《基于單片機(jī)的車(chē)間溫控?cái)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》畢業(yè)綜合技能實(shí)踐論文

畢業(yè)綜合技能實(shí)踐論文畢業(yè)綜合技能實(shí)踐論文 論文題目：基于單片機(jī)的車(chē)間溫控?cái)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 學(xué)號(hào)：21123410 姓名：楊永如 系部：電氣工程系 專(zhuān) 業(yè) 名稱(chēng)：電氣系統(tǒng)自動(dòng)化 指 導(dǎo) 教 師 ：王政老師 2013 年 12 月 27 日 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) （格式同正文部分） 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -3- 前前言言 本論文目的在提供一套低成本、多通道的通用測(cè)控模塊系統(tǒng)。目前，采用系統(tǒng)集成 技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)構(gòu)成各類(lèi)控制系統(tǒng)已形成一種趨勢(shì)，通用測(cè)控模塊是系統(tǒng)集成的基 礎(chǔ)部件。本課題根據(jù)目前各領(lǐng)域?qū)y(cè)控系統(tǒng)的基本需求，研制了一套通用測(cè)控模塊系統(tǒng)， 它的優(yōu)點(diǎn)是成本低，通道數(shù)多，即可聯(lián)網(wǎng)作為主機(jī)的接口模塊又可獨(dú)立使用，且由于其良 好的保護(hù)和抗干擾措施可適用于工業(yè)惡劣環(huán)境。本系統(tǒng)主要包括通用開(kāi)關(guān)量輸入輸出模 塊、通用脈沖量輸入輸出模塊、DS18S20 溫控模塊、熱電偶溫控模塊及通用模擬量輸入模 塊等的設(shè)計(jì)。每一模塊的主要特色如下： 1設(shè)計(jì)有較多的通道數(shù)，或可以方便地對(duì)通道進(jìn)行擴(kuò)展。盡可能使用戶選用某一種類(lèi) 的一塊板即可滿足對(duì)單臺(tái)設(shè)備相應(yīng)量的控制，從而降低了系統(tǒng)構(gòu)成的成本。 2每一模塊均自帶鍵盤(pán)和顯示，構(gòu)成簡(jiǎn)單的人機(jī)界面，方便用戶使用單個(gè)模塊的控 制。 3設(shè)有完善的保護(hù)、隔離、以及電源的兩次穩(wěn)壓和防反接措施，可滿足工作于惡劣的 工業(yè)環(huán)境的要求。 4輸入及輸出通道均有一定的信號(hào)調(diào)理能力和自驅(qū)能力，在多數(shù)控制場(chǎng)合下，可直接 實(shí)現(xiàn)服務(wù)端子。上述各模塊的外圍硬件電路的同時(shí)，還做了大量的軟件工作，包括編寫(xiě)了 各模塊的可供用戶選用下位機(jī)應(yīng)用程序、主機(jī)與單片機(jī)的通信軟件、數(shù)據(jù)處理軟件各種控 制算法軟件等。 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -4- 目目錄錄 第一章 硬件概述.- 1 - 1 系統(tǒng)的組成及原理.- 1 - 1.1系統(tǒng)硬件. - 1 - 1.2報(bào)警電路. - 1 - 1.3按鍵電路. - 2 - 1.4溫度檢測(cè)電路- 2 - 141 技術(shù)性能描述 - 2 - 1.4.2 優(yōu)點(diǎn)描述- 3 - 1.5 A/D 轉(zhuǎn)換系統(tǒng)- 4 - 1.5.1 A/D 轉(zhuǎn)換器的選取.- 4 - 1.5.2 ADC0809 簡(jiǎn)介- 4 - 1.6 控制核心部分.- 7 - 1.7電爐控制電路- 11 - 1.8溫度顯示電路- 11 - 第二章 其他芯片介紹.- 12 - 2.1 80C51 的介紹- 12 - 2.1.1 簡(jiǎn)介- 12 - 2.1.2 單片機(jī)引腳圖及引腳功能介紹. - 13 - 2.1.3 80C51 內(nèi)部結(jié)構(gòu) - 15 - 2.2LED 數(shù)碼顯示管的介紹.- 16 - 2.2.1LED 數(shù)碼顯示管引腳圖及引腳功能- 16 - 2.3 74164 的引腳圖及引腳功能.- 21 - 2.480C31 的介紹- 22 - 2.4.1 80C31 簡(jiǎn)介- 22 - 2.4.2 芯片引腳圖及其引腳功能- 22 - 2.5 AT89C51 的介紹- 25 - 2.5.1 芯片簡(jiǎn)介- 25 - 2.5.2 芯片引腳圖及其特性.- 25 - 2.6芯片的比較.錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 第三章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì). - 34 - 3.1原理圖.- 35 - 3.2 流程圖 - 37 - 3.3 編程- 39 - 參考文獻(xiàn)- 44 - 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 總 結(jié).- 45 - 致謝- 47 - 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -1- 第一章第一章 硬件概述硬件概述 1 系統(tǒng)的組成及原理系統(tǒng)的組成及原理 系統(tǒng)由六部分組成： 1控制核心部分 2溫度數(shù)據(jù)采集部分 3電爐控制部分 4溫度顯示部分 5按鍵部分 6報(bào)警提示部分 1.11.1 系統(tǒng)硬件系統(tǒng)硬件 80C51、8255A 芯片、A/D0809、LED 數(shù)碼管顯示、DS18S20 溫度傳感器、74373 1.21.2 報(bào)警電路報(bào)警電路 報(bào)警電路采用蜂鳴器作為發(fā)聲裝置，當(dāng)溫度高于設(shè)定的上限值或低于下限值，給 蜂鳴器送周期為 1s，占空比為 50%的方波，報(bào)警的時(shí)間可以持續(xù)1 分鐘或等待按鍵解 除報(bào)警，這個(gè)由 P1.4 控制實(shí)現(xiàn)。 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -2- 1.31.3 按鍵電路按鍵電路 采用22 的小鍵盤(pán)組成與單片機(jī) 80C51 的接口電路。8255A 的端口 C 為行掃描 口，工作于輸出方式；端口 B 工作于輸入方式，用來(lái)讀取列值。 1.41.4 溫度檢測(cè)電路溫度檢測(cè)電路 溫度檢測(cè)電路采用智能傳感器DS18S20/。 1 14 41 1 技術(shù)性能描述技術(shù)性能描述 獨(dú)特的單線接口方式，DS18S20 在與微處理器連接時(shí)僅需要一條接口線即可實(shí) 現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊。 測(cè)溫范圍-55+125，固有測(cè)溫分辨率0.5。 支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè) DS18S20 可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫。 工作電源：35V/DC 在使用中不需要任何外圍元件，測(cè)量結(jié)果以 912 位數(shù)字量方式串行傳送 圖1.1 DS18S20 的引腳排列 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -3- 1.4.2 優(yōu)點(diǎn)描述優(yōu)點(diǎn)描述 DS18S20 采用帶隙溫度測(cè)試結(jié)構(gòu)，是 DS1820 的升級(jí)產(chǎn)品。