【正文】 斷嵌套中斷， 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2 個(gè)全雙工串行通信口，看門狗 （ WDT） 電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。空閑模式下， CPU 暫停工作，而 RAM 定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。 圖 31 AT89S51 芯片引腳圖 其 主要功能特性： 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 4k 可反復(fù)擦寫 (1000 次） ISP Flash ROM 32 個(gè)雙向 I/O 口 工作電壓 （論文） 5 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器 時(shí)鐘頻率 033MHz 全雙工 UART 串行中斷口線 128x8 bit 內(nèi)部 RAM 2 個(gè)外部中斷源 低功耗空閑和省電模式 中斷喚醒省電模式 3 級(jí)加密位 看門狗（ WDT）電路 軟件設(shè)置空閑和省電功能 靈 活的 ISP 字節(jié)和分頁編程 雙數(shù)據(jù)寄存器指針 可以看出 AT89S51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 4K 字節(jié) Flash 閃速存儲(chǔ)器， 128 字節(jié)內(nèi)部 RAM，32 個(gè) I/O 口線，看門狗（ WDT），兩個(gè)數(shù)據(jù)指針，兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 5 向量兩級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘?？臻e方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時(shí) /計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 AT89S51 引角功能說明 Vcc：電源電壓 GND：地 P0口： P0口是一組 8位漏極開路型雙向 I/O口，也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口，作為輸出口用時(shí)，每位能驅(qū)動(dòng) 8個(gè) TTL邏輯門電路，對端口寫“ 1”可作為高阻抗輸入端口。在 Flash編程時(shí)， P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。對端口寫“ 1” ,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。表 31為 P1口第二功能。對端口寫“ 1” ,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流 I。 Flash 編程或校驗(yàn)時(shí)， P2也接收高位地址和其它控制信號(hào)。 P3口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4個(gè) TTL邏輯門電路。作輸入端口時(shí)，被外部拉低的 P3口將用上拉電阻輸出電流 I。 表 32 P3口的第二功能 端口功能 第二功能 端口引腳 第二功能 RXD（ ） 串行輸入口 T0（ ） 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0外部輸入 TXD（ ） 串 行輸出口 T1（ ） 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1外部輸入 INT0（ ） 外中斷 0 WR（ ） 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 INT1（ ） 外中斷 1 RD（ ） 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 （論文） 7 RST： 復(fù)位輸入。WDT益出將使該引腳輸出高電平，設(shè)置 SFR AUXR 的 DISRTO 位（地址 8EH）可打開或關(guān)閉該功能。 ALE/PROG： 當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8位字節(jié)。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH單元的 D0位置位，可禁止 ALE操作。此外，該引腳伎被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置 ALE無效。當(dāng)訪 問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，高有兩次有效的 PSEN信號(hào)。欲使 CPU公訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址 0000H－ FFFFH）， EA端必須保持低電平（接地）。如 EA端為高電平（接 Vcc端）， CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。 XTAL1： 振蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 AT89S51芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu) 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。而寫這些地址單元將不能得到預(yù)期的結(jié)果。圖 33為 AUXR輔助寄存器。在使用前初始化 DPS。 （論文） 9 存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)： MCS51單片機(jī)內(nèi)核采用程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間分開的結(jié)構(gòu)，均具有64KB外部程序和數(shù)據(jù)的尋址空間。