【文章內容簡介】 6 地址鎖存允許信號和 START 轉換啟動信號分別與單片機的 及 連接，以實現(xiàn)對它的控制；進行 A/D 轉換時，采用查詢 EOC 的標志信號來檢測 A/D轉換是否完畢，若完畢則把數(shù)據(jù)通過 P1 端口讀入，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理之后在數(shù)碼管上顯示。 AT89S52 單片機89C51 系列單片機最早是由 Intel 公司開發(fā)和生產(chǎn)的， Intel 公司在 1980 年推出 MCS51 單片機，也稱 89C51 單片機。AT89S52 單片機是 ATMEL 公司1989 年生產(chǎn)的產(chǎn)品，ATMEL 率先把 89C51 內核與 Flash 技術相結合，推出轟動業(yè)界的 AT89 系列單片機。本設計采用 ATMEL 生產(chǎn)的 MCS51 系列的 AT89S52 單片機芯片作為主芯片。MCS51 單片機所占的市場分額很大，在單片機領域影響力很大，幾十年居于單片機領域領頭羊地位，其產(chǎn)品大量作為單片機教材范例使用。AT89S52 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（ FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能 CMOS 8 位微處理器，俗稱單片機。該單片機片內含 4k bytes 的可反復擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 128 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM） ，該器件采用 ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL 的AT89S52 是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。AT89S52 是一個低功耗高性能單片機，40 個引腳， 32 個外部雙向輸入/輸出（I/O ）端口，同時內含 2 個外中斷口，2 個 16 位可編程定時計數(shù)器,2 個全雙工串行通信口，AT89S52 可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和 Flash 存儲器結合在一起，特別是可反復擦寫的 Flash 存儲器可有效地降低開發(fā)成本。 AT89S52 的引腳圖 32 為 AT89C51 的引腳圖?；?于 單 片 機 的 光 強 檢 測 報 警 器 7 圖 32 AT89S52 芯片引腳40 只引腳按照其功能來分，可分為 3 類：（1） 電源及時鐘引腳：Vcc、Vss ；XTAL1 、XTAL2 。（2） 控制引腳：PSEN、ALE、EA、RESET。（3） I/O 口引腳：P0、PP2 、P3，為 4 個 8 位 I/O 口的外部引腳。 AT89S52 的時鐘電路在 AT89S52 芯片內部有一個高增益反相放大器，其輸入端為芯片引腳XTAL1，輸出端為引腳 XTAL2，在芯片的外部通過這兩個引腳跨接晶體振蕩器和微調電容，形成反饋電路，就構成了一個穩(wěn)定的自激振蕩器。在由多片單片機組成的系統(tǒng)中，為了各單片機之間的時鐘信號的同步，應當引入唯一的公用外部脈沖信號作為各單片機的振蕩脈沖。時鐘電路如圖 33 所示。 基 于 單 片 機 的 光 強 檢 測 報 警 器 8 圖 33 AT89S52 時鐘電路 AT89S52 的復位電路復位是單片機的初始化操作，其主要功能是把 PC 初始化為 0000H，使單片機從 0000H 單元開始執(zhí)行程序。除了進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當由于程序運行出錯或者操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，也需按復位鍵以重新啟動。RST 引腳是復位信號的輸入端，復位信號是高電平有效，其有效時間應持續(xù)時間 24 個振蕩脈沖周期以上。復位操作有上電自動復位和按鍵手動復位兩種方式。復位電路如圖 34 所示。 