕捉下來。中斷允許控制位=1，允許中斷中斷允許控制位=0，禁止中斷表3 中斷允許控制寄存器符號(hào)位地址功能EA中斷總允許控制位。EA=0，中斷總禁止；EA=1，各中斷由各自的控制位設(shè)定預(yù)留ET2定時(shí)器2中斷允許控制位ES串行口中斷允許控制位ET1定時(shí)器1中斷允許控制位EX1外部中斷1允許控制位ET0定時(shí)器0中斷允許控制位EX0外部中斷0允許控制位控制模塊是由鍵盤輸入，鍵盤是一組按鍵的集合，它是最常見的單片機(jī)輸入設(shè)備，是一種常開型按鈕開關(guān)。常態(tài)時(shí)，按鍵[10]的兩個(gè)觸點(diǎn)處于斷開狀態(tài)，如圖3所示，鍵盤分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤，鍵盤上閉合鍵的識(shí)別由專門的硬件譯碼器實(shí)現(xiàn)，并產(chǎn)生鍵編號(hào)或鍵值的稱為編碼鍵盤，如BCD碼鍵盤、ASCII碼鍵盤等；靠軟件識(shí)別的稱為非編碼鍵盤。圖3 常開型按鈕開關(guān) 時(shí)鐘電路在單片機(jī)系統(tǒng)[9]中起著非常重要的作用，是保證系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)。在一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，時(shí)鐘是保障系統(tǒng)正常工作的基準(zhǔn)振蕩定時(shí)信號(hào)，主要由晶振[19]和外圍電路組成，晶振頻率的大小決定了單片機(jī)系統(tǒng)工作的快慢。為達(dá)到振蕩周期是12MHZ的要求，這里要采用12MHZ的晶振，另外有兩個(gè)22P的電容，兩晶振引腳分別連到XTAL1和XTAL2振蕩脈沖輸入引腳。具體連接圖如圖4所示： 圖4 晶振電路 復(fù)位電路模塊復(fù)位是單片機(jī)[11]的初始化操作，其主要功能是把PC初始化為0000H，使單片微機(jī)從0000H單元開始執(zhí)行程序。除進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，可以按復(fù)位鍵以重新啟動(dòng)，也可以通過監(jiān)視定時(shí)器來強(qiáng)迫復(fù)位。RST引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端。復(fù)位電路在這里采用的是上電+按鈕復(fù)位電路[13]形式，具體連接電路如圖5所示： 圖5 復(fù)位電路本設(shè)計(jì)采用共陰極數(shù)碼[12]顯示器，通常，共陰極接低電平（一般接地），其它管腳接段驅(qū)動(dòng)電路輸出端。當(dāng)某段驅(qū)動(dòng)電路的輸出端為高電平時(shí)，該端所連接的字符導(dǎo)通并點(diǎn)亮，根據(jù)發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字或字符。同樣，要求段驅(qū)動(dòng)電路能提供額定的段導(dǎo)通電流，還需根據(jù)外接電源及額定段導(dǎo)通電流來確定相應(yīng)的限流電阻。本次設(shè)計(jì)在顯示模塊用到的是一個(gè)4位一體和2個(gè)兩位一體共陰極數(shù)碼管，共有8個(gè)代碼輸入口和8個(gè)位選輸入口，采用排阻提供上拉電流數(shù)碼管，以保證有足夠大的電流點(diǎn)亮數(shù)碼管，采用動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)，使各位數(shù)碼管逐個(gè)輪流受控顯示[20]，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)，由于掃描速度極快，顯示效果與靜態(tài)驅(qū)動(dòng)相同，其具體圖形如下圖6圖7所示：圖6 計(jì)時(shí)顯示器圖7 分?jǐn)?shù)顯示器 蜂鳴器通過一NPN三極管[3]進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，如圖8所示，觸發(fā)信號(hào)有基極引入。圖8 報(bào)警電路圖9 硬件電路設(shè)計(jì)本章主要是對(duì)本設(shè)計(jì)所采取的設(shè)計(jì)方案和所運(yùn)用的芯片、模塊以及電路設(shè)計(jì)的原理作主要的介紹和說明，包括AT89S5按鍵、振蕩電路、報(bào)警電路、復(fù)位電路以及總電路圖的設(shè)計(jì)。AT89S52S是一個(gè)低功耗，高性能CMOS8位單片機(jī)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大,為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。所以在這個(gè)芯片上加上按鍵、報(bào)警模塊等就把整個(gè)設(shè)計(jì)給模塊化，使后面的設(shè)計(jì)更加便捷、清晰。 