DS18S20 內(nèi)部有 3 個(gè)主要部件：64 位激光刻制的唯一 ROM 序列號(hào)、溫度傳感器以及非易失性溫度報(bào)警 觸發(fā)器 TH 和 TL。DS18S20 通過(guò) 1-Wire總線結(jié)構(gòu)，僅需一個(gè)引腳即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā) 送或接收。另外，用于 DS10S20 的供電電源可以從數(shù)據(jù)線本身獲得，無(wú)需外部電源。 每個(gè) DS18S20 在出場(chǎng)時(shí)都有唯一的一個(gè) ROM 序列號(hào)，可以將多個(gè) DS18S20 同時(shí)連 在一根單總線上，從而實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)分布溫度測(cè)試。 DS18S20 可以采用兩種供電方式，即外部供電方式和寄生電源供電方式。如果 采用外部電源供電方式，如圖 1.2 所示。此時(shí) DS18S20 可以外接 3.3V 或者 5V的電 源，而 GND 引腳必須接地。 如果采用寄生電源供電方式，如圖1.3 所示。此時(shí)，DS18S20 的VDD 引腳必 須接地。另外為了得到足夠的工作電流，應(yīng)給 1-Wire線提供一個(gè)強(qiáng)上拉，一般可以使 用一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管將 I/O 線直接拉到電源上。DS18S20 從 1-Wire 單總線上汲取能量，在 信號(hào)線 DQ 處于高電平期間把能量?jī)?chǔ)存在內(nèi)部電容里，在信號(hào)線 DQ 處于低電平期間 電容上的電量工作，知道高電平到來(lái)再給 DS18S20 內(nèi)部的寄生電源充電。 圖1.2 DS18S20 的外部供電 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -4- 圖1.3 DS18S20 的寄生電源供電方式 1.5 A/D 轉(zhuǎn)換系統(tǒng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng) 1.5.1 A/D 轉(zhuǎn)換器的選取轉(zhuǎn)換器的選取 A/D轉(zhuǎn)換器的種類(lèi)很多，安轉(zhuǎn)換原理可分為：逐次逼近式、雙積分式和 V/F 變換 式，安信號(hào)傳輸形式可分為并行 A/D 和串行A/D。 逐次逼近式。 轉(zhuǎn)換精度高，速度較快，價(jià)格適中，是目前種類(lèi)最多、應(yīng)用最廣的 A/D 轉(zhuǎn)換器， 典型的 8 位逐次逼近式 A/D 芯片有ADC0809。 雙積分式。 優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)換精度高 缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)換時(shí)間較長(zhǎng)，一般需要4050ms，適用于轉(zhuǎn)換速度不快場(chǎng)合。典型芯片 有 MC14433 和 ICL7109。 1.5.2 ADC0809 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -5- 主要性能為： 1分辨率為 8 位； 2精度：ADC0809 小于1LSB(ADC0808 小于1/2LSB)； 3單+5V 供電，模擬輸入電壓范圍為0+5V； 4具有鎖存控制的8 路輸入模擬開(kāi)關(guān)； 5可鎖存三態(tài)輸出，輸出與 TTL 電平兼容； 6功耗為15mW； 7不必進(jìn)行零點(diǎn)和滿度調(diào)整； 8轉(zhuǎn)換速度取決于芯片外接的時(shí)鐘頻率。時(shí)鐘頻率范圍：101280KHz。典型值 為時(shí)鐘頻率 640KHz,轉(zhuǎn)換時(shí)間約為 100S。 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -6- 圖1.4 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能 1IN0IN7，8 路模擬量輸入端。 2D7D0，8 位數(shù)字量輸出端。 ALE，地址鎖存允許信號(hào)輸入端。通常向此引腳輸入一個(gè)正脈沖時(shí)，可將三位地址 選擇信號(hào) A、B、C 鎖存于地址寄存器內(nèi)并進(jìn)行譯碼，選通相應(yīng)的模擬輸入通道。 START，啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換控制信號(hào)輸入端。一般向此引腳輸入一個(gè)正脈沖，上升沿復(fù) 位內(nèi)部逐次逼近寄存器，下降沿后開(kāi)始 A/D 轉(zhuǎn)換。 CLK，時(shí)鐘信號(hào)輸入端。 EOC，轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)輸出端。A/D 轉(zhuǎn)換期間 EOC 為低電平，A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束后 EOC 為高電平。 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -7- OE，輸出允許控制端，控制輸出鎖存器的三態(tài)門(mén)。當(dāng) OE 為高電平時(shí)，轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù) 據(jù)出現(xiàn)在 D7D0 引腳。當(dāng) OE 為低電平時(shí)，D7D0 引腳對(duì)外呈高阻狀態(tài)。 C、B、A，8 路模擬開(kāi)關(guān)的地址選通信號(hào)輸入端，3 個(gè)輸入端的信號(hào)為000111 時(shí)，接通 IN0IN7 對(duì)應(yīng)通道。 VR（+）、（）：分別為基準(zhǔn)電源的正、負(fù)輸入端。 1.6 控制核心部分控制核心部分 （）控制芯片的選取 （1） 控制芯片有 8255A 和 8155A 18255A 是一個(gè)可編程并行接口芯片，它主要作為外圍設(shè)備與微型計(jì)算機(jī)總線之間的 I/O 接口。由于 8255A可以通過(guò)軟件來(lái)設(shè)置芯片工作方式，因此，用 8255A 連接外部設(shè)備時(shí)，通常不需要再附加外部電路，給使用者帶來(lái)很大方便。 28155A 是一種多功能可編程序外圍擴(kuò)展芯片，它有3 個(gè)可編程 I/O端口（端口 A、 端口B、端口C），與8255A 的區(qū)別在于 PC 口是6 位，同時(shí)還有一個(gè)可編 程14 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和 256B 的RAM，能方便的進(jìn)行 I/O 口和 RAM 擴(kuò) 展。綜上所述，在本次設(shè)計(jì)中，選取芯片為8255A。 （二）8255A簡(jiǎn)介 18255A 引腳定義 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -8- 2 表1.1 8225A 引腳定義 引腳名功能連接去向 70DD數(shù)據(jù)總線（雙向）CPU RESET復(fù)位輸入CPU CS片選信號(hào)譯碼電路 RD讀信號(hào)CPU WR寫(xiě)信號(hào)CPU 10A，A端口地址CPU 70PAPA端口 A外設(shè) 70PBPB端口B外設(shè) 70PCPC端口C外設(shè) VCC電源（+5V）/ GND接地/ 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -9- 8255A編程模型 圖1.5 8255A 編程模型 38255A 為一可編程的通用接口芯片。