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(chǔ)器，再執(zhí)行地址為 1000H－ FFFFH（ 60KB）的外部程序存儲(chǔ)器。 看門狗定時(shí)器（ WDT）： WDT是為了解決 CPU程序運(yùn)行時(shí)可能進(jìn)入混亂或死循環(huán)而設(shè)置，它由一個(gè) 14bit計(jì)數(shù)器和看狗復(fù)位 SFR（ WDTRST）構(gòu)成。 存儲(chǔ) 芯片 AT24C02 AT24C02是美國 Atmel公司的低功耗 CMOS型 E2PROM，內(nèi)含 2568位存儲(chǔ)空間，具有工作電壓寬 (～ V)、擦寫次數(shù)多 (大于 10000次 )、寫入速度快 (小于 10 ms)、抗干擾能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)不易丟失、體積小等特點(diǎn)。 AT24C02中帶有的片內(nèi)地址寄存器。所有字節(jié)均以 單一操作方式讀取。 I2C總線是一種用于 IC器件之間連接的二線制總線。 AT24C02正是運(yùn)用了 I2C規(guī)程，使用主／從機(jī)雙向通信，主機(jī) (通常為單片機(jī) )和從機(jī) (AT24C02)均可工作于接收器和發(fā)送器狀態(tài)。無論是主機(jī)還是從機(jī)，接收到一個(gè)字節(jié)后必須發(fā)出一個(gè)確認(rèn)信號(hào) ACK。 （論文） 10 SOIC PDIP 圖 34 AT24C02的兩種引腳圖 1234 5678AT24C02VCCAT89S51R1R2 圖 35 AT24C02 的電路 接線 圖 圖中 AT24C02 的 3 腳是三條地址線，用于確定芯片的硬件地址。第 5 腳 SDA 為串行數(shù)據(jù)輸入 /輸出，數(shù)據(jù)通過這條雙向 I2C 總線串行傳送，在 AT89C51 試驗(yàn)開發(fā)板上和單片機(jī)的 連接。 SDA 和 SCL都需要和正電源間各接一個(gè) 的電阻上拉。 24C02 中帶有片內(nèi)地址寄存器。所有字節(jié)均以單一操作方式讀取。 LCD1602 顯示器 現(xiàn)在的字符型液晶模塊已經(jīng)是單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)中最常用的信息顯示器件了。 1602 型 LCD 可以顯示 2 行 16 個(gè)字符，有 8 位數(shù)據(jù)總線 D0~D7 和 RS， R/W， EN 三個(gè)控制端口，工作電壓為 5V，并且具有字符對比 （論文） 11度調(diào)節(jié)和背光功能。以 聲卡 為例，要實(shí)現(xiàn)對 模擬信號(hào) 或 48kHz 的采樣，頻率發(fā)生器就必須提供一個(gè) 或 48kHz 的時(shí)鐘頻率。但是現(xiàn)在的娛樂級(jí)聲卡為了降低成本，通常都采用 SCR 將輸出的采樣頻率固定在 48kHz，但是 SRC 會(huì)對音質(zhì)帶來損害，而且現(xiàn)在的娛樂級(jí)聲卡都沒有很好地解 決這個(gè)問題。 石英晶體振蕩器是一種高精度和高穩(wěn)定度的振蕩器， 石英晶體振蕩器也稱石英晶體諧振器，它用來穩(wěn)定頻率和選擇頻率，是一種可以取代 LC 諧振回路的晶體諧振元件。 為數(shù)據(jù)處理設(shè)備產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)和為特定系統(tǒng)提供基準(zhǔn)信號(hào)。 石英晶體振蕩器是利用石英晶體（二氧化硅的結(jié)晶體）的壓電效應(yīng)制成的一種諧振器件，它的基本構(gòu)成大致是：從一塊石英晶體上按一 定方位角切下薄片（簡稱為晶片，它可以是正方形、矩形或圓形等），在它的兩個(gè)對應(yīng)面上涂敷銀層作為電極，在每個(gè)電極上各焊一根引線接到管腳上，再加上封裝外殼就構(gòu)成了石英晶體諧振器，簡稱為石英晶體或晶體、晶振。只要在晶體振子板極上施加交變電壓，就會(huì)使晶片產(chǎn)生機(jī)械變形振動(dòng)，此現(xiàn)象即所謂逆壓電效應(yīng)。 （論文） 134 系統(tǒng) 硬件 構(gòu)成 設(shè)計(jì)原理 本設(shè)計(jì) 主要由單片 機(jī)、 矩陣鍵盤 、 液晶 顯示器和 密碼存儲(chǔ) 等部分組成。由用戶通過連接單片機(jī)的 矩陣 鍵盤輸入密碼，后經(jīng)過單片機(jī)對用戶輸入的密碼與自己保存的密碼進(jìn)行對比，從而判斷密碼是否正確，然后控制引腳的高低電平傳到開鎖電路或者報(bào)警 電 路控制開鎖還是報(bào)警，實(shí)際使用時(shí)只要將單片機(jī)的負(fù)載由繼電器換成電子密碼鎖的電磁鐵吸合線圈即可，當(dāng)然也可以用繼電器的常開觸點(diǎn)去控制電磁鐵吸合線圈。其中硬件部分由電源輸入部分、鍵盤輸入部分、密碼存儲(chǔ)部分、復(fù)位部分 、晶 振部分、顯示部分、報(bào)警部分、開鎖部分組成，軟件部分對應(yīng)的由 主程序、初始化程序、 LCD顯示程序、鍵盤掃描程序、啟動(dòng)程序、關(guān)閉程序、建功能程序、密碼設(shè)置程序、 EEPROM讀寫程序和延時(shí)程序等組成。 圖 41 電子密碼鎖原理框圖 電路 總體 構(gòu)成 在確定了選用什么型號(hào)的單片機(jī)后，就要確定在外圍電路， 其外圍電路包括 電源輸入部 AT89C51 鍵盤輸入 復(fù)位電路 密碼存儲(chǔ)電路 晶振電路 電源輸入 顯示電路 報(bào)警電路 開鎖電路 （論文） 14分、鍵盤輸入部分、密碼存儲(chǔ)部分、復(fù)位部分、晶振部分、顯示部分、報(bào)警部分、開鎖部分組成 ， 根據(jù) 實(shí)際情 況 鍵盤輸入部分選擇 4*4矩陣鍵盤，顯示部分選擇字符型液晶顯示 LCD1602，密碼存儲(chǔ)部分選用 AT24C02芯片來完成。其主要原理是把單相交流電經(jīng)