圖 34 AT89S52 復位電路 ADC0809 電路 A/D 轉換器芯片 ADC0809 簡介 ADC0809 由一個 8 路模擬開關、一個地址鎖存與譯碼器、一個 A/D 轉換器和一個三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開關可選通 8 個模擬通道，允許 8 路89C51R1＋5VR2KRST89C51R1RST＋5V C1 a)內部時鐘 b)外部時鐘基 于 單 片 機 的 光 強 檢 測 報 警 器 9 模擬量分時輸入，共用 A/D 轉換器進行轉換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存 A/D 轉換完的數(shù)字量，當 OE 端為高電平時，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉換完的數(shù)據(jù)。ADC0809 的引腳圖如圖 35 所示。圖 35 ADC0809 引腳圖ADC0809 的內部結構ADC0809 的內部邏輯結構圖如圖 36 所示。圖 36 ADC0809 內部邏輯結構基 于 單 片 機 的 光 強 檢 測 報 警 器 10 圖 36 中多路開關可選通 8 個模擬通道，允許 8 路模擬量分時輸入，共用一個 A/D 轉換器進行轉換，這是一種經(jīng)濟的多路數(shù)據(jù)采集方法。地址鎖存與譯碼電路完成對 A、B、C 3 個地址位進行鎖存和譯碼，其譯碼輸出用于通道選擇，其轉換結果通過三態(tài)輸出鎖存器存放、輸出，因此可以直接與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連，表 31 為通道選擇表。 表 31 通道選擇表信號引腳ADC0809 芯片為 28 引腳為雙列直插式封裝，其引腳排列見圖 35。對 ADC0809 主要信號引腳的功能說明如下：IN7～IN0—— 模擬量輸入通道ALE——地址鎖存允許信號。對應 ALE 上跳沿， A、B、C 地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。START——轉換啟動信號。START 上升沿時，復位 ADC0809；START 下降沿時啟動芯片，開始進行 A/D 轉換；在 A/D 轉換期間，START 應保持 低電平。本信號有時簡寫為 ST.A、B、C ——地址線。 通道端口選擇線，A 為低地址， C 為高地址，引腳圖中為 ADDA，ADDB 和 ADDC。其地址狀態(tài)與通道對應關系見表 91。CLK——時鐘信號。ADC0809 的內部沒有時鐘電路，所需時鐘信號由外界提供，因此有時鐘信號引腳。通常使用頻率為 500KHz 的時鐘信號EOC——轉換結束信號。EOC=0,正在進行轉換；EOC=1,轉換結束。使用中該狀態(tài)信號即可作為查詢的狀態(tài)標志，又可作為中斷請求信號使用。D7～D0——數(shù)據(jù)輸出線。為三態(tài)緩沖輸出形式，可以和單片機的數(shù)據(jù)線直接相連。D0 為最低位，D7 為最高 OE——輸出允許信號。用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機輸出轉換得到的數(shù)據(jù)。OE=0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻；OE=1 ，輸出轉換得到的數(shù)據(jù)。Vcc—— +5V 電源。 基 于 單 片 機 的 光 強 檢 測 報 警 器 11 Vref——參考電源參考電壓用來與輸入的模擬信號進行比較，作為逐次逼近的基準。其典型值為+5V(Vref(+)=+5V, Vref()=5V).。 單片機與 ADC0809 的接口ADC0809 與 AT89S52 單片機的連接如圖 37 所示。圖 37 ADC0809 與 MCS51 單片機的連接電路電路連接主要涉及兩個問題。一是 8 路模擬信號通道的選擇，二是 A/D 轉換完成后轉換數(shù)據(jù)的傳送。模擬通道選擇信號 A、B、C 分別接 、而地址鎖存允許信號 ALE 由 控制，則 8 路模擬通道的地址為 0FEF8H～0FEFFH。START 信號接由 控制。另外參考電壓直接利用本系統(tǒng)的 Vcc，因此要求 Vcc 為標準的 5V 電壓。 顯示電路顯示電路采用 4 位一體的數(shù)碼管來實現(xiàn)。數(shù)碼管動態(tài)顯示介面是單片機中應用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅動是將所有數(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，該位元就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。透過分時輪流控制各個 LED 數(shù)碼管的 COM 端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅動。在輪流顯示過程中，每位元數(shù)碼管的點亮時間為1～2m