【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 口片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器看門狗電路 此外 AT89S52 設(shè)計(jì)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(jī)定時(shí)計(jì)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(fù)位同時(shí)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(jī)的主要功能特性 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 8k 可反復(fù)擦寫 1000 次 ISP Flash ROM 3 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 時(shí)鐘頻率 033MHz 32 個(gè)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(gè)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(jí)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(gè)管腳 各個(gè)引腳的說明 52 單片機(jī)有四個(gè)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(gè)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(gè)端口也有位地址其各條 IO 線也是單獨(dú)的使用對(duì)相應(yīng)地址但愿執(zhí)行讀寫指令就實(shí)現(xiàn)了從相應(yīng)端口的輸入輸出操作四個(gè)并行的端口 P0P1P2P3 還具有各自不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能 P1 口準(zhǔn)雙向通用 IO 口 P1 口是一個(gè)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(shí)將輸出電流這是由于內(nèi)部上拉的緣故在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí) P1 口作為第八位地址接收 P3 口具備第二功能的準(zhǔn)雙向通用 IO 口 P3 口管腳 是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 IO口可接收輸出 4個(gè) TTL門電流當(dāng) 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(qǐng)求輸入端 P33 INT1 外部中斷 1 請(qǐng)求輸入端 P34 T0 定時(shí)計(jì)數(shù)器 0 計(jì)數(shù)脈沖輸入端 P35 T1定時(shí)計(jì)數(shù)器 1計(jì)數(shù)脈沖輸入端 P36 WR 片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通信號(hào)輸出端 P37 RD 片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)輸出端 P0口地址數(shù)據(jù)分時(shí)復(fù)用總線和通用 IO 口 P0口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向 IO 口每腳可吸收 8TTL 門電流當(dāng) P1 口的管腳第一次寫1 時(shí)被定義為高阻輸入 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器它可以被定義為數(shù)據(jù)地址的第八位在 FIASH 編程時(shí) P0 口作為原碼輸入口當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí) P0 輸出原碼此時(shí) 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(gè)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(gè) TTL 門電流當(dāng) P2 口被寫 1 時(shí)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(shí) 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(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí) P2 口輸出地址的高八位在給出地址 1 時(shí)它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí) 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(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào) P0 口能驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) LSTTL 負(fù)載即負(fù)載電流大于或等于 800uAP1P2P3 端口的負(fù)載能力相同它們分別能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) LSTTL 負(fù)載即負(fù)載電流大于或等于 400uA RST復(fù)位輸入當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)要保持 RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間 ALEPROG 當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)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(shí) ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)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(chǔ)存允許 PSEN輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)當(dāng) AT89S52由外部程序存儲(chǔ)器取指令或數(shù) 據(jù)時(shí)每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效即輸出兩個(gè)脈沖在此期間當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器將跳過兩次 PSEN 信號(hào) EAVPP 外部訪問允許欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲(chǔ)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(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)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(chǔ)器的指令 FLASH 存儲(chǔ)器編程時(shí)該引腳加上 12V 的編程允許電源 Vpp 當(dāng)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(shí)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(fù)位電路 X5045 的特點(diǎn)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(duì)系統(tǒng)提供了保護(hù)功能這種組合設(shè)計(jì)減少了電路對(duì)電路板空間的需求如果當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障而超過設(shè)置時(shí)間時(shí)電路中的看門狗將通過 RESET 復(fù)位信號(hào)向 CPU 作出反應(yīng) X5045 提供了三個(gè)時(shí)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(hù)系統(tǒng)免受低電壓的影響當(dāng)電源電壓降到 允許范圍以下時(shí)系統(tǒng)將復(fù)位直到電源電壓返回到穩(wěn)定值為止 X5045 的存儲(chǔ)器與 CPU 可通過串行通信方式接口共有 4096 個(gè)位可以按 512 x 8 個(gè)字節(jié)來放置數(shù)據(jù)可以存放 512 個(gè)字節(jié)可擦寫 100 萬次以上并且存儲(chǔ) 100 年 圖 26 X5045 引腳 X5045的管腳排列如圖 37 所示它共有 8個(gè)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(shí)鐘輸入端 WP 寫保護(hù)輸入端低電平有效 RESET 復(fù)位輸 出端 VCC 電源端 VSS 接地端 本設(shè)計(jì)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(shí)為 PCB 的布局上節(jié)省空間提供方便正是出于這種簡(jiǎn)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(bào)警與 LED 顯示 作為煤氣泄露測(cè)試裝置其中聲光報(bào)警部分不可缺少當(dāng)檢測(cè)到一氧化碳有毒氣體在空氣中的所占的濃度比例超標(biāo)時(shí)就應(yīng)該通過聲光 方式發(fā)出警報(bào)防止由于一氧化碳?xì)怏w含量過高而發(fā)生的意外事故 本設(shè)計(jì)中的聲光報(bào)警部分包括蜂鳴器以及紅黃綠三個(gè) LED 報(bào)警指示燈 聲光報(bào)警表現(xiàn)形式如下 1 紅色燈點(diǎn)亮?xí)r表示被測(cè)得一氧化碳?xì)怏w含量已經(jīng)達(dá)到報(bào)警值此時(shí)黃色和綠色燈熄滅蜂鳴器發(fā)出聲光報(bào)警通知用戶 2 黃色燈點(diǎn)亮表示傳感器檢測(cè)到一氧化碳?xì)怏w濃度超過下限值但沒有達(dá)到報(bào)警值此時(shí)紅色燈和綠色燈熄滅蜂鳴器不發(fā)聲 3 綠色燈點(diǎn)亮表示傳感器檢測(cè)到一氧化碳?xì)怏w但沒達(dá)到下限值所以一切正常此時(shí)紅色和黃色熄滅蜂鳴器不發(fā)聲 單片機(jī)本身 IO 的驅(qū)動(dòng)能力不是很高所以對(duì)蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)需要加入一 個(gè) 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(bào)警作用三極管基極的電路保證了只有在單片機(jī)輸出低電平時(shí)蜂鳴器才會(huì)發(fā)聲從而避免了錯(cuò)誤報(bào)警的發(fā)生 用聲音或是燈光報(bào)警時(shí)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(bào)警效果就利用時(shí)鐘翻轉(zhuǎn) P35和 P10來轉(zhuǎn)換電平產(chǎn)生短促的報(bào)警聲音或閃爍燈光 圖 28 聲光報(bào)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(gè) LED 發(fā)光二極管其中 1 個(gè)用于顯示小數(shù) 點(diǎn) 7 個(gè)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(dòng) LED的時(shí)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(shí)候 LED正端接正電源負(fù)端通過一個(gè)限流電阻接 P 口這時(shí)不用接上拉電阻只要這個(gè)限流電阻取合適就可以了解發(fā)光管亮的時(shí)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(shí)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(fù)端接地正端直接 P口這時(shí)候要接上拉電阻這個(gè)上拉電阻是提供 LED發(fā)光用