【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 便在下個(gè)機(jī)器周期檢測(cè)這些中斷標(biāo)志位狀態(tài) ,以決定是否響應(yīng)該中斷。 AT89S51 引腳圖 AT89S51 最小系統(tǒng) 單片機(jī)最小系統(tǒng)，是指用最少的元件組成以單片機(jī)為 核 心元件的可以正常工作具有特定功能的單片機(jī)系統(tǒng)，是 單片機(jī)產(chǎn)品開發(fā)的核心電路。 一、原理圖的設(shè)計(jì) 對(duì) 51 系列單片機(jī)來(lái)說(shuō)，單片機(jī)要正常工作，必須具有 五個(gè)基本電路： 電源電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、程序存 儲(chǔ)器選擇電路、外圍電路。因此，單片機(jī)最小系統(tǒng)一般應(yīng) 該包括單片機(jī)、晶振電路、復(fù)位電路、外圍電路等。 單片機(jī)芯片的第 40 腳為正電源引腳 VCC，一般外接 +5V 電壓。第 20 腳為接地引腳 GND。 單片機(jī)是一種時(shí)序電路，必須要有時(shí)鐘信號(hào)才能正常 工作。芯片的 18 腳（ XTAL2）、 19 腳（ XTAL1）分別為片 內(nèi)反向放大器的輸出端和輸入端，只要在 18 腳（ XTAL2） 和 19 腳（ XTAL1）之間接上一個(gè)晶振，再加上 2 個(gè) 30PF 的 瓷片電容即可構(gòu)成單片機(jī)所需的時(shí)鐘電路。注意，當(dāng)采用 外部時(shí)鐘時(shí)， 19 腳（ XTAL1）接地， 18 腳（ XTAL2）接外 部時(shí)鐘信號(hào)。 單片機(jī)芯片的第 9 腳 RST（ Reset）是復(fù)位信號(hào)輸入 端。在開機(jī)或工作中因干擾而使程序失控，或工作中程序 處于某種死循環(huán)狀態(tài)等情況下都需要復(fù)位。 MCS51 系列 單片機(jī)的復(fù)位靠外部電路實(shí)現(xiàn)，信號(hào)從 RST 引腳輸入，高 電平 有效，只要保持 RST 引腳高電平 2 個(gè)機(jī)器周期，單片機(jī) 就能正常復(fù)位。常見的復(fù)位電路有上電復(fù)位電路和按鍵復(fù) 位電路二種。 單片機(jī)芯片的第 31 腳（ EA）為內(nèi)部與外部程序存儲(chǔ)器 選擇輸入端。當(dāng) EA 引腳接高電平時(shí)， CPU 先訪問(wèn)片內(nèi) 4KB 的程序存儲(chǔ)器，執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令，當(dāng)程序計(jì) 數(shù)器超過(guò) 0FFFH 時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向片外程序存儲(chǔ)器，既是從 1000H 地址單元開始執(zhí)行指令；當(dāng) EA 引腳接低電平時(shí)，不 管片內(nèi)是否有程序存儲(chǔ)器， CPU 只訪問(wèn)片外程序存儲(chǔ)器。 AT89S51 內(nèi)部有 4KB 的程序存儲(chǔ)器， 所以根據(jù)該腳的 引腳功能，只有將該腳接上高電平，才能先從片內(nèi)程序存 儲(chǔ)器開始取指令。 常見的程序存儲(chǔ)器選擇電路就是將第 31 腳直接接到正 電源上。 單片機(jī)的主要控制功能是通過(guò)單片機(jī)的 I/O 口按不同時(shí) 序輸出不同的高低電平控制外部的電路實(shí)現(xiàn)特定的功能。 AT89S51 共有 4 個(gè) 8 位并行 I/O 端口： P0、 P P P3 口，共 32 個(gè)引腳。這四個(gè)口的電路結(jié)構(gòu)不完全相同，使用 也就有所區(qū)別。因此，由 AT89S51 單片機(jī)組成的最小系統(tǒng)如圖 所示： 圖 是一個(gè)實(shí)際應(yīng)用的最小系統(tǒng)， 74HC14 可 以提高復(fù)位的可靠性；另外，當(dāng) P0 用作 I/O 口時(shí)，需要接 10k~20k 的上拉電阻。 .2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 圖 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 然而考慮市場(chǎng)的行情，既然已有專門地為電機(jī)驅(qū)動(dòng)而設(shè)計(jì)的芯片，就沒(méi)必要再?gòu)男聛?lái)設(shè)計(jì)；選用 L298 芯片來(lái)構(gòu)成的電路結(jié)構(gòu)基本上跟上圖一樣，由 L298芯片組裝的驅(qū)動(dòng)模塊如圖 所示。