它有三個(gè)數(shù)據(jù)端口A、B、C，每個(gè)端口為 8 位，并均可設(shè)成輸入和輸出方式，但各個(gè)端口仍有差異： 端口 A（PA0PA7）：8 位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器，8 位數(shù)據(jù)輸入鎖存器； 端口 B( PB0PB7)：8 位數(shù)據(jù) I/O 鎖存/緩沖器，8 位數(shù)據(jù)輸入緩沖器： 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -10- 端口 C（PC0PC7）：8 位輸出鎖存/緩沖器，8 位輸入緩沖器（輸入時(shí)沒(méi)有鎖 存）； 在模式下這個(gè)端口又可以分成兩個(gè)4 位的端口，它們可單獨(dú)用作為輸出控制和狀態(tài) 輸入。 端口A、B、C 又可組成兩組端口（12 位）：A 組和 B 組。在每組中，端口 A 和 端口B 用作為數(shù)據(jù)端口，端口 C 用作為控制和狀態(tài)聯(lián)絡(luò)線。 8255A 工作方式選擇 8255A 有三種基本工作方式： 方式 0：基本的輸入/輸出 方式 1：有聯(lián)絡(luò)信號(hào)的輸入/輸出； 方式 2：雙向傳送； A 組可采用方式 0方式2，而 B 組只能采用方式 0 和方式 1，這由8255A 的方式控制 字控制。當(dāng)向 A1=1、A0=1 的端口寄存器（即控制寄存器）發(fā)送 D7=1 的控制字時(shí)，其作用 為方式控制字，各個(gè)位的含義如圖1.6 所示 圖1.6 8255A 方式控制字 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -11- 應(yīng)該注意，當(dāng)A1=1、A0=1 的端口寄存器（即控制寄存器）發(fā)送 D7=0 的控制字 時(shí)，其作用為置位控制字，各個(gè)位的含義如圖 1.7 所示 圖1.7 8255A 置位控制字 1.7 電爐控制電路電爐控制電路 電爐控制電路由P1.0、P1.1、P1.2 分別控制 1#、2#、3#電爐，控制電路相同。 74LS03 起隔離緩沖作用，MOC3011 為光耦合器，防止電網(wǎng)中的干擾信號(hào)沖擊 CPU。 當(dāng) P1.0 輸出高電平時(shí)，雙向晶閘管導(dǎo)通，1#爐工作。 1.8 溫度顯示電路溫度顯示電路 溫度值采用 LED 數(shù)碼顯示，每 1s 刷新一次顯示值。為了不再擴(kuò)展并行 I/O口，本 設(shè)計(jì)利用串行口的移位功能，擴(kuò)展為 3 位靜態(tài)顯示電路。P1.3 為輸出控制，當(dāng) P1.3=1 時(shí)，允許串行口輸出數(shù)據(jù)給移位寄存器；當(dāng) P1.3=0 時(shí)，串行口不能輸出數(shù)據(jù)，顯示內(nèi) 容不變。LED3 顯示十位溫度值，LED2 顯示個(gè)位溫度值，LED1 顯示十分位溫度值， 小數(shù)點(diǎn)固定在 LED2。 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -12- 第二章第二章 其他芯片介紹其他芯片介紹 2.12.1 80C5180C51 的介紹的介紹 2.1.12.1.1 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 雖然目前單片機(jī)的品種很多，但其中最具代表性的當(dāng)屬 Intel 公司的 MCS-51 單片 機(jī)系列。MCS-51 以其典型的結(jié)構(gòu)、完善的總線、SFR 的集中管理模式、位操作系統(tǒng)和面 向控制功能的豐富的指令系統(tǒng)，位單片機(jī)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。MCS-51 系列的典型 芯片是 80C51（CHMOS 型的 8051）。為此，眾多的廠商都介入了以 80C51 為代表的 8 位 單片機(jī)的發(fā)展，如 Philips、Siemens（Infineon）、Dallas、ATMEL 等公司，我們把這 些公司生產(chǎn)的與 80C51 兼容的單片機(jī)統(tǒng)稱(chēng)為 80C51 系列。特別是在近年來(lái)，80C51 系列 又有了許多發(fā)展，推出了一些新產(chǎn)品，主要是改善單片機(jī)的控制功能，如內(nèi)部集成了高 速 I/O 口、ADC、PWM、WDT 等，以及低電壓、微功耗、電磁兼容、串行擴(kuò)展總線和控制 網(wǎng)絡(luò)總線性能等。 80C51 系列單片機(jī)因其性能價(jià)格比較高、開(kāi)發(fā)裝置多、國(guó)內(nèi)技術(shù)人員熟悉、芯片功 能夠用適用并可廣泛選擇等特點(diǎn)，在加上眾多芯片制造廠商加盟等因素，據(jù)筆者估計(jì)， 80C51 系列單片機(jī)可能還有 10 年以上的應(yīng)用壽命。 80C51 共有 4 個(gè) 8 位并行 I/O 端口：P0、P1、P2、P3 口，共 32 個(gè)引腳。P3 口還具 有口還具有第二功能，用于特殊信號(hào)輸入輸出和控制信號(hào)（屬控制總線）。從廣義上 講，80C51 內(nèi) RAM（128B）和特殊功能寄存器（128B）均屬于片內(nèi) RAM 空間，讀寫(xiě)指令 均用 MOV 指令。但為加以區(qū)別，內(nèi) RAM 通常指 0OH7FH 的低 128B 空間。 80C51 內(nèi) RAM 又可分成三個(gè)物理空間：工作寄存器區(qū)、位尋址區(qū)和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。 80C51 單片機(jī)的工作方式共分為四種： 復(fù)位方式； 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -13- 程序執(zhí)行方式 低功耗方式； 片內(nèi) ROM 編程（包括效驗(yàn)）方式 2.1.22.1.2 單片機(jī)引腳圖及引腳功能介紹單片機(jī)引腳圖及引腳功能介紹 圖 2.1 單片機(jī)引腳圖及引腳功能介紹 a) 電源 VCC-芯片電源，接+5V； VSS-接地端； b) 時(shí)鐘： XTAL1、XTAL2-晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端。 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -14- c) 控制線：控制線共有 4 根， ALE/PROG:地址鎖存允許/片內(nèi) EPROM 編程脈沖 1ALE 功能：用來(lái)鎖存 PO 口送出的低 8 位地址 2PROG 功能：片內(nèi)有 EPROM 的芯片，在 EPROM 編程期間，此引腳輸入編 程脈沖。 PSEN：外 ROM 讀選通信號(hào)。 RST/VPD：復(fù)位/備用電源。 1RST（Reset）功能：復(fù)位信號(hào)輸入端。 2VPD 功能：在 Vcc 掉電情況下，接備用電源。 EA/Vpp：內(nèi)外 ROM 選擇/片內(nèi) EPROM 編程電源。 1EA 功能：內(nèi)外 ROM 選擇端。 2Vpp 功能：片內(nèi)有 EPROM 的芯片，在 EPROM 編程期間，施加編程電源 Vpp。 d) I/O 線 80C51 共有 4 個(gè) 8 位并行 I/O 端口：P0、P1、P2、P3 口，共 32 個(gè)引腳。 P3 口還具有第二功能，用于特殊信號(hào)輸入輸出和控制信號(hào)（屬控制總 線）。 