3 軟件設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)程序之前，我們首先要對(duì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)預(yù)完成的任務(wù)進(jìn)行深入的分析，明確系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)、功能要求和技術(shù)指標(biāo)。其次，要對(duì)系統(tǒng)的硬件資源和工作環(huán)境進(jìn)行分析，這是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和條件。 軟件總體設(shè)計(jì)方案本次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)部分采用模塊化程序設(shè)計(jì)，程序部分由主程序、T0中斷程序、掃描顯示子程序、計(jì)時(shí)加（減）1秒的子程序、暫停子程序、快表和回表子程序、延時(shí)子程序等組成，其程序流程圖如圖10圖11所示。圖10 主程序流程圖圖11掃描刷新顯示子程序流程圖 程序設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)部分采用模塊化程序設(shè)計(jì)，用C語言[7]編寫。Keil[14]是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到Keil C51[23]生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語言的優(yōu)勢。程序部分由主程序、T0中斷程序、掃描顯示子程序、計(jì)時(shí)加減1秒的子程序、暫停子程序、快表和回表子程序、延時(shí)子程序等組成。具體程序見附錄。本章主要是針對(duì)上一章的模塊介紹和電路圖設(shè)計(jì)作了軟件設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)、功能要求和技術(shù)指標(biāo)對(duì)系統(tǒng)的硬件資源和工作環(huán)境進(jìn)行分析，利用KEIL軟件對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行程序編程，包括主程序、T0中斷程序、掃描顯示子程序、計(jì)時(shí)加（減）1秒的子程序、暫停子程序、快表和回表子程序、延時(shí)子程序等組成。4 PROTEUS仿真 PROTEUS簡介Proteus[4] 是英國Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。它運(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析(SPICE)各種模擬器件和集成電路，該軟件的特點(diǎn)是： ①實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和SPICE電路仿真相結(jié)合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232動(dòng)態(tài)仿真、I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。 ②支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機(jī)類型有：ARM7(LPC21xx)、 8051/52系列、AVR系列、PIC10/12/16/18系列、HC11系列以及多種外圍芯片。 ③提供軟件調(diào)試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，同時(shí)可以觀察各個(gè)變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如Keil C51 uVisionMPLAB等軟件。 ④具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能?？傊?，該軟件是一款集單片機(jī)和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大。 接通電源，計(jì)時(shí)顯示即開始倒計(jì)時(shí)工作，上半場指示燈亮，計(jì)時(shí)初始設(shè)計(jì)為2分鐘，如圖12所示，按下加分鍵實(shí)現(xiàn)對(duì)甲、乙兩隊(duì)分別加分，每按下一次加1分，如圖13所示.圖12 初始時(shí)間 圖13 按鍵加分 同樣可實(shí)現(xiàn)甲、乙兩隊(duì)的減分如圖14所示，按下暫停/啟動(dòng)鍵可實(shí)現(xiàn)暫停和啟動(dòng)。 圖14 按鍵減分上半場結(jié)束后，停止計(jì)時(shí)，蜂鳴器報(bào)警，報(bào)警結(jié)束后按下暫停\啟動(dòng)按鍵啟動(dòng)下半場計(jì)時(shí)，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)甲隊(duì)和乙隊(duì)交換分?jǐn)?shù)，下半場指示燈亮，如圖15所示。圖15 下半場交換比分 當(dāng)下半場也結(jié)束時(shí)，上、下半場的指示燈同時(shí)亮，蜂鳴器響，如圖16所示。