【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 邏輯門電路。對(duì) P3 口寫入 “1”，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸 入端時(shí)，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能 。 P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)， RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 WDT 溢出將使該引腳輸出高電平，設(shè)置 SFR AUXR 的 DISRT0位（地址 8EH）可打開或關(guān)閉該功能。 DIRT0 位缺省為 RESET 輸出高電平打開狀態(tài)。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部程序存儲(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)。即使不訪問外部存儲(chǔ)器， ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的正脈沖信號(hào)，因此可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用以定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè) ALE 脈沖。對(duì) Flash 存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于出入編程脈沖（ PROG）。如有必要，可通過對(duì)特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置 ALE 無效。 /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)AT89C51 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)） 使，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。沒有兩次有效的 /PSEN 信號(hào)。 EA/VPP：外部訪問允許。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲(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的編程電壓 VPP。 6 單片機(jī)系統(tǒng)電路包含晶振和復(fù)位兩部 分，如圖 23所示。 圖 23 單片機(jī)系統(tǒng)電路 在圖 23 的復(fù)位部分，單片機(jī)的 9 腳（ RST)是硬件復(fù)位功端，當(dāng)該端持續(xù) 4個(gè)周期輸入高電平即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位，復(fù)位后單片機(jī)的各狀態(tài)都將回復(fù)初始狀態(tài)，其中 K5 為復(fù)位鍵，按下此鍵就可以使單片機(jī)恢復(fù)到初始值。 晶振電路部分，此電路在加電大約延遲 10sm 后正當(dāng)器起振，在 XTAL2 引腳產(chǎn)生幅值為 3V的正弦時(shí)鐘信號(hào)，其振蕩頻率主要由石英晶振的頻率決定。電容 C C2 起到兩個(gè)作用，一是幫助振蕩器起振，二是對(duì)振蕩器的頻率進(jìn)行微調(diào)，值都為 33pF。圖中 X1 為石英晶振。 按鍵電路設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)用了 3 個(gè)按鍵 K K K3，分別 表示設(shè)定鍵、暫停鍵、加鍵，其中設(shè)定鍵是對(duì)時(shí)、分、秒的選擇鍵，而加鍵是對(duì)時(shí)或分或秒的調(diào)節(jié)，兩者結(jié)合從而達(dá)到調(diào)節(jié)時(shí)間的目的 。電路如圖 24 所示： 7 圖 24 按鍵設(shè)計(jì)電路 蜂鳴器電路設(shè)計(jì) 當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到整點(diǎn)的時(shí)候，例如 010000 時(shí)，單片機(jī)系統(tǒng)應(yīng)能發(fā)發(fā)出信號(hào)使蜂鳴器發(fā)出“嘀、嘀、嘀”的聲音，同時(shí)一個(gè)發(fā)光二極管閃爍。用 I/O 口很容易實(shí)現(xiàn)該功能。本設(shè)計(jì)的蜂鳴器電路是實(shí)現(xiàn)整點(diǎn)報(bào)時(shí)。 本設(shè)計(jì)中選用壓電式蜂鳴器。壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器、共鳴器和外殼組成。當(dāng)接通電源后（ ~15V 直流工作電壓），多謝振蕩器起震，輸出 ~ 的音頻信號(hào)。阻抗匹配器推動(dòng)壓電蜂鳴片發(fā)生。 