【文章內(nèi)容簡介】 阻的 8 位雙向 輸入 /輸出 口，因為內(nèi) 部含有 上拉電阻，所以當(dāng) 某個 端口 被外部信號 制成低 電平時 會輸出一個電流。 同時 和 還可 以 分別 用作計數(shù) /定時 2 的外部計數(shù)輸入， 如表 32所示。 Flash 程序校驗和 編程期間， P1 端可以 接收低 8 位 的 地址。 表 32 和 第二功能表 基于單片機的籃球比賽計分器設(shè)計 7 引腳號 功能特性 時鐘輸出， T2 T2EX 計數(shù) /定時器 2 P2 口： P2 口是一個內(nèi)部含有上拉電阻的雙向 I/O 口，當(dāng) P2 口被寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻被拉高，并且用作輸入。作為輸入時， P2 口的引腳將被外部拉低，輸出電流。這是因為內(nèi)部進行上拉的緣故。 P2 口當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲 器或外部程序存儲器的 16 位地址進行存取時，地址的高八位輸出。在給出地址“ 1”時，它使用內(nèi)部上拉，所以當(dāng)對外部八位地址進行數(shù)據(jù)存儲的讀寫時， P2 口可以輸出特殊功能寄存器里的內(nèi)容。 P3 口：引腳和 P2 口一樣，可接收輸出的 4 個 TTL 的門電流。當(dāng) P3 口寫進“ 1”后，內(nèi)部上拉為高電平，并用來作為輸入端。作為輸入時，因為外部的下拉為低電平，所以P3 口將輸出電流。 P3 口也可 以 作為 AT89C51 的一些特 別的 功能 端口使用 [5]，如 表 33所示 。 表 33 P3 口的特別功能表 口管腳 備選功能 （串行輸入 （ I） 口） RXD （串行輸出 (O)口） TXD （外部中斷 0） /INT0 （外部中斷 1） /INT1 （ 計 時器 0 外部輸入） T0 （ 計 時器 1 外部輸入） T1 （外部數(shù)據(jù)存儲器寫選 端 ） /WR （外部數(shù)據(jù)存儲器讀選 端 ） /RD 此外， P3 口同時也可為校驗編程和閃爍校驗接收一些信號。 RST：復(fù)位端。當(dāng)振蕩器接復(fù)位器件時，要保持 RST 引腳兩個時鐘周期為高電平。 ALE/PROG：在 FLASH 編程時，此管腳用作輸入的編程脈沖。在訪問外部的存儲器時，地 址的鎖存允許輸出電平用作地址鎖存的地位字節(jié)。通常， ALE 端口是以不變的周期頻率輸出高電平脈沖信號，此頻率是晶體振蕩器頻率的 1/6，所以它可用于定時或外部輸出的脈沖，但要注意的是：每當(dāng)作為外部數(shù)據(jù)存儲器使用時，將會跳過一個 ALE的脈沖。要是想要禁止 ALE 的輸出則可在 SFR8EH 地址上置低電平。此時， ALE 就只有在執(zhí)行 MOVC， MOVX 指令的時候，才會起到作用。 /PSEN：低電平有效，是外部程序存儲器所用的選通信號。在外部程序存儲器取指時，每個時鐘周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問片外存儲器時，這兩次有效的信號 將不會出現(xiàn) [4]。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 為“ 0”時，片內(nèi)的存儲器不起作用，只會讀取外部存儲器的內(nèi)容。 基于單片機的籃球比賽計分器設(shè)計 8 XTAL1：反向放大器的內(nèi)部震蕩輸入端及內(nèi)部時鐘電路工作的輸入端。 XTAL2：反向振蕩放大器的輸出端。 振蕩器特性 : XTAL1 和 XTAL2 為反向放大器的輸入 端 和輸出 端 。 