【正文】 16位單片機。片內(nèi)有 A/D 轉(zhuǎn)換器；可快速輸入、輸出；可用于電機控制；網(wǎng)絡(luò)通信能力有顯著提高。其結(jié)構(gòu)組成與指令系統(tǒng)都著重滿足工控要求，又極豐富的條件分支指令，有很強的位處理功能和 I/O 口邏輯操作功能。 單片機選擇 本課程選用 AT89S51 型號的單片機。 主要性能參數(shù) : 4k 字節(jié)可重擦寫 Flash 閃速存儲器 全靜態(tài)操作： 0Hz－ 24MHz 128 8 字節(jié)內(nèi)部 RAM 2 個 16 位定時／計數(shù)器 6 單片機的引腳說明 單片機（ microcontroller，又稱微控制器）是在一塊硅片上集成了各種部件的微型計算機。 AT89S51 是一款單片封裝的微控制器，適合于許多要求高集成度、低成本的場合 。采用了高性能的處理器結(jié)構(gòu)，指令執(zhí)行時間只需 2 到 4 個時鐘周期（ 6 倍于標(biāo)準(zhǔn) 51 單片機器件）。同時， AT89S51 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏 輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位。 P0： P0 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。 在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。 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 編程和程序校驗期間， P1 接收低 8 位地址。 P2: P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I ／ O 口， P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動（ 吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏 輯門電路。 在訪問外部程序存儲器或 16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVXDPTR 指令）時， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。 Flash 編程或校驗時， P2 亦接收高位地址和其它控制信號。 P3： 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)兩個機器周期以上高電平 8 將使單片機復(fù)位。 ALE ／ PROG：當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲 器時 ,ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。 在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲 器，這兩次有 的 PSEN 信號不出現(xiàn)。 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 的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp 。 XTAL1 振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2 振蕩器反相放大器的輸出端。 8052 有三個定時器 /計數(shù)器，其中連個基本定時器 /計數(shù)器是定時器 /計數(shù)器 0 和定時器 /計數(shù)器 1。若是計數(shù)內(nèi)部晶振驅(qū)動時鐘，則它是定時器；若是計數(shù) 8051 的輸入引腳的脈沖信號，則它是計數(shù)器。定時器實際上也是工作在技術(shù)方式下的，只不過對固定頻率的脈沖計數(shù)；由于脈沖周期固定，由計數(shù)值可以計算出時間，有定時功能。晶振為 6MHz，計數(shù)頻率 =500KHz，每 2Us 計數(shù)加一。當(dāng) T0或 T1 腳上負(fù)跳變需 2個機器周期，即 24 個振蕩周期。當(dāng)晶振為 12MHz 時，最高技術(shù)頻率為 500KHz，高于此頻率將計數(shù)出錯 。液晶是一種既有液體流動性，又有光特性的有機化合 物。利用這一特點，便可做城電場控制的七段數(shù)碼顯示器件。 rslcdena b c d e f g hD714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 L 圖 2 LCD 液晶顯示屏 1602 在單片機系統(tǒng)中 作為 液晶顯示器輸出器件有以下幾個優(yōu)點： 1顯示質(zhì)量高 由于液晶顯示器每一個點在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（ CRT）那樣需要不斷刷 新新亮點。 2 體積小、重量輕 液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來達到顯示的目的，在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多。 10 時鐘電路 晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的 12MHz 的方波信號 ,可保證數(shù)字鐘的走時準(zhǔn)確及穩(wěn)定 .不管是指針式的電子鐘還是數(shù)字顯示的電子鐘都使用了晶體振蕩器電路。 時間計數(shù)電路由秒個位和秒十位計數(shù)器 ,分個位和分十位計數(shù)器電路構(gòu)成 ,秒個位和秒十位計數(shù)器 ,分個位和分十位計數(shù)器為 60 進制計數(shù)器。 圖 3 復(fù)位電路 當(dāng)上電時，電源對電容充電，對單片機復(fù)位，當(dāng)死機時按復(fù)位開關(guān)，使單片機從 00H 開始執(zhí)行程序。 圖 4 上電與按鈕復(fù)位電路 11 三、軟件設(shè)計 數(shù)字電子鐘設(shè)計中主要使用定時器 T0 中斷 ET0，利用 ET0 中斷進行計時時間的自增，從而實現(xiàn)計時功能。兩者均可配置為定時器或事件計數(shù)器。用作“定時器”功能時，每經(jīng)過一個機器周期，寄存器值加 1。使用該功能時，外部輸入每個機器周期被采樣一次。 軟件結(jié)構(gòu)圖如下圖 5。仿真圖 如下圖 6。 另外，買來的元器件要先進行檢測，如果有壞的器件要進行更換，還有就是要注 間元器件的正確放置與安裝以及布線的合理，便于成品電路的檢測與維護?；叵脒@些問題，其實只要認(rèn)真思考很多功能都是可以避免的，電路做成后， LCD有顯示，但是不能正常計時走鐘通過檢測，查出單片機 AT89S51 的 31 腳 EA 引腳 沒有接 5V 的電源作為高電平（因為該系統(tǒng)中沒有擴展外部程序存儲器，故電路通電工作后，其內(nèi)部程序執(zhí) 13 行應(yīng)該從內(nèi)部程序存儲單元開始，也即 EA 引腳要接高電平。 軟件測試 數(shù)字鐘的功能雖然比較少，但是程序也較為復(fù)雜，特別對于初學(xué)者的我來說更是如此 ,所以在編寫程序和調(diào)試時出現(xiàn)了相對較多的問題。 在軟件的調(diào)試過程中主要遇到的問題是燒入程序后， LCD 管能顯示，也能走鐘，但時間明顯跳動很快，時，是由于從“秒”、“時”、“分”的循環(huán)次數(shù)太少，加大其循環(huán)次數(shù)能解決抖動問題。因此，絕對不能心急，不明白的地方和其它的同學(xué)共同討論研究，同時也感謝黃艷華老師對本次設(shè)計的指導(dǎo)，是我更快的解決問題，完善設(shè)計。 14 參考文獻 [1] 趙亮 、侯國銳等編著《單片機 C 語言編程與實例》 人民郵電出版社 [2] 李玉梅 《基于 MCS－ 51 系列單片機原理的應(yīng)用設(shè)計》 國防工業(yè)出版社 [3] 王德彪 《 MCS51單片機原理及接口技術(shù)》 電子工業(yè)出版社 [4] 張洪潤、藍清華 《單片機應(yīng)用技術(shù)教程》 清華大學(xué)出版社 15 附錄 程序完整代碼 include define uint unsigned int define uchar unsigned char define lcd_data P2 define lcd_ P2 sbit lcd_en=P0^1。 sbit KEY=P0^5。 sbit KDOWN