【文章內(nèi)容簡介】 同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。 ALE/PROG：當(dāng)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 1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時 ,ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 7 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN信號將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當(dāng) /EA保持低電平時，則在此期間外部程序存（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在 FLASH 編程 期間，此引腳也用于施加 12V編程電源（ VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2： 來自反向振蕩器的輸出。 晶振和復(fù) 位電 路 模塊 （ 1） 復(fù)位電路 單片機 需要復(fù)位以后才能正常工作，復(fù)位的目的就是使單片機處于一個基準點， 在這個基準點，程序?qū)?C51 的 main（）主函數(shù)的第一條語句開始執(zhí)行。 復(fù)位工作是一個純硬件的工作，一般是在上電開始幾毫秒內(nèi)執(zhí)行完畢。 復(fù)位的過程很簡單，在電源剛剛合上時，電流經(jīng)過電阻對電解電容器充電，這樣在電阻上就形成一個電壓，對于單 片機來說，這個電壓就是復(fù)位電壓。經(jīng)過若干毫秒以后，電解電容器被充滿電，這時電阻就沒有電流流過，電阻兩端也就沒有電壓，單片機的復(fù)位腳電壓恢復(fù)為 0，復(fù)位工作結(jié)束，單片機開始 工作。 晶振和復(fù)位電路模塊是系統(tǒng)中很重要的一部分， 如圖 所示。 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 8 圖 晶振和復(fù)位電路 （ 2） 晶振電路 在 AT89C51 單片機內(nèi)部有一振蕩電路，只要在單片機的 XTAL1 和 XTAL2引腳外接晶振，就改成了自激振蕩器并在單片機內(nèi)部產(chǎn)生時鐘脈沖信號。 如圖 所示，單片機工作的時間基準是由時鐘電路提供的。在單片機的XTAL1 和 XTAL2 兩個引腳間，接一個晶振及兩只電容就構(gòu)成了時鐘電路。 電路中的器件可以通過計算和實驗確定，也可以參考一些典型電路參數(shù)。電路中，電容器 C1 和 C2對晶振器頻率有微調(diào)作用，通常取值范圍 30+10pF；石英晶體選擇 6MHZ 或 12MHZ 都可以。其結(jié)果只是機器周期時間不同，影響計算器的計數(shù)初值。 顯示電路模塊 本設(shè)計中重點部分是基于單片機系統(tǒng)的液晶顯示部分。液晶顯示模塊是一種將液晶顯示器件、連接件、集成電路、 PCB 線路板、背光源、結(jié)構(gòu)件裝配在一起的組件，英文名叫“ LCD Module”, 簡稱“ LCM”，中文一般為“液晶顯示模塊”。在單片機系統(tǒng)中使用液晶顯示模塊作為輸出有以下優(yōu)點：顯示資料高、數(shù)字式接口、功率消耗小、電路中的應(yīng)用。 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29R S T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I N T 012P 3 .3 /I N T 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C 5 1C12 2 p FC22 2 p FX11 2 MR11 0 kC31 0 u FL S 1S O U N D E R蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 9 1602LC D 簡介 工業(yè)字符型液晶能夠同時顯示 16*2即 32個字 ,（ 16列 2行） 1602字符型 LCD通常有 14條引腳線或 16條引腳線的 LCD，多出來的兩條是背光電源線。 一般1602字符型液晶顯示器實物如圖 。 圖 1602LCD的實物圖 1602LCD 分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為 HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，應(yīng)用中并無差 別。 1602LCD 原件顯示原理如圖 所示。 圖 1602LCD 原件顯示原理圖 1602LCD 采用標(biāo)準的 14 腳（無背光）或 16 腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表 所示 。 表 引腳接口說明表 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 L蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 10 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VEE 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負極 第 1 腳： VSS 為地電源。 第 2 腳： VDD 接 5V 正電源。 第 3 腳： VEE 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 第 5 腳： R/W 為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當(dāng) RS 和 R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS為低電平 R/W為高電平時可以讀忙信號，當(dāng) RS為高電平 R/W 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 第 6 腳： E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。 第 15 腳：背光源正極。 第 16 腳：背光源負極。 1602LCD 的控制命令表如表 所示。 