當(dāng)它 配置片內(nèi) 的 振蕩器。 可采用 石 英 晶 體 振蕩 或者是 陶瓷振蕩。如 果 采用外部 的中斷來工作時 ， XTAL2 則 應(yīng) 空閑 。它 對外部時鐘信號脈 沖 寬 度沒有 任何 的 要求，但 是 必須 要 保證脈沖的高低電平 所 要求的寬度 [6]。 具體使用方法如圖 3圖 33 所示。 圖 32 內(nèi)部時鐘方式電路 圖 33 外部時鐘方式電路 LCD1602 顯示器 LCD1602 是 工業(yè) 型字符 液晶， 其中 16 是指 16 列， 02 是指兩行。因此它可以在屏幕上顯示兩行，每行可顯示 16 個字符。 1602 液晶也 可以 叫 1602 字符型液晶，它是一種用來 專門 顯示字母 、 符號 、數(shù)字 等的點陣型 的 液晶模塊。它 是 由 多個 個 5x11 或 5x7 等點陣字符位組成 的 ， 其中 每個點陣字符位都 會 顯示一個字符，每位 和每位 之間有 一段間隔 ， 相當(dāng)于一個點距，而且 每行之間也 都 有間隔， 它 起到了 行間距和 字符間距的作用，所以它 才 不能很好地顯示圖形 [7]。 DS1602 的 特性 （ 1） 或 5V 的 工作電壓，對比度可調(diào) ； （ 2） 內(nèi) 部 含復(fù)位電路 ； （ 3）可以 提供各種控制命令 ,如：清屏、光標閃爍、 字符閃爍、 顯示移位等多種功能 ； （ 4） 有 80 字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器 DDRAM； （ 5） 內(nèi) 部 有 192 個 5x7 點陣的字符發(fā)生器 CGROM； （ 6） 8 個可 以由 用戶自 己 定義的 5x7 的字符發(fā)生器 CGRAM。 基于單片機的籃球比賽計分器設(shè)計 9 管腳功能 1602 采用標準的 16 引 腳接口，其中： 第 1 腳： VSS 為 接地電源。 第 2 腳： VCC 接 正 5V 電源。 第 3 腳： V0 是 液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時 其 對比度最弱，接地電源 其對比度最高 ，可以通過電位器來調(diào)節(jié)對比度，已達到觀眾想要的觀看效果。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，選擇指令寄存器 為低電平、 選擇數(shù)據(jù)寄存器 時為高電平。 第 5 腳： RW 讀寫信號線，進行讀操作 為高電平 ，寫操作 為低電平。 第 6 腳： EN 端為使能端 ,讀取信息 置高電平 ，執(zhí)行指令 在負跳變時。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 腳是 8 位 的 雙向數(shù)據(jù)端 口 。 第 15～ 16 腳：空腳或 接 背燈電源。 15 腳背光 電源的 正極， 16 腳背光 源的 負極 [8]。各個引腳排布如圖 32 所示。 圖 32 引腳排布圖 1602 液晶模塊 有 160 個不同的點陣字符圖形 存儲在 內(nèi)部字符發(fā)生存儲器 中 ，這些字符 包括 英文字母的大小寫、 阿拉伯?dāng)?shù)字、 常用的符號、 以及 日文假名等， 每一個代碼都對應(yīng)著相應(yīng)的 字符， 例如 英文字母 “A”的代碼是 01000001B 也就是 41H，顯示時模塊 就會 把地址 41H 中字 符圖形 表現(xiàn) 出來，我們就能 在液晶屏上 看到字母 “A”。 在單片機 編程時，我們還可以使 用字符型 的 常量或 這 變量 來 賦值， 例 如 39。A?。 我們寫程序時甚至可以直接用 P1=?A?這樣的方法 就可以，計算機會 在編譯時把 39。