【正文】 塊要在哪個(gè)位置顯示字符。讀寫操作時(shí)序如圖 31 及 32 所示：圖 31 讀操作時(shí)序圖洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）22圖 32 寫操作時(shí)序圖液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，在執(zhí)行每條指令以前一定要確定模塊忙標(biāo)志是否為低電平。 因 為 1602 能 夠 識(shí) 別 的 是 ASCII 碼 ， 試 驗(yàn)可 以 通 過 ASCII 碼 直 接 賦 值 ， 在 單 片 機(jī) 編 程 中 還 可 以 用 字 符 型 常 量 或 變 量 賦 值， 如 ‘0’。脈沖信號(hào)指標(biāo)關(guān)鍵字頻率、占空比和個(gè)數(shù)通過矩陣鍵盤送到單片機(jī)后，單片機(jī)調(diào)用數(shù)值處理子函數(shù)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，進(jìn)而調(diào)用液晶屏顯示驅(qū)動(dòng)子程序，計(jì)算預(yù)顯示的位置并在對(duì)應(yīng)位置顯示。CPU 在處理發(fā)生在兩個(gè)不同行上的竄鍵時(shí)，可進(jìn)行一個(gè)短延時(shí)，CPU 再掃描一次 P1 口，若倆次得到數(shù)值相同則說明確實(shí)有鍵按下，否則說明是竄鍵，CPU 也就不調(diào)用相應(yīng)的程序?qū)ζ溥M(jìn)行相應(yīng)的處理 [4]。用戶在操作時(shí)常常因不小心同時(shí)按下了一個(gè)以上的按鍵，即發(fā)生了竄鍵。按鍵去抖和竄鍵處理在按下某個(gè)按鍵時(shí)，被按下按鍵的簧片會(huì)有輕微的抖動(dòng)，這種抖動(dòng)通常會(huì)持續(xù) 10ms 左右的時(shí)間。CPU 只要讀取 P1 口的值就可以判斷按鍵是否按下。按鍵的作用只是使相應(yīng)接點(diǎn)接通或斷開，在相應(yīng)程序配合下可產(chǎn)生被按按鍵的鍵碼。系統(tǒng)電路原理圖如圖 27 所示：圖 27 系統(tǒng)電路原理圖洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）20第 3 章 可編程脈沖信號(hào)發(fā)生器的軟件設(shè)計(jì) 矩陣鍵盤的程序設(shè)計(jì)通常鍵盤有編碼和非編碼兩種，本次課題設(shè)計(jì)使用的是非編碼鍵盤。 系統(tǒng)電路原理圖洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）19以 AT89C51 單片機(jī)為核心，以矩陣鍵盤作為輸入設(shè)備，以液晶顯示屏SMC1602 為顯示設(shè)備。如果要頻繁的輸出小占空比的脈沖信號(hào)，可以通過改變輸出端口的預(yù)置值來實(shí)現(xiàn)。 正是由于施密特觸發(fā)器具有回差電壓特性，可以有效的避免因電磁環(huán)境引起的小幅度電壓突變造的脈沖信號(hào)的變化。而且在 VI繼續(xù)下降到 0Vc31時(shí)，電路的這種狀態(tài)保持不變。當(dāng) VI由 繼續(xù)上升，v o1保持c3 c32不變。1265VCC RDO555 3Ov7vvI2I1vIC8 412IvCCV VCC2RttvIOv 123 CCVCC1V3(a)電 路 圖 (b)波 形 圖v圖 26 555 定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器（1）V I =0V 時(shí)，v o1輸出高電平。洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）18 考慮到周圍電磁環(huán)境以及信號(hào)突變的輸出脈沖信號(hào)的影響，這里將得到的脈沖信號(hào)經(jīng) 555 定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器輸出。定時(shí)初值的不同，就會(huì)得到不同的電平寬度，從而得到不同周期的脈沖，也就得到了不同頻率的脈沖了。最后，若檢測到重置信號(hào)時(shí)返回主程序開始處，進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)定輸出新周期的脈沖信號(hào)，否則程序?qū)⒌却谥鞒绦虻慕Y(jié)束處。然后，調(diào)用脈沖生成子程序產(chǎn)生滿足指標(biāo)參數(shù)的脈沖信號(hào)。脈沖信號(hào)輸出電路圖如圖 25 所示。然后調(diào)用顯示子程序顯示脈沖信號(hào)指標(biāo)關(guān)鍵字頻率（PL） 、占空比（ZKB） 、個(gè)數(shù)（NUM） ，提示用戶輸入脈沖信號(hào)參數(shù)指標(biāo)。單片機(jī)從預(yù)設(shè)置空間中取出參數(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)并加以處理，得到產(chǎn)生脈沖信號(hào)需要的數(shù)據(jù)，接著產(chǎn)生滿足參數(shù)指標(biāo)的脈沖信號(hào)。行掃描法的基本原理是，先有程序逐行對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描，再通過檢測列的狀態(tài)來確定按鍵的行列位置。圖 24 非編碼鍵盤結(jié)構(gòu)圖鍵盤上的按鍵一般排成行、列矩陣格式，每個(gè)交叉點(diǎn)上可接一個(gè)按鍵?？