【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 為低電平觸發(fā)方式， IT0=1， INT0為負(fù)跳變觸發(fā)方式。 IE0： INT0中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。當(dāng)有外部的中斷請(qǐng)求時(shí)，這位就會(huì)置 1（這由硬件來完成），在 CPU響應(yīng)中斷后，由硬件將 IE0清 0。 IT IE1的用途和 IT0、 IE0相同。 2)內(nèi)部中斷請(qǐng)求源： TF0：定時(shí)器 T0的溢出中斷標(biāo)記，當(dāng) T0計(jì) 數(shù)產(chǎn)生溢出時(shí)，由硬件置位TF0。當(dāng) CPU響應(yīng)中斷后，再由硬件將 TF0清 0。 TF1：與 TF0類似。 TI、 RI：串行口發(fā)送、接收中斷。 18 3) 中斷允許寄存器 IE 中斷的允許或禁止是由片內(nèi)可進(jìn)行位尋址的 8位中斷允許寄存器 IE來控制的。見表 33 表 33 8位中斷允許寄存器 EA X X ES ET EX E E 1 1 T0 X0 其中 EA是總開關(guān)，如果它等于 0，則所有中斷都不允許。 ES－串行口中斷允許； ET1－定時(shí)器 1中斷允許； EX1－外中斷 1中斷 允許； ET0－定時(shí)器 0中斷允許； EX0－外中斷 0中斷允許。 4)五個(gè)中斷源的自然優(yōu)先級(jí)與中斷服務(wù)入口地址 外中斷 0： 0003H 定時(shí)器 0： 000BH 外中斷 1： 0013H 定時(shí)器 1： 001BH 串口 ： 0023H 它們的自然優(yōu)先級(jí)由高到低排列。 中斷優(yōu)先級(jí)中由中斷優(yōu)先級(jí)寄存器 IP來置值的， IP中某位設(shè)為 1，相應(yīng)的中斷就是高優(yōu)先級(jí)，否則就是低優(yōu)先級(jí)。 X X X PS PT PX PT PX 1 1 0 0 19 單片機(jī)復(fù)位電路 復(fù)位是單片機(jī)的 初始化操作 ,其主要功能是把 PC初始化位 0000H單元開始執(zhí)行程序。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)。 除 PC之外，復(fù)位操作還對(duì)其它一些專用寄存器有影響，他們的復(fù)位狀態(tài)如下； PC 0000H T瓦斯 N 00H ACC 00H TLO 00H PSW 00H TH0 00H SP 07H TL1 00H DPTR 0000H TH1 00H P0— P3 0FFH S瓦斯 N 00H IP xx000000B SBUF 不定 IE 0x000000B P瓦斯 N 0xx0000B TMOD 00H 復(fù)位操作還對(duì)單片機(jī)的個(gè)別引腳信號(hào)有影響，例如把 ALE和 PSEN 信號(hào)變?yōu)闊o效狀態(tài)，即 ALE = 0， PSEN = 1。 本實(shí)驗(yàn)采用按鍵電平復(fù)位方式，晶振為 12MHz， R1為 200Ω， R2為 2K，C為 10uF。復(fù)位電路雖然簡(jiǎn)單 ,但其作用非常重要。一個(gè)單片機(jī)是否正常工作，首先要檢查是否能復(fù)位成功 AT89C51 簡(jiǎn)介 AT89C51是一種帶 4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（ FPEROM— 20 Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。 AT89C51是一種帶 2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 100次。該器件采用 ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)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(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL的 AT89C51是一種高效微控制器， AT89C51是它的一種精簡(jiǎn)版本。 AT89C51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 主要性能參數(shù) 與 MCS51 兼容 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 壽命： 1000寫 /擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10年 全靜態(tài)工作： 0Hz24Hz 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 128 8位內(nèi)部 RAM 32可編程 I/O線 兩個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 5個(gè)中斷源 可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 功能特性概述： AT89C51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 4K字節(jié) Flash閃速存儲(chǔ)器， 128字節(jié)內(nèi)部 21 RAM,32個(gè) I/O口線，兩個(gè) 16位定時(shí)器，一個(gè) 5向量?jī)杉?jí)中斷機(jī)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)， AT89C51可降至 0HZ的靜輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式，空閑方式停止 CPU的工作，但允許 RAM，定時(shí) /計(jì)數(shù)器，串行通信中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存 RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。 管腳說明 VCC：供電電壓 ,接 +5V電源正端。 VSS：接地 , 接 +5V電源地端。 P0口： P0口為一個(gè) 8位漏級(jí)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(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。 P1口： P1口是一個(gè)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(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。 P2口： P2口為一 個(gè)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(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)， 22 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)。 