【正文】 激活。要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。 ALE/PROG：當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。 RST：復(fù)位輸入。 VCC：電源電 壓 同時該芯片還具有 PDIP、 TQFP 和 PLCC 等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。此外， AT89S52 設(shè)計和配置了振蕩頻率可為 0Hz 并可通過軟件設(shè)置省電模式。 14 AT89S52 芯片的簡介 AT89S52，它 是一個低功耗 ,高性能 CMOS 8 位單片機 ,片內(nèi)含 8k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲器 ,器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造 ,兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結(jié)構(gòu) ,芯片內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲單元 ,功能強大的微型計算機的 AT89S52 可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案 。 靜態(tài)接口為固定顯示方式，無閃爍，其電路可采用一個并行口接一個數(shù)碼管，數(shù)碼管的公共端按共陰或共陽分別接地 。共陰極LED 與共陽極 LED 的段選碼互為補碼。 LED 數(shù)碼管 的原理與接口 八段 LED 顯示器與單片機的接口比較簡單，只要將一個 8 位并行口與顯示器的引腳對應(yīng)相接即可，由 8 位并行口輸出不同的字節(jié)數(shù)據(jù)，顯示出不同的數(shù)字或字符。 （ 4）符號管、米字管的制作方式與數(shù)碼管類似。 （ 3）單片集成式多位數(shù)字顯示器是在發(fā)光材料基片上（大圓片），利用集成電路工藝制作出大量七段數(shù)字顯示圖 形，通過劃片把合格芯片選出，對位貼在印刷電路板上，用壓焊工藝引出引線，再在上面蓋上 “ 魚眼透鏡 ” 外殼。 （ 2）條形七段式數(shù)碼管屬于混合封裝形式?？辗夥绞绞窃谏戏缴w上濾波片和勻光膜，為提高器件的可靠性，必須在芯片和底板上涂以透明絕緣膠，這還可以提高光效率。 反射罩式數(shù)碼管的封裝方式有空封和實封兩種。其具體結(jié)構(gòu)有 “ 反射罩式 ” 、 “ 條形七段式 ” 及 “ 單片集成式多位數(shù)字式 ”等 （ 1）反射罩式數(shù)碼管一般用白色塑料做成帶反射腔的七段式外殼，將單個 LED貼在與反射罩的七個反射腔互相對位的印刷電路板上，每個反射腔底部的中心位置就是 LED 芯片。 LED 數(shù)碼管顯示器 數(shù)碼顯示器結(jié)構(gòu) 基本的半導(dǎo)體數(shù)碼管是由七個條 狀發(fā)光二極管芯片排列而成的。 （ 5） 是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù) EOC 信號來判斷。 （ 3） 送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到 A， B， C 端口上。 應(yīng)用說明 （ 1） ADC0809 內(nèi)部帶有輸出鎖存器，可以與 AT89S51 單片機直接相連。 A、 B、 C：地址輸入線。 OE：輸出允許控制端，用以打開三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。 ALE：地址鎖存允許信號輸入端。 REF（ ）：參考電壓負端。 GND：地。 IN0IN7： 8 位模擬量輸入引腳。 1 .ADC0809 的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) ADC0809 由一個 8 路模擬開關(guān)、一個地址鎖 存與譯碼器、一個 A/D 轉(zhuǎn)換器和一個三態(tài)輸出鎖存器組成。 11 第 4 章 硬件電路的設(shè)計及原理圖 ADC0809 是帶有 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器、 8 路多路開關(guān)以及微處理機兼容的控制邏輯的 CMOS 組件。 51 單片機的復(fù)位是由 RESET 引腳來控制的，此引腳與高電平相接超過 24 個振蕩周期后， 51 單片機即進入芯片內(nèi)部復(fù)位狀態(tài)，而且一直在此狀態(tài)下等待，直到RESET 引腳轉(zhuǎn)為低電平后，才檢查 EA 引腳是高電平或低電平，若為高電平則執(zhí)行芯片內(nèi)部的程序代碼，若為低電平便會執(zhí)行外部程序。 單片機的復(fù)位操作使單片機進入初始化狀態(tài)，其中包括使程序計數(shù)器 PC＝0000H，這表明程序從 0000H 地址單元開始執(zhí)行。上電后，由于電容 C3 的充電和反相門的作用，使 RST持續(xù)一段時間的高電平。 上電復(fù)位要求接通電源后，自動實現(xiàn)復(fù)位操作。 指令周期：執(zhí)行一條指令所需的時間。