【文章內(nèi)容簡介】 口片內(nèi)時鐘振蕩器看門狗電路 此外 AT89S52 設(shè)計和配置了振蕩頻率可為 0 Hz 并可通過軟件設(shè)置省電模式空閑模式下 CPU暫停工作而 RAM隨機定時計數(shù)器串行口外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復位同時該芯片還具有 PLCCPDIP和 TQFP等三種封裝形式以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求 AT89S52 單片機的主要功能特性 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 8k 可反復擦寫 1000 次 ISP Flash ROM 3 個 16 位可編程定時計數(shù)器 時鐘頻率 033MHz 32 個雙向 IO 口 4555V 工作電壓 全雙工 UART 串行中斷口線 256x8bit 內(nèi)部 RAM 2 個外部中斷源 中斷喚醒省電模式低功耗空閑和省電模式 看門狗電路 3 級加密位 軟件設(shè)置空閑和省電功能 靈活的 ISP 字節(jié)和分頁編程雙數(shù)據(jù)寄存器指針 圖 24 89S52 的各個管腳 各個引腳的說明 52 單片機有四個八位雙向并行的 IO 端口 P0P1P2P3 端口映射于特殊功能寄存器中每個端 口都有字節(jié)地址可以輸入輸出字節(jié)數(shù)據(jù)也就是并行操作每個端口也有位地址其各條 IO 線也是單獨的使用對相應(yīng)地址但愿執(zhí)行讀寫指令就實現(xiàn)了從相應(yīng)端口的輸入輸出操作四個并行的端口 P0P1P2P3 還具有各自不同的結(jié)構(gòu)特點和功能 P1 口準雙向通用 IO 口 P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 IO 口 P1口緩沖器能接收輸出 4TTL門電流 P1口管腳寫入 1后被內(nèi)部上拉為高可用作輸入P1 口被外部下拉為低電平時將輸出電流這是由于內(nèi)部上拉的緣故在 FLASH 編程和校驗時 P1 口作為第八位地址接收 P3 口具備第二功能的準雙向通用 IO 口 P3 口管腳 是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 IO口可接收輸出 4個 TTL門電流當 P3口寫入 1后它們被內(nèi)部上拉為高電平并用作輸入作為輸入由于外部下拉為低電平 P3 口將輸出電流 ILL 這是由于上拉的緣故 P3口和 P1口相比較增加了第二功能輸入輸出端口輸入有兩路加入或門 4作緩沖器鎖存器輸出改成 Q 端用非與門 3 控制輸出功能的交換 表 21 P3 口的第二功能 引腳 第二功能 P30 RXD 串行輸入口 P31 TXD 串行輸出口 P32 INT0 外部中斷 0 請求輸入端 P33 INT1 外部中斷 1 請求輸入端 P34 T0 定時計數(shù)器 0 計數(shù)脈沖輸入端 P35 T1定時計數(shù)器 1計數(shù)脈沖輸入端 P36 WR 片外數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號輸出端 P37 RD 片外數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號輸出端 P0口地址數(shù)據(jù)分時復用總線和通用 IO 口 P0口為一個 8 位漏級開路雙向 IO 口每腳可吸收 8TTL 門電流當 P1 口的管腳第一次寫1 時被定義為高阻輸入 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器它可以被定義為數(shù)據(jù)地址的第八位在 FIASH 編程時 P0 口作為原碼輸入口當 FIASH 進行校驗時 P0 輸出原碼此時 P0 外部必須被拉高 P2 口通用 IO 口或高 8 位地址口 P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 IO 口P2 口緩沖器可接收輸出 4 個 TTL 門電流當 P2 口被寫 1 時其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高且作為輸入并因此作為輸入時 P2 口的管腳被外部拉低將輸出電流這是由于內(nèi)部上拉的緣故 P2口當用于外部程序存儲器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時 P2 口輸出地址的高八位在給出地址 1 時它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時 P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容 P2 口在 FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號 P0 口能驅(qū)動 8 個 LSTTL 負載即負載電流大于或等于 800uAP1P2P3 端口的負載能力相同它們分別能驅(qū)動 4 個 LSTTL 負載即負載電流大于或等于 400uA RST復位輸入當振蕩器復位器件時要保持 RST腳兩個機器周期的高電平時間 ALEPROG 