【文章內(nèi)容簡介】 源）得到 3V 電壓工作 ， 晶體管驅(qū)動揚聲器發(fā)出聲音 ， 按下復(fù)位按鈕 SR 停止發(fā)聲 。 圖 2： 數(shù)字倒數(shù) 計時器 電路 計數(shù)功能 計數(shù)就是對外部時間進行計數(shù) 。 外部事件的發(fā)生以單片機外部引腳 T0（ ）和 T1（ ）端的輸入脈沖表示 ， 外部輸入脈沖的負(fù)跳變計數(shù)器加 1。 最高計數(shù)頻率為單片機時鐘頻率的1/24， 這一點在實際應(yīng)用中要注意 ， 如時鐘頻率為 12MHz， 則最高計數(shù)頻率為 500KHz。 計數(shù)值可通過工作方式的設(shè)定以及預(yù)置不同的初值來編程 。 最大計數(shù)值由工作方式?jīng)Q定 。 無 論是作為定時器還是計數(shù)器使用 ， 每輸入 1個（內(nèi)部或外部）脈沖 ， 計數(shù)器的值加 1，當(dāng) TH 和 TL 全為 1時 ， 再輸入 1個脈沖 ， 計數(shù)器將復(fù) 0， 同時從 16 位二進制加 1 計數(shù)器的最高位輸出一個脈沖 ， 使定時器 /計數(shù)器控制寄存器（ TCON）的 TF0或 TF1 置 1， 生成中斷溢出河南工程學(xué)院畢業(yè)論文 5 請求標(biāo)志 。 若定時器 /計數(shù)器工作在定時功能下則表示定時時間到；若定時器 /計數(shù)器工作在計數(shù)功能下 ， 則表示達(dá)到預(yù)定計數(shù)值 。 圖 3所示是定時器 /計數(shù)器最大定時時間或最大計數(shù)值 、定時時間或計數(shù)值以及預(yù)置初值的編程示意圖 。 定時時間或計數(shù)值 = 最大定時時間或最大計數(shù)值 – 預(yù)置初值 圖 3： 定時時間（計數(shù)值）編程示意圖 復(fù)位電路 復(fù)位電路的基本功能是 ： 系統(tǒng)上電時提供復(fù)位信號 ， 直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后 ， 撤銷復(fù)位信號 。 為可靠起見 ， 電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時才撤銷復(fù)位信號 ， 以防電源開關(guān)或電源插頭分 合過程中引起的抖動而影響復(fù)位 。 如圖 4所示 ， 復(fù)位鍵 SR 接于 AT89C51 芯片的 RST 接口 ，用與控制倒數(shù) 計時器 的復(fù)位操作 。 計時器 運行時按下 SR鍵 ， 計時器 停止計數(shù) ， 或計數(shù)完成后按 SR 鍵進入下一輪計數(shù)工作 。 圖 4： 復(fù)位電路 河南工程學(xué)院畢業(yè)論文 6 校正電路 如圖 5所示 ， S1為個位數(shù)輸入鍵 ， 接于 AT89C51 芯片的 接口 ， 計時器 運行后 ， 按S1 鍵預(yù)置個位數(shù) ， 每按一次 S1 鍵 ， 數(shù)碼管個位數(shù)加 1， 加到 10 時變 0； S2為十位數(shù)輸入鍵 ，接于 AT89C51 芯片的 ， 計時器 運行后 ， 按 S2鍵預(yù)置個位數(shù) ， 每按一次 S2鍵 ， 數(shù)碼管十位數(shù)加 1， 加到 10時變 0； ST 為啟動按鈕 ， 接于 AT89C51 芯片的 接口 ， 按 ST鍵 計時器 開始倒數(shù)計時 。 圖 5： 校正電路 實時 顯示電路 如圖 6 所示 ， 顯示電路由兩個 7 段數(shù)碼管組成 ， 采用了原理簡單的靜態(tài)顯示方式 ， 其缺點是占用單片機 I/O 端口較多 。 個位數(shù)碼顯示管 的 a、 b、 c、 d、 e、 f腳分別接于 AT89C51芯片的 、 、 、 、 、 、 接口 ， 用于 計時器 的個位數(shù)顯示；十位數(shù)碼顯示管的 a、 b、 c、 d、 e、 f腳分別接于 AT89C51 芯片的 、 、 、 、 、 ， 用于 計時器 的十位數(shù)顯示 。 圖 6： 顯示電路 河南工程學(xué)院畢業(yè)論文 7 系統(tǒng)控制器 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓 ， 高性能 CMOS8 位微處理器 ， 俗稱單片機 。 AT89C2051是一種帶 2K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機 。 單片機的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除 100 次 。 該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造 ， 與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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 AT89C51 是一種高效微控制器 ， AT89C2051 是它的一種精簡版本 。 AT89C 單片機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 。 外形及引腳排列如圖 7 所 示 。 E A /V P31X119X218R E S E T /V P D9R D /P 3717W R /P 3616IN T 0/ P 3212IN T 1/ P 3313T 0/ P 3414T 1/ P 3515P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E /P30T X D /P 3111R X D /3010V ss2040V ddAT89C51 圖 7： AT89C51 管腳排列 主要特性 ： ?