單片機(jī)串行通信發(fā)射機(jī)

1、單片機(jī)串行通信發(fā)射機(jī)    1 緒論我所做的單片機(jī)串行通信發(fā)射機(jī)主要在實驗室完成,參考有關(guān)的書籍和資料，個人完成電路的設(shè)計、焊接、檢查、調(diào)試，再根據(jù)自己的硬件和通信協(xié)議用匯編語言編寫發(fā)射和顯示程序，然后加電調(diào)試，最終達(dá)到準(zhǔn)確無誤的發(fā)射和顯示。在這過程中需要選擇適當(dāng)?shù)脑?，合理的電路圖扎實的焊接技術(shù)，基本的故障排除和糾正能力，會使用基本的儀器對硬件進(jìn)行調(diào)試，會熟練的運(yùn)用匯編語言編寫程序，會用相關(guān)的軟件對自己的程序進(jìn)行翻譯，并燒進(jìn)芯片中，要與對方接收機(jī)統(tǒng)一通信協(xié)議，要耐心的反復(fù)檢查、修改和調(diào)試，直到達(dá)到預(yù)期目的。單片機(jī)串行通信發(fā)射機(jī)采用串行工作方式，發(fā)射并顯

2、示兩位數(shù)字信息，既顯示00-99，使數(shù)據(jù)能夠在不同地方傳遞。硬件部分主要分兩大塊，由AT89C51和多個按鍵組成的控制模塊，包括時鐘電路、控制信號電路，時鐘采用6MHZ晶振和30pF的電容來組成內(nèi)部時鐘方式，控制信號用手動開關(guān)來控制，P1口來控制，P2、P3口產(chǎn)生信號并通過共陽極數(shù)碼管來顯示，軟件采用匯編語言來編寫，發(fā)射程序在通信協(xié)議一致的情況下完成數(shù)據(jù)的發(fā)射，同時顯示程序?qū)Πl(fā)射的數(shù)據(jù)加以顯示。畢業(yè)設(shè)計的目的是了解基本電路設(shè)計的流程，豐富自己的知識和理論，鞏固所學(xué)的知識，提高自己的動手能力和實驗?zāi)芰Γ瑥亩邆湟欢ǖ脑O(shè)計能力。我做得的畢業(yè)設(shè)計注重于對單片機(jī)串行發(fā)射的理論的理解，明白發(fā)射機(jī)的工作原

3、理，以便以后單片機(jī)領(lǐng)域的開發(fā)和研制打下基礎(chǔ)，提高自己的設(shè)計能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，豐富自己的知識理論，做到理論和實際結(jié)合。本課題的重要意義還在于能在進(jìn)一步層次了解單片機(jī)的工作原理，內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作狀態(tài)。理解單片機(jī)的接口技術(shù)，中斷技術(shù)，存儲方式，時鐘方式和控制方式，這樣才能更好的利用單片機(jī)來做有效的設(shè)計。我的畢業(yè)設(shè)計分為兩個部分，硬件部分和軟件部分。硬件部分介紹：單片機(jī)串行通信發(fā)射機(jī)電路的設(shè)計，單片機(jī)AT89C51的功能和其在電路的作用。介紹了AT89C51的管腳結(jié)構(gòu)和每個管腳的作用及各自的連接方法。AT89C51與MCS-51兼容，4K字節(jié)可編程閃爍存儲器，壽命：1000次可擦，數(shù)據(jù)保存10年，全靜

4、態(tài)工作：0HZ-24HZ，三級程序存儲器鎖定，128*8位內(nèi)部RAM，32跟可編程I/O線，兩個16位定時/計數(shù)器，5個中斷源，5個可編程串行通道，低功耗的閑置和掉電模式，片內(nèi)震蕩和時鐘電路，P0和 P1 可作為串行輸入口，P3口因為其管腳有特殊功能，可連接其他電路。例如P3.0RXD作為串行輸出口，其中時鐘電路采用內(nèi)時鐘工作方式，控制信號采用手動控制。數(shù)據(jù)的傳輸方式分為單工、半雙工、全雙工和多工工作方式；串行通信有兩種形式，異步和同步通信。介紹了串行串行口控制寄存器，電源管理寄存器PCON，中斷允許寄存器IE，還介紹了數(shù)碼顯示管的工作方式、組成，共陽極和共陰極數(shù)碼顯示管的電路組成，有動態(tài)和靜