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -15- 2.1.32.1.3 80C5180C51 內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 80C51 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)包含以下一些功能部件： 一個(gè) 8 位 CPU； 一個(gè)片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路； 3KB ROM（80C51 有 4KB 掩膜 ROM，87C51 有 4KB EPROM，80C31 片內(nèi)無(wú) ROM）； 128B 內(nèi) RAM； 可尋址 64KB 的外 ROM 和外 RAM 控制電路； 兩個(gè) 16 位定時(shí)/計(jì)時(shí)器； 21 個(gè)特殊功能寄存器； 4 個(gè) 8 位并行 I/O 口，共 32 條可編程 I/O 端線； 一個(gè)可編程全雙工串行口； 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -16- 5 個(gè)中斷源，可設(shè)置成 2 個(gè)優(yōu)先級(jí)。 圖 2.280C51 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 2.2LED 數(shù)碼顯示管的介紹數(shù)碼顯示管的介紹 2.2.1LED 數(shù)碼顯示管引腳圖及引腳功能數(shù)碼顯示管引腳圖及引腳功能 LED 數(shù)碼管實(shí)際上是由七個(gè)發(fā)光管組成8 字形構(gòu)成的，加上小數(shù)點(diǎn)就是8 個(gè)。這些段 分別由字母 a,b,c,d,e,f,g,dp 來(lái)表示。當(dāng)數(shù)碼管特定的段加上電壓后，這些特定的段就會(huì)發(fā) 亮，以形成我們眼睛看到的 2 個(gè)8 數(shù)碼管字樣了。如：顯示一個(gè)“2”字，那么應(yīng)當(dāng)是 a 亮 b 亮g 亮e 亮d 亮 f 不亮c 不亮dp 不亮。LED 數(shù)碼管有一般亮和超亮等不同之分，也有0.5 寸、1 寸等不同的尺寸。小尺寸數(shù)碼管的顯示筆畫(huà)常用一個(gè)發(fā)光二極管組成，而大尺寸的數(shù) 碼管由二個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管組成，一般情況下，單個(gè)發(fā)光二極管的管壓降為 1.8V 左右， 電流不超過(guò) 30mA。發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接到一起連接到電源正極的稱(chēng)為共陽(yáng)數(shù)碼管，發(fā)光 二極管的陰極連接到一起連接到電源負(fù)極的稱(chēng)為共陰數(shù)碼管。常用 LED 數(shù)碼管顯示的數(shù)字 和字符是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -17- 圖2.3LED 數(shù)碼管 led 數(shù)碼管（LEDSegmentDisplays）是由多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起組成“8”字型 的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。led 數(shù)碼管常用段 數(shù)一般為7 段有的另加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，還有一種是類(lèi)似于 3 位“+1”型。位數(shù)有半位，1， 2，3，4，5，6，8，10 位等等，led 數(shù)碼管根據(jù) LED 的接法不同分為共陰和共陽(yáng)兩類(lèi)， 了解LED 的這些特性，對(duì)編程是很重要的，因?yàn)椴煌?lèi)型的數(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。圖 2 是共陰和共陽(yáng)極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原 理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。顏色有紅，綠，藍(lán)，黃等幾種。led 數(shù)碼管廣 泛用于儀表，時(shí)鐘，車(chē)站，家電等場(chǎng)合。選用時(shí)要注意產(chǎn)品尺寸顏色，功耗，亮度，波長(zhǎng) 等。下面將介紹常用LED 數(shù)碼管內(nèi)部引腳圖片 圖片2.4LED 數(shù)碼管內(nèi)部引腳圖 10 引腳的LED 數(shù)碼管 圖2.3 這是一個(gè) 7 段兩位帶小數(shù)點(diǎn) 10 引腳的LED 數(shù)碼管 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -18- 圖2.57 段兩位小數(shù)點(diǎn) 10 引腳的LED 數(shù)碼管 LED 數(shù)碼管引腳定義 每一筆劃都是對(duì)應(yīng)一個(gè)字母表示 DP 是小數(shù)點(diǎn).LED 數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū) 動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)位，因此根據(jù)LED 數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng) 方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類(lèi)。 A、靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)： 靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱(chēng)直流驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的 I/O 埠進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如 BCD 碼二-十進(jìn)位*器*進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯 示亮度高，缺點(diǎn)是占用 I/O 埠多，如驅(qū)動(dòng) 5 個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要 58=40 根I/O 埠來(lái)驅(qū) 動(dòng)，要知道一個(gè)89S51 單片機(jī)可用的I/O 埠才32 個(gè)呢。故實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加*驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行 驅(qū)動(dòng)，增加了硬體電路的復(fù)雜性。 