【文章內(nèi)容簡介】 的效果，在這本書里面，我們重點講了 AT89C51，它是一個有著四十引腳的多功能集成塊，我們可以利用它完成一些最小的單片機系統(tǒng)及功能。 課程設計是單片機課程教學的最后一個環(huán)節(jié)，是對我進行全面的 系統(tǒng)的訓練。進行課程設計可以讓我們把學過的比較零碎的知識系統(tǒng)化，真正的能夠把學過的知識落到實處，能夠開發(fā)簡單的系統(tǒng)，也進一步激發(fā)了學生再深一步學習的熱情，因此課程設計是必不少的，是非常必要的。 但是，在實踐中，我們掌握的理論知識和實踐知識有限；另一方面課程設計的時間有限，一般不多于兩周。要想在規(guī)定時間內(nèi)，運用自己有限的知識去獨立完成一個單片機應用系統(tǒng)的全部設計、制作和調(diào)試是不現(xiàn)實的。在兩周的時間內(nèi)，我們用絕大部分時. . 間編寫程序，就像陷入深谷中，反而不知整個系統(tǒng)的全貌。實際上涉及編程的問題的不同，程序就不同，而 一些通用程序如多字節(jié)算術運算、數(shù)制轉換等均有參考資料可查。 近年來隨著計算機在社會領域的滲透，單片機的應用正在不斷的走向深入。所謂單片機是利用大規(guī)模集成電路技術把中央處理單元和數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器及其他 I/O通信口集成在一塊芯片上，構成一個最小的計算機系統(tǒng)，而現(xiàn)代的單片機則加上上中斷單元，定時單元及 A/D 轉換等更復雜，更完善的電路，使得單片機的功能越來越強大，應用更廣泛。隨后 INTEL 公司推出了影響面更大、應用更廣的 MCS48 系列單片機。單片機誕生于 20 世紀 70 年代，像美國 F8 單片微型計算機。 項 目開發(fā)意義 由于單片機技術在各個領域正得到越來越廣泛的應用，世界上許多集成電路生產(chǎn)廠家相繼推出了各種類型的單 1 片機，在單片機家族的眾多成員中 MCS51 系列單片機以其優(yōu)越的性能、成熟的技術及高可靠性和高性能價格比，迅速占領了工業(yè)測控和自動化工程應用的主要市場，成為國內(nèi)單片機應用領域中的主流。目前，可用于 MCS51系列單片機開發(fā)的硬件越來越多，與其配套的各類開發(fā)系統(tǒng)、各種軟件也日趨完善，因此，可以極方便地利用現(xiàn)有資源，開發(fā)出用于不同目的的各類應用系統(tǒng)。 單片機最小系統(tǒng)是在以 MCS51 單片機為基礎上擴展 ，使其能更方便地運用于測試系統(tǒng)中，不僅具有控制方便、組態(tài)簡單和靈活性大等優(yōu)點，而且可以大幅度提高被測試的技術指標，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。單片機以其功能強、體積小、可靠性高、造價低和開發(fā)周期短等優(yōu)點，稱為在實時檢測和自動控制領域中廣泛應用的器件，在工業(yè)生產(chǎn)中稱為必不可少的器件，尤其是在日常生活中發(fā)揮的作用也越來越大。本課題設計主要在MCS51 單片機上擴展 I/O 口，復位電路，晶振電路， LD 顯示電路。適合于我們學生用于單片機的學習掌握和一些各種科研立項等的需求。 本次畢業(yè)設計給了我一個實踐的機會，鍛 煉了自己適應社會的能力以及意志。在實踐中也加深了對理論知識的理解。積累了經(jīng)驗。為畢業(yè)后走向社會打下了良好的基礎。 項目的設計概述 本程序設計意在展示跑馬燈的色彩樣式及“跑馬”變換效果，如果將跑馬燈做大，會有很高的觀賞價值。 我查閱書籍資料，瀏覽網(wǎng)上的各種作品及代碼，通過各種實現(xiàn)代碼的比較，和各種優(yōu)化，總結出本程序，以較優(yōu)秀的代碼實現(xiàn)各種可控的“跑馬”功能。 . . 本設計的中斷程序要對多個按鍵動作進行響應，燈光變換的花樣有 4 種，用 4 個按鍵 k1,k2,k3,k4 切換。進入程序后，程序作雙向流水燈；按下 k1 鍵， 程序作左向流水燈 。 