紤]到本次設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性與便攜性，故采用非編碼鍵盤作為可編程脈沖信號(hào)發(fā)生器的輸入設(shè)備。雖然這種鍵盤響應(yīng)速度不如全鍵盤快，但可以由 CPU 的處理速度洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）16來彌補(bǔ) [9]。這種全編碼鍵盤響應(yīng)速度快，但是以復(fù)雜的硬件電路為代價(jià)的，而且其復(fù)雜性隨著按鍵數(shù)的增加而大大增加，價(jià)格貴。按編碼方式的不同，可以將鍵盤分為全編碼鍵盤和非全編碼鍵盤。按鍵開關(guān)是鍵盤的基本組成元件。雖然是按照固定電壓值來設(shè)計(jì)的，但是當(dāng)接入適當(dāng)?shù)耐獠科骷螅湍塬@得各種不同的電壓和電流。 由于內(nèi)部電流的限制，以及過熱保護(hù)和安全工作區(qū)的保護(hù)，使它基本上不會(huì)損壞。 2 腳：接。電源用 220V 市電經(jīng)降壓變壓器 TR1 降壓成 8V 交流電，然后經(jīng)四個(gè)整流二極管（D1—D4）組成的橋式整流電路變成直流電壓，經(jīng) C1 濾波后送入 7805 芯片穩(wěn)壓成 5V 直流電源向液晶顯示屏 SMC160555 定時(shí)器、單片機(jī) AT89C51 等元器件供電。為提高系統(tǒng)的抗干擾性，將脈沖信號(hào)通過端口 經(jīng)過 555 定時(shí)器構(gòu)成的史密斯觸發(fā)器輸出。SMC 1602 與單片機(jī)的連接圖如圖 16 所示。第 15～16 腳：空腳或背燈電源。第 6 腳：EN 端為使能端。第 5 腳：R/W 為讀寫信號(hào)線。第 4 腳：RS 為寄存器選擇端。第 3 腳 ： V0 為 液 晶 顯 示 器 對(duì) 比 度 調(diào) 整 端 。各引腳具體說明如下：洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13第 1 腳 ： VSS 為 電 源 地 。SMC 1602 的管腳圖如圖 15 所示。圖 15 SMC 1602 管腳圖但對(duì)于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器而說，顯示字符就簡單多了，可以使控制器工作在文本方式，根據(jù)在 LCD 上開始顯示的行列號(hào)以及每行的列數(shù)找到顯示 RAM相對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此位置送上該字符對(duì)應(yīng)的代碼即可。其中，鍵盤和顯示器是使用最頻繁的外部設(shè)備，它們是構(gòu)成人機(jī)對(duì)話的一種基本方式。AT89C51 單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器具有 4 種工作方式(方式 0、方式 方式 2和方式 3)，其控制字均在相應(yīng)的特殊功能寄存器中，通過對(duì)它的特殊功能寄存器的編程，可方便地選擇定時(shí)器 2 種工作模式和計(jì)數(shù)器 4 種工作方式。每當(dāng)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)輸入引腳的脈沖發(fā)生負(fù)跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值加 1。（1）計(jì)數(shù)器工作模式計(jì)數(shù)功能是對(duì)外來脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。同時(shí)管理定時(shí)器T0和T1的溢出標(biāo)志等由特殊功能寄存器TCON控制。微處理器（CPU） TH1 TL1 TH0 TL0TCON TMOD圖14 MCS51定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)框圖AT89C51單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)如圖14所示，定時(shí)器T0特性功能寄存器TL0（低8位）和TH0（高8位）構(gòu)成，定時(shí)器T1由特性功能寄存器TL1（低8位）和TH1（高8位）構(gòu)成。AT89C51單片機(jī)有兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，分別為定時(shí)器0（T0）和定時(shí)器1（T1） 。可編程定時(shí)器可以通過軟件來對(duì)定時(shí)時(shí)間進(jìn)行修改，但定時(shí)是通過硬件來完成，以中斷的方式通知CPU。有的地方也要用到計(jì)數(shù)器對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)，例如自動(dòng)化包裝線中對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)數(shù)。AT89C51 CPU 在每一個(gè)機(jī)器周期按順序去檢查每一個(gè)中斷源，在機(jī)器周期的S6 按優(yōu)先級(jí)處理所有被激活的中斷請求，此時(shí)，如果 CPU 沒有正在處理更高級(jí)別或者相同優(yōu)先級(jí)的中斷，或者現(xiàn)在的機(jī)器周期不是所執(zhí)行指令的最后一個(gè)機(jī)器周期，或者 CPU 不是正在執(zhí)行 RETI 指令或訪問 IE 和 IP 的指令，CPU 則去執(zhí)行中斷以外的操作。