5、態(tài)顯示兩種方式，說明了不同顯示方法與單片機(jī)的連接。再后來還介紹了硬件的焊接過程，及在焊接時遇到的問題和應(yīng)該注意的方面。硬件焊接好后的檢查電路、不裝芯片上電檢查及上電裝芯片檢查。軟件部分：在了解電路設(shè)計原理后，根據(jù)原理和目的畫出電路流程圖，列出數(shù)碼顯示的斷碼表，計算波特率，設(shè)置串行口，在與接受機(jī)設(shè)置相同的通信協(xié)議的基礎(chǔ)上編寫顯示和發(fā)射程序。編寫完程序還要進(jìn)行編譯，這就必須會使用編譯軟件。介紹了編譯軟件的使用和使用過程中遇到的問題，及在編譯后燒入芯片使用的軟件PLDA，后來的加電調(diào)試，及遇到的問題，在沒問題后與接受機(jī)連接，發(fā)射數(shù)據(jù)，直到對方準(zhǔn)確接收到。在軟件調(diào)試過程中將詳細(xì)介紹調(diào)試遇到的問題，例如

6、：通信協(xié)議是否相同，數(shù)碼管是否與芯片連接對應(yīng)，計數(shù)器是否開始計數(shù)等。我所設(shè)計的單片機(jī)串行接口現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到無線收發(fā)的階段，本文參考無線發(fā)射部分就是參考南華大學(xué)黃智偉、朱衛(wèi)華的單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用一文，該串行無線發(fā)射電路結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，可方便地在單片機(jī)與單片機(jī)之間，構(gòu)成一個點對點、一點對多點的無線串行數(shù)據(jù)傳輸通道。單片機(jī)無線串行接口電路由MICRF102單片發(fā)射器芯片、MICRF007單片接收器芯片組成，工作在300440 MHz ISM頻段；具有ASK調(diào)制和解調(diào)能力，抗干擾能力強(qiáng)，適合工業(yè)控制應(yīng)用；采用PLL頻率合成技術(shù)，頻率穩(wěn)定性好；接收靈敏度高達(dá) 96 dBm，最大發(fā)射功率達(dá)2.5

7、dBm；數(shù)據(jù)速率可達(dá)2 Kb/s；低工作電壓：4.755.5 V；功耗低，接收時電流3 mA，發(fā)射時電流7.75 mA，接收待機(jī)狀態(tài)僅為0.5A，發(fā)射待機(jī)狀態(tài)僅為1.0A；可用于單片機(jī)之間的串行數(shù)據(jù)無線傳輸，也可在單片機(jī)數(shù)據(jù)采集、遙測遙控等系統(tǒng)中應(yīng)用。    最后介紹了畢業(yè)設(shè)計做完后的結(jié)論以及自己的心得體會。    2 硬件2.1 硬件的基本組成：單片機(jī)89C51、6M晶震、30pF電容、22uf/10V電容、1K電阻、共陽極數(shù)碼顯示管、按鍵。2.2 電路圖 （見附錄A）2.3 硬件介紹2.3.1 單片機(jī)概述單片機(jī)

8、也被稱作"單片微型計算機(jī)"、"微控制器"、"嵌入式微控制器"。單片機(jī)一詞最初是源于"Single Chip Microcomputer",簡稱SCM。隨著SCM在技術(shù)上、體系結(jié)構(gòu)上不斷擴(kuò)展其控制功能，單片機(jī)已不能用"單片微型計算機(jī)"來表達(dá)其內(nèi)涵。國際上逐漸采用"MCU"(Micro Controller Unit)來代替，形成了單片機(jī)界公認(rèn)的、最終統(tǒng)一的名詞。為了與國際接軌，以后應(yīng)將中文"單片機(jī)"一詞和"MCU"唯一對應(yīng)解釋。在國內(nèi)因為

