【文章內(nèi)容簡介】 89S52特殊功能第二 功能使用如下表所示在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí) P3 口也接收一些控制信號(hào)端口引腳第二功能P30 RXD 串行輸入口 P31 TXD 串行輸出口 P32 INTO 外中斷 0 P33 INT1 外中斷 1 P34 TO 定時(shí)計(jì)數(shù)器 0 P35 T1 定時(shí)計(jì)數(shù)器 1 P36 WR 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 P37 RD 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 此外 P3口還接收一些用于 FLASH閃存編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào) RST復(fù)位輸入當(dāng)振蕩器工作時(shí) RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將是單片機(jī)復(fù)位 ALEPROG當(dāng)訪問外部程存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí) 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 16 輸出固定的脈沖信號(hào)因此它可對外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的要注意的是每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè) ALE脈沖對 FLASH存儲(chǔ)器編程期間該引腳還用于輸入編程脈沖 PROG 如有必要可通過對特殊功能寄存器 SFR 區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位可禁止 ALE 操作該位置位后只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE激活此外該引腳會(huì)被微弱拉高單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無效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) AT89C52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)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器將跳過兩次 PSEN 信號(hào) EAVPP 外部訪問允許欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲(chǔ)器地址為 0000HFFFFHEA 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 FLASH存儲(chǔ)器編程時(shí)該引腳加上 12V的編程允許電源 Vpp當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V編程電壓 Vpp在上電或復(fù)位過程中控制 CPU的復(fù)位狀態(tài)這段時(shí)間內(nèi)讓 CPU保持復(fù)位狀態(tài)而不是一上電或剛復(fù)位完畢就工作防止 CPU 發(fā)出錯(cuò)誤的指令執(zhí)行錯(cuò)誤操作也可以提高電磁兼容性能無論用戶使用哪種類型的單片機(jī)總要涉及到單片機(jī)復(fù)位電路的設(shè)計(jì)而單片機(jī)復(fù)位電路設(shè)計(jì)的好壞直接影響到整個(gè)系統(tǒng)工作的可靠性許多用戶在設(shè)計(jì)完單片機(jī)系統(tǒng)并在實(shí)驗(yàn)室調(diào)試成功后在現(xiàn)場卻出現(xiàn)了死機(jī)程序走飛等現(xiàn)象這主要是單片機(jī)的復(fù)位電路設(shè)計(jì)不可靠引起的 基本的復(fù)位方式單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)都需要復(fù)位以使 CPU 及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)并從初態(tài)開始工作 89 系列單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)是從 RST 引腳輸入到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中的當(dāng)系統(tǒng)處于正常工 