當(dāng) CPU 支持中斷屏蔽指令后，可將一部分或所有的中斷關(guān)斷，只有打開相應(yīng)的中斷控制位后，方可接收相應(yīng)的中斷請求。 各中斷源服務(wù)程序入口地址是固定的，如下： 中斷源 入口地址 外部中斷 00003H 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 T0000BH 外部中斷 10013H 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 T1001BH 串行口中斷0023H洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10 可以用關(guān)中斷指令“CLR EA”來屏蔽所有的中斷請求，也可以用開中斷指令“SET EA”來允許 CPU 接收中斷請求，每一個(gè)中斷另有所指可以用編程獨(dú)立地控制為允許中斷或關(guān)中斷狀態(tài)，每一個(gè)中斷源的中斷級(jí)別均可用編程進(jìn)行設(shè)置。MCS51 單片機(jī)的中斷系統(tǒng)有 5 個(gè)中斷請求源，具有 2 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，可實(shí)現(xiàn)2 級(jí)中斷服務(wù)程序的嵌套。當(dāng) CPU 查詢到中斷請求時(shí)，由硬件自動(dòng)產(chǎn)生一條 LCALL 指令。從中斷的定義我們可以看到中斷應(yīng)具備中斷源、中斷響應(yīng)、中斷返回三個(gè)要素。 AT89C51 單片機(jī)的中斷系統(tǒng)單片機(jī)在某一時(shí)刻只能處理一個(gè)任務(wù)，當(dāng)多個(gè)任務(wù)同時(shí)要求單片機(jī)處理時(shí)，這一要求應(yīng)該怎么實(shí)現(xiàn)呢？通過中斷系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)任務(wù)的資源共享。在AT89C51中，P3端口的還用于一些第二功能 [7]。當(dāng)作為輸入端口使用時(shí)，因?yàn)榇嬖趦?nèi)部上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)該引腳會(huì)輸出一個(gè)電流(I IL)。P3口輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL輸入。洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）8Flash編程或程序校驗(yàn)期間，P2也可以可接收高位地址和一些控制信號(hào)。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。對(duì)端口寫“1”， 通過內(nèi)部上拉電阻把端口拉升到高電平，此時(shí)可以當(dāng)作輸入端端口使用。在對(duì)Flash ROM編程或者程序校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低8位地址。對(duì)端口寫“1” ，通過內(nèi)部上拉電阻把端口拉升到高電平，此時(shí)可以作為輸入端口使用。 (2) P1口（ ，即1 8腳）:P1是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I／O端口。在Flash ROM編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)；而在校驗(yàn)程序時(shí)，則輸出指令字節(jié)。在CPU訪問片外存儲(chǔ)器時(shí)，P0口分時(shí)提供低8位地址和8位數(shù)據(jù)的復(fù)用總線。當(dāng)作為輸出端口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL負(fù)載。當(dāng)P0口作為輸入端口使用時(shí)，應(yīng)先向口鎖存器（地址80H）寫入全“1” ，此時(shí)P0口的全部引腳懸空可當(dāng)作高阻抗輸入。需要注意的是，如果保密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)在內(nèi)部會(huì)鎖存 端口的狀態(tài)。當(dāng) 引腳接高電平時(shí)，CPU訪問片內(nèi)FLASH ROM并去執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的EA指令；但當(dāng)PC值超過4KB（1FFFH）時(shí)，將會(huì)自動(dòng)跳去執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器中的指令。如果有，說明其基本上能夠正常工作；否則，PSEN說明其不能正常工作。端也可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。當(dāng)AT89C51由片外部程序存儲(chǔ)PSEN器讀取指令（或常數(shù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期內(nèi)兩次 有效（即輸出兩個(gè)有效脈沖）PSEN。此引腳的第2功能是 在對(duì)片內(nèi)帶有4KB Flash ROM的AT89C51編程寫入PROG（固化程序）時(shí)，作為編程脈沖信號(hào)的輸入端。需注意的是，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，都將跳過一個(gè)ALE脈沖。