9、"單片機(jī)"一詞已約定俗成，故而可繼續(xù)沿用。2.3.1.1 單片機(jī)的發(fā)展歷史如果將8位單片機(jī)的推出作為起點，那么單片機(jī)的發(fā)展歷史大致可以分為以下幾個階段：第一階段（1976-1978）：單片機(jī)的探索階段。以Intel公司的MCS-48為代表。MCS-48的推出是在工控領(lǐng)域的探索，參與這一探索的公司還有Motorola、Zilog等。都取得了滿意的效果。這就是SCM的誕生年代，"單片機(jī)"一詞即由此而來。第二階段（1978-1982）：單片機(jī)的完善階段。Intel公司在MCS-48基礎(chǔ)上推出了完善的、典型的單片機(jī)系列MCS-51。它在以下幾個方面奠定了典型的通

10、用總線型單片機(jī)體系結(jié)構(gòu)。1.完善的外部總線。MCS-51設(shè)置了經(jīng)典的8位單片機(jī)的總線結(jié)構(gòu)，包括8位數(shù)據(jù)總線、16位地址總線、控制總線及具有多機(jī)通信功能的串行通信接口。2.CPU外圍功能單元的集中管理模式。3.體現(xiàn)工控特性的地址空間及位操作方式。4.指令系統(tǒng)趨于豐富和完善，并且增加了許多突出控制功能的指令。第三階段（1982-1990）：8位單片機(jī)的鞏固發(fā)展及16位單片機(jī)的推出階段，也是單片機(jī)向微控制器發(fā)展的階段。Intel公司推出的MCS-96系列單片機(jī)，將一些用于測控系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、程序運(yùn)行監(jiān)視器、脈寬調(diào)制器等納入片中，體現(xiàn)了單片機(jī)的微控制器特征。第四階段（1990-）：微控制器的全面發(fā)展

11、階段。隨著單片機(jī)在各個領(lǐng)域全面、深入地發(fā)展和應(yīng)用，出現(xiàn)了高速、大尋址范圍、強(qiáng)運(yùn)算能力的8位/16位/32位通用型單片機(jī)，以及小型廉價的專用型單片機(jī)。2.3.1.2 單片機(jī)的發(fā)展趨勢目前，單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，今后單片機(jī)的發(fā)展趨勢將是進(jìn)一步向著CMOS化、低功耗化、低電壓化、低噪聲與高可靠性、大容量化、高性能化、小容量、低價格化、外圍電路內(nèi)裝化和串行擴(kuò)展技術(shù)。隨著半導(dǎo)體集成工藝的不斷發(fā)展，單片機(jī)的集成度將更高、體積將更小和功能將更強(qiáng)。2.3.1.3 單片機(jī)的特點單片機(jī)主要有如下特點：1.有優(yōu)異的性能價格比。2.集成度高、體積小、有很高的可靠性。單片機(jī)把各功能部件集成在一塊芯片上，內(nèi)

12、部采用總線結(jié)構(gòu)，減少了各芯片之間的連線，大大提高了單片機(jī)的可靠性和抗干擾能力。另外，其體積小，對于強(qiáng)磁場環(huán)境易于采取屏蔽措施，適合在惡劣環(huán)境    下工作。3.制功能強(qiáng)。為了滿足工業(yè)控制的要求，一般單片機(jī)的指令系統(tǒng)中均有極豐富的轉(zhuǎn)移指令、I/O口的邏輯操作以及位處理功能。單片機(jī)的邏輯控制功能及運(yùn)行速度均高于同一檔次的微機(jī)。4.低功耗、低電壓，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品。5.外部總線增加了I2C（Inter-Integrated Circuit）及SPI(Serial Peripheral Interface)等串行總線方式，進(jìn)一步縮小了體積，簡化了結(jié)構(gòu)。6.單片