A39。轉(zhuǎn)換為 41H代碼。 字符代碼 0x00~0x0F 是 用戶自定義的字符圖形 ， 0x20～ 0x7F 為標準的 ASCII 碼，0xA0～ 0xFF 是 日文字符和希臘文字符，其余 的 沒有定義。 以下是 1602 的 16 進制 ASCII 碼 值 地址 ，讀取方法先 讀上面那行 ，在讀左面那列 ，例 如：感嘆號！的 ASCII 為 0x21，字母 B 的 ASCII 為 0x42（前面加 0x表示十六進制）[9]，如表 34 所示。 表 34 ASCII 碼值地址 基于單片機的籃球比賽計分器設(shè)計 10 000 001 010 011 100 101 110 111 0000 NUL DLE SP 0 @ P 、 P 0001 SOH DC1 ! 1 A Q a q 0010 STX DC2 “ 2 B R b r 0011 ETX DC3 3 C S c s 0100 EOT DC4 $ 4 D T d t 0101 ENQ NAK % 5 E U e u 0110 ACK SYN amp。 6 F V f v 0111 BEL ETB ? 7 G W g w 1000 BS CAN ( 8 H X h x 1001 HT EM ) 9 I Y i y 1010 LF SUB * : J Z g z 1011 VT ESC + 。 K [ k { 1100 FF FS ? L \ l | 1101 CR GS = M ] m } 1110 SO RS . N ^ n ~ 1111 SI US / ? O o DEL 晶振 晶振 是指從石英晶體上切下 的 薄片 ，簡稱 為石英晶體或 者 晶振 ，而 在封裝 的 內(nèi)部添加 了由 IC 組成 的 振蕩電路的晶體 器件被 稱為晶體振蕩器。其產(chǎn)品一般 是 用金屬外殼 來封裝， 有的也用 玻璃殼或塑料封裝 ，市場上常見的是用金屬外殼來封裝的 。 晶振通常用作晶體振蕩器存在單片機應(yīng)用電路中。也可與其他原器件一起產(chǎn)生標準的脈沖信號，常應(yīng)用在 數(shù)字電路中。 在微處理器中也 用石英晶體 來做 諧振器。 我們通常使用的時鐘內(nèi)部也含有晶體。 蜂鳴器 蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電， 在許多電子產(chǎn)品中都有用到，像計 算 機、報警器、 玩具車 、定時器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件 ?；拘畔⑷绫?5 所示。 表 35 蜂鳴器的基本信息 D6D5D4 D3D2D1D0 基于單片機的籃球比賽計分器設(shè)計 11 中文名稱 蜂鳴器 產(chǎn)品性質(zhì) 一種一體化結(jié)構(gòu)的訊響器 產(chǎn)品用處 用于計算機、定時器、打印機 產(chǎn)品分類 無源蜂鳴器和有源蜂鳴器 結(jié)構(gòu)原理 電磁線圈和磁鐵周期性地振動發(fā)聲 驅(qū)動電路 使用三極管來放大電流 蜂鳴器的分類 按組成分類分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器，壓電式蜂鳴器主要由多壓電蜂鳴片、諧振蕩器、阻抗匹配器和外殼等組成。其中多諧振蕩器是由由晶體管或者集成電路組成。有的壓電式蜂鳴器在外 殼上還會裝有發(fā)光二極管，工作原理是當(dāng)蜂鳴器接通電源后 ,多諧振蕩器就會進行起振 ,輸出相對應(yīng)的音頻信號，蜂鳴片就會因為阻抗匹配器就會推動而發(fā)聲。其中蜂鳴片由鈮鎂酸鉛或鋯鈦酸鉛壓的電陶瓷材料制成，它會鍍上銀電極在陶瓷片的兩面，經(jīng)老化和極化處理后，再與不銹鋼片或者銅片粘在一起。電磁式蜂鳴器由磁鐵、振動線圈、電磁線圈和振動膜片以及外殼等組成。