【正文】 AT89C51 的時(shí)鐘電路連接如圖 所示。 33 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 /R D17P 3 .6 /W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 /A 821P 2 .1 /A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1X11 1 .0 5 9 2 M H zC73 0 p FC83 0 p F 圖 時(shí)鐘電路 其中電容為 30pF，這種無極性電容是使單片機(jī)易起振并保持串口通信，準(zhǔn)確計(jì)算出波特率。 FOSC 可在 2MHz12MHz選擇。 內(nèi)部方式（如圖 所示 )：在 XTAL1 和 XTAL2 端外接入石英晶體作定時(shí)元件，內(nèi)部振蕩器自激振蕩，產(chǎn)生時(shí)鐘。 常用的時(shí)鐘設(shè)計(jì)電路由兩種方式產(chǎn)生：內(nèi)部方式和外部方式。單片機(jī)內(nèi)部有振蕩器，可以產(chǎn)生時(shí)鐘。 時(shí)鐘電路 設(shè)計(jì) 單片機(jī)的時(shí)鐘電路是單片機(jī)的動(dòng)力源，時(shí)鐘振蕩產(chǎn)生了序列脈沖，這些脈沖序列驅(qū)動(dòng) CPU 等單元進(jìn)行工作。 RST 引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入瑞。 0000H 單元是系統(tǒng)的起始地址，一般在0000H…0002H 存放跳轉(zhuǎn)指令，是程序被引導(dǎo)到跳轉(zhuǎn)指令指定的程序存儲(chǔ)空間去執(zhí)行。 5 個(gè)特殊單元分別對應(yīng)于 5 種中斷源的中斷服務(wù)程序的人口地址，見表 。 AT89C51 的存儲(chǔ)器組織結(jié)構(gòu)如圖 所示。除此以外，還可以在片外擴(kuò)展 RAM 和 ROM，并且各有 64KB 的尋址范圍。 PC機(jī) 圖 PC 與單片機(jī)連接圖 其他硬件 電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 AT89C51 單片機(jī)在物理上有四個(gè)存儲(chǔ)空間：片內(nèi)程序存儲(chǔ)器和片外程序存儲(chǔ)器、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427RO1DE3DI4A6B7RE2U 1 0M A X 4 8 5 圖 單片機(jī)與 MAX485 連接圖 31 PC 通過 RS232 與 485 轉(zhuǎn)換接口與兩個(gè)站點(diǎn)的單片機(jī)相連接，每個(gè)站點(diǎn)有一MAX485 連接一個(gè) PPM226LS22 型壓力傳感器，并將站點(diǎn)的壓力傳送到 PC 微機(jī)屏幕顯示。 MAX485 通訊程序與 MAX232 通訊程序在本質(zhì)上是一樣的，只是 MAX485通 訊 程序 需要 加上 通訊 方向 控制 。由于 PC 機(jī)的 COM 口輸入 /輸出的是 RS232 電平，往往只能用于實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)通信，且傳送距離有限，為了對其進(jìn)行擴(kuò)展，我們采用 RS232/RS485 接口轉(zhuǎn)換器，將其轉(zhuǎn)換為 RS485 電平，從而通過 RS485 總線實(shí)現(xiàn)與 16 個(gè)通信 MCU 之間的通信。數(shù)據(jù)傳輸速率為 kbps、 、 、 、 。同樣，當(dāng)主設(shè)備接收到一消息，它將建立一從設(shè)備回應(yīng)格式并返回給發(fā)送的控制 。盡管網(wǎng)絡(luò)通信方法是 “ 對等 ” 。如果單獨(dú)通信，從設(shè)備返回一消息作為回應(yīng)，如果是以廣播方式查詢的，則不作任何回應(yīng)。