13、機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展和系統(tǒng)配置較典型、規(guī)范，容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。2.3.1.4 單片機(jī)的應(yīng)用由于單片機(jī)具有顯著的優(yōu)點，它已成為科技領(lǐng)域的有力工具，人類生活的得力助手。它的應(yīng)用遍及各個領(lǐng)域，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1.單片機(jī)在智能儀表中的應(yīng)用2.單片機(jī)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用3.單片機(jī)在實時控制中的應(yīng)用4.單片機(jī)在分布式多機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用5.單片機(jī)在人類生活中的應(yīng)用單片機(jī)已成為計算機(jī)發(fā)展和應(yīng)用的一個重要方面，另一方面，單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計思想和設(shè)計方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能通過單片機(jī)來實現(xiàn)了。這種用軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為

14、微控制技術(shù)，是對傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。A：由單片機(jī)組成控制器的結(jié)構(gòu)和特點： 單片微型計算機(jī)是微型計算機(jī)發(fā)展中的一個重要分支，是把構(gòu)成一臺微型計算機(jī)的主要部件如中央處理器(CPU)、存儲器(RAM/ROM)和各種功能I/O接口集成在一塊芯片上的單芯片微型計算機(jī)(Single Chip Micro Computer),簡稱單片機(jī).由于它的結(jié)構(gòu)與指令功能都是按工業(yè)控制要求設(shè)計的,且近年來單片機(jī)著力擴(kuò)展了各種控制功能如A/D、PWM等,因此我們更多時候稱其為一個單片形態(tài)的微控制器(Single Chip Micro Controller),或直接稱其為微控制器(Micro Controller)。B

15、：用單片機(jī)組成的微機(jī)控制系統(tǒng)具有以下特點:1.受集成度限制,片內(nèi)存儲器容量較小,一般片內(nèi)ROM小于4-8K字節(jié),片內(nèi)RAM小于256字節(jié);但可在外部進(jìn)行擴(kuò)展,如MCS-51系列單片機(jī)的片外可擦可編程只讀存儲器(EPROM)、靜態(tài)隨機(jī)存儲器(SRAM)可分別擴(kuò)展至64K字節(jié)。2.可靠性高。單片機(jī)芯片本身是按工業(yè)控制環(huán)境要求設(shè)計的,其抗工業(yè)噪聲的能力優(yōu)于一般通用CPU;程序指令及其常數(shù)、表格固化在ROM中不易破壞;常用信號通道均在一個芯片內(nèi),故可靠性高。3.易擴(kuò)展。片內(nèi)具有計算機(jī)正常運(yùn)行所必須的部件,芯片外部有許多供擴(kuò)展用的總線及并行、串行輸入/輸出端口,很容易構(gòu)成各種規(guī)模的微機(jī)控制系統(tǒng)。4.控制

16、功能強(qiáng)。為了滿足工業(yè)控制要求,單片機(jī)的指令系統(tǒng)中有極豐富的條件分支轉(zhuǎn)移指令、I/O口的邏輯操作以及位處理功能。一般來說,單片機(jī)的邏輯控制功能及運(yùn)行速度均高于同一檔次的微處理器。5.一般的單片機(jī)內(nèi)無監(jiān)控程序或系統(tǒng)管理軟件,軟件開發(fā)工作量大。但近年來已開始出現(xiàn)了片內(nèi)固化有BASIC解釋程序及FROTH操作系統(tǒng)的單片機(jī),使單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)提高了一個新水平。此外,單片機(jī)成本低、集成度高、控制功能多,可靈活地組裝成各種智能控制裝置,并能有針對性設(shè)計成專用系統(tǒng),解決從簡單到復(fù)雜的各種需要,實現(xiàn)最佳的性價比。特別是單片機(jī)與傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品相結(jié)合,使原有機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)簡化、控制智能化。如數(shù)控機(jī)床就是典型實例。近年

17、來,單片機(jī)發(fā)展極快,其產(chǎn)量占微機(jī)產(chǎn)量的70%以上。目前，至少有50個系列400余種機(jī)型，性能和結(jié)構(gòu)各不相同,INTEL、MOTOROLA、ZILCG等公司都有系列單片微型計算機(jī)。國內(nèi)普及的幾乎都是INTEL公司的產(chǎn)品。2.3.2 AT89C51單片機(jī)簡介AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能的CMOS8位單片機(jī)片內(nèi)4Kbytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（PEROM）和128bytes的隨機(jī)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元，功能強(qiáng)大。AT89C51單片機(jī)可

