【正文】 微型計算機中的一個重要的分支。單片機要使用特定的組譯和編譯軟件編譯程序，在用 keiluvision2 把程序下載到單片機內(nèi)。 串行口的選擇 該串行口我選用了標(biāo)準(zhǔn) RS232C 接口，它是電平 與 TTL 電平轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路。 （ 2）單一電源 +5V供電 （ 3）它的電路設(shè)計與連接比較簡單而且功能齊全。它使用了 8 個 LED 顯示管，其中 7 個用于顯示字符， 1 個用來顯示小數(shù)點，故通常稱之為八段發(fā)光二極管數(shù)碼顯示器。 LED 數(shù)碼顯示有動態(tài)掃描顯示法和靜態(tài) 顯示。 按鍵 6 為實現(xiàn)顯示指定的通道電壓，需要用到單片機的外部中斷 0 和外部中斷 1來實現(xiàn)跳轉(zhuǎn)，其原理圖如下圖 241 所示， Q11 接到外部中斷 0（ ）， Q12 接到外部中斷 1()。 圖 按鍵原理圖 第三章 硬件部分 主機部分 該系統(tǒng)是一個主從式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，主機和 從機均用單片機實現(xiàn)，它的主機部分負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理和顯示，主機和從機之間用 RS232 進行通信。 主機部分原理圖設(shè)計 由于主機要對從機有一個命令，所以用到按鍵，將按鍵接到單片機 AT89C52的 的端口上，按鍵的一端接地，當(dāng) 這條 I/O 線為低電平時，則表示按鍵處于按下狀態(tài)。單片機的 P0 口的 8 位數(shù)據(jù)線與用于段選的74HC573 的 D0~D7 相連，用于數(shù)碼管上具體的數(shù)字的顯示。主機跟從機的連接，又涉及到一個串行口雙機通信的問題，根據(jù)單片機雙機通信距離、抗干擾性等要求，選擇 RS232C 串行接口方法，選擇串行口 MAX232 來連接主機和從機，將 MAX232 的 1 12 腳分別與單片機 AT89C52 的 ， 腳相連，再將 MAX232 上的 1 14 腳分別與 db9 的 6 腳相連。其原理圖如圖 所示 圖 主機部分電路原理圖 單片機 （ 1）單片機的概述 單片機作為微型計算機的一個重要分支，其應(yīng)用范圍很廣，發(fā)展也很快。 單片機在我國的應(yīng)用始于 20 世紀(jì) 70 年代末，那時我國的科研工作者開始對單片機的應(yīng)用進行了初期探索， 20世紀(jì) 80 年代，單片機在我 國得以廣泛的應(yīng)用，各理工 科 院校陸續(xù)開設(shè)了有關(guān)應(yīng)用課程。 20 世紀(jì) 80 年代末至 90 年代初，我國在工業(yè)控制領(lǐng)域開始轉(zhuǎn)向使用 Intel 公司生產(chǎn)的 MCS51。但是，它突破了原有的集成結(jié)構(gòu)，在內(nèi)部繼承了越來越多的外圍電路和外設(shè)接口 ，從而發(fā)展成為控制器 (MicroController)的體系結(jié)構(gòu)，其發(fā)展歷程大致分為以下幾步： 第一階段：單片機的控索階段 第二階段：單片機的完善階段 第三階段： 8位單片機的鞏固發(fā)展及 16位單片機的推出階段 第四階段：微控制器的全面發(fā)展階段 單片機有著微處理單片機是一種集成的電路芯塊采用了超大規(guī)模技術(shù)把具有運算能力（如算術(shù)運算、邏輯運算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理）的微處理器（ CPU） ,隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），只讀程序存儲器（ ROM），輸入輸出電路（ I/O 口），可能還包括定時計數(shù)器，串行通信口（ SCI），顯示 驅(qū)動電路（ LCD 或 LED 驅(qū)動電路），脈寬調(diào)制電路 (PWM)，模擬多路轉(zhuǎn)換及 A/D 轉(zhuǎn)換器等電路集成到一塊單片機上，構(gòu)成一個最小然而很完善的計算機系統(tǒng)?？偟亩詥纹瑱C的特點可以歸納為以下幾個方面：集成度高、存儲容量大、外部擴展能力強、控制功能強、低電壓、低功耗、性能價格比高、可靠性高這幾個方面。然而單片機又不同于單板機，芯片在沒有開發(fā)前，它只是具備功 能極強的超大規(guī)模集成電路，如果賦予它特定的程序，它便是一個最小的、完整的微機控制系統(tǒng)。 [8] （ 2） 簡介 AT89C52 AT89S52是一個低電壓，高性能 CMOS 8位單片機，片內(nèi)含 8k bytes的可反復(fù) 9 擦寫的 Flash只讀程序存儲器和 256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8位中央處理器和 Flash存儲單元，功能強大的 AT89C52單片機 可以 提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場合。