【文章內(nèi)容簡介】 60。直接LED驅(qū)動輸出 片內(nèi)模擬比較器低功耗空載和掉電方式 AT89C2051的內(nèi)部結(jié)構(gòu)AT89C2051是一帶有2K字節(jié)閃速可編程可擦除只讀存儲體(EEPROM)的低電壓,高性能8位CMOS微型計算機。如圖2所示。它采用ATMEL的高密非易失存儲技術(shù)制造并和工業(yè)標準MCS—51指令集和引腳結(jié)構(gòu)兼容。通過在單塊芯片上組合通用的CPL1和閃速存儲器,ATMEL AT89C2051是一強勁的微型計算機,它對許多嵌入式控制應(yīng)用提供一高度靈活和成本低的解決辦法。 圖1 AT89C2051的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 圖2 AT89C2051內(nèi)部示意圖此外,從AT89C2051內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖也可看出,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與8051內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本一致（除模擬比較器外）,引腳RST、XTALXTAL2的特性和外部連接電路也完全與51系列單片機相應(yīng)引腳一致,但P1口、P3口有其獨特之處 AT89C2051的引腳說明AT89C2051是一個有20個引腳的芯片,引腳如圖1所示,與8051內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行對比可發(fā)現(xiàn),AT89C2051減少了兩個對外端口（即P0、P2口）,使它最大可能地減少了對外引腳,因而芯片尺寸有所減少。 AT89C2051芯片的20個引腳功能為： ：電源電壓。2. GND：地。 3. P1口：P1口是一8位雙向I/O口。～。(AIN0)和反相輸入（AIN1)。P1口輸出緩沖器可吸收20mA電流并能直接驅(qū)動LED顯示。當P1口引腳寫入“1”時,其可用作輸入端?！?它們將因內(nèi)部的上拉電阻而流出電流(IIL)。P1口還在閃速編程和程序校驗期間接收代碼數(shù)據(jù)。4. P3口：～、。P3口緩沖器可吸收20mA電流。當P3口引腳寫入“1”時,它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可用作輸入端。用作輸入時,被外部拉低的P3口引腳將用上拉電阻而流出電流(IIL)。P3口還用于實現(xiàn)AT89C2051的各種功能,如下表1所示。P3口還接收一些用于閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。5. RST：復(fù)位輸入。RST一旦變成高電平,所有的I/O引腳就復(fù)位到“1”。當振蕩器正在運行時,持續(xù)給出RST引腳兩個機器周期的高電平便可完成復(fù)位。每一個機器周期需12個振蕩器或時鐘周期。6. XTAL1：作為振蕩器反相放大器的輸入和內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入。 7. XTAL2：作為振蕩器反相放大器的輸出。P3口引腳 功能RXD(串行輸入端口) TXD(串行輸出端口) INT0(外中斷0) INT1(外中斷1) TO(定時器0外部輸入) T1(定時器1外部輸入) 表1 P3口的功能從上述引腳說明可看出,AT89C2051沒有提供外部擴展存儲器與I/O設(shè)備所需的地址、數(shù)據(jù)、控制信號,因此利用AT89C2051構(gòu)成的單片機應(yīng)用系統(tǒng)不能在AT89C2051之外擴展存儲器或I/O設(shè)備,也即AT89C2051本身即構(gòu)成了最小單片機系統(tǒng)。 繼電器 繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉(zhuǎn)換電路等作用。、電磁繼電器的工作原理和特性電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）吸合。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”、繼電器主要產(chǎn)品技術(shù)參數(shù) 額定工作電壓額定工作電壓是指繼電器正常工作時線圈所需要的電壓。根據(jù)繼電器的型號不同，可以是交流電壓，也可以是直流電壓?！　≈绷麟娮琛　≈绷麟娮枋侵咐^電器中線圈的直流電阻，可以通過萬能表測量?！　∥想娏鳌　∥想娏魇侵咐^電器能夠產(chǎn)生吸合動作的最小電流。在正常使用時，給定的電流必須略大于吸合電流，這樣繼電器才能穩(wěn)定地工作。而對于線圈所加的工作電壓，否則會產(chǎn)生較大的電流而把線圈燒毀?！　♂尫烹娏鳌　♂尫烹娏魇侵咐^電器產(chǎn)生釋放動作的最大電流。當繼電器吸合狀態(tài)的電流減小到一定程度時，繼電器就會恢復(fù)到未通電的釋放狀態(tài)。這時的電流遠遠小于吸合電流。 　　觸點切換電壓和電流觸點切換電壓和電流是指繼電器允許加載的電壓和電流。它決定了繼電器能控制電壓和電流的大小，使用時不能超過此值，否則很容易損壞繼電器的觸點。、繼電器的電符號和觸點形式 繼電器線圈在電路中用一個長方框符號表示，如果繼電器有兩個線圈，就畫兩個并列的長方框。同時在長方框內(nèi)或長方框旁標上繼電器的文字符號“J”。繼電器的觸點有兩種表示方法：一種是把它們直接畫在長方框一側(cè)，這種表示法較為直觀。另一種是按照電路連接的需要，把各個觸點分別畫到各自的控制電路中，通常在同一繼電器的觸點與線圈旁分別標注上相同的文字符號，并將觸點組編上號碼，以示區(qū)別。繼電器的觸點有三種基本形式：　?。℉型）線圈不通電時兩觸點是斷開的，通電后，兩個觸點就閉合。以合字的拼音字頭“H”表示?！　。―型）線圈不通電時兩觸點是閉合的，通電后兩個觸點就斷開。用斷字的拼音字頭“D”表示。　?。╖型）這是觸點組型。這種觸點組共有三個觸點，即中間是動觸點，上下各一個靜觸點。線圈不通電時，動觸點和其中一個靜觸點斷開和另一個閉合，線圈通電后，動觸點就移動，使原來斷開的成閉合，原來閉合的成斷開狀態(tài)，達到轉(zhuǎn)換的目的。這樣的觸點組稱為轉(zhuǎn)換觸點。用“轉(zhuǎn)”字的拼音字頭“z”表示。