當訪問外部存儲器時地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)在 FLASH編程期間此引腳用于輸入編程脈沖在平時 ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號此頻率為振蕩器頻率的 16 VCC 供電電壓接 5V 電源正端 VSS 接地 接 5V 電源地端 PSEN程序儲存允許 PSEN輸出是外部程序存儲器的讀選通信號當 AT89S52由外部程序存儲器取指令或數(shù) 據(jù)時每個機器周期兩次 PSEN 有效即輸出兩個脈沖在此期間當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器將跳過兩次 PSEN 信號 EAVPP 外部訪問允許欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器地址為 0000HFFFFHEA端必須保持低電平接地需注意的是如果加密位 LB1 被編程復位時內(nèi)部會鎖存 EA端狀態(tài)如 EA 端為高電平接 Vcc 端 CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器的指令 FLASH 存儲器編程時該引腳加上 12V 的編程允許電源 Vpp 當然這必須是該器件是使用 12V編程電壓 Vpp XTAL1 振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端 XTAL2 振蕩器反相放大 器的輸出端 圖 25 89s52 最小系統(tǒng) 223 X5045 看門狗及復位電路 X5045 的特點是一種集看門狗電壓監(jiān)控和串行 EEPROM 三種功能于一身的可編程電路 X5045 中的看門狗對系統(tǒng)提供了保護功能這種組合設(shè)計減少了電路對電路板空間的需求如果當系統(tǒng)發(fā)生故障而超過設(shè)置時間時電路中的看門狗將通過 RESET 復位信號向 CPU 作出反應(yīng) X5045 提供了三個時間值供用戶選擇使用它所具有的電壓監(jiān)控功能還可以保護系統(tǒng)免受低電壓的影響當電源電壓降到 允許范圍以下時系統(tǒng)將復位直到電源電壓返回到穩(wěn)定值為止 X5045 的存儲器與 CPU 可通過串行通信方式接口共有 4096 個位可以按 512 x 8 個字節(jié)來放置數(shù)據(jù)可以存放 512 個字節(jié)可擦寫 100 萬次以上并且存儲 100 年 圖 26 X5045 引腳 X5045的管腳排列如圖 37 所示它共有 8個引腳各引腳的功能如下 CS 電路選擇端低電平有效 SO 串行數(shù)據(jù)輸出端 SI 串行數(shù)據(jù)輸入端 SCK 串行時鐘輸入端 WP 寫保護輸入端低電平有效 RESET 復位輸 出端 VCC 電源端 VSS 接地端 本設(shè)計中由于 X5045是利用 SPI通信協(xié)議高速同步串行口 SPI是一種高速的全雙工同步的通信總線并且在芯片的管腳上只占用四根線節(jié)約了芯片的管腳同時為 PCB 的布局上節(jié)省空間提供方便正是出于這種簡單易用的特性現(xiàn)在越來越多的芯片集成了這種通信協(xié)議 圖 27 X5045 的連接 224 聲光報警與 LED 顯示 作為煤氣泄露測試裝置其中聲光報警部分不可缺少當檢測到一氧化碳有毒氣體在空氣中的所占的濃度比例超標時就應(yīng)該通過聲光 方式發(fā)出警報防止由于一氧化碳氣體含量過高而發(fā)生的意外事故 本設(shè)計中的聲光報警部分包括蜂鳴器以及紅黃綠三個 LED 報警指示燈 聲光報警表現(xiàn)形式如下 1 紅色燈點亮時表示被測得一氧化碳氣體含量已經(jīng)達到報警值此時黃色和綠色燈熄滅蜂鳴器發(fā)出聲光報警通知用戶 2 黃色燈點亮表示傳感器檢測到一氧化碳氣體濃度超過下限值但沒有達到報警值此時紅色燈和綠色燈熄滅蜂鳴器不發(fā)聲 3 綠色燈點亮表示傳感器檢測到一氧化碳氣體但沒達到下限值所以一切正常此時紅色和黃色熄滅蜂鳴器不發(fā)聲 單片機本身 IO 的驅(qū)動能力不是很高所以對蜂鳴器的驅(qū)動需要加入一 個 PNP三極管這樣能夠使蜂鳴器的聲音更加響亮起到更好的報警作用三極管基極的電路保證了只有在單片機輸出低電平時蜂鳴器才會發(fā)聲從而避免了錯誤報警的發(fā)生 用聲音或是燈光報警時連續(xù)的聲響或常亮的燈光往往不易被人們的警覺只有斷續(xù)的聲音或山所的燈光才能取得最佳的報警效果就利用時鐘翻轉(zhuǎn) P35和 P10來轉(zhuǎn)換電平產(chǎn)生短促的報警聲音或閃爍燈光 圖 28 聲光報警電路 LED數(shù)碼顯示器是一種由 LED發(fā)光二極管組合顯示字符的顯示器件它使用了8 個 LED 發(fā)光二極管其中 1 個用于顯示小數(shù) 點 7 個用于顯示字符故稱之為 7 段發(fā)光二極管數(shù)碼顯示器 驅(qū)動 LED的時候應(yīng)該分二種情況比如用共陰接法和共陽接法共陽的時候 LED正端接正電源負端通過一個限流電阻接 P 口這時不用接上拉電阻只要這個限流電阻取合適就可以了解發(fā)光管亮的時候電流就是從電源正 LED 限流電阻 P 口 P口為低電位發(fā)光管滅的時候沒有電流流過 P口為高電位或高阻狀態(tài)共陰接法 LED負端接地正端直接 P口這時候要接上拉電阻這個上拉電阻是提供 LED發(fā)光用