15kV ESD 保護(hù) MAX485 的框圖與電路圖如圖 。同時(shí)將 A 和 B 端之間加匹配電阻，一般可選 100Ω 的電阻。 RO 和 DI 端分別為接收器的輸出和驅(qū)動(dòng)器的輸入端，與單片機(jī)連接時(shí)只需分別與單片機(jī)的 RXD 和 TXD 相連即可； RE 和 DE 端分別為接收和發(fā)送的使能端，當(dāng) RE 為邏輯 0 時(shí)，器件處于接收狀態(tài)；當(dāng) DE 為邏輯 1 時(shí)，器件處于發(fā)送狀態(tài)，因?yàn)?MAX485 工作在半雙工狀態(tài)，所以只需用單片機(jī)的一個(gè)管腳控制這兩個(gè)引腳即可； A 端和 B 端分別為接收和發(fā)送的差分信號(hào)端 ， 當(dāng) A 引腳的電平高于 B 時(shí)，代表發(fā)送的數(shù)據(jù)為 1；29 當(dāng) A 的電平低于 B 端時(shí)，代表發(fā)送的數(shù)據(jù)為 0。采用單一電源 +5 V 工作，額定電流為 300 μA，采用半雙工通訊方式， 完成將 TTL 電平轉(zhuǎn)換為 RS－ 485 電平的功能。從目前解決單片機(jī)之間中長距離通信的諸多方案分析來看， MAX485總線通信模式由于具有結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、通信距離和數(shù)據(jù)傳輸速率適當(dāng)?shù)忍攸c(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于儀器儀表、智能化傳感器集散控制、樓宇控制、監(jiān)控報(bào)警等領(lǐng)域。具體步驟如下： 確定定時(shí)器 1 的工作方式 (編程 TMOD 寄存器 )； 計(jì)算定時(shí)器 1 的初值 (裝載 TH TL1)→ 啟動(dòng)定時(shí)器 1（編程 TCON 中的 TR1位 )→ 確定串行口的控制（編程 SCON)→ 串行口在中斷方式工作時(shí)須開 CPU 和源中斷 (編程 IE 寄存器 )。常用于和微機(jī)的通信；選用的波特率也相對固定。這種系統(tǒng)必須工作在嚴(yán)格的主從方式，由軟件進(jìn)行取舍安排。所接續(xù)字節(jié) (第九位為低 )不能引起其它單片機(jī)中斷，因?yàn)槲此退鼈兊牡刂?。用這種方法，發(fā)送器可以廣播一個(gè)字節(jié)讓第九位為高作為 “ 每個(gè)人請注意 ” 字節(jié)。 AT89C51 串行口的不同尋常的特征是包括第九位方式， 這允許在串行口通信增加的第九位用于標(biāo)志特殊字節(jié)的接收。 方式 2 和方式 3 的前提條件也是 REN 為 1。 方式 2 和方式 3 的發(fā)送起始于任何一條 “寫 SBUF”指令。 方式 1 的波特率是可變的，波特率可由以下計(jì)算公式計(jì)算得到： 波特率＝ 2SMOD*(定時(shí)器 1 的溢出率 )/32 其中的 SMOD 為 PCON 的最高位， 定時(shí)器 1 的方式 0， 1， 2，都可以使用，其溢出率為定時(shí)時(shí)間的倒數(shù)值。否則放棄接收結(jié)果。任何一條以 SBUF 為目的寄存器的指令都啟動(dòng)一次發(fā)送，發(fā)送的條件是 TI=0，發(fā)送完置位 TI。 2) 方式 1 方式 1 是 10 位異步通信方式， 1 位起始位 (0)， 8 位數(shù)據(jù)位和 1 位停止位 (1)。方式 0 接收是在 REN＝ 1 和 RI＝ 0 同時(shí)滿足時(shí)開始的。波特率固定為 fosc /12，其中 fosc 為單片機(jī)外接晶振頻率。串行數(shù)據(jù)通過 RXD 輸入 /輸出， TXD則用于輸出移位時(shí)鐘脈沖。 PD、 IDL： CHMOS 器件的低功耗控制位。 0——方式 1， 3 波特率＝定時(shí)器 1 溢出率 /32；方式 2 波特率為 fosc/64。 SMOD：串行口波特率加倍位。由硬件置位，必須由軟件清 0。由硬件置位，必須由軟件清 0。 