【文章內容簡介】 和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 (7)P3 口為單片機的引腳 10~引腳 17，是 8 個帶內部上拉電阻的雙向 I/O 口，有兩個功能，作為準雙向 I/O 使用，其內部有上拉電阻，還可以提供第二功能，由特殊寄存器來設置。 P3 口的第二功能如表 31 所示。 表 31 P3 口的第二功能 信道位 第二功能 說明 RXD 串行口的輸出 TXD 串行口的輸入 INT0———— 外部中斷 0 的中斷請求輸入 INTI———— 外部中斷 1 的中斷請求輸入 T0 計數(shù)器 0 的計數(shù)輸入 T1 計數(shù)器 1 的計數(shù)輸入 WR—— 外部數(shù)據(jù)存儲器的寫選通信號 RD—— 外部數(shù)據(jù)存儲器的讀選通信號 (1)時鐘電路 89C51 單片機各功能部件的運行都以時鐘控制信號為基準，有條不紊地一拍一拍地工作。因此，時鐘頻率直接影響單片機的速度，時鐘電路的質量也直接影響到單片機系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 STC89C51 內部有一個用于構成振蕩器的高增益反相放大器，引腳 RXD 和 TXD 分別是此放大器的輸入端和輸出端。時鐘可以由內部方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。內部方式的時鐘電路如圖 32 (a) 所示，在 RXD 和 TXD 引腳上外接定時元件，內部振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩 。定時元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。晶體振蕩頻率可以在 ～ 12MHz 之間選擇，電容值在 5～ 30pF 之間選擇，電容值的大小可對頻率起微調的作用 [4]。 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 6 外部方式的時鐘電路如圖 32（ b）所示， RXD 接地， TXD 接外部振蕩器。對外部振蕩信號無特殊要求，只要求保證脈沖寬度，一般采用頻率低于 12MHz 的方波信號。片內時鐘發(fā)生器把振蕩頻率兩分頻，產(chǎn)生一個兩相時鐘 P1 和 P2，供單片機使用。 （ a）內部方式時鐘電路 （ b）外部方式時鐘電路 圖 32 時鐘電路 (2)復位及復位電路 復位是 單片機的初始化操作。其主要功能是把 PC 初始化為 0000H，使單片機從0000H 單元開始執(zhí)行程序。當由于程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，需按復位鍵重新啟動。 除 PC 之外，復位操作還對其他一些寄存器有影響，它們的復位狀態(tài)如表 32 所示。 表 32 一些寄存器的復位狀態(tài) 寄存器 復位狀態(tài) 寄存器 復位狀態(tài) PC 0000H TCON 00H ACC 00H TL0 00H PSW 00H TH0 00H SP 07H TL1 00H DPTR 0000H TH1 00H P0P3 FFH SCON 00H IP XX000000B SBUF 不定 IE 0X000000B PCON 0XXX0000B TMOD 00H RST 引腳是復位信號的輸入端。復位信號是高電平有效，其有效時間應持續(xù) 24 個振蕩周期 (即二個機器周期 )以上。若使用頗率為 6MHz 的晶振，則復位信號持續(xù)時間應超過 4us 才能完成復位操作。產(chǎn)生復位信號的電路邏輯如圖 33 所示。 XTAL1 XTAL2 晶振 外部 振蕩器 +5V XTAL1 XTAL2 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 7 圖 33 復位信號的電路邏輯圖 復位操作有上電自動復位相按鍵手動復位兩種方式。 上電自動復位是通過外部復位電路的電容充電來實現(xiàn)的，其電路如圖 34（ a）所示。這佯，只要電源 Vcc 的上升時間不超過 1ms，就可以實現(xiàn)自動上電復位，即接通電源就成了系統(tǒng)的復位初始化。這時時鐘頻率選用 6MHz，電容取 22uF，電阻 R 取 1KΩ 。 按鍵手動復位有電平方式和脈沖方式兩種。電平復位是通過 RST 端經(jīng)電阻與電源Vcc 接通來實現(xiàn)。其中，按鍵電平復位是通過使復位端經(jīng)電阻與 Vcc 電源接通而實現(xiàn)的，其電路如圖 34（ b）所示；而按鍵脈沖復位則是利用 RC 微分電路產(chǎn)生的正脈沖來實現(xiàn)的，其電路如圖 34（ c）所示。 （ a）上電復位 （ b）按鍵電平復位 （ c）按鍵脈沖復位 圖 34 復位電路 上述電路圖中的電阻、電容參數(shù)適用于 6MHz 晶振，能保證復位信號高電平持續(xù)時間大于 2 個機器周期。 