【文章內(nèi)容簡介】 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 第 9 頁 西華大學(xué)電氣 信息學(xué)院智能化測控應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計報告 些特殊功能口，如表 1 所示： 表 1 P3 各端口引腳與復(fù)用功能表 端口引腳 復(fù)用功能 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 定時器 0 的外部輸入） T1 定時器 1 的外部輸入） WR外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） 。 由于 89C51 的片內(nèi)程序存儲器只有 4KB，本設(shè)計中根據(jù)所編寫的程序的大小，選擇了 89C52，有 8KB 的片內(nèi)程序存儲空間。也更實用。其它方面， 89C51 與 89C52 的區(qū)別不大，用法相同。 單片機的功能特性： 8 位 CPU， 4kbytes 程序存儲器 (ROM) (52 為 8K) 256bytes 的數(shù)據(jù)存儲器 (RAM) （ 52 有 384bytes 的 RAM） 32條 I/O 口線 111 條指令，大部分為單字節(jié)指令 21個專用寄存器 2 個可編程定時 /計數(shù)器 5 個中斷源， 2個優(yōu)先級（ 52有 6 個） 一個全雙工串行通信口 外部數(shù)據(jù)存儲器尋址空間為 64kB 外部程序存儲器尋址空間為 64kB 邏輯操作位尋址功能 雙列直插 40PinDIP 封裝 單一 +5V 電源供電 CPU：由運算和控制邏輯組成，同時還包括中斷系統(tǒng)和部分外部特殊功能寄存器； RAM：用以存放可以讀寫的數(shù)據(jù)，如運算的中間結(jié)果、最終結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù)； ROM：用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格； I/O 口：四個 8 位并行 I/O 口，既可用作輸入，也可用作輸出； T/C：兩個定時 /記數(shù)器，既可以工作在定時模式，也可以工作在記數(shù)模式； 五個中斷源的中斷控制系統(tǒng)； 一個全雙工 UART（通用異步接收發(fā)送器）的串行 I/O 口，用于實現(xiàn)單片機之間或單片機與微 機之間的串行通信； 片內(nèi)振蕩器和時鐘產(chǎn)生電路，石英晶體和微調(diào)電容需要外接。最高振蕩頻率為 12M。 第 10 頁 西華大學(xué)電氣 信息學(xué)院智能化測控應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計報告 LCD 顯示器 圖 38 LCD 顯示器結(jié)構(gòu)圖 引腳接口說明如 下 表 ： 表 31 LCD顯示器 各引腳的說明表 1602LCD 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14 腳（無背光）或 16 腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表 31所示 : 第 1腳： VSS 為地電源。 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) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 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(fù)極 第 11 頁 西華大學(xué)電氣 信息學(xué)院智能化測控應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計報告 第 2腳： VDD 接 5V 正電源。 第 3腳： VL 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(fù)極。 1602LCD 液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11 條控制指令，如表 32所示： 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 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 表 32 控制命令表 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。 第 12 頁 西華大學(xué)電氣 信息學(xué)院智能化測控應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計報告 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)。 連 接 圖 39 各模塊的連接框圖 圖 39為整個系統(tǒng)的各個模塊之間的連接關(guān)系，如圖所示： ⑴ 電源是整個電路的基本部分，必須先給整個電路供電才能讓電路工作。 ⑵ 串口通信接口模塊將電腦與單片機連接起來 ，程序就是通過串口通信接口燒寫到單片機的，這是使用單片機必不可少的一個部分。 單片機最小系統(tǒng) 串口通信接口模塊 LCD 顯示模塊 電源模塊為整個電路供電 按鍵控制模塊 報警電路模塊 第 13 頁 西華大學(xué)電氣 信息學(xué)院智能化測控應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計報告 ⑶ 按鍵控制模塊輸入一些信息到單片機內(nèi)，使單片機內(nèi)的報警速度、模擬汽車速度發(fā)生更改，司機就是通過按鍵模塊來設(shè)置自己需要的報警速度的。 ⑷ 而單片機是整個系統(tǒng)最核心的部分，控制整個電路的程序就在單片機內(nèi)部，而程序通過對各個管腳的控制，來實現(xiàn)相關(guān)的功能。 ⑸ LCD 模塊能顯示報警速度、總路程、實時速度，使整個系統(tǒng)的功能更直觀的顯示出來。 ⑹ 報警模塊是在實時速度超過了報警速度是才工作的，單片機控制報警模塊中的蜂鳴器發(fā)出聲音，提示司機當(dāng)前速度已經(jīng)超過了報警速度，該適當(dāng)減速了。 第 14 頁 西華大學(xué)電氣 信息學(xué)院智能化測控應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計報告 4 軟件設(shè)計 軟件設(shè)計原理 本設(shè)計由單片機定時器 T0產(chǎn)生方波信號，可以由按鍵控制產(chǎn)生的頻率，將產(chǎn)生的方波經(jīng) 口輸出。將 的方波信號輸入單片機外部中斷 0，由方波下降沿觸發(fā)中斷程序，每中斷一次， n0 就加 1，即記錄下方波下降沿的數(shù)目。定時器 T1 產(chǎn)生 1 秒的定時，定時一到，就開始從 新賦初值。一秒內(nèi) n0 的值相當(dāng)于車輪轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，與車輪的周長的乘積，也就是這一秒的平均速度 speed 了。在經(jīng)過單位變化，轉(zhuǎn)化為 Km/h，連同車速最大值 max和路程經(jīng) LCD顯示出來。若 speed 大于所設(shè)定車速的最大值 max，將自動報警。而按鍵功能實現(xiàn)人機交互，按鍵 1增大車速的最大值 max，每按下并松開一次，最大值加 1；按鍵 2 減小車速的最大值 max，每按下并松開一次，最大值減 1；按鍵3通過改變定時器 T0 的初值，產(chǎn)生不同頻率的方波信號，并隨按鍵次數(shù)增加，頻率越大，相當(dāng)于人為增加了車速，但最多增加至 200Km/h；按 鍵 4 則實現(xiàn)暫停和開始功能。 軟件設(shè)計流程圖 軟件設(shè)計流程圖見附錄 1： 軟件實現(xiàn) 設(shè)計主程序如下： void main() { initial_int()。 LCD_Initial()。 while(1) { getkey()。 speed=n2。 if(n2max) { P00=0。 } else P00=1。 show_time()。 Delay1ms(40)。 } } 按鍵掃描模 塊 void getkey() { if(P14!=1) {max=max+1。while(P14!=1)。 }