【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8位字節(jié)。一般情況下， ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。 PSEN——程序儲(chǔ)存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng) STC89C52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過(guò)兩次 PSEN信號(hào)。 EA/VPP——外部訪問(wèn)允許，欲使 CPU 僅訪問(wèn)外部程序 存儲(chǔ)器（地址為0000HFFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位 LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA 端狀態(tài)。如 EA 端為高電平（接 Vcc 端）， CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的指令。 顯示模塊 1． LED 顯示 LED 顯示器具有功耗低，接口控制方便等優(yōu)點(diǎn)，而且模塊的接口信號(hào)和操作指令具有廣泛的兼容性，并能直接與單片機(jī)接口，可方便地實(shí)現(xiàn)各種不同的操作，在各類(lèi)測(cè)量及控制儀表中被廣泛的應(yīng)用。當(dāng)在 LED 上顯示漢字時(shí)，應(yīng)先取得漢字的點(diǎn)陣構(gòu)成數(shù)據(jù)，然后將其寫(xiě)入顯示存儲(chǔ)器中進(jìn)行顯示。 旋轉(zhuǎn) LED 顯示 器是一種通過(guò)同步控制發(fā)光二極位置和點(diǎn)亮狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)圖文顯示的新型顯示器，其結(jié)構(gòu)新穎，成本低廉，可視角度達(dá) 360176。 Xxxxxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） — 8— 本設(shè)計(jì)采用 20 個(gè)并排發(fā)光的貼片二極管，利用人眼的“視覺(jué)暫留效應(yīng)”顯示刻度及指針。 SMD LED 即為 表面貼片發(fā)光 二極管 ，它是一種 固態(tài) 的 半導(dǎo)體 器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。 LED 的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個(gè)支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個(gè)晶片被 環(huán)氧樹(shù)脂封裝起來(lái)。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是 P 型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是 N 型半導(dǎo)體，在這邊主要 是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來(lái)的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè) PN 結(jié)。當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會(huì)被推向 P 區(qū)，在 P 區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量，這就是 LED 發(fā)光的原理。而光的波長(zhǎng)也就是光的顏色，是由形成 PN 結(jié)的材料決定的。 顯示模塊如圖 7 所示。 圖 7 顯示模塊原理圖 2． 時(shí)鐘芯片的選用 本設(shè)計(jì)采用時(shí)鐘芯片 DS1302，可以準(zhǔn)確的顯示北京時(shí)間。 DS1302 是 DALLAS 公司推出的涓流充電時(shí)鐘芯片，內(nèi)含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和 31 字節(jié)靜態(tài) RAM。 DS1302 的引腳排列 ,其中 Vcc1 為后備電源， Vcc2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn) 行。 DS1302 由 Vcc1或 Vcc2 兩者中的較大者供電。當(dāng) Vcc2 大于 Vcc1＋ 時(shí)， Vcc2 給 DS1302供電。當(dāng) Vcc2 小于 Vcc1 時(shí)， DS1302 由 Vcc1 供電。 X1 和 X2 是振蕩源，外接 晶振。 RST 是復(fù)位 /片選線，通過(guò)把 RST 輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來(lái)啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。 