【文章內(nèi)容簡介】 部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩 個脈沖。當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，高有兩次有效的 PSEN 信號。 EA/VPP：外部訪問允許。欲使 CPU 公訪問外部程序存儲器（地址 0000H－ FFFFH），EA 端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位 LB1被編程，復位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。如 EA 端為高電平（接 Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。Flash 存儲器編程時 ,該引腳加上＋ 12V 的編程電壓 Vpp。 XTAL1：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 AT89S51 單片機內(nèi)部構造及功能： 特殊 功能寄存器：特殊功能寄存器的片內(nèi)空間分存如下圖 32所示。這些地址并沒有全部占用，沒有占用的地址不可使用，讀這些地址將得到一個隨意的數(shù)值。而寫這些地址單元將不能得到預期的結果。 中斷寄存器：各中斷允許控制位于 IE寄存器， 5個中斷源的中斷優(yōu)先級控制位于 IP寄存器。圖 42為 AUXR輔助寄存器。 黑龍江東方學院本科生畢業(yè)論文（設計） 7 圖 42 AUXR輔助寄存器 雙時鐘指針寄存器：為方便地訪問內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)存儲器，提供了兩個 16位數(shù)據(jù)指針寄存儲器： PD0位于 SFR區(qū)塊中的地址 82H、 83H和 DP1位于地址 84H、 85H，當 SFR中的位DPS=0時選擇 DP0,而 DPS=1時選擇 DP1。在使用前初始化 DPS。 圖 43 雙時鐘指針寄存器 電源空閑標志：電源空閑標志（ POF）在特殊功能寄存儲器 SFR中 PCON的第 4位（ ） ,電源打開時 POF置“ 1” ,它可由軟件設置睡眠狀態(tài)并不為復位所影響。 存儲器結構： MCS51單片機內(nèi)核采用程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器空間分開的結構，均具有 64KB外部程序和數(shù)據(jù)的尋址空間。 黑龍江東方學院本科生畢業(yè)論文（設計） 8 程序存儲器：如果 EA引腳接地（ GND），全部程序均執(zhí)行外部存儲器。在 AT89S51,假如接至 Vcc（電源＋），程序首先執(zhí)行從地址 0000H－ 0FFFH（ 4KB）內(nèi)部程序存儲器，再執(zhí)行地址為 1000H－ FFFFH（ 60KB）的外部程序存儲器。 數(shù)據(jù)存儲器：在 AT89S51的具有 128字節(jié)的內(nèi)部 RAM，這 128字節(jié)可利用直接或間接尋址方式訪問，堆棧操作可利用間接尋址方式進行， 128字節(jié)均可設置為堆棧區(qū)空間。 看門狗定時器（ WDT）： WDT是為了解決 CPU程序運行時可能進入混亂或死循環(huán)而設置，它由一個 14bit計數(shù)器和看狗復位 SFR（ WDTRST）構成。外部復位時， WDT默認為關閉狀態(tài)，要打開 WDT，必按順序將 01H和 0E1H寫到 WDTRST寄存器，當啟動了 WDT，它會隨晶體振蕩器在每個機器周期計數(shù)，除硬件復位或 WDT溢出復位外沒有其它方法關閉 WDT，當 WDT溢出，將使 RST引腳輸出高電平的復位脈沖。 引腳圖詳見圖 44 圖 44 AT89S51單片機引腳圖 5 各單元的設計 單片機應用系統(tǒng)中除了復位 按鍵有專門的復位電路 ,以及專一的復位功能外 ,其它的按鍵或鍵盤都是以開關狀態(tài)來設置控制功能或輸入數(shù)據(jù)。 鍵開關狀態(tài)的可靠輸入 ： 為了去抖動我采用軟件方法，它是在檢測到有鍵按下時，執(zhí)行一個 10ms 的延時程序后，再確認該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，如保持閉合黑龍江東方學院本科生畢業(yè)論文（設計） 9 狀態(tài)電平則確認為真正鍵按下狀態(tài)，從而消除了抖動影響 在這種行列式矩陣鍵盤非編碼鍵盤的單片機系統(tǒng)中，鍵盤處理程序首先執(zhí)行等待按鍵并確認有無按鍵按下的程序段。當確認有按鍵按下后，下一步就要識別哪一個按鍵按下。對鍵的識別通常有兩種方法：一種是常用的逐行掃描查詢法 ；另一種是速度較快的線反轉法。 對照圖示的 4*4 鍵盤，說明線反轉法工作原理。首先辨別鍵盤中有無鍵按下，有單片機 I/O 口向鍵盤送全掃描字，然后讀入行線狀態(tài)來判斷。方法是：向行線輸出全掃描字 00H，把全部列線置為低電平，然后將列線的電平狀態(tài)讀入累加器 A中。如果有按鍵按下，總會有一根行線電平被拉至低電平從而使行線不全為 1。判斷鍵盤中哪一個鍵被按下是通過將列線逐列置低電平后，檢查行輸入狀態(tài)來實現(xiàn)的。