所用元器件如下所示： ● 1N4006 : 二極管 ● AT89S51 : 單片機(jī) 在此并未顯示 ● RES : 電阻 ● MOTORENCODER : 直流電機(jī) ● L298 : 電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片 ● RESPACK8: 排阻 圖 直流電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路 L298 芯片 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用的是 L289 芯片。 L298 是 SGS 公司的產(chǎn)品，比較常見的是15 腳 Multiwatt 封裝的 L298N，內(nèi)部同樣包含 4 通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路。可以方便的驅(qū)動(dòng)兩個(gè)直流電機(jī)，或一個(gè)兩相步進(jìn)電機(jī)。 L298N 芯片可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)二相電機(jī)，也可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)四相電機(jī)，輸出電壓最高可達(dá) 50V，可以直接通過(guò)電源來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓；可以直接用單片機(jī) 的 IO 口提供信號(hào)；而且電路簡(jiǎn)單，使用比較方便。L298 內(nèi)部的原理圖 L298 內(nèi)部 H 橋驅(qū)動(dòng)電路 電路得名于 H 橋驅(qū)動(dòng)電路是因?yàn)樗男螤羁崴谱帜?H 如圖 4。 4 個(gè)三極管組成 H 的 4 條垂直腿，而電機(jī)就是 H 中的橫杠。如圖所示， H 橋式電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括 4 個(gè)三極管和一個(gè)電機(jī)。要使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須導(dǎo)通對(duì)角線上的一對(duì)三極管。根據(jù)不同三極管對(duì)的導(dǎo)通情況，電流可能會(huì)從左至右或從右至左流過(guò)電機(jī)，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向。 圖 4 H 橋驅(qū)動(dòng)電路 要使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須使對(duì)角線上的一對(duì)三極管導(dǎo)通。例如，如圖 5 所示，當(dāng) Q1 管和 Q4 管導(dǎo)通時(shí)，電流就從電源正 極經(jīng) Q1 從左至右穿過(guò)電機(jī)，然后再經(jīng)Q4 回到電源負(fù)極。按圖中電流箭頭所示，該流向的電流將驅(qū)動(dòng)電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)三極管 Q1 和 Q4 導(dǎo)通時(shí)，電流將從左至右流過(guò)電機(jī)，從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)按特定方向轉(zhuǎn)動(dòng)（電機(jī)周圍的箭頭指示為順時(shí)針?lè)较颍D所示為另一對(duì)三極管 Q2 和 Q3 導(dǎo)通的情況，電流將從右至左流過(guò)電機(jī)。當(dāng)三極管 Q2 和 Q3 導(dǎo)通時(shí)，電流將從右至左流過(guò)電機(jī)，從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)沿另一方向轉(zhuǎn)動(dòng)（電機(jī)周圍的箭頭表示為逆時(shí)針?lè)较颍? 驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)，保證 H 橋上兩個(gè)同側(cè)的三極管不會(huì)同時(shí)導(dǎo)通非常重要。如果三極管 Q1 和 Q2 同時(shí)導(dǎo)通，那么電流就會(huì)從正極穿過(guò)兩 個(gè)三極管直接回到負(fù)極。此時(shí)，電路中除了三極管外沒(méi)有其他任何負(fù)載，因此電路上的電流就可能達(dá)到最大值（該電流僅受電源性能限制），甚至燒壞三極管?；谏鲜鲈颍趯?shí)際驅(qū)動(dòng)電路中通常要用硬件電路方便地控制三極管的開關(guān)。 L298 的邏輯功能 當(dāng)使能端為高電平時(shí)輸入端 IN1為 PWM信號(hào) IN2為低電平信號(hào)時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)輸入端 IN1 為低電平信號(hào)， IN2 為 PWM 信號(hào)時(shí)電機(jī)反轉(zhuǎn) IN1 與 IN2 相同時(shí)電機(jī)快速停止。