數(shù)碼管是一種半導體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。、數(shù)碼管的分類數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個發(fā)光二極管單元（多一個小數(shù)點顯示）；按能顯示多少個“8”可分為1位、2位、4位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極COM接到+5V，當某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應(yīng)字段就點亮。當某一字段的陰極為高電平時，相應(yīng)字段就不亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極COM接到地線GND上，當某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時，相應(yīng)字段就點亮。當某一字段的陽極為低電平時，相應(yīng)字段就不亮。、數(shù)碼管的驅(qū)動方式 數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動電路來驅(qū)動數(shù)碼管的各個段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。① 靜態(tài)顯示驅(qū)動：靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的I/O端口進行驅(qū)動，或者使用如BCD碼二十進制譯碼器譯碼進行驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用I/O端口多，如驅(qū)動5個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要58＝40根I/O端口來驅(qū)動，要知道一個89S51單片機可用的I/O端口才32個呢：），實際應(yīng)用時必須增加譯碼驅(qū)動器進行驅(qū)動，增加了硬件電路的復(fù)雜性。② 動態(tài)顯示驅(qū)動：數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的8個顯示筆劃a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的I/O線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的的COM端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點亮時間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實際上各位數(shù)碼管并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O端口，而且功耗更低。5 軟件設(shè)計 偽定義 SL EQU 30H ；SL存放秒的個位數(shù) SH EQU 3lH ；SH存放秒的十位數(shù) ML EQU 32H ；ML存放分的個位數(shù) MH EQU 33H ；MH存放分的十位數(shù) HL EQU 34H ；HL存放小時的個位數(shù) HH EQU 35H ；HH存放小時的十位數(shù) 。 L0 EQU 36H ；L0～L3：顯示數(shù)據(jù)存儲器 L1 EQU 37H L2 EQU 38H L3 EQU 39H DSPLYP EQU 3AH ；顯示數(shù)據(jù)指針(DISPLAY—POINT) PLYTS EQU 3BH ；顯示次數(shù)計數(shù)器(DISPLAY—TIMES) ； LPLMOD BIT 39H ；低兩位顯示方式(LOW—PLAY—MOD) HPLMOD BIT 3AH ；高兩位顯示方式(HIGH—PLAY—MOD) BRIGHT BIT 3BH ：DISPLAY子程序參數(shù)：亮／滅指示位 ； TCOUNT EQU 3CH ；時間計數(shù)器(TIME—COUNT)；ADDRES EQU 3DH ，加l子程序參數(shù) MAX EQU 3EH ；加l子程序參數(shù) IFDEC BIT 20H ；BCD加法子程序參數(shù) ； R_MOD EQU 3FH ；響鈴方式參數(shù) ； LED4 BIT 30H ；發(fā)光管狀態(tài)位 BELL BIT P1．7 ；蜂鳴器 WITCH BIT P3．7 ；繼電器 FKEY BIT P3．0 ；功能鍵(S1) MKEY BIT P3．1 ；修改鍵(S2) ； WORKIN BIT 38H ；工作狀態(tài)指示位 中斷入口ORG 0000HSTART： LJMP MAIN ；0000H引向主程序 LJMP ERR ；0003H NOP NOP LJMP ERR ；引向出錯處理程序 LJMP PGT0 ；000BH引向中斷處理程序PG丁0 NOP NOP LJMP ERR ；引向出錯處理程序 LJMP ERR ；0013H IN丁1 NOP NOP LJMP ERR LJMP ERR ；00lBH T1 NOP NOP LJMP ERR LJMP ERR ；0023H NOP NOP LJMP ERR LJMP ERR ；002BH NOP NOP 主程序MAIN：MOV lE，00H ；關(guān)中斷 MOV SP，57H ；設(shè)置堆棧指針 MOV PSW，00H ；選用寄存器組0 MOV TMOD，11H ；設(shè)定中斷工作方式為T0和T1 ， MOV A，56H CJNE A，0AAH，CSTART ；判斷上電復(fù)位標志，無標志轉(zhuǎn)冷啟動 MOV A，57H CJNE A，55H，CSTART ；無標志轉(zhuǎn)冷啟動 AJMP HSTART ；有上電復(fù)位標志轉(zhuǎn)熱啟動 NOP NOP LJMP ERR ；軟件陷阱，引向出錯處理程序CSTART：MOV P1，0FFH ；冷啟動，全面初始化 MOV P3，0FFH MOV TCON，00H ；計時停止 MOV TL0，0BOH ；賦中斷T0初值 MOV TH0，3CH MOV TCOUNT，0AH ；賦定時器初值 M()V R5，00H ；R5為