B、動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)： 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示介面是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所 有數(shù)碼管的 8 個(gè)顯示筆劃“a,b,c,d,e,f,g,dp “的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極 COM 增加位元選通控制電路，位元選通由各自獨(dú)立的I/O 線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼 時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -19- 機(jī)對(duì)位元選通 COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開(kāi)，該 位元就顯示出字形，沒(méi)有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。 透過(guò)分時(shí)輪流控制各個(gè) LED 數(shù)碼管的 COM 端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就 是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過(guò)程中，每位元數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為12ms，由于人的視覺(jué)暫留 現(xiàn)象及發(fā)光二極體的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度 足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯 示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O 埠，而且功耗更低。7 段LED 數(shù)碼管是利用 7 個(gè) LED （發(fā)光二極管）外加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)的LED 組合而成的顯示設(shè)備，可以顯示 09 等10 個(gè)數(shù)字 和小數(shù)點(diǎn)，使用非常廣泛。 圖2.6引腳定義 這類(lèi)數(shù)碼管可以分為共陽(yáng)極與共陰極兩種，共陽(yáng)極就是把所有LED 的陽(yáng)極連接到共同 接點(diǎn)com，而每個(gè) LED 的陰極分別為a、b、c、d、e、f、g 及 dp（小數(shù)點(diǎn)）；共陰極則是 把所有LED 的陰極連接到共同接點(diǎn) com，而每個(gè) LED 的陽(yáng)極分別為 a、b、c、d、e、f、g 及dp（小數(shù)點(diǎn)），如下圖所示。圖中的 8 個(gè) LED 分別與上面那個(gè)圖中的 ADP各段相對(duì) 應(yīng)，通過(guò)控制各個(gè)LED 的亮滅來(lái)顯示數(shù)字。 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -20- 圖2.7LED 數(shù)碼管共陽(yáng)極 圖2.8LED 數(shù)碼管共陰極 那么，實(shí)際的數(shù)碼管的引腳是怎樣排列的呢？對(duì)于單個(gè)數(shù)碼管來(lái)說(shuō)，從它的正面看進(jìn) 去，左下角那個(gè)腳為1 腳，以逆時(shí)針?lè)较蛞来螢?110 腳，左上角那個(gè)腳便是 10 腳了，上 面兩個(gè)圖中的數(shù)字分別與這 10 個(gè)管腳一一對(duì)應(yīng)。注意，3 腳和 8 腳是連通的，這兩個(gè)都是 公共腳。 還有一種比較常用的是四位數(shù)碼管，內(nèi)部的四個(gè)數(shù)碼管共用 adp 這8 根數(shù)據(jù)線，為人 們的使用提供了方便，因?yàn)槔锩嬗兴膫€(gè)數(shù)碼管，所以它有四個(gè)公共端，加上adp，共有 12 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -21- 個(gè)引腳，下面便是一個(gè)共陰的四位數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖（共陽(yáng)的與之相反）。引腳排列依 然是從左下角的那個(gè)腳（1 腳）開(kāi)始，以逆時(shí)針?lè)较蛞来螢?12 腳，下圖中的數(shù)字與之一 一對(duì)應(yīng)。 圖2.9共陰的四位數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 2.3 74164 的引腳圖及引腳功能的引腳圖及引腳功能 74164 是一種串行輸入、并行輸出的器件，時(shí)鐘高電平有效，沒(méi)有時(shí)鐘使能端，該器件 用低電平復(fù)位 圖2.1074164 的邏輯符號(hào)及引腳功能表 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -22- 其中 QAO、QBO、QHO 為在暫穩(wěn)態(tài)輸入條件建立之前 QA、QB 和QH 相應(yīng)的電平； QAN、QGN 為在最近的時(shí)鐘上升沿轉(zhuǎn)換前 QA 或 QG 的電平，表示移一位。移位寄存器 應(yīng)用很廣，可構(gòu)成移位寄存器型計(jì)數(shù)器；屬虛脈沖發(fā)生器；串行累加器；可用作數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換，即把串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換位并行數(shù)據(jù)，或把并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換位串行數(shù)據(jù)等。 2.480C31 的介紹的介紹 2.4.1 80C31 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 80C31 是INTEL 公司 MCS-51 系列單片機(jī)中最基本的產(chǎn)品，它采用 INTEL 公司可靠 的CHMOS 技術(shù)制造的高性能8 位單片機(jī)，屬于標(biāo)準(zhǔn)的 MCS-51 的HCMOS 產(chǎn)品。它結(jié)合 了HMOS 的高速和高密技術(shù)及 CHMOS 的低功耗特征，標(biāo)準(zhǔn)MCS-51 單片機(jī)的體系結(jié)構(gòu)和 指令系統(tǒng)。 80C31 內(nèi)置中央處理單元、128 字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器RAM、32 個(gè)雙向輸入/輸出 （I/O）口、2 個(gè)16 位定時(shí)/計(jì)時(shí)器和5 個(gè)兩級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)時(shí)鐘 振蕩電路。但 80C31 片內(nèi)并無(wú)程序儲(chǔ)存器，需外接 ROM。 此外，80C31 還可以工作于低功耗模式，可通過(guò)兩種軟件選擇空閑和掉電模式。在空 閑模式下凍結(jié) CPU 而RAM 定時(shí)器、串行口和中斷系統(tǒng)維持其功能。掉電模式下，保存 RAM 數(shù)據(jù)，時(shí)鐘振蕩停止，同時(shí)停止芯片內(nèi)其它功能。80C31 有PDIP（40pin）和 PLCC （44pin）兩種封裝形式。 2.4.2 芯片引腳圖及其引腳功能芯片引腳圖及其引腳功能 8031 芯片具有 40 根引腳，其引腳圖如圖 2.11 所示： 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -23- 圖2.1180C31 引腳圖 40 根引腳按其功能可分為四類(lèi)： 1. 電源線2 根 Vcc：編程和正常操作時(shí)的電源電壓，接+5V。 Vss：地電平。 2. 晶振：2 根 XTAL1：振蕩器的反相放大器輸入。