方法是：依次給列線送低電平，然后查所有行線狀態(tài)，如果全為 1，則所按下的鍵不在此列；如果不全為 1，則所按下的鍵必在此列， 而且是在與零電平行線相交的交點上的那個鍵。 鍵盤共有 16 個按鍵，用于方便設定溫度。 ? ， 數(shù)字按鍵，輸入數(shù)字 09； ， 設置的確認，修改設置溫度時進行確認； 設置的清除，修改設置溫度時進行刪除； 開啟電源 關閉電源 顯示及設置轉換到溫度點 1，按此按鍵后，顯示預設置溫度的數(shù)碼管 閃爍； 顯示及設置轉換到溫度點 2，按此按鍵后 ，顯示預設置溫度的數(shù)碼管 閃爍； F1 確認 清除 F2 0 9 關閉 開啟 黑龍江東方學院本科生畢業(yè)論文（設計） 10 表 51鍵盤的按鍵分布 當采集的溫度經(jīng)處理后超過規(guī)定溫度上限時，單片機通過 輸出控制信號驅動三極管 D1 ，使繼電器 K1 開啟降溫設備 ( 壓縮制冷設備 ) ：當采集的溫度經(jīng)處理后低于設定溫度下限時，單片機通過 輸出控制信號驅動三極管 D2 ，使繼電器 K2 開啟升溫設備 ( 加熱器 1) 。當由于環(huán)境溫度變化太劇烈或由于加熱或降溫設備出現(xiàn)故障，或者溫度傳感頭出現(xiàn)故障導致在一段時間內(nèi)不能將環(huán)境溫度調(diào)整到規(guī)定的溫度限內(nèi)的時候，單片機通過三極管驅動揚聲器發(fā)出警笛聲。具體電路連接如圖 51 所示 。 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 F1 F2 清除 開啟 關閉 確定 黑龍江東方學院本科生畢業(yè)論文（設計） 11 圖 51具體電路連接 圖 采用溫度芯片 DS18B20。使用集成芯片，能夠有效的減小外界的干擾，提高測量的精度，簡化電路的結構 。 溫度控制器件電路 單片機通過三極管控制繼電器的通斷，最后達到控制電熱器的目的。 當溫度未達到要求時，單片機發(fā)送高電平信號使三極管飽和導通，繼電器使電源與電熱器接通，電熱器加熱。溫度慢慢升高。 當溫度上升到預定溫度時，單片機發(fā)送低電平信號三極管進入截止狀態(tài)，繼電器 的彈片打到另一側，使電熱器與電源斷開，電熱器停止加熱。 繼電器電路中有一個三極管 8050 的保護電路，即將一個二極管反向接到三機管的兩端。連接方法如圖 52 所示。 黑龍江東方學院本科生畢業(yè)論文（設計） 12 圖 52 單片機控制信號 其原理是：當繼電器突然斷電時，繼電器產(chǎn)生很大的反向電流。二極管的作用是將反向電流分流，使流過三級管 8050 的電流比較小，達到保護三極管 8050 的作用 。 七段數(shù)碼管顯示單元 本部分電路主要使用七段數(shù)碼管和移位寄存器芯片 74LS164。單片機通過 I2C 總線將要顯示的數(shù)據(jù)信號傳送到移位寄存器芯片 74LS164 寄存，再 由移位寄存器控制數(shù)碼管的顯示，從而實現(xiàn)移位寄存點亮數(shù)碼管顯示。由于單片機的時鐘頻率達到 12M，移位寄存器的移位速度相當快，所以我們根本看不到數(shù)據(jù)是一位一位傳輸?shù)摹娜祟愐曈X的角度上看，就仿佛是全部數(shù)碼管同時顯示的一樣。 具體見實際連線圖如圖 53。 當清除端（ CLEAR）為低電平時，輸出端（ QA－ QH）均為低電平。 串行數(shù)據(jù)輸入端（ A， B）可控制數(shù)據(jù)。當 A、 B 任意一個為低電平，則禁止新數(shù)據(jù)輸入，在時鐘端（ CLOCK）脈沖上升沿作用下 Q0 為低電平。當 A、 B 有一個為高電平，則另一個就允許輸入數(shù)據(jù)，并在 CLOCK 上升沿作用下決定 Q0 的狀態(tài) ， 邏輯封裝圖如圖 53： 圖 53邏輯封裝圖 引出端符號： CLOCK 時鐘輸入端 ； CLEAR 同步清除輸入端（低電平有效） ； A， B 串黑龍江東方學院本科生畢業(yè)論文（設計） 13 行數(shù)據(jù)輸入端 ； QA－ QH 輸出端 。真值表：表 52 表 52 真值表 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e v i s i onS i z eBD a t e : 22 S e p 2021 S he e t of F i l e : E : \ D oc um e nt s a nd S e t t i ngs \公用 \ 桌面 \ 復件 89s 51 綜合實驗板原理圖 . ddbD r a w n B y:abfcgdeV C C1234567abcdefg8dpdp9D S 6abfcgdeV C C1234567abcdefg8dpdp9D S 7abfcgdeV C C1234567abcdefg8dpdp9D S 8abfcgdeV C C1234567abcdefg8dpdp9D S 9abfcgdeV C C1234567abcdefg8dpdp9D S 1 3abfcgdeV C C1234567abcdefg8dpdp9D S 1 6A1B2QA3QB4QC5QD6C L K8C L R9QE10QF11QG12QH13U 1674L S 164A1B2QA3QB4QC5QD6C L K8C L R9QE10QF11QG12QH13U 1374L S 164A1B2QA3QB4QC5QD6C L K8C L R9QE10QF11QG12QH13U 1274L S 164A1B