【文章內(nèi)容簡介】 ：AT89S52的重置引腳，高電平動(dòng)作，當(dāng)要對晶片重置時(shí)，只要對此引腳電平提升至高電平并保持兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間，AT89S51便能完成系統(tǒng)重置的各項(xiàng)動(dòng)作。ALE/PROG：表示地址鎖存器啟用信號。P0：端口0是一個(gè)8位漏極開路雙向輸入輸出端口。P0在當(dāng)做I/O用時(shí)可以推動(dòng)8個(gè)LS的TTL負(fù)載。P1：端口1也是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng)4個(gè)LS TTL負(fù)載，同樣地若將端口1的輸出設(shè)為高電平，便是由此端口來輸入數(shù)據(jù)。P1端口的第二功能如下表1所示：表1 P1端口的第二功能引腳號第二功能T2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出T2EX（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號和方向控制）MOSI（在系統(tǒng)編程用）MISO（在系統(tǒng)編程用）SCK（在系統(tǒng)編程用）P2：端口2是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，每一個(gè)引腳可以推動(dòng)4個(gè)LS的TTL負(fù)載，若將端口2的輸出設(shè)為高電平時(shí)，此端口便能當(dāng)成輸入端口來使用。P3：端口3也具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，同時(shí)還具有額外特殊功能，包括串行通信、外部中斷控制、計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)控制等功能。P3端口的第二功能如下表2所示：表2 P3端口的第二功能引腳號第二功能RXD（串行輸入）TXD（串行輸出）INT0（外部中斷0）INT1（外部中斷1）T0（定時(shí)器0外部輸入）T1（定時(shí)器1外部輸入）WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）PSEN：外部程序存儲(chǔ)器選通信號（PSEN）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號。EA/VPP：訪問外部程序存儲(chǔ)器控制信號。為使能從0000H到FFFFH的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令，EA 必須接GND。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，EA應(yīng)該接VCC。 時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路是計(jì)算機(jī)的心臟，單片機(jī)必須在時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下才能工作，它控制著計(jì)算機(jī)的工作節(jié)奏。51單片機(jī)片內(nèi)有一個(gè)高增益的反相放大器，反相放大器的輸入端為XTAL1，輸出端為XTAL2，由該放大器構(gòu)成的振蕩電路和時(shí)鐘電路一起構(gòu)成了單片機(jī)的時(shí)鐘方式。當(dāng)外接定時(shí)反饋元件以后就組成振蕩器，產(chǎn)生時(shí)鐘送至單片機(jī)內(nèi)部的各個(gè)部件，這樣就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩方式。當(dāng)其外接晶振，就能構(gòu)成自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖。單片機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘電路如圖所示，此電路在上電大約延遲10ms后振蕩器起振,在XTAL2引腳產(chǎn)生幅度為3V左右的正弦波時(shí)鐘信號，其振蕩頻率主要由石英晶振的頻率確定。電路中兩個(gè)電容 C1,C2的作用有兩個(gè)，一是幫助振蕩器起振，二是對振蕩器的頻率進(jìn)行微調(diào)。C1,C2的典型值為30pF，這時(shí)內(nèi)部震蕩方式所得的時(shí)鐘信號穩(wěn)定性比較好。 　 　 圖2 時(shí)鐘電路 復(fù)位電路在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時(shí)，除了進(jìn)入系統(tǒng)正常的初始化之外，由于程序操作錯(cuò)誤或運(yùn)行出錯(cuò)，而使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)，為了擺脫困境，也需要采取復(fù)位以重新啟動(dòng)系統(tǒng)。AT89S52的復(fù)位輸入引腳RST為AT89S52提供了初始化的手段，有了它可以使程序從指定處開始執(zhí)行,即從程序存儲(chǔ)器中的0000H地址單元開始執(zhí)行程序。AT89S52的復(fù)位電路是由外部的復(fù)位電路來實(shí)現(xiàn)的，復(fù)位電路通常有上電復(fù)位和按扭復(fù)位兩種方式，本設(shè)計(jì)采用的復(fù)位方式是上電與按鈕復(fù)位電路。復(fù)位引腳RST通過一個(gè)斯密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來抑制噪聲。當(dāng)振蕩器起振后，該引腳上出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期（即24個(gè)時(shí)鐘周期）以上的高電平，單片機(jī)復(fù)位。如下圖3所示，在加電瞬間，電容通過電阻充電，就在RST端出現(xiàn)一定時(shí)間的高電平，只要高電平時(shí)間足夠長，就可以使單片機(jī)有效地復(fù)位。除上電自動(dòng)復(fù)位以外，常常需要人工復(fù)位，將一個(gè)按鈕開關(guān)S1并聯(lián)于上電自動(dòng)復(fù)位電路，按一下開關(guān)，RST端出現(xiàn)一段時(shí)間超過兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平，即使單片機(jī)復(fù)位。