這樣，可以實(shí)現(xiàn)低8位地址與數(shù)據(jù)的分離。當(dāng)ALE 信號(hào)有效時(shí)，P0口傳送的是低8位地址信號(hào)；ALE信號(hào)無效時(shí)，P0口傳送的是8位數(shù)據(jù)信號(hào)。CPU訪問外存儲(chǔ)器時(shí)，ALE輸出信號(hào)作為鎖存低8位地址的控制信號(hào)。(2) ALE/ （30 腳）：地址鎖存允許信號(hào)。3. 控制信號(hào)引腳RST、ALE/ 、 和 /VPPPROG PSEN EA(1) RST（9 腳）：復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效。(2) XTAL2（18 腳）：接外部晶體和微調(diào)電容的另一端。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，此引腳引入外部時(shí)鐘脈沖信號(hào)。 圖12 AT89C51管腳圖2. 外接晶體引腳XTAL1和XTAL2(1) XTAL1（19 腳）：接外部晶體和微調(diào)電容的一端。(2)VCC（40 腳）：電源端。AT89C51單片機(jī)可降至0HZ的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩個(gè)軟件的節(jié)電工作模式 [3]。(8)片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘發(fā)生電路，時(shí)鐘振蕩電路是控制器的核心，為控制器提供時(shí)鐘脈沖信號(hào)。(6)五個(gè)中斷源，具有兩個(gè)優(yōu)先級(jí)別的中斷嵌套結(jié)構(gòu),兩個(gè)外部中斷源 和INTO，三個(gè)內(nèi)部中斷源即兩個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)中斷和一個(gè)串行口中斷。(4)四個(gè) 8 位并行 I/O 接口 P0P3 端口,每個(gè)接端口可用于輸入或輸出。(2)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM（128B），用于存放可以讀/寫的數(shù)據(jù),如運(yùn)算中間的結(jié)果、最終結(jié)果或預(yù)顯示的數(shù)據(jù)等。洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4第 1章 可編程脈沖發(fā)生器的相關(guān)模塊 AT89C51單片機(jī) AT89C51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)AT89C51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括CPU、存儲(chǔ)器、并行接口、串行接口、定時(shí)計(jì)/數(shù)器，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖11所示。 C 語言程序設(shè)計(jì)相關(guān)的資料，主要研究程序設(shè)計(jì)的基本方法，掌握C 語言中基本指令的使用方法，認(rèn)識(shí)程序設(shè)計(jì)過程中關(guān)鍵指令使用時(shí)的注意事項(xiàng)，熟悉程序開發(fā)設(shè)計(jì)的過程。，結(jié)合所學(xué) 51 系列單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)，用工作方式 1 下的定時(shí)加計(jì)數(shù)的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)低頻信號(hào)指標(biāo)的控制，用自動(dòng)重復(fù)賦初值的工作方式 2 下的定時(shí)器實(shí)現(xiàn)對(duì)高頻信號(hào)指標(biāo)的控制，用計(jì)數(shù)的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)生發(fā)信號(hào)個(gè)數(shù)的控制。 5． 用 PROTEUS 軟件做出硬件電路仿真調(diào)試結(jié)果，并加以說明。(2) 脈沖信號(hào)個(gè)數(shù)參數(shù)由鍵盤輸入脈沖個(gè)數(shù) 0 到 9999 可調(diào)并由液晶顯示屏指定位置顯示。 3．畫出相應(yīng)的軟件流程圖，并寫出鍵盤驅(qū)動(dòng)、液晶顯示屏驅(qū)動(dòng)以及產(chǎn)生頻率、個(gè)數(shù)、占空比可以調(diào)整的 C 語言源程序。本課題運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)解決以下問題：、定時(shí)/計(jì)數(shù)等常用功能，產(chǎn)生頻率、個(gè)數(shù)、占空比可調(diào)整的脈沖信號(hào)。本課題設(shè)計(jì)運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)，通過相應(yīng)的軟件編程和較簡易的外圍硬件電路設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)，和用分立式元件設(shè)計(jì)的脈沖發(fā)生器相比而言，其產(chǎn)生的脈沖信號(hào)干擾小，輸出穩(wěn)定，可靠性高，人機(jī)界面友好，操作簡單方便，成本低，攜帶方便，擴(kuò)展性強(qiáng)。單片機(jī)是實(shí)現(xiàn)各種控制策略和算法的載體。只要對(duì)電路