本系統(tǒng)的復位電路采用圖 34（ a）上電復位方式。 89C51 單片機功能如表 33 所示 。 RST/VPD 片內 RAM Vss 施密特 觸發(fā)器 復位電路 Vcc 80C51 Vcc RST/VPD Vss Vcc C + 22uF R 1K RESET C + 22uF Vcc R 200Ω Vcc RST/VPD Vss 80C51 R 1000Ω RESET 80C51 Vcc RST/VPD Vss Vcc C + 22uF R1 1000Ω R2 1000Ω 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 8 表 33 STC89C51 主要功能 主要功能特性 性能介紹 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 8K 可反復擦寫 Flash ROM 32 個雙向 I/O 口 256x8bit 內部 RAM 3 個 16 位可編程定時 /計數(shù)器中斷 時鐘頻率 024MHz 2 個串行中斷 可編程 UART 串行通道 2 個外部中斷源 共 6 個中斷源 2 個讀寫中斷口線 3 級加密位 低功耗空閑和掉電模式 軟件設置睡眠和喚醒功能 CC1100 無線模塊介紹 這是一款由美國 TI 公司的 CC1100 無線收發(fā)設計的一款高性能 433M 無線收發(fā)模塊，設計旨在用于極低功耗 RF 應用。其主要針對工業(yè)、科研和醫(yī)療以及 470510MHz和 950960MHz頻帶的短距離無線通信設備。它特別適用于那些針對日本 ARIB STDT96標準和中國 470510MHz 短距離通信設備的無線應用。 CC1100 可支持固定數(shù)據(jù)包長度協(xié)議和可變數(shù)據(jù)包長度協(xié)議?？勺兓蚬?定數(shù)據(jù)包長度模式可用于長達 255 字節(jié)的數(shù)據(jù)包。對更長的數(shù)據(jù)包而言，必須使用無長度限制的數(shù)據(jù)包模式。在可變數(shù)據(jù)包長度模式下，通過同步字后面的第一個字節(jié)來配置數(shù)據(jù)包長度。數(shù)據(jù)包長度被定義為有效負載數(shù)據(jù)，但不包括長度字節(jié)和可選 CRC。 CC1100 支持三種不同類型的數(shù)據(jù)包過濾：地址濾波，最大長度濾波和 CRC 濾波，最大限制的避免了錯誤代碼的接收。 CC1100 無線模塊采用 GFSK 調制，工作在 的國際通用 ISM 頻段，最高調制速率可達 500KBPS。基于 SPI 接口方式，最少只需 5 個 IO 口即可， 很方便于各種 MCU 連接 [5]。管腳定義如表 34 所示。 表 34 CC1100 模塊引腳表 管腳次序 管腳定義 功能描述 1 電源輸入（方形焊盤） 2 SI SPI 輸入 3 SCK SPI 時鐘 4 SO SPI 輸出 5 GDO2 通用數(shù)據(jù)輸出 2 6 GND 接地 7 GDO0 通用數(shù)據(jù)輸出 0 8 CSN SPI 使能 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 9 模塊大小 40mm19mm， 間距的雙排插針接口（注意：萬能版的孔間距為，模塊的引腳間距為 ，需要使用 轉 的杜邦線才 能連接），使用外置彈簧天線設計，開闊地 100K 速率下，收發(fā) 10 個字節(jié)的數(shù)據(jù)量測試距離最遠約300 米左右。 CC1100 性能優(yōu)勢明顯，歸納為以下幾點： (1)工作頻率 433M 符合國際通用 ISM 法規(guī) , 430464M 寬頻工作，滿足多點通信和跳頻通信需要。 (1)支持 2FS, GFS 和 MSK 調制方式。 (2)內置硬件 CRC 校驗和點對多點通訊地址控制。 (3)快速啟動時間，從休眠到 RX 或 TX 狀態(tài) 240uS。 (4)內置硬件 CRC 校驗和點對多點通訊地址控制。 (5)低功耗，休眠狀態(tài)時，電流僅為 。 (6)模塊所有的 IO 口均加隔離電阻保護，靜電防護和抗干擾能力更好。 CC1100 屬于高精度器件，使用時要格外注意，具體注意事項可以歸納為以下幾點： (1)靜電：無線模塊為靜電敏感器件，使用時請注意靜電防護，特別是在干燥的冬季 盡量不用收去觸摸模塊上的器件，以免造成不必要的損壞。 (2)電源：無線模塊推薦使用紋波小的直流電源，工作電壓建議在 工作。模塊的接地要穩(wěn)定可靠，地線盡量靠近電源總地。如使用開關電源的話，一定要加強退藕，以免開關電源的紋波和尖峰脈沖影響模塊的工作特性。 (3)單片機：如果模塊工作 在 時，不考慮低功耗的話，可以直接和 5V 單片機系統(tǒng)連接，如果是連 51 系列的單片機 P0 口的話，請加 10K 的上拉電阻。