【文章內容簡介】 T0（定時器 0外部脈沖輸入） T1（定時器 1外部脈沖輸入） WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫脈沖輸出） RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀脈沖輸出） P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 （ 7） RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持 RST腳兩個機器周期的高電平時間。 （ 8） ALE/RPOG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平由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， ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳出一個 ALE脈沖。如想禁止 ALE的輸出可在 SFR8EH地址上置 ， ALE只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC指令時 ALE才起作用。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。 （ 9） /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN信號將不出現(xiàn)。 河北交通職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 13 （ 10） /EA/VPP：當 /EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH） ,不管是否有內部程序存儲器。注意加密方式 1時， /EA將內部鎖定為 RESET；當 /EA端保持高電平時，此間內部程序存儲器。在 Flash編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源（ VPP）。 （ 11） XTAL1：反向振蕩 放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。 （ 12） XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 模塊部分主要分為 AT89C52芯片、獨立式鍵盤、 LED數(shù)碼管顯示部分，下面對這后兩部分進行介紹，其中對 LED七段數(shù)碼管顯示器做詳細介紹，并根據(jù)實際工作情況采用合適的工作方式。 利用 8個常開按鈕開關 S1~S8和 8只電阻 R1~R8組成搶答器的輸入電路。 S1~S8為自復式常開按鈕開關，分別作為 8位搶答按鈕，與它相連的 8只電阻為下拉電阻，以保證按鈕未按下時，鎖存器的輸入端為 低電平。 當程序執(zhí)行時，按下按鍵，七段數(shù)碼管顯示器上即顯示相應的是哪個組按下?lián)尨稹? 譯碼器的邏輯功能是將每一個輸入的二進制代碼譯成對應的輸出高、低電平信號，是編碼器的反操作。數(shù)碼管可以用 TTL或 CMOS集成電路直接驅動，所以使用譯碼河北交通職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 14 器將 BCD編碼譯成數(shù)碼管所需要的驅動信號，以便使數(shù)碼管用十進制數(shù)字顯示出 BCD編碼表示的數(shù)值。 七段數(shù)碼管的段排列和內部結構如圖所示七段數(shù)碼管的段排列和內部部結構 應根據(jù)實際情況決定究竟采用共陽還是共陰方式，其基本原則是：若單片機口線直接驅動數(shù) 碼管各段，最好采用共陽極數(shù)碼管，因為 8051系列單片機口線輸出高電平時，輸出的電流很小，數(shù)碼管不會太亮。若數(shù)碼管通過驅動芯片與單片機相連，就要看驅動芯片對數(shù)碼管極性的要求了 點亮顯示器分為靜態(tài)和 動態(tài)顯示兩種方法。所謂靜態(tài)顯示，就是當顯示器顯示某一字符時，相應的發(fā)光二極管恒定的導通或是截止。例如，其段數(shù)碼管的 a、 b、 c、 d、e、 f、導通， g截止，則顯示 8位輸出口控制，所占硬件較多，一般用于顯示位數(shù)較少（很少）的場合。當位數(shù)較多時，用靜態(tài)顯示所需的 I/O過多，一般采用動態(tài)顯示方法。 