RST 輸入有兩種功能：首先， RST 接通控制邏輯，允許地址 /命令序列送入移位寄存器；其次， RST 提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng) RST 為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì) DS1302進(jìn)行操作。 主要性能指標(biāo)： 實(shí)時(shí)時(shí)鐘具有能計(jì)算 2100 年之前的秒、分、時(shí)、日、日期、星期、月、年的能力，還有閏年調(diào)整的能力。 31 8 位暫存數(shù)據(jù)存儲(chǔ) RAM。 I/O 串行口方式使得管腳數(shù)量最少。 工作電壓范圍： ～ 。 工作電流： 時(shí)，小于 300mA。 Xxxxxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） — 9— 讀 /寫(xiě)時(shí)鐘或 RAM 數(shù)據(jù)時(shí)，有兩種傳送方式：?jiǎn)巫止?jié)傳送和多字節(jié)傳送 (字符組方式 )。 控制字節(jié)的最高有效位 (位 7)必須是邏輯 1，如果它為 0，則不能把數(shù)據(jù)寫(xiě)入 DS1302 中，位 6 如果為 0，則表示存 取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)，為 1 表示存取 RAM數(shù)據(jù) ； 位 5 至位 1 指示操作單元的地址 ； 最低有效位 (位 0)如為 0 表示要進(jìn)行寫(xiě)操作，為 1 表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開(kāi)始輸出。 DS1302 的管腳排列及描述如圖 8 所示。 圖 8 DS3102 管腳圖 DS1302 引腳描述如表 1 所示。 表 1 管腳描述 引腳 說(shuō)明 X1,X2 GND RST I/O SCLK Vcc1,Vcc2 晶振管腳 地 復(fù)位腳 數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳 串行時(shí)鐘 電源供電管腳 時(shí)鐘芯片工作原理圖如圖 9 所示： 圖 9 DS1302 工作原理圖 Xxxxxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） — 10— 2 PCB 制板設(shè)計(jì)與制作 PCB 板的設(shè)計(jì) 軟件介紹 在本設(shè)計(jì)中使用的是 protel DXP 2021 進(jìn)行 PCB 板的設(shè)計(jì)。 Protel 系列軟件是 Altium 公司開(kāi)發(fā)的一套用于電子電路設(shè)計(jì)的應(yīng)用軟件，它以先進(jìn)的技術(shù)、豐富的功能以及方便的操作的的了廣大用戶的一致認(rèn)可。 Protel DXP 2021 已不是單純的 PCB（印制電路板）設(shè)計(jì)工具，而是由多個(gè)模塊組成的系統(tǒng)工具，分別是 SCH（原理圖）設(shè)計(jì)、 SCH 仿真、 PCB（印制電路板）設(shè)計(jì)、 Auto Router（自動(dòng)布線器）和 FPGA 設(shè)計(jì)等，覆蓋了以 PCB為核心的整個(gè)物理設(shè)計(jì)。該軟件將項(xiàng)目管理方式、原理圖和 PCB 圖的雙向同步技術(shù)、多通道設(shè)計(jì)、拓?fù)渥詣?dòng)布線以及電路仿真等技術(shù)結(jié)合在一起，為電路設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)大的支持。 元器件圖 旋轉(zhuǎn)時(shí)鐘的 PCB 圖如圖 10。 圖 10 PCB 圖 旋轉(zhuǎn)時(shí)鐘的 PCB 器件圖如圖 11。 圖 11 PCB 器件圖 硬件的焊接與檢查 PCB 板的硬件焊接 在焊制過(guò)程中有很多困難和問(wèn)題需要注意，首先就是貼片單片機(jī)（ STC89C52）的焊制，貼片的元器件應(yīng)該首先焊，不能等到其它器件都焊完再焊，最后焊 的時(shí)候會(huì)將周?chē)膸讉€(gè)器件都拆卸下來(lái)，這樣不僅是很麻煩的，Xxxxxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） — 11— 而且有的器件多次拆裝很容易燒壞。 無(wú)線供電電路板的硬件焊接 無(wú)線供電電路板的焊制也很重要。本設(shè)計(jì)的這一部分沒(méi)有制作 PCB 板，使用的是萬(wàn)能板，這就需要在板子背面自行連接。第一次焊接，振蕩電路沒(méi)有導(dǎo)通，連電機(jī)都沒(méi)有轉(zhuǎn)。經(jīng)過(guò)反復(fù)三次審改最后終于成功實(shí)現(xiàn)了無(wú)限供電。這三次錯(cuò)誤經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下： 1． 電源正負(fù)極接反，電機(jī)沒(méi)有轉(zhuǎn)，指示燈也沒(méi)有亮，無(wú)線供電沒(méi)能實(shí)現(xiàn)。 