圖3 復(fù)位電路 單片機(jī)控制模塊電路設(shè)計(jì)在整個(gè)系統(tǒng)中，單片機(jī)控制電路是整個(gè)系統(tǒng)的核心模塊，負(fù)責(zé)對其它模塊電路采集到的信號等進(jìn)行處理和加工，并按照之前設(shè)定好的指令執(zhí)行，并將結(jié)果傳送給相應(yīng)的執(zhí)行電路，從而控制整個(gè)系統(tǒng)的正常有序進(jìn)行。圖4 單片機(jī)控制電路單片機(jī)控制模塊電路圖如圖4所示，HEADER9為一組排針，其8和9腳作為單片機(jī)程序下載的引出端口，通過此接口可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的在線編程。其中，RPRP2都為阻值為10K的排阻作為上拉電阻，接在P0、P2端口可增加其端口的驅(qū)動(dòng)能力。由于每個(gè)集成芯片要添加一個(gè)去耦電容的要求，電容C3作為去耦電容接在VCC和GND之間，起到穩(wěn)定單片機(jī)供電電源的作用。 電源模塊設(shè)計(jì) LM7805概述三端固定輸出集成穩(wěn)壓器是一種串聯(lián)調(diào)整式穩(wěn)壓器，它將調(diào)整、輸出和反饋取樣等電路集成在一起形成單一元件，只有輸出、輸入和公共接地3個(gè)引出端，通過外接少量元器件即可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓，使用非常方便，故稱三端集成穩(wěn)壓器。三端穩(wěn)壓器的樣子很像普通的三極管,采用TO220標(biāo)準(zhǔn)封裝，內(nèi)含過流、過熱和過載保護(hù)電路。帶散熱片時(shí)，輸出電流可達(dá)1A。雖然是固定穩(wěn)壓電路，但使用外接元件，可獲得不同的電壓和電流。三端穩(wěn)壓器作為一種通用線性穩(wěn)壓電源集成電路，因?yàn)樗哂畜w積小、成本低、性能好、工作可靠性高、使用簡捷方便等優(yōu)勢，已經(jīng)成為目前穩(wěn)壓電源中應(yīng)用最為廣泛的一種集成穩(wěn)壓器件。LM7805有以下特點(diǎn):(1)輸出電流可達(dá)1A；(2)輸出電壓有：5V；(3)過熱保護(hù)；(4)短路保護(hù)；(5)輸出晶體管SOA保護(hù)。 電源電路設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)電源模塊設(shè)計(jì)是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的一項(xiàng)重要工作，電源的精度和可靠性等各項(xiàng)指標(biāo)，直接影響系統(tǒng)的整體性能。電源模塊電路如圖5所示，電路是一種輸出電壓為+5V的穩(wěn)壓電源。整個(gè)電源模塊由電源變壓器，橋式整流電路D1～D4，濾波電容CC5，防止自激電容CC7和一只固定式三端穩(wěn)壓器(7805)組成。 電路的工作原理是220V的交流電通過電源變壓器變換成交流低壓，再經(jīng)過橋式整流電路D1～D4的整流以及濾波電容C4的濾波作用，在固定式三端穩(wěn)壓器LM7805的Vin和GND兩端形成一個(gè)并不是很穩(wěn)定的直流電壓，此直流電壓再經(jīng)過LM7805的穩(wěn)壓作用和濾波電容C5的濾波作用，此時(shí)便在穩(wěn)壓電源的輸出端產(chǎn)生了穩(wěn)定的直流輸出電壓。其中H1是+5V電源的引出接口，在此設(shè)計(jì)中使用排針來作為引出端口。SW1是電源開關(guān)，當(dāng)它接通時(shí)，輸出5V電壓。D1為發(fā)光二極管，工作電流在3毫安到10毫安之間，[7]。所以需要通過阻值為1Ｋ的限流電阻與電源相連，此時(shí)的電流約為5毫安，當(dāng)SW1接通時(shí)，D1亮，作為電源接通指示燈。圖5 電源電路 實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊設(shè)計(jì) 時(shí)鐘芯片DS1302DS1302是DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，內(nèi)含一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM，～，可以通過串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信。實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷電路可以為系統(tǒng)提供秒、分、時(shí)、日、星期、月、年的信息，每個(gè)月的天數(shù)和閏年的天數(shù)都可自動(dòng)調(diào)整，時(shí)鐘操作可通過AM/PM標(biāo)志位決定采用24或12小時(shí)時(shí)間格式。此系統(tǒng)采用時(shí)鐘芯片DS1302 計(jì)時(shí)，DS1302 進(jìn)行初始化后，實(shí)時(shí)時(shí)間可從中讀取。DS1302時(shí)鐘芯片的優(yōu)勢是可以單獨(dú)使用，直接連接單片機(jī)外圍，有自己獨(dú)立的時(shí)鐘晶振，精度較高。當(dāng)單片機(jī)讀寫時(shí)鐘值時(shí)，死機(jī)或斷電對其影響較小。DS1302工作時(shí)功耗很低，保持?jǐn)?shù)據(jù)和時(shí)鐘信息時(shí)，功耗小于1mW。DS1302原理圖如圖6所示： 圖6 DS1302引腳圖DS1302各引腳功能說明如表3所示：表3 DS1302各引腳功能X1，X2GND地RST復(fù)位I/O數(shù)據(jù)輸入/輸出SCLK串行時(shí)鐘VCC1后備電源引腳VCC2主電源引腳 DS1302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。X1和X2是振蕩源，外接晶振。 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)DS1302與單片機(jī)之間能簡單的采用同步串行方式進(jìn)行通信，僅需用到三個(gè)口線：（1）RES（復(fù)位），（2）I/O（數(shù)據(jù)線），（3）SCLK（串行時(shí)鐘）。RST是復(fù)位/片選線，通過把RST輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。具體電路如圖7所示。BT1為電壓值3V的紐扣電池，作為DS1302的備用電源，以保證即使突發(fā)性的