所謂動態(tài)顯示，就是逐位地輪流點亮各位顯示器（掃描），對于每一位顯示器而言，每個一段時間點亮一次。顯示器的點亮既與點亮時的導通電流有關，也與點亮時間和間隔時間比例有關。調整電流和時間參數(shù) ，可是實現(xiàn)亮度較高、較為穩(wěn)定的顯示，同時可減少工作電流。 三極管 中的 COM是選通位，對于共陽極數(shù)碼管，當 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 h端接低電平時， COM位高電平，數(shù)碼管各段全部點亮。例如，想讓數(shù)碼管顯示“ 1”，就必須使數(shù)碼管的 b、 c段點亮，其它段熄滅；所以使 b、 c段為低電平，其它各引腳均為高電平。在設計電路時，可將這幾位分別接到單片機的引腳上，還要加上限流電阻，這樣就可由程序控制數(shù)碼管的工作情況了。但是如果用一個端口驅動一個數(shù)碼管，四位數(shù)碼管就需要四個空閑端口，而在許多系統(tǒng)中并無四個端口可用。此外，使用 四個端口往往使得每一個數(shù)字都需要獨立驅動 (緩沖 )電路和排阻，這將大大增加系統(tǒng)的成本。 最常見的解決方案是采用多路復用顯示。這是指對于每一個顯示只驅動 1/4時間。只要在 20Hz50Hz之間循環(huán)所有顯示，由于人眼存在視覺殘留，在這樣的顯示方式下，數(shù)碼管看起來時同時點亮的。在這次課程設計中根據(jù)實際需要采用了七段數(shù)碼管共陽極和靜態(tài)顯示方式。 河北交通職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 15 搶答器的實現(xiàn)方式有種多樣 ，通過純電子器件搭建電路實現(xiàn)，如優(yōu)先編碼器，鎖存器， 555定時器 譯碼器 等，純電子器件實現(xiàn)沒有軟件參與， 調試簡單，但是它 不易于擴展和修改，而 且 電路結構復雜，調試困難 電子 ，電子 器件管腳很多，實際搭建起來費時費力， 焊接 很容易出錯 。于是，我想到了用單片機實現(xiàn) 。 單片機 體積小價格低，應用方便，穩(wěn)定可靠。單片機將很多任務交給了軟件編程去實現(xiàn)，大大簡化了外圍硬件電路，使外圍電路的實現(xiàn)簡單方便。由于單片機本身不具有軟件編譯測試的功能，我們需要借助 其他軟件編譯，將編譯好的程序“燒”入 單片機內。 在 實際 電路設計中， 需要 先通過仿真軟件測試電路以及編譯的程序， 檢查外圍電路設計是否合理，軟件編譯是否正確，以及軟件和硬件電路能否正常配合工作，能否準確的實現(xiàn)所設計的功能。 如果測試通過，電路 仿真沒有問題能完全實現(xiàn)功能的話就可以實際的做板子的焊接工作了。 在老師的指導下我選擇了常用的單片機仿真軟件 keil 進行仿真。 第三章 硬件電路設計 根據(jù) 搶答器的基本功能，可以設計出如下的單片機外圍電路： 河北交通職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 16 圖 31 總體設計 如圖 31， ， ， 路搶答輸入，數(shù)碼管段選 P0口，位選 P2口低 3位，蜂鳴器 （用綠燈代替） 輸出為 。 1調整， 1調整 。 外部振蕩電路 圖 32 外部振蕩 電路 一般選用石英晶體振蕩器。此電路在加電大約延遲 10ms后振蕩器起振 ,在 XTAL2引腳產生幅度為 3V左右的正弦波時鐘信號 ,其振蕩頻率主要由石英晶振的頻率確定。河北交通職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 17 電路中兩個電容 C1,C2的作用有兩個 :一是幫助振蕩器起振 。二是對振蕩器的頻率進行微調。 C1,C2的典型值為 30PF。 復位電路的設計 單片機的第 9腳 RST為硬件復位端 ,只要將該端持續(xù) 4個機器周期的高電平即可實現(xiàn)復位 ,復位后單片機的各狀態(tài)都恢復到初始化狀態(tài)，其電路圖如圖 4所示 : 圖 33 復位電路 在方案中 使用到了硬件復位和軟件復位兩種功能 ,由上面的硬件復位 可使 寄存器及存儲器的值都恢復到 初始值 ,而前面的功能提到了倒計時 間需要有 記憶功能 ,該功能 實現(xiàn)的前提條件就是不能對單片機進行硬件復位 ,所以設定了軟復位功能。軟復位實際上就是當程序執(zhí)行完畢之后 ,將程序指針通過一條跳轉指令讓它跳轉到程序執(zhí)行的起始地址。 顯示電路的設計 顯示電路使用了七段數(shù)碼管 7SEGMPX4CC，它是共陰極的 ， 由高電平點亮 。