2． 二極管正負(fù)極接反，電機(jī)轉(zhuǎn)，但沒(méi)能產(chǎn)生振蕩電路。在這次拆卸過(guò)程中，作為紅外發(fā)射的二極管由于過(guò)熱而燒 壞。只好再配一次元件。 3． 穩(wěn)壓三極管發(fā)射集和集電極接反，沒(méi)能產(chǎn)生振蕩電路。 總結(jié)這三個(gè)失誤后，最后將無(wú)線供電電路完成。 Xxxxxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） — 12— 3 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 系統(tǒng)程序介紹 匯編語(yǔ)言是一種用文字助記符來(lái)表示機(jī)器指令的符號(hào)語(yǔ)言，是最接近機(jī)器碼的一種語(yǔ)言。其主要優(yōu)點(diǎn)是占用資源少、程序執(zhí)行效率高。但是不同的 CPU，其匯編語(yǔ)言可能有所差異，所以不易移植。 C 語(yǔ)言是一種結(jié)構(gòu)化的高級(jí)語(yǔ)言。其優(yōu)點(diǎn)是可讀性好，移植容易，是普遍使用的一種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。缺點(diǎn)是占用資源較多，執(zhí)行效率沒(méi)有匯編高。 對(duì)于目前普遍使用的 RISC 架構(gòu)的 8bitMCU 來(lái)說(shuō)， 其內(nèi)部 ROM、 RAM、STACK 等資源都有限，如果使用 C 語(yǔ)言編寫(xiě)，一條 C 語(yǔ)言指令編譯后，會(huì)變成很多條機(jī)器碼，很容易出現(xiàn) ROM 空間不夠、堆棧 溢出等問(wèn)題。而匯編語(yǔ)言，一條指令就對(duì)應(yīng)一個(gè)機(jī)器碼，每一步執(zhí)行什么 動(dòng)作都很清楚，并且程序大小和堆棧調(diào)用情況都容易控制，調(diào)試起來(lái)也比較方便。所以在單片機(jī)開(kāi)發(fā)中，采用匯編語(yǔ)言比較好。 程序流程圖如圖 12 所示。 否 是 圖 12 程序流程圖 初始化 標(biāo)志位=0 送碼表顯示 標(biāo)志位置 0 等待 Xxxxxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） — 13— 系統(tǒng)編程 STC89 系列單片機(jī)大部分都具有在系統(tǒng)可編程（ ISP）特性。 ISP 的好處是：省去購(gòu)買(mǎi)通用編程器，單片機(jī)在用戶上即可下載 /燒錄用戶程序，而無(wú)需將單片機(jī)從以生產(chǎn)好的產(chǎn)品上拆下，再用通用編程器將程序代碼燒錄進(jìn)單片機(jī)內(nèi)部。有些程序尚未定型的產(chǎn)品可以一邊生產(chǎn)，一邊完善，加快了產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)的速度，減小了新產(chǎn)品由于軟件缺陷帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。由于可以將程序直接下載進(jìn)單片機(jī)看運(yùn)行結(jié)果故也可以不用仿真器。 大部分 STC89 單片機(jī)在銷(xiāo)售給用戶之前已在單片機(jī)內(nèi)部固化有 ISP 系統(tǒng)引導(dǎo)程序，配合 PC 端的控制程序即可將用戶的程序代碼下載進(jìn)單片機(jī)內(nèi)部，故無(wú)需編程器（速度比編程器快）。不要用通用編程器編程，否則有可能將單片機(jī)內(nèi)部已固化的 ISP 系統(tǒng)引導(dǎo)程序擦除 ,造成無(wú)法使用 STC 提供的 ISP 軟件下載用戶的程序代碼。 STC89C52RC/RD+系列單片機(jī)在系統(tǒng)編程中的應(yīng)用圖如圖 13 所示。 圖 13 STC89C52RC/RD+系列單片機(jī)在系統(tǒng)編程中的應(yīng)用 Xxxxxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） — 14— 程序在線下載 在線下載基本步驟： 步驟 1：選擇所使用的單片機(jī)型號(hào) ，如 STC89C58RD+， STC89LE516AD等 。 步驟 2：打開(kāi)文件，要燒錄用戶程序，必須調(diào)入用戶的程序代碼 步驟 3：選擇串行口，你所使用的電腦串口，如串行口 1COM1，串行口2COM2，??有些新式筆記本電腦沒(méi)有 RS232 串行口，可買(mǎi)一條 USBRS232轉(zhuǎn)接器。 步驟 4：設(shè)置是否雙倍速，雙倍速選中 Double Speed 即可。有的系列單片機(jī)如 STC89C51RC/RD+可以反復(fù)設(shè)置雙倍速 /單倍速。 步驟 5：選擇“ Download/下載”按鈕下載用戶的程序進(jìn)單片機(jī)內(nèi)部，可重復(fù)執(zhí)行 步驟 5。此 步驟也可選擇“ ReDownload/重復(fù)下載”按鈕。 下載時(shí)注意看提示，主要看是否要給單片機(jī)上電或復(fù)位，下載速度比一般