使用外部震蕩器是必須接地。 XTAL2：振蕩器的反相放大器輸出和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入。當(dāng)使用外部振蕩器時(shí)用 于輸入外部振蕩信號(hào)。 3.I/O 口共有p0、p1、p2、p3 四個(gè)8 位口，32 根I/O線，其功能如下： 1） P0.0P0.7 （AD0AD7） 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -24- 是 I/O 端口O 的引腳，端口O 是一個(gè) 8 位漏極開(kāi)路的雙向 I/O端口。在存取外部存儲(chǔ) 器時(shí)，該端口分時(shí)地用作低 8 位的地址線和8 位雙向的數(shù)據(jù)端口。（在此時(shí)內(nèi)部上拉電阻 有效） 2） P1.0P1.7 端口 1 的引腳，是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向I/O 通道，專(zhuān)供用戶使用。 3） P2.0P2.7 （A8A15） 端口 2 的引腳。端口2 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器 時(shí)，它輸出高 8 位地址A8A15 4） P3.0P3.7 端口 3 的引腳。端口3 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口，該口的每一位均可 獨(dú)立地定義第一I/O 口功能或第二 I/O 口功能。作為第一功能使用時(shí)，口的結(jié)構(gòu)與操作與 P1 口完全相同，第二功能如下示： 口引腳 第二功能 P3.0RXD（串行輸入口） P3.1TXD（串行輸出口） P3.2 （外部中斷） P3.3 （外部中斷） P3.4T0（定時(shí)器0 外部輸入） 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -25- P3.5T1（定時(shí)器1 外部輸入） P3.6 （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通） P3.7 （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） 2.5 AT89C51 的介紹的介紹 2.5.1 芯片簡(jiǎn)介芯片簡(jiǎn)介 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀儲(chǔ)存器（FPEROM FalshProgrammableand ErasableReadOnly Memory）的低電壓，高性能CMOS8 位微處理 器，俗稱(chēng)單片機(jī)。AT89C2051 是一種帶 2K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。 單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 100 次。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ) 器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍儲(chǔ)存器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL 的AT89C51 是一種高效微控制器， AT89C2051 是它的一種精簡(jiǎn)版本。AT89C 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性 高且價(jià)廉的方案。 2.5.2 芯片引腳圖及其特性芯片引腳圖及其特性 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -26- 圖2.12AT89C51 引腳圖 1 主要特性： 與 MCS51 兼容 4k 字節(jié)可編程閃爍儲(chǔ)存器 壽命：1000 寫(xiě)/擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10 年 全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -27- 三級(jí)程序儲(chǔ)存器鎖定 128*8 位內(nèi)部 RAM 32 可編程I/O 線 兩個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 5 個(gè)中斷源 可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 3管腳說(shuō)明： VCC：供電電壓 GND：接地 P0口：P0口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門(mén)電流。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫(xiě) 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)儲(chǔ)存 器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在 FIASH編程時(shí)，P0口作為原碼輸入 口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行效驗(yàn)時(shí)，P0 輸出原碼，此時(shí) P0外部必須被拉高。 P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的八位雙向 I/O 口，P1口緩沖器能接收 輸出 4TTL 門(mén)電流。P1口管腳寫(xiě)入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -28- 外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編程和 校驗(yàn)時(shí)，P1口八位地址接收。 P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 口緩沖器可接收，輸 出 4 個(gè) TTL 門(mén)電流，當(dāng) P2口被寫(xiě)“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸 入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉 緣故。P2口當(dāng)用于外部程序儲(chǔ)存器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器進(jìn)行存取時(shí)，P2口 輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地 址數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在 FLASH編 程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3口：P3口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O口，可接收輸出 4 個(gè)TTL 門(mén)電流。當(dāng) P3 口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作于上拉的緣故。