當(dāng)使能端為低電平時(shí)電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 1 L298 的邏輯功能 IN1 X IN2 X ENA 0 電機(jī)狀態(tài) 停止 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 順時(shí)針 逆時(shí)針 停止 停止 液晶顯示 1602 液晶顯示共有 16 個(gè)引腳，其引腳分布如圖 所示。 圖 .5 1602 液晶顯示模塊引腳分布 2 引腳功能 1602 引腳功能如表 .1 所示表 .1 1602 引腳功能 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 1 VSS VSS 為地電源 9 D2 Data I/O 2 VDD VDD 接 5V 正電源 10 D3 Data I/O 3 VEE 液晶顯示偏壓信號(hào) 11 D4 Data I/O 4 RS 0 輸入指令， 1 輸入數(shù)據(jù) 12 D5 Data I/O 5 R/W 0 寫入指令或數(shù)據(jù)， 1 讀信息 13 D6 Data I/O 6 E 1 讀取信息， 1→ 0 執(zhí)行指令 14 D7 Data I/O 7 D0 Data I/O 15 BLA 背光源正極 8 D1 Data I/O 16 BLK 背光源負(fù)極 LCD1602 主要技術(shù)參數(shù)： 顯示容量 16 2 個(gè)字符芯片工作電壓 ― 工作電流 模塊 最佳工作電壓 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（ CGROM）已經(jīng)存儲(chǔ)了 160 個(gè)不同的點(diǎn)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(hào)等 LCD1602 液晶主要接口第 1 腳： VSS 為地電源。 第 2 腳： VDD 接 5V 正電源。 第 3 腳： VL 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生鬼影，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。 第 5 腳： R/W 為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀 操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng) RS 和 R/W 共同為低電平時(shí)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(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng) RS 為高電平 R/W 為低電平時(shí)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(shí)，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。 顯示流程圖 獨(dú)立式鍵盤控制模塊 圖 中斷服務(wù)流程 圖 顯示流程圖 本章小結(jié) 本章主要介紹的是系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，本系統(tǒng)硬件主要采用 AT89S5 L298電機(jī)驅(qū)動(dòng) 1602 液晶顯示獨(dú)立鍵盤控制 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 命令輸入電機(jī)驅(qū)動(dòng) LCD 顯示 圖 直流電機(jī) 總電路功能介紹 ORG 0000H SJMP DISPLAY ORG 0003H LJMP BUTTON 。 外部 0 中斷入口地址 ORG 000BH LJMP DINGSHI 。 定時(shí)中斷 T0 入口地址 RS EQU RW EQU E EQU ORG 0030H 。 此次直流電機(jī)的設(shè)計(jì)以 LCD 字符夜晶的 。 顯示程序?yàn)橹鞒绦? DISPLAY: SETB EA 。 打開中斷總開關(guān) SETB EX0 。 打開外部中斷 0 開關(guān) SETB IT0 。 打開外部中斷 0 下降沿觸發(fā) MOV TMOD,01H 。 設(shè)置定時(shí)工作方式 MOV TL0,0FFH 。 設(shè)置定時(shí)初值 MOV TH0,0FFH SETB ET0 。 打開定時(shí)中斷 T0 開關(guān) CLR CLR CLR SETB TR0 。 定時(shí)器 T0 開始定時(shí) MOV DPTR,TAB 。 夜晶顯示的字符首地址 MOV R0,00H 。 脈寬的初值 MOV R1,16 。 SET SPEED PLEASE的字符個(gè)數(shù) MOV R3,00H MOV R4,00H LP9: LCALL CHUSHI LP2: ACALL BUSY MOV A,00H MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A ACALL DATAS INC DPTR DJNZ R