圖 16 全場結(jié)束兩二極管發(fā)光 本章主要是針對(duì)前兩章的硬件和軟件的設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真，利用Protues軟件繪制電路圖并仿真，計(jì)時(shí)顯示即開始倒計(jì)時(shí)工作，上半場指示燈亮，計(jì)時(shí)初始設(shè)計(jì)為2分鐘，按下加分鍵實(shí)現(xiàn)對(duì)甲、乙兩隊(duì)分別加分，每按下一次加1分，同樣也可實(shí)現(xiàn)甲、乙兩隊(duì)的減分，按下暫停/啟動(dòng)鍵可實(shí)現(xiàn)暫停和啟動(dòng)。上半場結(jié)束后，停止計(jì)時(shí)，蜂鳴器報(bào)警，報(bào)警結(jié)束后按下暫停\啟動(dòng)按鍵啟動(dòng)下半場計(jì)時(shí)，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)甲隊(duì)和乙隊(duì)交換分?jǐn)?shù)，下半場指示燈亮，當(dāng)下半場也結(jié)束時(shí)，上、下半場的指示燈同時(shí)亮，蜂鳴器響，仿真完成。 結(jié)論幾個(gè)月以來，通過對(duì)本設(shè)計(jì)的研究，我在理論的基礎(chǔ)上更深刻的掌握了單片機(jī)的深層內(nèi)容及實(shí)際生活中的應(yīng)用，也鍛煉了自己動(dòng)手能力和思維能力，還有在軟件方面的編程能力，讓我受益匪淺，同時(shí)也暴露出一些平時(shí)學(xué)習(xí)上的問題，讓我深刻反思。這些問題的發(fā)現(xiàn)將為我以后的學(xué)習(xí)和工作找明道路，查漏補(bǔ)缺為進(jìn)一步學(xué)習(xí)作好準(zhǔn)備。本設(shè)計(jì)是基于AT89S52單片機(jī)的籃球計(jì)時(shí)計(jì)分器，利用7段共陽極LED作為顯示器件。在此設(shè)計(jì)中共接入了2個(gè)四位一體7段共陽極LED顯示器，其中一個(gè)四位一體7段共陽極LED顯示器的前2位用于顯示分鐘，后2位用于顯示秒鐘，另一個(gè)四位一體7段共陽極LED顯示器的前兩位和后兩位分別用于記錄甲乙隊(duì)的分?jǐn)?shù)，每隊(duì)2個(gè)LED顯示器顯示范圍可達(dá)到0～99分。賽程計(jì)時(shí)采用倒計(jì)時(shí)方式，比賽開始時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)，直至計(jì)時(shí)到零為止。通過對(duì)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，讓我更熟悉掌握了Keil uVision3, proteus 這些應(yīng)用程序的運(yùn)用，讓我懂得了如何編寫一些簡單的程序，學(xué)會(huì)了如何制作單片機(jī)應(yīng)用程序，還有焊接和程序下載，但在中間暴露出很多問題：對(duì)平時(shí)上課講的理論知識(shí)沒有完全掌握消化，到了實(shí)際操作中還得請(qǐng)教同學(xué)，在焊接中焊接的基本工夫掌握不到家，手上工夫還是很欠缺的，使得電路板不是很美觀。另外，本設(shè)計(jì)雖然已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了時(shí)間的倒計(jì)時(shí)、回表、快進(jìn)，以及兩隊(duì)的加分和減分，但現(xiàn)在籃球比賽的每一次進(jìn)攻都是24秒制的，因此，這一點(diǎn)是一個(gè)很大的缺陷，希望在以后對(duì)此系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步完善。同時(shí)，做設(shè)計(jì)的這幾個(gè)月翻閱了很多書，也上了很多網(wǎng)站去尋找自己需要的資料。這種尋找有很強(qiáng)的目的性，只是為了自己選定的課題內(nèi)容而查閱，所以除了自己設(shè)計(jì)以外的其他方面幾乎還是一無所知。這讓我深刻的認(rèn)識(shí)到了自己專業(yè)知識(shí)的貧乏。為我對(duì)自己以后生活的規(guī)劃敲響了警鐘。我對(duì)單片機(jī)的學(xué)習(xí)不會(huì)因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)的結(jié)束而結(jié)束，在接觸的眾多資料里，做設(shè)計(jì)只是走馬觀花般的點(diǎn)到，希望以后能夠進(jìn)行更系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。這些問題的發(fā)現(xiàn)，有助于提高我在以后的工作和學(xué)習(xí)中對(duì)此類問題的認(rèn)識(shí)，確保不在同一問題上再次犯錯(cuò)。嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、踏實(shí)務(wù)實(shí)，是我這次設(shè)計(jì)的深刻總結(jié)。參考文獻(xiàn) [1][M].北京: [2][M].北京: [3][M].北京: [4][J].(19) [5][M].北京: [6]余永權(quán). 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