購(gòu)買市售的壓電式蜂鳴器，用一根 I/O 口線驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)聲，約需 10mA 的驅(qū)動(dòng)電流，可用 7406 或 7407 低電平驅(qū)動(dòng)，也可以用一個(gè)晶體管驅(qū)動(dòng)，如圖 25所示： 圖 25 蜂鳴器設(shè)計(jì)電路圖 LED 數(shù)碼管顯示電路 我們常用的 LED 數(shù)碼管有七段式和八段式，相對(duì)于七段 式來說八段式多了一個(gè)小數(shù)點(diǎn)其他的基本相同。本設(shè)計(jì)中我們選用的是八段式 LED數(shù)碼管。所謂八段就是數(shù)碼管里有八個(gè)小的 LED 發(fā)光二極管，通過控制不同的 LED 二極管的亮滅來顯示不同的字形。 數(shù)碼管是一種把多個(gè) LED 顯示段集成在一起的顯示設(shè)備。有兩種類型，一種是共陽極，一種是共陰極。共陽極就是把多個(gè) LED 顯示段的陽極接在一起，又稱為公共端。共陰型就是把多個(gè) LED 顯示段的陰極連接在一起，即為公共 端 。其中，共陽極的公共端接 +5V電源，共陰極公共端接地。如圖 25 所示。 8 （ a）外觀圖 （ b）共陽極等效電路 （ c）共陰極等效電路 圖 26 LED 數(shù)碼管 一個(gè)八段數(shù)碼管稱為一位，多個(gè)數(shù)碼管并列在一起可構(gòu)成多為數(shù)碼管，它們的段選線（即 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 dp）連載一起，各自的公共端為位選線。顯示時(shí)都是從段選線送入編碼，選中哪個(gè)位選線，那個(gè)數(shù)碼管就會(huì)被點(diǎn)亮。數(shù)碼管的八段對(duì)應(yīng)一個(gè)字節(jié)的八位， a 對(duì)應(yīng)最低位， dp 對(duì)應(yīng)最高位。例如，顯示字符0，共陰極數(shù)碼管字符編號(hào)為 00111111，即 0x3f；共陽極數(shù)碼管字符編號(hào)為11000000，即 0xc0?？梢钥闯鰞蓚€(gè)編碼的各位正好相 反。本設(shè)計(jì)中選用的是共陽極的數(shù)碼管，表 21 中為各字符的編號(hào)。 表 21 數(shù)碼管字型與字段關(guān)系表 顯示 字符 g f e d c b a 字型碼 共陰極 共陽極 0 0 1 1 1 1 1 1 3FH C0H 1 0 0 0 0 1 1 0 06H F9H 2 1 0 1 1 0 1 1 5BH A4H 3 1 0 0 1 1 1 1 4FH B0H 4 1 1 0 0 1 1 0 66H 99H 5 1 1 0 1 1 0 1 6DH 92H 6 1 1 1 1 1 0 1 7DH 82H 7 0 0 0 0 1 1 1 07H F8H 8 1 1 1 1 1 1 1 7FH 80H 9 1 1 0 1 1 1 1 6FH 90H A 1 1 1 0 1 1 1 77H 88H B 1 1 1 1 1 0 0 7CH 83H C 0 1 1 1 0 0 1 39H C6H D 1 0 1 1 1 1 0 5EH A1H 數(shù)碼管的顯示方法可分為靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示，在本設(shè)計(jì)中采用的是動(dòng)態(tài)顯示，其原理：各個(gè)數(shù)碼管的相同端連接在一起，共同占用 8 位段引管線：每位數(shù)碼管的陽極連接在一起組成公共端。依次給出各個(gè)數(shù) 碼管公共端加有效信號(hào)，在此同時(shí)給出該數(shù)碼管加有效的數(shù)據(jù)信號(hào)，顯示就會(huì)清晰顯示出 來 。 本設(shè)計(jì)選取的是 7SEGMPX8CABLUE 共陽極的多位數(shù)碼管，如圖 27 所示。 9 圖 27 顯示電路設(shè)計(jì) 由 以上各部分電路模塊的設(shè)計(jì)思路，以及進(jìn)一步修改得到如圖 28 所示的由 AT89C51 芯片和 74HC573 等元件組成的電路圖，按鈕開關(guān)從上到下依次設(shè)定、暫停、加、確認(rèn)等功能。此外，該電路還可以實(shí)現(xiàn)整點(diǎn)報(bào)時(shí)，同時(shí)發(fā)光二極管閃爍的功能。 圖 28 總體設(shè)計(jì)電路圖 10 第三章 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 軟件的設(shè)計(jì)主要包括三個(gè)部分：主程序、顯示子程序、中斷服務(wù)組程序。 主程序設(shè)計(jì)功能主要是選擇定時(shí)器工作方式，流程圖如圖 31 所示，程序見附錄一。 圖 31 主程序框圖 中斷服務(wù)組程序設(shè)每個(gè)機(jī)器周期的長(zhǎng)度是 12 個(gè)振蕩周期。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的晶振是，所以定時(shí)常數(shù)的設(shè)置可按以下方法計(jì)算： 機(jī)器周期 =12247。 ＝ ，程序見附錄一。 顯示子 程序 設(shè)計(jì)功能：掃描 8