與 MCS51 兼容 ?4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 ?壽命 ： 1000 寫 /擦循環(huán) ?數(shù)據(jù)保留時間 ： 10 年 ?全靜態(tài)工作 ： 0Hz24Hz ?三級程序存儲器鎖定 ?128 8位內(nèi)部 RAM ?32可編程 I/O 線 ?兩個 16 位定時器 /計時器 ?5個中斷源 ?可編程串行通道 ?低功耗的閑置和掉電模式 河南工程學(xué)院畢業(yè)論文 8 ?片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 管腳說明 ： VCC： 供電電壓 。 GND： 接地 。 P0 口 ： P0 口為一個 8位漏級開路雙向 I/O口 ， 每腳可吸收 8TTL 門電流 。 當(dāng) 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(dāng) FIASH 進行校驗時 ，P0 輸出原碼 ， 此時 P0外部必須被拉高 。 P1 口 ： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 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 。 P2 口 ： P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口 ， P2 口緩沖器可接收 ， 輸出 4 個 TTL 門電流 ， 當(dāng) 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(dāng)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(dāng)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 。 P3 口 ： P3口管腳是 8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O口 ， 可接收輸出 4個 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口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口 ， 如下表所示 ： 口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時器 0外部輸入） T1（記時器 1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） 河南工程學(xué)院畢業(yè)論文 9 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3口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 。 /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儲器（ 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 。 振蕩器特性 : XTAL1和 XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出 。 該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器 。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用 。 如采用外部時鐘源驅(qū)動器件 ， XTAL2 應(yīng)不接 。 有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器 ， 因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求 ， 但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度 。 河南工程學(xué)院畢業(yè)論文 10 第四章 軟件設(shè)計 主 監(jiān)控 程序 主程序 流程圖 如圖 8所示 ， 在主程序中 ， 設(shè)置 T0 產(chǎn)生 50ms 時間基準(zhǔn) ， R5 為軟件 計時器 ，初值為 20， 用來產(chǎn)生秒信號 。 R3 為個位 計時器 ， R4 為十位 計時器 ， 初值均設(shè)為 0。 預(yù)置個位時 ， 每按一次 S1， R3內(nèi)容加 1， 加到 10時變 0；預(yù)置十位時 ， 每按一次 S2，R4 內(nèi)容加 1， 加到 10 時變 0。 預(yù)置計數(shù)值后并不開始倒計時 ， 只有按 下 ST才啟動 T0 開始工作 ， 調(diào)用顯示子程序 ， 等待中斷 。 當(dāng)檢測到 為低電平時（時間到） ， 停止工作 ， 并保持 為低電平 。 只有按下復(fù)位鍵 SR 時 ， 才可進行下輪工作 。 當(dāng)然 ， 也可以在計時中途按下復(fù)位鍵 SR， 讓計時器停止工作 。 圖 8： 主程序流程圖 河南工程學(xué)院畢業(yè)論文 11 中斷服務(wù)子程序 中斷服務(wù)子程序流程圖如圖 9所示 ， 在中斷服務(wù)子程序中 ， T0 每