因此一個狀態(tài)周期包含 2 個振蕩周期。 單片機的時序單位 振蕩周期： 晶振的振蕩周期，又稱時鐘周期，為最小的時序單位。由于單片機內(nèi)部有一個高增益反相放大器，當外接晶振后，就構(gòu)成了自積振蕩，并產(chǎn)生振蕩時鐘脈沖。 10 時鐘電路 單片機的時鐘信號通常用兩種電路形式得到：內(nèi)部振蕩和外部振蕩方式。 P3 口功能 ： P3 口有兩個功能：第一功能與其余三個端口 的 第一功能相同；第二功能作控制用，每個引腳都不同。 P2 口 的 功能 ： P2 口 的 第一功能和上述兩組引腳 的 第一功能相同，即它可以作為通用 I/O 使用。輸出數(shù)據(jù)時可以得到鎖存，不需外接專用鎖存器，輸入數(shù)據(jù)可以得到緩沖。其余用于芯片控制的寄存器中，累加器 A、標志寄存器 PSW、數(shù)據(jù)指針 DPTR 等的功能前已提及 。與芯片引腳有關(guān)的特殊功能寄存器是 P0～ P3，它們實際上是 4 個八位鎖存器（每個 I/O 口一個），每個鎖存器附加有相應(yīng)的輸出驅(qū)動器和輸入緩沖器就構(gòu)成了一個并行口。用于 CPU PSW 便是典型一例。其中帶＊號的可位尋址。其中 5 個是雙字節(jié) 寄存器，它們共占用了 26 個字節(jié)。 9 特殊功能寄存器（ SFR）的地址范圍為 80H～ FFH。計算機中的全部信息，包括輸入的原始數(shù)據(jù)、計算機程序、中間運行結(jié)果和最終運行結(jié)果都保存在存儲器中。 CPU 執(zhí)行指令時，由程序存儲器中讀取的指令代碼送如指令寄存器，經(jīng)指令譯碼器譯碼后由定時有控 制電路發(fā)出相應(yīng)的控制信號，完成指令功能。 PC PC 是一個 16 位的計數(shù)器，用于存放一條要執(zhí)行的指令地址，尋址范圍為 64kB，PC 有自動加 1 功能，即完成了一條指令的執(zhí)行后，其內(nèi)容自動加 1。 運算器還包含有 一個布爾處理器，用以處理位操作。它可以對半字節(jié)（ 4）、單字節(jié)等數(shù)據(jù)進行操作。它由運算器和控制器等部件組成。 7 一個全雙工串行 I/O 口 UART（通用異步接收、發(fā)送器） 8 一個片內(nèi)振蕩器和時鐘產(chǎn)生電路。 5 兩個定時 /計數(shù)器。 此外，單片機在工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途 8 第 3 章 MCS51 單片機的結(jié)構(gòu) MCS51 單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 內(nèi)部結(jié)構(gòu)概述 典型的 MCS51 單片機芯片集成了以下幾個基本組成部分。 4. 在計算機網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用 現(xiàn)代的單片機普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機進行數(shù)據(jù)通信，為在計算機網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實現(xiàn)了單片機智能控制，從手機，電話機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信，無線電對講機等。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng)，與計算機聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。例如精密的測量設(shè)備（功率計，示波器，各種分析儀）。 單片機的應(yīng)用 單片機廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個范疇： 1. 在智能儀器儀表上的應(yīng)用 單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優(yōu) 點，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素 、壓力等物理量的測量。 （ 6） 單片機 把微型計算機的各個部分集成在一塊芯片上，大大縮短了系統(tǒng)內(nèi)信號的傳送距離，從而提高了系統(tǒng)的可靠性及運行速度。 （ 4） 8 位處理器的引腳功能一般都是固定的。 （ 2） 單片機存儲結(jié)構(gòu)將 ROM 和 RAM 嚴格分工。 有以上分析可以看出，單片機除了具備微處理器的功能外，還可以單獨地完成現(xiàn)代工業(yè)控制所要求的智能化控制功能，這也是單片機最大的特點。生產(chǎn)過程以及大型設(shè)備的監(jiān)測、控制一般使用帶標準鍵盤、顯示和外部存儲設(shè)備的計算機系統(tǒng)，但小型儀器儀表、家用電器等設(shè)備的自動控制對體積、價值和功能有所要求，均不可能使用常 規(guī)的計算機 系統(tǒng)，于是出現(xiàn)了單片微型計算機，簡稱單片機。在自動控制領(lǐng)域，計算機是監(jiān)測。所以這種類型的數(shù)字電壓表無論在功能和實際上 ,都具有傳統(tǒng)數(shù)字電壓表無法比擬的特點 ,這使得它的開發(fā)和應(yīng)用具有良好的前景。