【正文】 低 8 位。但是每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，在兩個機(jī)器周期中 ALE 只出現(xiàn)一次，即丟失一個 ALE脈沖。 ⑧ PSEN（ 29 腳）：程序存儲器允許輸出控制端。在從外部程序存儲器取指令（或取常數(shù)）期間，每個機(jī)器周期均 PSEN 兩次有效。 PSEN 同樣可以驅(qū)動 8 個 LSTTL 負(fù)載。當(dāng) EA 端保持高電平時，單片機(jī)訪問內(nèi)部程序存儲器，但在 PC（程序計(jì)數(shù)器）值超過 0FFFH 時將自動轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲器內(nèi)的程序 【 13】 。 ① P0（ ~）是一個 8 位三態(tài)雙向 I/O 口，在不訪積壓處部存儲器時，做通用 I/O 口使用，用于傳送 CPU 的輸入 /輸出數(shù)據(jù)，當(dāng)訪問外部存儲器時，此口為地址總路線低 8 位及數(shù)據(jù)總路線分時復(fù)用口， 可帶 8 個 LSTTL 負(fù)載。 ③ P2（ ~）是一個 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口，與地址總路線高 8 位復(fù)用，可驅(qū)動 4 個 LSTTL 負(fù)載。 表 P3 口的功能表 P3 口各個位的第二功能 P3 口的位 第二功能 說明 RXD 串行數(shù)據(jù)接收口 TXD 串行數(shù)據(jù)發(fā)射口 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 INT0 外部中斷 0 輸入 INT1 外部中斷 1 輸 入 T0 計(jì)數(shù)器 0 計(jì)數(shù)輸入 T1 計(jì)數(shù)器 1 計(jì)數(shù)輸入 WR 外部 RAM 寫信號 RD 外部 RAM 讀信號 四、 單片機(jī)的復(fù)位電路 STC89C52 單片機(jī)的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來實(shí)現(xiàn)的，只需向 STC89C52 單片機(jī)的復(fù)位引腳 RST 輸入大于兩個機(jī)器周期的高電平就能實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能。 10KR3200R210uFC12S1SWPBGNDVCCRST 圖 單片機(jī)復(fù)位電路圖 五、 單片機(jī)的時鐘電路 MCS51 單片機(jī)各功能部件的運(yùn)行 都是以時鐘信號為基準(zhǔn)的，有條不紊地一拍一拍地完成程序。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)采用的是 外 部時鐘方式，時鐘電路圖如圖重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 所示 【 14】 。 圖 單片機(jī)部分電路圖 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 第二節(jié) 氣壓檢測電路 一、 氣壓傳感器 MPX4115A的介紹 隨著微機(jī)械加工技術(shù)的新興發(fā)展和微電子技術(shù)的日益成熟，各種基于 MEMS（微型機(jī)電系統(tǒng)， Micro ElectroMechanical System）技術(shù)的元器件應(yīng)運(yùn)而生，他們有著體積小、質(zhì)量輕、成本低、功耗低、可靠性和工作效率高的特點(diǎn)，易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、小型化和批量生產(chǎn)，目前已經(jīng)在各行各業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。 MPX4115A 的量程為15KPa~115KPa，在 40℃ ~125℃ 溫度范圍內(nèi)具有溫度補(bǔ)償功能；輸出模擬信 號，電壓輸出為 ~，可以滿足氣壓的測量。 二、 MPX4115 的引腳及功能 集成壓力傳感芯片 MPX4115A 的引腳分布如圖 所示。 GND（ 2 腳）：接地端。 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 三、 電壓 /頻率轉(zhuǎn)換器 電壓 /頻率轉(zhuǎn)換器選用國家半導(dǎo)體公司的高精度 V/F 轉(zhuǎn)換芯片 LM331，其引腳分布如圖 所示 。 RefC（ 2 腳）：基準(zhǔn)電流腳。 FO（ 3 腳）：脈沖序列輸出腳。 GND（ 4 腳）：接地端。 Thre（ 6 腳）：閾值電壓腳。 CmpIn(7 腳 )：比較器電壓輸入腳。 VCC（ 8 腳）：電源腳。 四、 氣壓檢測部分電路圖 氣壓傳感和 V/F 轉(zhuǎn)換電路圖如圖 所示 。但數(shù)碼管不僅功耗大、體積大，而且只能用于數(shù)字顯示，位數(shù)也不能太多。 單片機(jī)系統(tǒng)中用到的液晶屏（簡稱 LCD）有很多類型，但最常用的只有兩種，一種就 1602 型（即每行可顯示 16 個字符，同時能顯示 2 行）的，另一種是 12864型（即每行可顯示 128 個點(diǎn)，每列可顯示 64 個點(diǎn)）的。 LCD1602 的實(shí)物外形及顯示效果如圖 如所示 。 