作狀態(tài)時(shí)且振蕩器穩(wěn)定后如果RST引腳上有一個(gè)高電平并維持 2個(gè)機(jī)器周期 24個(gè)振蕩周期 以上則 CPU就可以響應(yīng)并將系統(tǒng)復(fù)位單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位方式有手動(dòng)按鈕復(fù)位和上電復(fù)位 1 手動(dòng)按鈕復(fù)位手動(dòng)按鈕復(fù)位需要人為在復(fù)位輸入端 RST 上加入高電平一般采用的辦法是在 RST 端和正電源 Vcc 之間接一個(gè)按鈕當(dāng)人為按下按鈕時(shí)則 Vcc 的 5V 電平就會(huì)直接加到 RST 端手動(dòng)按鈕復(fù)位的電路如所示由于人的動(dòng)作再快也會(huì)使按鈕保持接通達(dá)數(shù)十毫秒所以完全能夠滿足復(fù)位的時(shí)間要求 2上電復(fù)位 AT89C51的上電復(fù)位電路只要在 RST復(fù)位輸入引腳上接一電容至 Vcc端下接一個(gè)電阻到地即可對于 CMOS 型單片機(jī)由于在 RST 端內(nèi)部有一個(gè)下拉電阻故可將外部電阻去掉而將外接電容減至 1μ F 上電復(fù)位的工作過程是在加電時(shí)復(fù)位電路通過電容加給 RST 端一個(gè)短暫的高電平信號(hào)此高電平信號(hào)隨著 Vcc 對電容的充電過程而逐漸回落即RST 端的高電平持續(xù)時(shí)間取決于電容的充電時(shí)間為了保證系統(tǒng)能夠可靠地復(fù)位RST 端的高電平信號(hào)必須維持足夠長的時(shí)間上電時(shí) Vcc 的上升時(shí)間約為 10ms 而振蕩器的起振時(shí)間取決于振蕩頻率如晶振頻率為 10MHz起振時(shí)間為 1ms晶振頻率為 1MHz起振時(shí)間則為 10ms在復(fù)位電路中當(dāng) Vcc掉電時(shí)必然會(huì)使 RST端電壓迅速下降到 0V 以下但是由于內(nèi)部電路的限制作用這個(gè)負(fù)電壓將不會(huì)對器件產(chǎn)生損害另外在復(fù)位期間端口引腳處于隨機(jī)狀態(tài)復(fù)位后系統(tǒng)將端口置為全 l 態(tài)如果系統(tǒng)在上電時(shí)得不到有效的復(fù)位則程序計(jì)數(shù)器 PC 將得不到一個(gè)合適的初值因此 CPU可能會(huì)從一個(gè)未被定義的位置開始執(zhí)行程序 32 電子琴鍵盤功能 電路原理圖如圖 33 所示 33 基于 AT89S52 單片機(jī)的多音階電子琴電路原理圖 元件清單 基于 AT89S52 單片機(jī)的多音階電子琴元件清單如表 33 所示 表 33 基于 AT89S52 單片機(jī)的多音階電子琴元件清單 元件名稱 型號(hào) 數(shù)量 用途 元件名稱 型號(hào) 數(shù)量 用途 單片機(jī) AT89S52 1 控制核心 電解電容 100uF10v 1 音頻放大 電路 晶振 12Mhz 1 晶振電路 電解電容 10uF10v 1 電容 30PF 2 晶振電路 電解電容 220uF10v 1 電解電容 10uf10v 1 復(fù)位電路 電解電容 470uF10v 1 電阻 10kΩ 1 復(fù)位電路 集成塊 LM386 1 按鍵 16 按鍵電路 電容 1nF10nF 各 1 電源 5v05A 1 提供 5V 電阻 12Ω 22Ω 各 1 喇叭 05W8Ω 1 揚(yáng)聲器 電位器 10KΩ 1 44 按鍵矩陣電路工作原理及設(shè)計(jì) 圖 34 矩陣鍵盤 鍵盤只簡單地提供按鍵開關(guān)的行列矩陣有關(guān)按鍵的識(shí)別鍵碼的確定與輸入去抖動(dòng)等功能均由軟件完成 每個(gè)按鍵有它的行值和列值行值和列值的組合就是識(shí)別這個(gè)按鍵的編碼矩陣的行線和列線分別通過兩并行接口和 CPU 通信每個(gè)按鍵的狀態(tài)同樣需變成數(shù)字量 0和 1開關(guān)的一端列行通過電阻接 VCC而接地是通過程序輸出數(shù)字 0實(shí)現(xiàn)的鍵盤處理程序的任務(wù)是 確定有無按鍵按下判斷哪一個(gè)鍵按下鍵的功能是什么還要消除按鍵在閉合或斷開時(shí)的抖動(dòng)在兩個(gè)并行口中一個(gè)輸出掃描碼使按鍵逐行動(dòng)態(tài)接地另一行并行口輸入按鍵狀態(tài)由行掃描值和回饋信號(hào)共同形成鍵編碼而識(shí)別按鍵通過軟件查表查出該鍵的功能 音頻集成功放 LM386 的特性及內(nèi)部電路圖 LM386 是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的音頻功率放大 器主要應(yīng)用于低電壓消費(fèi)類產(chǎn)品為使外圍元件最少電壓增益內(nèi)置為 20 但在 1 腳和 8 