18、為你提供許多高性價的應(yīng)用場合，可靈活的應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。    AT89C51圖2.1 單片機(jī)AT89C51主要性能參數(shù)：·與MCS-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)的全兼容    ·4k字節(jié)可重擦寫Flash閃速存儲器·1000次可擦寫周期·全靜態(tài)操作：0Hz-24MHz·三級加密程序存儲器·128×8字節(jié)內(nèi)部RAM ·32個可編程I/O口線·2個16位定時/計數(shù)器·6個中斷源·可編程串行UART通道·低功耗

19、空閑和掉電模式 2.3.2.1 AT89C51功能特性描述：AT89C51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k字節(jié)Flash閃速存儲器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32個I/O口線，兩個16位定時/計數(shù)器，一個5向量中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)震蕩器及時鐘電路。同時，AT89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件的可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時/計數(shù)器，竄行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但震蕩器停止工作并禁止所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位。（1） AT89C51引腳功能說明：·Vcc：電源電壓·GND：地·P

20、0口：PO口是一組8位漏極開路行雙向I/O口，也既地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口?？勺鳛檩敵隹谑褂脮r，每位可吸收電流的方式驅(qū)動8個TTL邏輯電路，對端口寫"1"可作為高阻抗輸入輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)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。在Flash編程時，PO口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求接上拉電阻。·P1口：P1口是一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸入緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫"1"，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸出口

21、。作輸入口時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時輸出一個電流（I）。Flash編程和程序校驗期間，P1口接收8位地址。·P2口：P2口是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸入緩沖極可以驅(qū)動（輸入或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口"1"，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時和作為輸出口，作輸出口時，因為存在內(nèi)部上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。在訪問外部存儲器或1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)。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行MOVXRI指令）時，P2口線的內(nèi)

22、容（也既特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中R2寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不改變。Flash編程或校驗時，P2亦接收高地址和其他控制信號。·P3口：P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸入緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對P3口寫入"1"時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸出端口。作輸出端口時，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流。P3口除可作為一般的I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表2.1所示：P3口還接收一些用于Flas 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號    圖2.2

23、AT89C51方框圖·RST：復(fù)位輸出。當(dāng)震蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機(jī)器周期以上高電平使機(jī)器復(fù)位。 ·ALE/ 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)，即使不訪問外部字節(jié)，ALE仍時鐘震蕩頻率的1/6輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘脈沖或用于定時目的。要注意的是：每次訪問外部存儲器時將跳過一個ALE脈沖。對Flash存儲器編程期間，該引腳還要輸入編程脈沖（ ）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令可激活。此外，此

24、引腳會被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時，應(yīng)該置ALE無效。· ：程序存入允許（ ）輸出的是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng)表2.1 AT89C51端口    AT89C51由外部程序取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機(jī)器周期兩次 有效，既輸出兩個脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，這兩次有效的 信號不出現(xiàn)。·EA/VPP：外部訪問允許。欲使CPU僅訪問外部程序存儲器（地址為0000H-FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。要注意的是：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

25、源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V的編程電壓Vpp。·XTAL1：震蕩器反向放大器及內(nèi)部時鐘的輸入端。·XAAL2：震蕩器反向放大器的輸出端。·時鐘震蕩器：AT89C51中有一個構(gòu)成內(nèi)部震蕩器的高增益反向放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個放大器與作為反饋元件的片外石英或陶瓷震蕩器一起構(gòu)成自激震蕩器震蕩電路如圖。外接石英晶體（或陶瓷震蕩器）及電容C1、C2接在放大器的震蕩回路中構(gòu)成并聯(lián)震蕩電路。對外接電容C1、C2雖然沒有非常嚴(yán)格的要求，但電容的大小會輕微影響震蕩頻率的高低、震蕩工作的穩(wěn)定性、起震的難易程序及溫度穩(wěn)定性，如果