圖 LCD1602 封裝及引腳圖 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 從圖中可以看到， LCD1602 采用標(biāo)準(zhǔn)的 16 腳接口，具體定義如下 : 第 1 腳： VSS 為地電源。 第 3 腳： V0 為液晶顯示器對比度調(diào)整端 ，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生 “鬼影 ”，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度。 第 5 腳： RW 為讀寫信號線，高電平時進(jìn)行讀操作，低電平時進(jìn)行寫操作。 第 6 腳： E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行數(shù)據(jù)寫入或讀取命令。 第 15～ 16 腳：空腳或背光電源端接口。 單片機(jī)向 LCD 發(fā)的數(shù)據(jù)有兩種類型，一類是控制指令數(shù)據(jù)（比如清屏、光標(biāo)定位等），另一類是顯示數(shù)據(jù)（比如要顯示什么字符）。這一位就是 LCD的第 4 腳（即 RS 端），所以單片機(jī)不僅要通過數(shù)據(jù)口發(fā)送數(shù)據(jù)，同時還要通過寫 RS端來告訴 LCD 發(fā)送的數(shù)據(jù)是指令還是顯示內(nèi)容。當(dāng)數(shù)據(jù)是 “寫 ”時， R/W 端要置 0，當(dāng)數(shù)據(jù)是 “讀 ”時， R/W 端要置 1。但讀一般只是讀內(nèi)容，只有一種情況是讀指令（其實(shí)是讀狀態(tài)），即 判定 LCD 是否忙（忙就不能寫），這時要讓 RS=0、 R/W=1，讀到的最高位（ DB7）若是 1 則表示 LCD 忙，若是 0 則表示 LCD 就緒，可以寫指令或內(nèi)容。最后還要解決一個問題，就是要讓 LCD 知道什么時候?qū)懀ɑ蜃x）。 歸納一下， 1602 的基本操作共分四種，分別是： ① 狀態(tài)字讀操作 ——輸入： RS=0、 R/W=l、 E 由高變低，輸出： D0~D7 的狀態(tài)字。 ③ 指令寫入操作 ——輸入： RS=0、 R/W=0、 E 由高變低（無輸出）。 四、 LCD1602 的電路圖 LCD1602 液晶顯示電路如圖 所示 。它提供兩個數(shù)量級的有效的產(chǎn)品改善阻抗，低靜態(tài)電流。此外它還可以和其它功率轉(zhuǎn)移器件一起構(gòu)成大電流的穩(wěn)壓電源 ,如可驅(qū)動輸出電流高達(dá) 100 毫安的穩(wěn)壓器。 78L05的實(shí)物及封裝如圖 所示 。4% ④ 外圍電路簡單 ⑤ 靜電防護(hù) ESD 可達(dá) 三、 78L05 的引腳圖 78L05 的引腳圖如圖 所示 。 GND(2 腳 )：接地端。 四、 電源電路圖 電源電路如圖 所示 。 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 圖 系統(tǒng)總體電路圖 第 六 節(jié) 本章小結(jié) 本章主要介紹了硬件電路的設(shè)計(jì)，包括所選用器件的工作原理、使用方法以及具體的硬件電路圖。模塊化的設(shè)計(jì)思路簡化了硬件設(shè)計(jì)過程，易于閱讀、理解，同時也為電路的模塊化焊接和各個功能模塊的檢測打下好的基礎(chǔ)。所以，電路設(shè)計(jì)的合理性很重要，本章的工作的重要性由此可見一斑。用 C 語言實(shí)現(xiàn)氣壓計(jì)的程序，流程圖如圖 所示 。5 0 m s 定 時 中 斷 0E T 0 = 0 。F l a g = 1 ？T R 1 = 0 。計(jì) 算 氣 壓 值調(diào) 用 顯 示 函 數(shù)T R 0 = 0 。 圖 程序流程圖 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 本系統(tǒng)的軟件采用 C 語言編寫，并運(yùn)用模塊化的設(shè)計(jì)思路。這樣程序便于調(diào)試和閱讀。其主要優(yōu)點(diǎn)是占用資源少、程序執(zhí)行效率高。 C 語言是一種結(jié)構(gòu)化的高級語言。缺點(diǎn)是占用資源較多，執(zhí)行效率沒有匯編語言好。其優(yōu)勢如下： ① 可以大幅度加快開發(fā)進(jìn)度，程序量越大，用 C 語言就越有優(yōu)勢。 ③ 可以實(shí)現(xiàn)軟件的結(jié)構(gòu)化編程，使得軟件的邏輯結(jié)構(gòu)變得清晰、有條理、便于開發(fā)小組計(jì)劃任務(wù)、分工合作。 ④ 省去了人工分配單片機(jī)資源的工作，在匯編語言中要為每一個子程序分配單片機(jī)的資源。 ⑤ 匯編語言的可移植性很差，而 C 語言只要將一些與硬件相關(guān)的代碼作適當(dāng)?shù)男薷?，就可以方便地移植到其它種類的單片機(jī)上。 C 編譯器能夠自動實(shí)現(xiàn)中斷服務(wù)程序的現(xiàn)場保護(hù)和恢復(fù)，并且提供常用的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫，供用戶使用。 ⑦ 對于一些復(fù)雜系統(tǒng)的開發(fā)，可以通過移植 (或 C 編譯器提供 )的實(shí)時操作系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 第三節(jié) 主要模塊 程序 一、 主程序 主程序是軟件系統(tǒng)的核心，它體現(xiàn)了本軟件系統(tǒng)的工作流程，主程序根據(jù)自己的需要來調(diào)用其他模塊從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。在主函數(shù)中通過以下語句來調(diào)用 LCD1602 的初始化程序。 LCD_RW=0。 lcd_init()。在 MCS51 單片機(jī)中有兩個可以編程的定時 /計(jì)數(shù)器 T T0。計(jì)數(shù)器工作模式是對外來脈沖進(jìn)行技術(shù)。每當(dāng)計(jì)數(shù)器的技術(shù)輸入引腳的脈沖發(fā)生負(fù)跳變時，計(jì)數(shù)器加 ，計(jì)數(shù)器的脈沖來自單片機(jī)的內(nèi)部。特殊功能寄存器 TMOD 的 TH0 和 TL0 分別設(shè)定 T1 和 T0 的工作方式。計(jì)數(shù)器的終端服務(wù)程序?qū)⒃诤竺娼榻B。//初始化定時器工作方式 TH0=0。//初始化定時器 0 值 TH1=(6553650000)/256。 TR1=1。//啟動定時器 0 ET0=1。//定時器 1 使能 EA=1。通過查 MPX4115A 的數(shù)據(jù)手冊可知被測氣壓 P 和輸出電壓 Vout 的關(guān)系為 (0 .0 1 0 .0 9 )V O U T V C C P?? (31) 這里 VCC 為 +5V，因此可得 5 (0 .0 1 0 .0 9 )V O U T P?? (32) MPX4105 的輸出電壓 VOUT 作為輸入電壓 Vin，經(jīng)過 V/F 轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袑︻l率 fo 的脈沖序列 FO。 fo 的單位為 Hz，P 的單位為 kPa， K 為 V/F 轉(zhuǎn)換增益，設(shè)計(jì)中 K 值為 20xx。//計(jì)算頻率值 Pa=(uint)(20*(fo)/K+9)。再寫入顯示數(shù)據(jù)之前，先把前一次的數(shù)據(jù)清零，再寫入新數(shù)據(jù)。i8。 //將八個顯示緩沖區(qū)清零 } i=0。 fo=fo/10。} temp[i]=fo。i6。//將數(shù)值緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)存入顯示緩沖區(qū) } while(Pa/10) //計(jì)算每一位數(shù)值緩沖區(qū) {temp[i]=Pa%10。 i++。 for(i=0。i++)//循環(huán)六次 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 {dispbuf[i]=temp[i]。039。 display_char(7,1,dispbuf[2]+39。)。039。 display_char(9,1,39。)。039。 二、 主要子程序模塊 1. LCD1602 初始化程序模塊 在第二章中已經(jīng)介紹 LCD1602 的特性以及控制方式。要驅(qū)動 LCD1602，就是把第二章中介紹的控制方式用程序來具體實(shí)現(xiàn)，就相當(dāng)于電腦的硬件設(shè)備的驅(qū)動程序。寫指令到 LCD 函數(shù)有判別LCD忙和不判別忙兩種方式，不判別忙方式主要用在 LCD初始化中，而寫數(shù)據(jù)到 LCD函數(shù)都要判別忙信號 【 16】 。在本程序中，用于延時的子函數(shù)將在寫命令函數(shù) WriteCommandLcd()中調(diào)用。 WriteCommandLcd(0x38)。 //關(guān)閉顯示 WriteCommandLcd(0x0c)。//顯示光標(biāo)移動設(shè)置 WriteCommandLcd(0x01)。//顯示開及光標(biāo)移動設(shè)置 } 2. LCD1602 的其他模塊 LCD 的其他模塊包括 LCD 的寫命令模塊、 LCD 的寫數(shù)據(jù)模塊、 LCD 的顯示模塊。 函數(shù)名稱： WriteCommandLcd 函數(shù)參數(shù)： wdata(unsigned char 型 ) 出口參數(shù)：無 功能描述：寫命令到 LCD void WriteCommandLcd(unsigned char wdata) { LCD_RS=0。 dellay(100)。 dellay(100)。 } 函數(shù)名稱： WriteDataLcd 函數(shù)參數(shù)： wdata(unsigned char 型 ) 出口參數(shù)：無 功能描述：寫數(shù)據(jù)到 LCD void WriteDataLcd(unsigned char wdata) { LCD_RS=1。 dellay(100)。 dellay(100)。 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 } 函數(shù)名稱： display_xy 函數(shù)參數(shù)： x(unsigned char 型 ),y(unsigned char 型 ) 出口參數(shù)：無 功能描述：設(shè)置光標(biāo)位置， x是列號， y 是行號 void display_xy(unsigned char x,unsigned char y) { if(y==1) x+=0x40。 WriteCommandLcd(x