【正文】 S T C 8 9 C 5 2單 片 機控 制 器8255芯片按 鍵 開 關(guān)繼 電 器6 位 L E D 顯示 器 圖 1 系統(tǒng)總體設(shè)計框圖 方案對比與選擇 根據(jù)以上方案的介紹與對比，顯然選擇方案二。 STC89C52RC 具有如下特點： 40個引腳（引腳圖如圖 2所示）， 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲器， 128 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）， 32個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 5個中斷優(yōu)先級 2層中斷嵌套中斷， 2個 16位可編程定時計數(shù)器 ,2個全雙工串行通信口，看門狗（ WDT）電路，片內(nèi) 時鐘振蕩器?？臻e模式下， CPU 暫停工作，而 RAM 定時計數(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 2 芯片引腳圖 3 STC89C52 引腳功能 VCC（ 40）：＋ 5V； GND（ 20）：接地； P0口（ 39－ 32）： P0口為 8位漏極開路雙向 I/O 口，每引腳可吸收 8個 TTL 門電流； P1口（ 1－ 8）： P1口是從內(nèi)部提供上拉電阻器的 8位雙向 I/O 口， P1口緩沖器能接收和輸出 4個 TTL 門電流； P2口（ 21－ 28）： P2口為內(nèi)部上拉電阻器的 8位雙向 I/O 口， P2口緩沖器可接收和輸出 4個 TTL 門電流； P3口（ 10－ 17）： P3口是 8個帶內(nèi)部上拉電阻器的雙向 I/O 口，可接收和輸出 4個 TTL門電流， P3口也可作為 AT89C51的特殊功能口； RST（ 9）：復(fù)位輸入。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6，它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的，要注意的是，每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過 1個 ALE 脈沖； PSEN（ 29）：外部程序存儲器的選通信號。 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）； XTAL1（ 19）：反向振蕩器放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入； XTAL2（ 18）：來自反向振蕩器的輸出； 8255 芯片 單片機系統(tǒng)里常用的 8255芯片是一個典型的可編程通用并行接口芯片，用來擴展單片機的端口，它具有三個 8位的并行口，有三種工作方式，可作為單片機與各種外部設(shè)備連接的接口電路。 CS:芯片選擇信號線，當這個輸入引腳為低電平時 ,即 /CS=0時 ,表示芯片被選中，允許 8255與 CPU 進行通訊 。 WR:寫入信 號，當這個輸入引腳為低電平時 ,即 /WR=0且 /CS=0時 ,允許 CPU 將數(shù)據(jù)或控制字寫入 8255。 PA0～ PA7:端口 A 輸入輸出線，一個 8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器 /緩沖器， 一個 8位的數(shù)據(jù)輸入鎖存器。 5 PC0～ PC7:端口 C 輸入輸出線，一個 8位的數(shù) 據(jù)輸出鎖存器 /緩沖器， 一個 8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器。 A0,A1:地址選擇線 ,用來選擇 8255的 PA 口 ,PB 口 ,PC 口和控制寄存器 . 當 A0=0,A1=0時 ,PA 口被選擇 。 當 A0=1,A1=0時 ,PC 口被選擇 。復(fù)位引腳 RST 通過一個斯密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，在每個機器周期的 S5P2，斯密特觸發(fā)器的輸出電平由復(fù)位電路采樣一次，然后才能得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號。上電復(fù)位是指在給系統(tǒng)上電時，復(fù)位電路通過電容加到 RST 復(fù)位引腳一個短暫的高電平信號，這個復(fù)位信號隨著 VCC 對電容的充電過程而回落，所以 RST 引腳復(fù)位的高電平維持時間取決于電容的充電時間。 上電自動復(fù)位電路圖如圖 4 所示： S1SW P B uFC1V CC1KR1 圖 4 上電自動復(fù)位圖 6 上電自動復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實現(xiàn)的。 數(shù)碼管顯示電路 顯示電路采用 6 個 LED 數(shù)碼管。數(shù)碼管顯示器成本低，配置靈活在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。 鍵盤 電路圖如圖 6 所示： 圖 6 繼電器電路 圖 7 3 系統(tǒng)軟 件的程序設(shè)計 軟件程序內(nèi)容 本設(shè)計的軟件程序包括主程序、中斷子程序、鍵盤處理程序和時鐘顯示子程序等。如果 MCS51 采用的 晶體，則計數(shù)頻率為 1MHz，即每過 1us 的時間計數(shù)器加 1。 MCS51 單片機的定時器 /計數(shù)器具有 4 種工作方式，其控制字均在相應(yīng)的特殊功能寄存器中，通過對特殊功能寄存器的編程，可以方便的選擇定時器 /計數(shù)器兩種工作模式和 4 種工作方式。 TLX 低 5 位溢出則向 THX 進位， THX 計數(shù)溢出則置位 TCON 中的溢出標志位 TFX. 當定時器 /計數(shù)器工作于方式 1，為 16 位的計數(shù)器。 實時時鐘程序設(shè)計步驟 選擇工作方式，計算初值； 采用中斷方式進行溢出次數(shù)累計； 從秒 ——分 ——時的計時是通過累加和數(shù)值比較實現(xiàn)的； 主程序：主要進行定時器 /計數(shù)器的初始化編程，然后反復(fù)調(diào)用顯示子程序的方法等待中斷的到來； 中斷服務(wù)程序：進行計時操作； 鍵盤處理程序：主要進行通電時間的調(diào)整，調(diào)整時間可以精確到秒。 9 4 詳細儀器清單 表格一：儀器清單 元件名稱 數(shù)量 PCB 板 1 22UF 電容 1 30PF 電容 2 發(fā)光二極管 1 3 位數(shù)碼管 2 三極管 9015 8 晶振 1 輕觸開關(guān) 16 1K 電阻 22 STC89C52 芯片 1 8255 芯片 1 繼電器 1