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下所示： 口管腳被選功能 P3.0RXD（串行輸入口） P3.1TXD（串行輸出口） P3.2/INT0（外部中斷 0） P3.3/INT1（外部中斷 1） P3.4T0（即時(shí)器 0 外部輸入） P3.5T1（計(jì)時(shí)器1 外部輸入） 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -29- P3.6/WR（外部數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器寫(xiě)選通） P3.7/RD（外部數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電 平時(shí)間 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部?jī)?chǔ)存器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址 的地位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE 端以 不變的頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對(duì)輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然 而要注意的是：每當(dāng)作用外部數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時(shí)，ALE 只有在執(zhí)行 MOVX，MOVC 指令時(shí)ALE 才起作用。另外，該引腳被忽略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀 態(tài)ALE 禁止，置位無(wú)效。 /PSEN：外部程序儲(chǔ)存器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī) 器周期兩次/PSEN 有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN 信號(hào) 將不在出現(xiàn)。 /EA/VPP：當(dāng)/EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H- FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式 1 時(shí)，/EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng)/EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH 編程期間，此 引腳也用于施加 12V 編程電源(VPP)。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來(lái)自反向震動(dòng)器的輸出。 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -30- 2.68255A芯片的介紹芯片的介紹 Intel8086/8088 系列的可編程外設(shè)接口電路（ProgrammablePeripheralInterface)簡(jiǎn)稱(chēng) PPI，型號(hào)為 8255（改進(jìn)型為 8255A 及 8255A-5），具有 24 條輸入/輸出引腳、可編程的通 用并行輸入/輸出接口電路。它是一片使用單一+5V電源的40 腳雙列直插式大規(guī)模集成電 路。8255A 的通用性強(qiáng)，使用靈活，通過(guò)它 CPU 可直接與外設(shè)相連接。 2.6.1 芯片引腳芯片引腳 8255A 的引腳及其功能如圖2.13 所示; 圖2.13 2.6.28255A 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 2.14 所示 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -31- 圖2.14 2.6.38255A 與外部硬件相連時(shí)的狀態(tài)與外部硬件相連時(shí)的狀態(tài) 2.3.1 和外設(shè)相連的時(shí)的引腳狀態(tài) PA7PA0：A 口數(shù)據(jù)信號(hào)線，雙向，三態(tài)引腳； PB7PB0：B 口數(shù)據(jù)信號(hào)線，雙向，三態(tài)引腳； PC7PC0：C 口數(shù)據(jù)信號(hào)線，雙向，三態(tài)引腳； 工作狀態(tài)如圖 2.15 所示： 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -32- 圖2.15 2.3.2 面向系統(tǒng)總線和 CPU 相連的狀態(tài) RESET：復(fù)位信號(hào)，高電平有效。當(dāng) RESET 信號(hào)來(lái)到時(shí)，所有內(nèi)部寄存器都被清除， 同時(shí)3 個(gè)數(shù)據(jù)端口被自動(dòng)置 為輸入端口。 D7D0：它們是8255A 的數(shù)據(jù)線，和系統(tǒng)總線相連，用來(lái)傳送數(shù)據(jù)和控制字。 片選信號(hào)，低電平有效。即當(dāng)端為低電平時(shí)，8255A被選中。只有當(dāng)有效時(shí)，CPU 才 能對(duì)8255A 進(jìn)行讀 寫(xiě)操作。 ：讀信號(hào)，低電平有效。當(dāng)有效時(shí)，CPU 可以從8255A 中讀取數(shù)據(jù)。 ：寫(xiě)信號(hào)，低電平有效。當(dāng)有效時(shí)，CPU 可以往 8255A 中寫(xiě)入控制字或數(shù)據(jù)。 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -33- A1、A0：端口選擇信號(hào)。8255A 內(nèi)部有 3 個(gè)數(shù)據(jù)端口（I/O端口）和 1 個(gè)控制端口， 共4 個(gè)端口。通過(guò)地址線 A0A1 尋 址。規(guī)定當(dāng) A1、A0 為00 時(shí)，選中 A 端口；為 01 時(shí)， 選中B 端口； 為 10 時(shí)，選中 C 端口；為 11 時(shí)，選中控制口。 2.3.3 電源和地 Vcc ：5V 電源 如圖 f8255A 與鍵盤(pán)連接時(shí)的狀態(tài)： 2.6.4 芯片芯片8155A 的有關(guān)知識(shí)的有關(guān)知識(shí) 是一種多功能可編程序外圍擴(kuò)展芯片，它有三個(gè)可編程控制 I/O（端口 A,端口 B,端 口 C）,與 8255A 的區(qū)別在于 PC 口是六位，同時(shí)還有一個(gè)可編程 14 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 256B 的RAM.能方便的進(jìn)行 I/O 口和RAM 的擴(kuò)展綜上所訴在本設(shè)計(jì)選用 8255A. 