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式。掉電保護方式下， RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。其將通用的微處理器和 Flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的 Flash存儲 器可有效地降低開發(fā)成本。 單片機具有四種總線形式： P0和 P2組成的 16位地址地址總線； P0分時復(fù)用為 8位數(shù)據(jù)總線； ALE、 PSEN、 RST、 EA和 P3口的 INT0、 INT T0、 T WR、RD以及 P1口的 T T2EX組成控制總線；而 P3口的 RXD、 TXD組成串行通信總線。每個發(fā)光二極管的陽極與輸入端相連。把發(fā)光二極管 的陽極連在一起構(gòu)成公共陽極，使用時公共陽極接 +5V，每個發(fā)光二極管的陰極通過電阻與輸入端相連。各段位碼位的對應(yīng)關(guān)系如表 所示。 從機的電路原理圖設(shè)計 本部分需要對模擬量進行一次模數(shù)轉(zhuǎn)換，因此要用到一個 ADC0809，又因為它們的時鐘頻率不一致，需要用到一個 74LS74進行一個二分頻的工作，這個 12 只要把 74LS74的第 3引腳和單片機 AT89C52的第 30引腳相連 ，把 74LS74 的第 9引腳和 ADC0809的時鐘信號引腳相連。其用到的 MAX232與主機電路連接方法一樣。在串行 通訊時，要求通訊雙方都采用一個標(biāo)準(zhǔn)接口，便于不同的設(shè)備連接起來進行通訊。它是在 1970 年由美國電子工業(yè)協(xié)會（ EIA）聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器廠家及計算機終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)。 （ 1）接口的信號內(nèi)容 實際運用中 RS232C的 25條引線中有許多是很少使用的，在計算機與終端通訊中一般只使用 39條引線。見表 示。即：邏輯 “ 1” ， 5— 15V；邏輯 “ 0” +5— +15V 。即要求接收器至少能識別 +3V的信號作為邏輯“ 0”，高于 — 3V的信號作為邏輯“ 1”。一些設(shè)備與 PC機連接的 RS232C接口 ,因為不使用對方的傳送控制信號 ,只需三條接口線 ,即“發(fā)送數(shù)據(jù)”、“接收數(shù)據(jù)”和“信號地”。兩個 DB9的連接如圖 圖 兩個 DB9的連接圖 （ 4）傳輸電纜長度 盡管 RS232C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了當(dāng)碼元畸變小于 4%時，傳輸電纜長度應(yīng)為 50英尺。 （ 2） 簡介 MAX232 MAX232 芯片是美信公司專門為 RS232 標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計的接口電路 ,使用+5v 單電源供電 ，可以實現(xiàn) TTL 電平與 RS232C 電平相互轉(zhuǎn)換的 IC芯片。由 6 腳和 4只電容 構(gòu) 成。 第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。 其中 13腳（ R1IN）、 12腳（ R1OUT）、 11腳（ T1IN）、 14腳（ T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)從 T1IN、 T2IN 輸入轉(zhuǎn)換成RS232 數(shù)據(jù)從 T1OUT、 T2OUT 送到電腦 DB9 插頭； DB9 插頭的 RS232 數(shù)據(jù)從 R1IN、 R2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)后從 R1OUT、 R2OUT 輸出。 15 腳 GND、 16腳 VCC（ +5v）。 單片機與 MAX232 的連接如圖 所示 圖 單片機與 MAX232 的連接圖 17 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC0809 按模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的原理， AD 轉(zhuǎn)換器可分為 3 種：雙積分式、逐次逼近式及并行式 A/D 轉(zhuǎn)換器。 C0809 的介紹 ADC0809 就是一種 CMOS 單片逐次逼近式 A／ D 轉(zhuǎn)換器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。因此，ADC0809 可處理 8 路模擬量輸入，且有三態(tài)輸出能力。其輸入輸出與 TTL 兼容。 