【正文】 。 第一節(jié) 功能模塊圖 ..................................................................................錯誤 !未定義書簽。 第三節(jié) 顯示模塊 ......................................................................................錯誤 !未定義書簽。 第五節(jié) 振蕩器電路模塊 ..........................................................................錯誤 !未定義書簽。 第七節(jié) 設(shè)計電路及連線 ..........................................................................錯誤 !未定義書簽。 第一節(jié) 軟件功能描述 ..............................................................................錯誤 !未定義書簽。 第三節(jié) 程序設(shè)計 ......................................................................................錯誤 !未定義書簽。 二、主程序調(diào)用 ................................................................................錯誤 !未定義書簽。 第四章 系統(tǒng)調(diào)試 ..............................................................................................錯誤 !未定義書簽。 第二節(jié) 軟件調(diào)試 ......................................................................................錯誤 !未定義書簽。 謝 辭 ................................................................................................................錯誤 !未定義書簽。 成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè) 計） （ 基于單片機(jī) AT89S51 電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 ） 1 第一章 單片機(jī)概述 單片機(jī)全稱為單片微型計算機(jī)（ Single Chip Microputer） ,又稱為微控制器（ Microcontroller Unit）或嵌入式控制器（ Embedded Controller）。（如圖 11 所示）。 第一節(jié) 單片機(jī)簡介 單片機(jī)是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力 (如算術(shù)運(yùn)算，邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理 )的微處理器 (CPU)，隨機(jī)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)，成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè) 計） （ 基于單片機(jī) AT89S51 電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 ） 2 模擬多路轉(zhuǎn)換器及 A/D 轉(zhuǎn)換器等電路集成到一塊單塊芯片上，構(gòu)成一個最小 ,然而完善的計算機(jī)系統(tǒng)。 由此來看，單片機(jī)有著微處理器所不具備的功能，它可單獨(dú)地完成現(xiàn)代工業(yè)控制所要求的智能化控制功能，這是單片機(jī)最大的特征。 不同的單片機(jī)有著不同的硬件特征和軟件特征，即它們的技術(shù)特征均不盡相同，硬件特征取決于單片機(jī)芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，用戶要使用某種單片機(jī)，必須了解該型產(chǎn)品是否滿足需要的功能和應(yīng)用系統(tǒng)所要求的特性指標(biāo)。軟件特征是指指令系統(tǒng)特性和開發(fā)支持環(huán)境，指令特性即我們熟悉的單片機(jī)的尋址方式，數(shù)據(jù)處理和邏輯處理方式，輸入輸出特性及對電源的要求等等。要利用某型號單片機(jī)開發(fā)自己的應(yīng)用系統(tǒng)，掌握其結(jié)構(gòu)特征和技術(shù)特征是必須的。 誠然，單片機(jī)的應(yīng)用意義遠(yuǎn)不限于它的應(yīng)用范疇或由此帶來的經(jīng)濟(jì)效益，更重要的是它已從根本上改變了傳統(tǒng)的控制方法和設(shè)計思想。 第二節(jié) 單片機(jī)的特點(diǎn) 單片機(jī)集成度高。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，實(shí)現(xiàn)模塊化； 單片機(jī)可靠性高，可工作到 10^6 ~10^7 小時無故障； 處理功能強(qiáng)，速度快。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采 用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。 (2)在工業(yè)控制中的應(yīng)用 : 用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 (3)在家用電器中的應(yīng)用 : 可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制，從電飯褒、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門，無所不在。 (5)單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用 :單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)用呼吸機(jī)，各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。 第四節(jié) 單片機(jī)的發(fā)展趨勢 現(xiàn)在單片機(jī) 是百家爭鳴的時期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的單片機(jī)，從 8 位、 16 位到 32 位，應(yīng)有盡有，有與主流 C51 系列兼容的，也有不兼容的，但它們各具特色，互成互補(bǔ)，為單片機(jī)的應(yīng)用提供廣闊的天地 。 像 80C51 就采用了 HMOS(即高密度金 屬氧化物半導(dǎo)體工藝 )和 CHMOS(互補(bǔ)高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝 )。所以這種工藝將是今后一段時期單片機(jī)發(fā)展的主要途徑。甚至單片機(jī)廠商還可以根據(jù)用戶的要求量身定做，制造出具有自己特色的單片機(jī)芯片?，F(xiàn)在的許多單片機(jī)都具有多種封裝形式，其中SMD(表面封裝 )越來越受歡迎，使得由單片機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)正朝微型化方向發(fā)展。所以 C8051 為核心的單片機(jī)占據(jù)了半壁江山。此外還有 MOTOROLA 公司的產(chǎn)品，日本幾大公司的專用單片機(jī)。 第五節(jié) 單片機(jī)的主要生產(chǎn)廠家和機(jī)型 目前世界是較為著名的部分 8 位單片機(jī)的生產(chǎn)廠家和部分主要機(jī)型如下 : Intel(美國英特爾 )公司 : MCS51/96 及其增強(qiáng)系列 . NS(美國國家半導(dǎo)體 )公司 : NS8070 系列 . RCA(美國無線電 )公司 : CDP1800 系列 . 