P3口： P3口管腳是 8個(gè)帶內(nèi)部上拉電 阻的雙向 I/O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口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 P3口除了做一般的 I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能 表 34 P3口第二功能 引腳 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(shí)器 0外部輸入） T1（記時(shí)器 1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） 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。 ALE/PROG：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1/6。因此它可 用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè) ALE脈沖。如想禁止 ALE的輸出可在SFR8EH地址上置 0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC指令是 ALE才起作用。 23 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(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。 圖 39 AT89C51管腳圖 /EA/VPP：當(dāng) /EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意 加密方式 1時(shí)， /EA將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)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(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 時(shí)鐘振蕩器： 24 AT89C51中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和 XTAL2分別是該放大器的輸入端，這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷振蕩器一起構(gòu)成自激振蕩器。 用戶還可以采用外部時(shí)鐘，在這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到 XTAL1部 時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端， XTAL2則懸空。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)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。 AT89C51 單片機(jī)對(duì) ADC0809 的接口 MCS51與 ADC 接口時(shí)必須弄清并處理好三個(gè)問題 : (1)要給 START 線送一個(gè) 200ns 以上寬的啟動(dòng)正脈沖 。 (2)獲取 EOC 線上的狀態(tài)信息 ,因?yàn)樗?A/D 轉(zhuǎn)換的結(jié)束標(biāo)志 。 (3)要給“三態(tài)輸出鎖存器”分配一個(gè)端口地址，也就是給 OE線上送一個(gè)地址譯碼器輸出信號(hào)。 MCS51和 ADC 接口通 ?？梢圆捎貌樵兒椭袛鄡煞N方式。采用查詢法傳送數(shù)據(jù)時(shí) MCS51 應(yīng)對(duì) EOC 線查詢它的狀態(tài)：若它為低電平，表示 A/D轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行，則 MCS51 應(yīng)當(dāng)繼續(xù)查詢；若查詢到 EOC 變?yōu)楦唠娖剑瑒t給 OE 線送一個(gè)高電平，以便提取 A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。采用中斷方式傳送數(shù)據(jù)時(shí)， EOC 線作為 CPU 的中斷請(qǐng)求輸入線。 CPU 響應(yīng)中斷后，應(yīng)在中斷服務(wù)程序中使 OE 線變?yōu)楦唠娖?，以提?A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。 ADC0809 內(nèi)部有一個(gè) 8 位“三態(tài)輸出鎖存器”可以鎖存 A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量，故它本身既可看作一種輸入設(shè)備，也可認(rèn)為是并行 I/O接口芯片。因此，在大多數(shù)情況下， 51系列單片機(jī)是和 ADC0809 直接相連的。 MCS51對(duì) ADC0809的接口，如圖 310所示。 25 圖 310 ADC0809與 AT89C51接口電路 聲光報(bào)警與 LED 顯示 聲光報(bào)警單元 作為煤氣泄露測(cè)試裝置，聲光報(bào)警部分不可缺少，當(dāng)檢測(cè)到瓦斯氣體在空氣中的所占的比例超標(biāo)時(shí)，就應(yīng)該通過聲光方式發(fā)出警報(bào)，防止由于瓦斯氣體含量過高而發(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 )綠色燈點(diǎn)亮表示傳感器檢測(cè)到瓦斯氣體，但沒達(dá)到下限值，一切正常，此時(shí)紅色和黃色熄滅，蜂鳴器不發(fā)聲； (2)黃色燈點(diǎn)亮表示傳感器檢測(cè)到瓦斯氣體濃度超過下限值，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)紅色燈點(diǎn)亮?xí)r表示被測(cè)得瓦斯氣體含量已經(jīng)達(dá)到報(bào)警值，此時(shí)黃 26 色和綠色燈熄滅，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警，通知用戶； 單片機(jī)本身 I/O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 ，避免了誤報(bào)警的發(fā)生。 聲光報(bào)警單元與單片機(jī)的連接圖如下： P P P P P P P P P P P P P P P X T A L 2X T A L 1R X DT X DR S TV S SIN T 0WRP RDP P P ALEA T 8 9C 51紅黃綠R3R4R5Q58 55 0R21KR31 0KV C CU 13B U Z Z E R 圖 311 聲光報(bào)警電路 LED 顯示 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 7個(gè)用于顯示字符， 1個(gè)用于顯示小數(shù)點(diǎn)，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陽接法和共陰接法，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發(fā)光管亮的時(shí)候電流就是從電源