表 控制命令表 序號 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標(biāo)返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開 /關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標(biāo)或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存貯器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 11 8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀忙標(biāo)志或地址 0 1 BF 計數(shù)器地址 10 寫數(shù)到 CGRAM 或 DDRAM） 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容 11 從 CGRAM 或 DDRAM 讀數(shù) 1 1 讀出的 數(shù)據(jù)內(nèi)容 1602 液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。（說明： 1 為高電平、 0 為低電平） 指令 1：清顯示，指令碼 01H, 光標(biāo)復(fù)位到地址 00H 位置 。 指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00H。 指令 3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動方向，高電平右移，低電平左移 S: 屏幕上所有文字是否左移或者右移 。高電平表示有效，低電平則無效。 指令 4：顯示開關(guān)控制。 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo) B：控 制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。 指令 5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標(biāo)。 指令 6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時為 4 位總線，低電平時為 8 位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示 F: 低電平時顯示 5x7 的點陣字符，高電平時顯示 5x10 的點陣字符。 指令 7：字符發(fā)生器 RAM 地址設(shè)置。 指令 8： DDRAM 地址設(shè)置。 指令 9：讀忙信號和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 指令 10：寫數(shù)據(jù)。 指令 11：讀 數(shù)據(jù)。 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 12 1602LC D 的 RA M 地址 映 射及 標(biāo)準 字 庫表 液晶顯示模塊是一個慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令前一定要確認模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，圖 是 1602 的內(nèi)部顯示地址。 圖 1602LCD 內(nèi)部顯示地址 例如第二 行第一個字符的地址是 40H，那么是否直接寫入 40H 就可以將光標(biāo)定位在第二行第一個字符的位置呢？這樣不行，因為寫入顯示地址時要求最高位 D7 恒定為高電平 1 所以實際寫入的數(shù)據(jù)應(yīng)該是 01000000B（ 40H）+10000000B (80H) =11000000B (C0H) 。 在對液晶模塊的初始化中要先設(shè)置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時光標(biāo)是自動右移的，無需人工干預(yù)。每次輸入指令前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài)。 1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（ CGROM）已經(jīng)存儲了 160 個不同的點陣字符圖形，這些字符 有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“ A”的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時模塊把地址 41H 中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“ A”。其中字符代碼與字符圖形對應(yīng)關(guān)系如圖。 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 13 圖 字符代碼與字符圖形對應(yīng)關(guān)系 1602LC D 的一般 初 始 化 過程 延時 15mS 寫指令 38H（不檢測忙信號） 延時 5mS 寫指令 38H（不檢測忙信號） 延時 5mS 寫指令 38H（不檢測忙信號） 以后每次寫指令、讀 /寫數(shù)據(jù) 操作均需要檢測忙信號 寫指令 38H：顯示模式設(shè)置 寫指令 08H：顯示關(guān)閉 寫指令 01H：顯示清屏 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 14 寫指令 06H：顯示光標(biāo)移動設(shè)置 寫指令 0CH：顯示開及光標(biāo)設(shè)置 矩陣鍵盤輸入電路模塊 矩陣鍵盤 的基 本 結(jié)構(gòu) 矩陣鍵盤中的鍵實際上就是一個機械開關(guān)，位于行線和列線的交點處，圖 4 行 3 列的 12 鍵矩陣鍵盤，當(dāng)鍵被按下時，其交點的行線和列線接通，使相應(yīng)行線或列線上的電平發(fā)生變化，根據(jù)電平變化情況確定被按下的鍵。 圖 鍵盤排列 圖 矩陣 鍵盤 的按 鍵 識別 方 法 常用的鍵盤識別方法有：行掃描法，線翻轉(zhuǎn)法和利用 8279鍵盤接口的中斷法。前兩種方法相當(dāng)于查詢法，需要反復(fù)查詢按鍵的狀態(tài)，會占用大量的 CPU時間。后一種方法在有鍵按下時向 CPU申請中斷，平時并不需要占用 CPU時間。在本系統(tǒng)中，完全可以不使用中斷法完成鍵盤接口，這是由系統(tǒng)的特殊性決定的。首先，對于本系統(tǒng)而言，要實現(xiàn)便攜式的設(shè)計，硬件電路使用的器件越少越好。其次，被測信號由外中斷引腳輸入，未占 用單片機 4個并行 I/O口中的任何一個，系統(tǒng)有足夠的資源