【文章內容簡介】 ：AT89S52的重置引腳，高電平動作，當要對晶片重置時，只要對此引腳電平提升至高電平并保持兩個機器周期以上的時間，AT89S51便能完成系統(tǒng)重置的各項動作。ALE/PROG：表示地址鎖存器啟用信號。P0：端口0是一個8位漏極開路雙向輸入輸出端口。P0在當做I/O用時可以推動8個LS的TTL負載。P1：端口1也是具有內部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動4個LS TTL負載，同樣地若將端口1的輸出設為高電平，便是由此端口來輸入數據。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（定時器/計數器T2的外部計數輸入），時鐘輸出T2EX（定時器/計數器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是具有內部提升電路的雙向I/O端口，每一個引腳可以推動4個LS的TTL負載，若將端口2的輸出設為高電平時，此端口便能當成輸入端口來使用。P3：端口3也具有內部提升電路的雙向I/O端口，同時還具有額外特殊功能，包括串行通信、外部中斷控制、計時計數控制等功能。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（定時器0外部輸入）T1（定時器1外部輸入）WR（外部數據存儲器寫選通）RD（外部數據存儲器讀選通）PSEN：外部程序存儲器選通信號（PSEN）是外部程序存儲器選通信號。EA/VPP：訪問外部程序存儲器控制信號。為使能從0000H到FFFFH的外部程序存儲器讀取指令，EA 必須接GND。為了執(zhí)行內部程序指令，EA應該接VCC。 時鐘電路時鐘電路是計算機的心臟，單片機必須在時鐘的驅動下才能工作，它控制著計算機的工作節(jié)奏。51單片機片內有一個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，由該放大器構成的振蕩電路和時鐘電路一起構成了單片機的時鐘方式。當外接定時反饋元件以后就組成振蕩器，產生時鐘送至單片機內部的各個部件，這樣就構成了內部振蕩方式。當其外接晶振，就能構成自激振蕩器并產生振蕩時鐘脈沖。單片機內部時鐘電路如圖所示，此電路在上電大約延遲10ms后振蕩器起振,在XTAL2引腳產生幅度為3V左右的正弦波時鐘信號，其振蕩頻率主要由石英晶振的頻率確定。電路中兩個電容 C1,C2的作用有兩個，一是幫助振蕩器起振，二是對振蕩器的頻率進行微調。C1,C2的典型值為30pF，這時內部震蕩方式所得的時鐘信號穩(wěn)定性比較好。 　 　 圖2 時鐘電路 復位電路在單片機應用系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時，除了進入系統(tǒng)正常的初始化之外，由于程序操作錯誤或運行出錯，而使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)，為了擺脫困境，也需要采取復位以重新啟動系統(tǒng)。AT89S52的復位輸入引腳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,即從程序存儲器中的0000H地址單元開始執(zhí)行程序。AT89S52的復位電路是由外部的復位電路來實現的，復位電路通常有上電復位和按扭復位兩種方式，本設計采用的復位方式是上電與按鈕復位電路。復位引腳RST通過一個斯密特觸發(fā)器與復位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來抑制噪聲。當振蕩器起振后，該引腳上出現2個機器周期（即24個時鐘周期）以上的高電平，單片機復位。如下圖3所示，在加電瞬間，電容通過電阻充電，就在RST端出現一定時間的高電平，只要高電平時間足夠長，就可以使單片機有效地復位。除上電自動復位以外，常常需要人工復位，將一個按鈕開關S1并聯于上電自動復位電路，按一下開關，RST端出現一段時間超過兩個機器周期以上的高電平，即使單片機復位。圖3 復位電路 單片機控制模塊電路設計在整個系統(tǒng)中，單片機控制電路是整個系統(tǒng)的核心模塊，負責對其它模塊電路采集到的信號等進行處理和加工，并按照之前設定好的指令執(zhí)行，并將結果傳送給相應的執(zhí)行電路，從而控制整個系統(tǒng)的正常有序進行。圖4 單片機控制電路單片機控制模塊電路圖如圖4所示，HEADER9為一組排針，其8和9腳作為單片機程序下載的引出端口，通過此接口可實現單片機的在線編程。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動能力。由于每個集成芯片要添加一個去耦電容的要求，電容C3作為去耦電容接在VCC和GND之間，起到穩(wěn)定單片機供電電源的作用。 電源模塊設計 LM7805概述三端固定輸出集成穩(wěn)壓器是一種串聯調整式穩(wěn)壓器，它將調整、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個引出端，通過外接少量元器件即可實現穩(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標準封裝，內含過流、過熱和過載保護電路。帶散熱片時，輸出電流可達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，因為它具有體積小、成本低、性能好、工作可靠性高、使用簡捷方便等優(yōu)勢，已經成為目前穩(wěn)壓電源中應用最為廣泛的一種集成穩(wěn)壓器件。LM7805有以下特點:(1)輸出電流可達1A；(2)輸出電壓有：5V；(3)過熱保護；(4)短路保護；(5)輸出晶體管SOA保護。 電源電路設計單片機系統(tǒng)電源模塊設計是單片機應用系統(tǒng)中的一項重要工作，電源的精度和可靠性等各項指標，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兩端形成一個并不是很穩(wěn)定的直流電壓，此直流電壓再經過LM7805的穩(wěn)壓作用和濾波電容C5的濾波作用，此時便在穩(wěn)壓電源的輸出端產生了穩(wěn)定的直流輸出電壓。其中H1是+5V電源的引出接口，在此設計中使用排針來作為引出端口。SW1是電源開關，當它接通時，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，此時的電流約為5毫安，當SW1接通時，D1亮，作為電源接通指示燈。圖5 電源電路 實時時鐘模塊設計 時鐘芯片DS1302DS1302是DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗的實時時鐘芯片，內含一個實時時鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM，～，可以通過串行接口與單片機進行通信。實時時鐘/日歷電路可以為系統(tǒng)提供秒、分、時、日、星期、月、年的信息，每個月的天數和閏年的天數都可自動調整，時鐘操作可通過AM/PM標志位決定采用24或12小時時間格式。此系統(tǒng)采用時鐘芯片DS1302 計時，DS1302 進行初始化后，實時時間可從中讀取。DS1302時鐘芯片的優(yōu)勢是可以單獨使用，直接連接單片機外圍，有自己獨立的時鐘晶振，精度較高。當單片機讀寫時鐘值時，死機或斷電對其影響較小。DS1302工作時功耗很低，保持數據和時鐘信息時，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復位I/O數據輸入/輸出SCLK串行時鐘VCC1后備電源引腳VCC2主電源引腳 DS1302在主電源關閉的情況下，也能保持時鐘的連續(xù)運行。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。 實時時鐘電路設計DS1302與單片機之間能簡單的采用同步串行方式進行通信，僅需用到三個口線：（1）RES（復位），（2）I/O（數據線），（3）SCLK（串行時鐘）。RST是復位/片選線，通過把RST輸入驅動置高電平來啟動所有的數據傳送。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