腳之間增加一只外接電阻和電容便可將電壓增益調(diào)為任意值直至 200 輸入端以地位參考同時(shí)輸出端被自動(dòng)偏置到電源電壓的一半 在 6V 電源電壓下它的靜態(tài)功耗僅為 24mW 使得LM386特別適用于電池供電的場合 LM386是一種音頻集成功放具有自身功耗低電壓增益可調(diào)整電源電壓范圍大外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于錄音機(jī)和收音機(jī)之中 LM386 的內(nèi)部電路圖及引腳排列圖如圖 34LM386 的封裝形式有塑封 8 引線雙列直插式和貼片式 圖 34 LM386 的封裝形式特性 Features 靜態(tài)功耗低約為 4mA 可用于電池供電工作電壓范圍寬 412V or 518V 外圍元件少電壓增益可調(diào) 20200lm386 功放最大的特點(diǎn)是低功耗高增益增益最高 可達(dá) 200LM386電源電壓 412V音頻功率05wLM386 音響功放是由 NSC 制造的它的電源電壓范圍非常寬最高可使用到 15V消耗靜態(tài)電流為 4mA 當(dāng)電源電壓為 12V 時(shí)在 8 歐姆的負(fù)載情況下可提供幾百 mW的功率它的典型輸入阻抗為 50K 圖 35 LM386 電路圖及各參數(shù) 第四章 軟件設(shè)計(jì) 41 程序流程圖 主程序流程圖和 T0中斷服務(wù)如圖 41所示下面對 44矩陣鍵盤識(shí)別處理以及如何產(chǎn)生音樂頻率進(jìn)行分析 a 主程序流程圖 b T0 中斷服務(wù)流程圖 圖 41 主程序流程圖和 T0 中斷服務(wù)流程圖 接通電源后 T0初始化中斷允許 T0中斷然后判斷是否有鍵按下如有鍵按下則單片機(jī)識(shí)別按鍵的功能若為否則返回上一級繼續(xù)判斷是否有鍵按下如有鍵按下根據(jù)按鍵功能將音符 T值裝入到 T0中啟動(dòng) T0工作通過音頻放大產(chǎn)生音樂判斷按鍵有沒有釋放若釋放則單片機(jī)停止 T0 工作返回到 T0 初始化中斷允許 T0 中斷下按鍵釋放如果不成功則返回繼續(xù)判斷 42 產(chǎn)生音樂頻率 樂音聽起來有的高有的低這就叫音高音高是由發(fā)音物體振動(dòng)頻率的高低決定的頻率高聲音就高頻率 低聲音就低不同音商的樂音是用 CDEFGAB 表示的這 7個(gè)字母就是樂音的音名它們一般依次唱成 DOREMIFASOLASI 這是唱曲時(shí)樂音的發(fā)音所以叫唱名 音持續(xù)時(shí)間的長短即時(shí)值一般用拍數(shù)表示休止符表示暫停發(fā)音 一首音樂是由許多不同的音符組成的而每個(gè)音符對應(yīng)著不同的頻率這樣就可以利用不同頻率的組合加以與拍數(shù)對應(yīng)的延時(shí)構(gòu)成音樂 要產(chǎn)生音頻脈沖只要算出某一音頻的周期 1頻率然后將此周期除以 2即為半周期的時(shí)間然后利用計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)此半周期時(shí)間每當(dāng)計(jì)時(shí)到后就將輸出脈沖的 IO反相然后重復(fù)計(jì)時(shí)此半周期時(shí)間再對 IO反相如此就可以在 IO腳上得到此頻率的脈沖 利用 AT89S52 單片機(jī)內(nèi)部計(jì)時(shí)器讓其工作在計(jì)數(shù)模式 MODE1 下改變計(jì)數(shù)值TH0 及 TL0 以產(chǎn)生不同的頻率 AT89S52 單片機(jī)采用 12MHZ 晶振高中低音符與 T0 相關(guān)的計(jì)數(shù)值如表 42 所示 表 42 音符頻率表 低 1 DO 1 DO 低 2 RE 2 RE 低 3 M 低 4 FA 4 FA 低 5 SO 5 SO 低 6 LA 6 低 7 SI 中 1 DO 1 DO 中 2 RE 2 RE 中 3 M 中 4 FA 262 277 294 311 330 349 370 392 415 440 466 494 523 554 587 622 659 698 63628 63731 63835 63928 64021 64103 64185 64260 64331 64400 64463 64524 64580 64633 64684 64732 64777 64820 4 FA 中 5 SO 5 SO 中 6 LA 6 中 7 SI 高 1 DO 1 DO 高 2 RE 2 RE 高 3 M 高 4 FA 4 FA 高 5 SO 5 SO 高 6 LA 6 高 7 SI 740 784 831 880 932 988 1046 1109 1175 1245 1318 1397 1480 1568 1661 1760 1865 1967 64860 64898 64934 64968 64994 65030 65058 65085 65110