26 RB8：方式 2 和方式 3 時(shí)，為接收到的第 9 位數(shù)據(jù)；方式 1 時(shí)，為接收到的停止位。 1 一一允許串行口接收； 0 一一禁止串行口接收。 1 一一只有接收到第 9 位 (RB8)為 1， RI 才置位； 0 一一收到字符 N 就置位。 表 SCON 存儲(chǔ)器 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 T1 RI SM0、 SM1：串行口工作方式控制位，具體工作方式如表 。 RS485 標(biāo)準(zhǔn)最多允許在平衡電纜上連接 32 個(gè)發(fā)送器 /接收器，特別適用于工業(yè)控制領(lǐng)域進(jìn)行分布式管理、聯(lián)網(wǎng)檢測控件等，目前得到了很廣泛的應(yīng)用。 RS485 標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng)，傳輸距離遠(yuǎn)，速率高。 圖 計(jì)算機(jī)與外部通信電路圖 25 RS485 標(biāo)準(zhǔn)是一種平衡傳輸方式的串行接口標(biāo)準(zhǔn)。這三個(gè)管腳分別是接收線、發(fā)送線和地線，在一般情況下即可滿足通訊的要求，計(jì)算機(jī)和外部通訊的接線方法如圖 。 圖 DB9 型 RS232 引腳結(jié)構(gòu) 24 表 是各管腳的說明 表 RS232 管腳說明 舊制 JIS 名稱 新制 JI 名稱 全 稱 說 明 FG SG Frame Ground 連到機(jī)器的接地線 TXD SD Transmitted Data 數(shù)據(jù)輸出線 RXD RD Received Data 數(shù)據(jù)輸入線 RTS RS Request to Send 要求發(fā)送數(shù)據(jù) CTS CS Clear to Send 回應(yīng)對方發(fā)送的 RTS 的發(fā)送許可 DSR DR Data Set Ready 告知本機(jī)在待命狀態(tài) DTR ER Data Terminal Ready 告知數(shù)據(jù)終端處于待命狀態(tài) CD CD Carrier Detect 載波檢出 SG SG Signal Ground 信號(hào)線的接地線 現(xiàn)在通常計(jì)算機(jī)均配有這種標(biāo)準(zhǔn)的 232 接口，通常這種接口用于聯(lián)接鼠標(biāo)、MODEM 或打印機(jī)等外部設(shè)備。目前使用最多的是 DB9 型連接器，一般的計(jì)算機(jī)和測控儀器中都使用。 RS232 的機(jī)械特性主要規(guī)定了使用的連接器的機(jī)械規(guī)格和電纜長度。在 RS232 標(biāo)準(zhǔn)中，對串行通信接口的信號(hào)功能、電器特性和機(jī)械特性等都做了明確的規(guī)定。 RS232 標(biāo)準(zhǔn)最初是為遠(yuǎn)程通信連接數(shù)據(jù)終端 DTE 與數(shù)據(jù)通信設(shè)備 DCE 而制定的。它適合于 0～ 20210b/s 范圍內(nèi)的通信。在遠(yuǎn)距離、干擾大，或者和計(jì)算機(jī)進(jìn)行串口通信的場合，需要考慮選用串行接口標(biāo)準(zhǔn)的問題。 通信的雙方共同遵守某種約定，稱為物理接口標(biāo)準(zhǔn)，包括電纜的機(jī)械特性、電器特性、信號(hào)功能及傳輸過程的定義。 （ 2） DS1302 與單片機(jī)的典型接口電路 DS1302 與 AT89C51 的接口電路如圖 所示： X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427RS T5S CL K7I /O6X12X23V CC 18V CC 21 AT89C51 DS1302 23 圖 DS1302 與 AT89C51 的連接 串口通信電路設(shè)計(jì) 在單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)中廣泛