傳統(tǒng)的數(shù)字電壓表各有特點 ,它們適合在現(xiàn)場做手工測量 ,要完成遠程測量并要對測量數(shù)據(jù)做進一步處理 ,傳統(tǒng)數(shù)字電壓表 是無法完成的。數(shù)字電壓表 (數(shù)字面板表 )是當前電子、電工、儀器、儀表和測量領(lǐng)域大量使用的一種基本測量工具有關(guān)數(shù)字電壓表的書籍和應(yīng)用已經(jīng)非常普及了。數(shù)字式電壓表頭的等效輸入電阻通常在 200M 歐以上，滿量程時所流經(jīng)的電流通常在 1 皮安左右。目前數(shù)字電壓表的內(nèi)部核心部件是 A/D 轉(zhuǎn)換器 , 轉(zhuǎn)換器的精度很大程度上影響著數(shù)字電壓表的準確度 ,本文 A/D 轉(zhuǎn)換器采用 ADC0809 對輸人模擬信號進行轉(zhuǎn)換 , 控制核心 AT89C51再對轉(zhuǎn)換的結(jié)果進行運算和處理 ,最后驅(qū)動輸出裝置顯示數(shù)字電壓信號。與此同時，由 DVM 擴展而成的各種通用及專用數(shù)字儀 器儀表，也把電量及非電量測量技術(shù)提高到嶄新水平。 數(shù)字電壓表的發(fā)展趨勢 5 傳統(tǒng)的指針式電壓表功能單一、精度低，不能滿足數(shù)字化時代的需求，采用單片機的數(shù)字電壓表，由精度高、抗干擾能力強，可擴展性強、集成方便，還可與 PC 進行實時通信。在對應(yīng) 2DS 、 3DS 和 4DS 選通期間， 0Q ～ 3Q 輸出 BCD 全位數(shù)據(jù)，即以 8421 碼方式輸出對應(yīng)的數(shù)字 0～ 9。以下依次為 2DS 、 3DS 和 4DS 。每個 DS 選通脈沖高電平寬度為 18 個時鐘脈沖周期，兩個相鄰選通脈 沖之間間隔 2 個時鐘脈沖周期。 2．電路工作 數(shù)字電壓表通過位選信號 1DS ～ 4DS 進行動態(tài)掃描顯示，由于 MC1433 電路的A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果是采用 BCD 碼多路調(diào)制方法輸出，只要配 上一塊譯碼器，就可以將轉(zhuǎn)換結(jié)果以數(shù)字方式實現(xiàn)四位數(shù)字的 LED 發(fā)光數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示。 驅(qū)動器：驅(qū)動顯示器的 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g 七個發(fā)光段，驅(qū)動發(fā)光數(shù)碼管（ LED）進行顯示。 基準電源：提供精密電壓，供 A/D 轉(zhuǎn)換器作參考電壓。目前數(shù)字電壓表的內(nèi)部核心部件是 A/D 轉(zhuǎn)換器 , 轉(zhuǎn)換器的精度很大程度上影響著數(shù)字電壓表的準確度 ,數(shù)字式電壓表是由高阻抗電壓表頭與分壓電路組成的。 ； ⑸帶有一定的擴展功能； 4 第 1 章 數(shù)字電壓表簡介 數(shù)字電壓表的介紹 數(shù)字電壓表（ Digital Voltmeter）簡稱 DVM，它是采用數(shù)字化測量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量（直流輸入電壓）轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。 設(shè)計任務(wù)及要求 設(shè)計電壓表并實現(xiàn)簡單測量。 關(guān)鍵詞： AT89S52 單片機 ， 模數(shù)轉(zhuǎn)換 ， 液晶顯示 ， 擴展功能 ABSTRACT： The report describes the AT89S52 based on the microcontroller as the core, AD0809 digitaltoanalog converter chip sampling, to 1602 LCD display with voltage measurement function with a certain precision of digital voltage meter. In achieving functional requirements based upon the expansion of serial munications, highpressure alarm, short circuit, electrical resistivity measurement, AC voltage and the peak of cycle testing and other functions, allowing the system to achieve good results and the design requirements. Keywords : AT89S52 SCM， analogtodigital， conversion functions LCD， expansion 3 設(shè)計目的 自動化專業(yè)的專業(yè)實踐課程。 1 基于單片機的簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計 目錄 內(nèi)容摘要 ...........