在接通電源后，振蕩器發(fā)出的音頻信號流過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場。在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，振動膜片周期性地振動發(fā)聲。 按有源和無源分類：有源蜂鳴器和無源蜂鳴器，常用的小型 蜂鳴器因體積小、價格低、重量輕、結(jié)構(gòu)牢靠等而被廣泛地應(yīng)用在各種發(fā)聲的電電路中。有源蜂鳴器和無源蜂鳴器的外觀如圖 33 所示。 (a) 有源 （ b）無源 圖 33 蜂鳴器圖 其中 a 為有源， b 為無源，從圖 33（ a）、（ b）看，兩種蜂鳴器的形狀差不多，但是兩者在高度是有區(qū)別的，有源蜂鳴器的高度約為 9mm，無源蜂鳴器的高度約為 8mm。當(dāng)兩種蜂鳴器的引腳都朝上放時，可以看到無源蜂鳴器上有綠色電路板，而有源蜂鳴器是用黑膠封閉的。判斷是有源的還是無源蜂的，也可以用萬用表電阻檔測試 :用紅表筆在另一引腳上來回碰觸，黑表筆接蜂鳴器 引腳，如果發(fā)出咔、咔聲的且電阻只有 16Ω的是無源的 。如果能發(fā)出持續(xù)聲音，且電阻在幾百歐以上的，是有源的。有源蜂鳴器直接基于單片機的籃球比賽計分器設(shè)計 12 接上額定電源就可以連續(xù)發(fā)聲，而無源蜂鳴器和電磁揚聲器一樣，需要接在音頻輸出的電路中才能發(fā)聲。 有源蜂鳴器與無源蜂鳴器這里的“源”不是指電源，而是指震蕩源。有源蜂鳴器內(nèi)部帶有震蕩源，所以只要一通電就會發(fā)出叫聲，而無源內(nèi)部不帶震蕩源，所以若用直流信號無法令其發(fā)出響聲，則必須用 2K5K 的方波去驅(qū)動它，因為有源蜂鳴器里面多個震蕩電路，所以有源蜂鳴器往往比無源的貴。無源蜂鳴器和有源蜂鳴器的優(yōu)缺點如 表 36所示。 表 36 蜂鳴器的優(yōu)缺點 類別 優(yōu)點 缺點 無源蜂鳴器 便宜，可以發(fā)出音節(jié)，在一些電路中，可以和 LED 復(fù)用一個控制口 程序編程較復(fù)雜 有源蜂鳴器 程序控制方便 價格較貴 蜂鳴器的驅(qū)動方式 蜂鳴器是直流電壓驅(qū)動的，不需要利用交流信號進行驅(qū)動，只需對驅(qū)動口輸出驅(qū)動電平并通過三極管放大驅(qū)動電流就能使蜂鳴器發(fā)出聲音。 激蜂鳴器被單片機驅(qū)動的方式有兩種：一種是應(yīng)用 I/O 定時跳變的電平產(chǎn)生的波形對蜂鳴器進行驅(qū)動，另一種是運用 PWM 輸出口直接驅(qū)動。因為 PWM 輸出口本身可以輸出一定的 方波，所以 PWM 輸出口可以直接驅(qū)動蜂鳴器。 PWM 口的輸出是在單片機中幾個系統(tǒng)寄存器里來設(shè)置的，它可以規(guī)定占空比、周期等，在設(shè)置這些寄存器后，就會產(chǎn)生符合蜂鳴器要求的頻率波形，這時只要打開 PWM 輸出，它就可以輸出該頻率的方波，那么就可以使用這個波形來驅(qū)動蜂鳴器了。例如頻率為 2021Hz 的蜂鳴器，就可以知道它的周期為 500μ s，那么只需要把 PWM 的周期設(shè)為 500μ s，占空比設(shè)置為 250μ s，這樣就會產(chǎn)生頻率為 2021Hz 的方波，使用三極管和這個方波就可以去驅(qū)動這個蜂鳴器了。使用 I/O 定時跳變電平來 產(chǎn)生波形進行驅(qū)動的方式會比較麻煩，需要使用定時器來定時，蜂鳴器要求的頻率波形就是通過定時的跳變電平來得到的，這時通過這個波形就可以驅(qū)動蜂鳴器了。例如 2500Hz 的蜂鳴器，可以知道其周期是 400μ s，這樣只需要在蜂鳴器的 I/O 口每 200μ s 跳變一次電平就可以產(chǎn)生一個頻率 25