另模塊的 SPI 速率最高能支持到 10M，一般建議在 1M 或幾百 K 的 SPI 速率即可。 (4)測試：模塊采用外置彈簧天線，此天線容易受外部線路影響，使用時，此天線底下和周圍請不要走線路或擺放器件，可以的話最好完全懸空。對 433M，各種材質均有一定的影響，一般的塑料影響不大，如有金屬物體會產(chǎn)生比較明顯的影響，此時建議使用 SMA 饋線來外接 SMA 天線。有關模塊使用的芯片詳細規(guī)格請參考 TI 公司的 CC1101的 DATASHEET。 CC1100 無線模塊應用范圍非常廣，控制處理、無線數(shù)據(jù)連接、 遙測、小型無線網(wǎng)絡；車輛監(jiān)控、防盜；機器人控制，飛思卡爾智能車控制； 智能家庭、家居應用和無線傳感、安全系統(tǒng)；智能玩具； 無線抄表、門禁系統(tǒng)、小區(qū)傳呼；工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、生物信號采集、水文氣象監(jiān)控 ；游戲無線控制器；無線傳感器、無線語音。 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 10 點陣顯示屏芯片介紹 1. 74HC595 芯片介紹 74HC595 是具有 8 位 移位寄存器 、 1 個存儲器和三態(tài)輸出功能的芯片 [6]。其中，移位寄存器和存儲器分別使用不同的時鐘。數(shù)據(jù)在 SHcp（ 11 引腳）的上升沿輸入到移位寄存器中，在 STcp（ 12 引腳）的上升沿輸入到存儲寄存器中去。當兩個時鐘連在一起時，則移位寄存器會一直比存儲寄存器早一個脈沖。移位寄存器有一個串行移位輸入端（ 14 引腳 Ds）、一個串行輸出（ 9 引腳 Q7——） 和一個異步的低電平復位，存儲寄存器有一個并行 8 位的，具備三態(tài)的總線輸出，當使能端 OE 為低電平，存儲寄存器的數(shù)據(jù)輸出到總線。 74HC595 引腳圖如圖 35 所示。 圖 35 74HC595 引腳圖 74HC595 芯片總共 14 個引腳，是雙列直插型封裝。各引腳功能如下表 35 所示： 表 35 74HC595 引腳功能圖 引腳 功能 Q0Q7 八位并行輸出端 Q7—— 級 聯(lián)輸出端，將它接下一 個 595 的 DS DS 串行數(shù)據(jù)輸入端 MR—— 低電平時將移位寄存器的數(shù)據(jù)清零 STCP 上升沿時移位寄存器的數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)存儲寄存器，下降沿時存儲寄存器數(shù)據(jù)不變 SHCP 上升沿時數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)移位 OE 高電平時禁止輸出 74HC595 作為 8 位串行輸入 /輸出或者并行輸出移位寄存器，具有高阻關斷狀態(tài)的功能。它可以將串行輸入的 8 位數(shù)字，轉變?yōu)椴⑿休敵龅?8 位數(shù)字，例如控制 一個 8 位數(shù)碼管，將不會有閃爍 [7]。 74HC595 的邏輯功能如下表 36 所示。 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 11表 36 74HC595 的邏輯功能表 SHcp STcp OE MR DS Q7—— Qn X X L ↓ X NC MR X ↓ L L X L L X X H L X L Z ↓ X L H H Q6 NC X ↓ L H X NC Qn` ↓ ↓ L H X Q6` Qn` 將 74HC595 的 Q0—Q7 接點陣的行或者列的 8 個引腳，將串行數(shù)據(jù)從 DS 端輸入，STCH 接收脈沖，每來一個脈沖串行數(shù)據(jù)從低位向高位移位，并且各自送到相應的 Qn端。當 Q0—Q7 端全部送滿數(shù)據(jù)時， SHCK 來個脈沖將 Q0—Q7 的數(shù)據(jù)送出，被送到點陣的引腳，從而實現(xiàn)一行或者一列的驅動。就這樣，每次驅動一行，當動態(tài)掃描起來就可以實現(xiàn)動態(tài)掃描而呈現(xiàn)數(shù)字 [8]。 2. 74HC154 芯片介紹 74HC154 是一種高速的 CMOS 器件，用于 4 線 16 線譯碼的高性能存儲器的譯碼器，可接受 4 位高電平有效的二進制輸入，并提供 16 個 互斥的低電平有效的輸出信號。如圖 74HC154 的引腳如圖 36 所示 。 圖 36 74HC154 的引腳圖 74HC154 譯碼器的兩個輸入使能端可用于譯碼器選通，當選通使能端 G1（ 18 引腳）和 G2（ 19 引腳）均為低電平時，可將地址端 ABCD（ 20 到 23 引腳）的二進制，編碼在一個對應的輸出端，以低電平譯出。若將 G1 和 G2 中的一個作為數(shù)據(jù)輸入端，由 ABCD 對輸出尋址， 74HC