成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè) 計） （ 基于單片機(jī) AT89S51 電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 ） 5 TI(美國得克薩斯儀器儀表 )公司 : TMS7000 系列 . Cypress(美國 Cypress 半導(dǎo)體 )公司 : CYXX 系列 . Rockwell(美國洛克威爾 )公司 : 6500 系列 . Motorola(美國摩托羅拉 )公司 : 6805 系列 . Fairchild(美國仙童 )公司 : FS 系列和 3870 系列 . Zilog(美國齊洛格 )公司 : Z8 系列和 SUPER 系列 . Atmel(美國 Atmel)公司 : AT89 系列 . National(日本松下 )公司 : MN6800 系列 . Hitachi(日本日立 )公司 : HD6301,HD65L05,HD6305 系列 . NEC(日本電氣 )公司 : U87,(upd7800)系列 . Philips(荷蘭菲利浦 )公司 :P89C51XX 系列 . 其中 Intel 公司的 MCS51 系列及其增強(qiáng)型系列在 8 位單片機(jī)市場中占的份額最大 ,達(dá) 50%左右。 圖 21 功能模塊 第二節(jié) AT89S51 芯片 本設(shè)計主要采用 AT89S51 芯片。 AT89S51 具有如下特點(diǎn)： 40 個引腳， 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲器， 128 bytes 的隨機(jī)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 。同時該芯片還具有 PDIP、 TQFP 和 PLCC 等三種封裝形式，以適應(yīng)不成都電子機(jī)械高等專科學(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè) 計） （ 基于單片機(jī) AT89S51 電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 ） 7 同產(chǎn)品的需求。兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 32 個雙向 I/O 口 2 個 16 位可編程定時 /計數(shù)器 全雙工 UART 串行中斷口線 2 個外部中斷源 中斷喚醒省電模式 看門狗（ WDT）電路 靈活的 ISP 字節(jié)和分頁編程 GND：地。作為輸出口用時，每位能驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯門電路，對端口寫“ 1”可作為高阻抗輸入端 用。在 Flash 編程時，P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時，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，此時可作輸入口。 Flash 編程和程序校驗(yàn)期間，P1 接收 低 8 位地址。對端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 MOVX Ri 指令）時， P2 口 線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中 P2 寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不改變。 P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/Ｏ口。對 P3 口寫入“ 1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能。當(dāng)振蕩器工作時， RST 引腳出現(xiàn)兩個機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī) 復(fù)位。 DISRTO 位缺省為 RESET 輸出高電平打開狀態(tài)。即使不訪問外部存儲器， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。對 Flash 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ /PROG） 。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令 ALE 才會被激活。 /PSEN：程序存儲允許（ /PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng)AT89S51 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖。 EA/VPP：外部訪問允許。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。 Flash 存儲器編程時，該引腳加上 +12V 的編程電壓 Vpp。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 7 段 LED 數(shù)碼管，則在一定形狀的絕緣材料上，利用 單只 LED 組合排列成“ 8”字型的數(shù)碼管，分別引出它們的電極，點(diǎn)亮相應(yīng)的點(diǎn)劃來顯示出 09 的數(shù)字。因?yàn)椴煌愋偷臄?shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。以本設(shè)計共陰式為例，如把陰極接地，在相應(yīng)段的陽極接上正電源，該段即會發(fā)光。假如我們將 b和 c段接上正電源，其它端 接地或懸空，那么 b和 c段發(fā)光，此時，數(shù)碼管顯示將顯示數(shù)字“ 1”。 第四節(jié) 復(fù)位開關(guān)模塊 MCS51 單片機(jī)的復(fù)位是靠外部電路實(shí)現(xiàn)的。 MCS51 單片機(jī)通常采用上電自動復(fù)位和按鍵復(fù)位兩種方式。單片機(jī)內(nèi)部雖然有振蕩電路，但要形成時鐘，外部還需要附加電路。輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。利用其內(nèi)部的振蕩電路 XTAL1 和 XTAL2引線上外接定時元件，內(nèi)部振蕩電路便產(chǎn)生自激振蕩，用示波器可以觀察到 XTAL2輸出的時鐘信號。晶體可在 之間選擇。對電容無嚴(yán)格要求，但它的取值對振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小及振蕩電路起振蕩速度有一點(diǎn)影響。外部時 鐘方式是把外部振蕩信號源直接接入 XTAL1 或 XTAL2。 第六節(jié) 程序下載模塊 該模塊完成的功能是把源程序代碼下載到 AT89S51 芯片中，它需要和微機(jī)上的 ISP 下載器軟件配合使用來完成這樣的功能。 ISP 在線編程接口為89S51 單片機(jī)提供了方便的在線編程方法。 下載線插接說明：兩排 十針下載口， 1 號引腳的邊上有一個小方框；下載線的凸口為正方向，凸口的右側(cè)邊的第一個插孔為 1 號引腳，這一點(diǎn)一定要切記，不然的話程序下載不進(jìn)去。 第二節(jié) 流程圖設(shè)計 成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè) 計） （ 基于單片機(jī) AT89S51 電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 ） 13 圖 31 主程序流 該圖為電梯上升時的流程，任意按鍵按下時則進(jìn)入相應(yīng)的中斷程序，否則一直進(jìn)行 1 到 8 層按鍵的循環(huán)檢測。 成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè) 計） （ 基于單片機(jī) AT89S51 電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 ） 14 第三節(jié) 程序設(shè)計 一、程序初始化 TCOUNT EQU 4CH CENG EQU 4DH ORG 0000H LJMP START ORG 000BH LJMP INT0