它的引腳的排列及其功能，其引腳圖見 圖 ADC0809 的引腳圖 18 IN0～ IN7： 8 路模擬量輸入端； D0～ D7： 8 位數(shù)字量輸出端； ADDA、 ADDB、 ADDC： 3 位地址輸入線，用于選通 8 路模擬輸入中的一路； ALE：地址鎖存允許信號，輸入，高電平有效； START： A／ D 轉(zhuǎn)換啟動信號，輸入，高電平有效； EOC： A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，輸出，當(dāng) A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸出一個高電平 (轉(zhuǎn)換期間一直為低電平 )； OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入，高電平有效。要求時鐘頻率不高 640kHz； REF(+)、 REF()：基準(zhǔn)電壓； Vcc：電源，單一 +5V； GND：地。此地址經(jīng)譯碼可選通 8 路模擬輸入之一到比較器。當(dāng) OE 輸入高電平時， ADC 的輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量可輸出到數(shù)據(jù)總線。 START 的下降驗啟動 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換。 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束， EOC 輸出高電平。 OE 為讀出數(shù)據(jù)允許信號。硬件電路設(shè)計時，需根據(jù)時序關(guān)系及軟件進行設(shè)計。地址譯碼引腳 A、 B、 C 分別與地址總線低三位 A0、 A A2 相連，以選通 IN0~IN7 中的一個通道。在讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果時，用低電平的讀信號RD，產(chǎn)生的正脈沖作為 OE 信號，用以打開三態(tài)輸出鎖存器。而低電平的寫信號 WR 則表示轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)信號。 Keil2 有以下幾個特點： 全功能的源代碼編輯器； 器件庫用來配置開發(fā)工具設(shè)置； 項目管理器用來創(chuàng)建和維護用戶的項目； 集成的 MAKE 工具可以匯編、編譯和連接用戶嵌入式應(yīng)用； 所有開發(fā)工具的設(shè)置都是對話框形式的； 真正的源代碼級的對 CPU和外圍器件的調(diào)試器； 高級 GDI(AGDI)接口用來在目標(biāo)硬件上進行軟件調(diào)試以及和Monitor51 進行通信 其使用的過程為 : 首先打開 KeilUvision2，在 KEIL 系統(tǒng)中，每做個獨立的程序，都視為工程?！按_定”后工程就算建立好了。在這里可以進行編輯、修改等操作。 接下來就是點擊 select folder for objects 鍵，并將產(chǎn)生的 HEX 文件存儲在 E盤 zh 文件夾中。 22 主機程序設(shè)計 本軟件系統(tǒng)有一個 主程序，五個子程序，五個子程序分別為向串口發(fā)送數(shù)據(jù)子程序 putc_to_serialport（）、鍵盤掃描子程序 Keys_Scan()、 LED 數(shù)據(jù)顯示子程序 Display_Result(int d)、延時子程序 Delay()、主機串口接受中斷子程序Serial_INT() interrupt 4。當(dāng)沒有鍵按下時，則送一個數(shù) F 給 LED 顯示器。其流程圖如 所示 （ 3） 鍵盤掃描子程序 Keys_Scan() 該程序是先將行選好，然后再選定列就可以確定到具體的哪一個按鍵。先將單片機的 口選通進行位選 ,然后將位選的值發(fā)送給單片 機 P1 口。然后調(diào)用延時，接著將 、 口置 0，下面是重復(fù)上面的過程，直到要顯示的數(shù)字全部顯示在數(shù)碼上。 （ 5） 主機串口接受中斷子程序 Serial_INT() interrupt 4。如圖 所示 23 圖 圖 向串口發(fā)送數(shù)據(jù)子程序 putc_to_serialport（） 數(shù)據(jù)發(fā)送到串行口 當(dāng) T1=0 時，則傳送結(jié)束 TI=0 開 始 初始化 啟動定時器 1 開中斷 再根據(jù)掃描到的鍵盤號，發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)給串口， 調(diào)用一個 Display()在 LED 上顯示 F 判斷是否有按鍵按下 Y N 24 圖 鍵盤掃描子程序 Keys_Scan() 開始 先將低 4 位置 1選定 4 行 然后判斷該按鍵發(fā)生在哪一列 是否有按鍵按下 Y N 將列數(shù)賦給 KeyNo KeyNo=16 將高 4 位置 1 選定 4 列 再判斷發(fā)生在那一行 0— 3 行分別附加起始值 0， 4， 8， 12 返回 25 圖 LED 顯示程序 Display_Result(int d) 圖 主機串口接受中 斷子程序 Serial_INT() interrupt 4 從機部分程序設(shè)計 該部分的程序包括一個主程序、三個子程序，三個子程序分別為 從機串口接受中斷函數(shù) Serial_INT(