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -34- 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -35- 三章三章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 3.1原理圖原理圖 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -36- a b c d e f g Dp COM a b c d e f g Dp COM a b c d e f g Dp COM Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 CLK CLR SASB Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 CLK CLR SASB Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 CLK CLR SASB JZGRET； JBCF0， WATI； SETBF0； LCALLDY10MS； SJMPKEY0； MOV50H,，A； MOVXA，DPTR； GRET:：RET TADC：MOV50H， #00H； MOVB，#00H； MOVR6，#04H； MOVDPTR,，#7FF8H； TTO：MOVXDPTR， A； JBINT0，$； MOVXA， DPTR； ADDA，50H； MOV50H，A； JNCTT1； INCB； TT1：DJNZR6，TT0； CLRC； XCHA,，B； RRCA； XCHA， B； RRCA； CLRC； XCHA,，B； RRCA； XCHA，B； RRCA； MOV50H，A； RET; DISP： MOVSCON， #00H； CLRES； SETBP1.3； MOVSBUF，30H； JNBTI，$； CLRTI； MOVSBUF，31H； JNBTI，$； CLRTI； 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -41- MOVSBUF，32H； JNBTI，$； CLRTI； CLRP1.3； RET； CONT：MOVA50H； CLRC SUBBA51H CJNEA， #60，ALARM； JCLLT0； SUBBA， #04H； JNCLT1； RET LT1：JNBP1.0，LT2； CLRP1.0 RET LT2：JNBP1.1，LT3； CLRP1.1 RET LT3：CLRP1.2 RET； LLT0： MOVA，51H； CLRC； SUBBA，50H； CJNEA，#04H，LLT1； LLT1： JNCLLT2； RET LLT2： JBP1.2，LLT3； SETBP1.2 RET LLT3： JBP1.1，LLT4； SETBP1.1 RET LLT4： SETBP1.0 RET ALARM：JNBP1.4； CLRP2.6； LCALLDY1S； CLRP1.4； RET； DY10MS：MOVR8，#20； DLP1：MOVR9，#250； DLP2：DJNZR9，DLP2； DJNZR8，DLP1； 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -42- RET； DY1S：MOVR3，#5； DYS0：MOVR4，#200； DYS1：MOVR5，#250； DYS2：DJNZR5，DYS2； DJNZR4，DYS1； DJNZR3，DYS0； RET； END. 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -43- 附件： AD 轉(zhuǎn)換器： 型號(hào)后綴引腳封裝 位數(shù)/通道 /TH AD7574JN24DIP8/1/- AD7820KN20DIP8/1/- AD7821KN20DIP8/1/- 電源 （V） 輸入信號(hào)范圍 （V） 采樣頻率 （KHz) 線性度（ Bits） 內(nèi)部電壓基 準(zhǔn) 50VREF607/8/No 50VREF7001No 50VREF10001No 接口方接口方 式式 說(shuō)明說(shuō)明零售價(jià)（元）零售價(jià)（元） P8 CMOS P 兼容， 位 ADC 88 P8 帶采樣保持 ADC （替換 MAX154） 98 P8 帶采樣保持 ADC （替換 MX7821KN） 108 傳感器的價(jià)位： 型號(hào)型號(hào)廠家廠家封裝封裝批號(hào)批號(hào)數(shù)量數(shù)量 DS18S20DALLAS-10+2000 日期日期價(jià)格價(jià)格備注備注 2010-8- 25 報(bào)價(jià)：7.5- 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -44- 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1張志良.單片機(jī)原理與控制技術(shù) 北京機(jī)械出版社，2005 2魏立峰.單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù) 北京大學(xué)出版社，2006 3張毅剛.新編MCS-51 單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2003 4江力.單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù) 清華大學(xué)出版社，2006 5來(lái)清民.傳感器與單片機(jī)接口及實(shí)例 北京航天航空大學(xué)出版社，2008 6王福瑞.單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)大全北京航空航天大學(xué)出版社，1998 7葉建波.EDA 技術(shù)-Protel99se&EWB5.0北京交通大學(xué)出版社，2005 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)綜合實(shí)踐論文 -45- 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 總總 結(jié)結(jié) 隨著畢業(yè)日子的到來(lái)，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。經(jīng)過(guò)幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于 完成了。想想這段難忘的歲月，從最初的茫然，到慢慢的進(jìn)入狀態(tài)，再到對(duì)思路逐漸的 清晰，整個(gè)寫(xiě)作過(guò)程難以用語(yǔ)言來(lái)表達(dá)。遇到困難，我會(huì)覺(jué)得無(wú)從下手，不知從何寫(xiě) 起；當(dāng)困難解決了，我會(huì)覺(jué)得豁然開(kāi)朗，思路打開(kāi)了；當(dāng)畢業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)一次次的修改 后，基本成形的時(shí)候，我覺(jué)得很有成就感。畢業(yè)設(shè)計(jì)的寫(xiě)作是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，需要不 斷的進(jìn)行精心的修改，不斷地去整理各方面的資料，不斷的想出新的創(chuàng)意，認(rèn)真總結(jié)。 歷經(jīng)了這么久的努力，緊張而又充實(shí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)終要落下帷幕。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的寫(xiě)作 的過(guò)程中，我擁有了無(wú)數(shù)難忘的感動(dòng)和收獲。 在沒(méi)有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通 過(guò)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種 檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)還 比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都 懂，有點(diǎn)眼高手低。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程