按下 k2按鍵程序作右向流水燈 。 按下 k3鍵為亮點向中間移動 。 按下 k4 鍵為執(zhí)行亮點向兩邊移動。 . . 第 2 章 硬件設計 單片機的引腳 單片機引腳如圖 21 所示。 圖 2 1 單片機引腳 （ 1）電源： 40 號引腳 VCC 是芯片電源，接 +5V。 20 號引腳 VSS 為電源接地端。 （ 2）時鐘引腳： XTAL2（ 18 號腳）采用內(nèi)部時鐘電路時，外接晶體振蕩器；采用外部時鐘電路時，此引腳接地。 XTAL1（ 19 號腳）采用內(nèi)部 時鐘電路時，外接晶體振蕩器；采用外部時鐘電路時，此引腳接外部時鐘源。 （ 3）控制引腳： ALE/為地址鎖存允許信號，用來把低 8 位地址鎖存到外部地址鎖存器。 ALE 引腳以不變的 1/6 振蕩頻率周期性地發(fā)出正脈沖信號，可用做對外輸出的時鐘信號。 （ 4） I/O 口線： P0 口（ 32～ 39 號腳）為雙向輸入 /輸出端口。 P1 口（ 1～ 8 號腳）為準雙向輸入 /輸出端口。 P2 口（ 21～ 28 號腳）為準雙向輸入 /輸出端口。 P3 口（ 10～ 17 號腳） 為準雙向輸入 /輸出端口。 單片機的內(nèi)部結構 51 系列單片機主要包括 CPU、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器以及接口電路等各組成部分 ,單片機內(nèi)部結構圖如圖 22 所示。 . . 22 單片機內(nèi)部結構框圖 單片機的內(nèi)部結構 : ① 1 個 8 位的 CPU。 ② 時鐘電路。 ③ 程序存儲器。 ④ 數(shù)據(jù)存儲器。 ⑤ 定時器 /計數(shù)器。 ⑥ 4 個并行口。 ⑦ 1 個全雙工串行口。 ⑧ 5 個中斷源。 電源電路 23 電源電路 電源模塊通過 7805 穩(wěn)壓之后穩(wěn)定的輸出 5v 電壓，以供整個系統(tǒng)工作，電源電路如圖 23 所示。 7805 系列為三端正穩(wěn)壓電路 ,TO220 封裝，能提供多種固定的輸出電壓，應用范圍廣。內(nèi)含過流、過熱和過載保護電路。帶散熱片時，輸出電流可達 1A。雖然是. . 固定穩(wěn)壓電路，但使用外接元件，可獲得不同的電壓和電流。主要特點： 輸出電流可達 1A，輸出電壓有 ： 5V，過熱保護，短路保護，輸出晶體管 SOA 保護。 時鐘電路 24 時鐘電路 在設計時鐘電路之前，時鐘電路如圖 24 所示，讓我們先了解下 51 單片機上的時鐘管腳： XTAL1（ 19 腳） ：芯片內(nèi)部振蕩電路輸入端。 XTAL2（ 18 腳） ：芯片內(nèi)部振蕩電路輸出端。 XTAL1 和 XTAL2 是獨立的輸入和輸出反相放大器，它們可以被配置為使用石英晶振的片內(nèi)振蕩器，或者是器件直接由外部時鐘驅動。圖中采用的是內(nèi)時鐘模式，即采用利用芯片內(nèi)部的振蕩電路，在 XTAL XTAL2 的引腳上外接定時元件（一個石英晶體和兩個電容），內(nèi)部振蕩器便能產(chǎn)生自激振蕩。一般來說晶振可以在 ～ 12MHz 之間任選，甚至可以達到 24MHz 或者更高，但是頻率越高功耗也就越大。在本實驗套件中采用的 的石英晶振。和晶振并聯(lián)的兩個電容的大小對振蕩頻率有微小影響，可以起到頻率微調(diào)作用。當采用石英晶振時，電容可以在 20 ～ 40pF 之間選擇（本實驗套件使用 30pF）；當采用陶瓷諧振器件時，電容要適當?shù)卦龃笠恍?，?30 ～ 50pF . . 之間。通常選取 33pF 的陶瓷電容就可以了。 復位電路 圖 25 復位電路圖 在單片機系統(tǒng)中，復位電路是非常關鍵的，當程序跑飛（運行不正常）或死機（停止運行）時，就需要進行復位，復位電路圖如圖 25 所示。 MCS5l 系列單片機的復位引腳 RST（ 第 9 管腳） 出現(xiàn) 2 個機器周期以上的高電平時，單片機就執(zhí)行復位操作。如果 RST 持續(xù)為高電平，單片機就處于循環(huán)