26、使用石英晶體，推薦使用30pF±10pF，而如果使用陶瓷諧振器建議選擇40pF±10pF。用戶還可以采用外部時鐘，采用外部時鐘如圖所示。在這種情況下，外部時鐘脈沖接到XTAL1端，既內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2懸空。        圖2.3 內(nèi)部震蕩電路    圖2.4 外部震蕩電路由于外部時鐘信號是通過一個2分頻的觸發(fā)器后作為內(nèi)部時鐘信號的所以外部 表2.2 AT89C51寄存器寄存器 內(nèi)容 寄存器 內(nèi)容PC 0000H TMOD 00HACC 0

27、0H TCOM 00HB 00H TH0 00HPSW 00H TLO 00HSP 07H TH1 00H0DPTR 0000H TH1 00HP1-P3 0FFH SCON 00HIP xxx00000 SBUF 不定IE 0xxx00000 PCON 0xxx00000時鐘的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)的時間和最大低電平持續(xù)的時間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。·Flash閃速存儲器的編程：AT89C51單片機(jī)內(nèi)部有4K字節(jié)的Flash PEROM，這個Flash存儲存儲陣列出廠時已處于擦除狀態(tài)（既所有存儲單元的內(nèi)容均為FFH），用戶隨時可對其進(jìn)行編程。程序接收高電壓（+12V

28、）或低電壓（Vcc）的允許編程信號。低電壓編程模式，適用與用戶在線編程系統(tǒng)。而高電平模式可與通用EPROM編程程序兼容。·編程方法：編程前需設(shè)置好地址、數(shù)據(jù)及控制信號，編程單元的地址就、加在P1口和P2口的P2.0-P2.3（11位地址范圍為0000H-0FFFH），數(shù)據(jù)從P0口輸入，引腳P2.6、P2.7和P3.6、P3.7的電平設(shè)置見表。PSEN為低電平，RST保持高電平，EA/Vp 引腳是編程電源的輸入端，按要求加上編程電壓，ALE/PROG引腳輸入編程脈沖（負(fù)脈沖）編程時可采用4-20MHz的時鐘震蕩器AT89C51的編程方法如下：1.0 在地址線上加上要編程單元的地址信號。

29、1.在數(shù)據(jù)線上加上要寫入的數(shù)據(jù)字節(jié)。2.激活相應(yīng)的控制信號。3.在高電壓編程時，將EA/Vpp端加上+1V編程電壓。4.每對Flash存儲陣列寫入一個字節(jié)，加上一個ALE/PROG編程脈沖。（2） AT89C51控制信號RST/VPD（9腳）復(fù)位信號時鐘電路工作后，在引腳上出現(xiàn)兩個機(jī)器周期的高電平，芯片內(nèi)部進(jìn)行初始復(fù)位，復(fù)位后片內(nèi)存儲器的狀態(tài)如表所示，P1-P3口輸出高電平，初始值07H寫入堆棧指針SP、清0程序計數(shù)器PC和其余特殊功能寄存器，但始終不影響片內(nèi)RAM狀態(tài)，只要該引腳保持高電平，89C51將循環(huán)復(fù)位，RAT/VPD從高電平到低電平單片機(jī)將從0號單元開始執(zhí)行程序，另外該引腳還具有復(fù)

30、用功能，只要將VPD接+5V備用電源，一旦Vcc電位突然降低或斷電，能保護(hù)片內(nèi)RAM中的信息不丟失，恢復(fù)電后能正常工作。AT89C81通常采用上電自動復(fù)位和開關(guān)手動復(fù)位，我們采用的是手動復(fù)位開關(guān)如圖所示：    圖3.4 手動開關(guān)手動開關(guān)未按下之前，電容正極處于家電狀態(tài)，當(dāng)按鍵按下去后，VCC與GND導(dǎo)通，電容放電，從而實現(xiàn)放電。2.4 單片機(jī)的串行接口MCS-51單片機(jī)內(nèi)部有一個 全雙工的串行接收和發(fā)射緩沖器（SBUFF），這兩個在物理上獨立的接收發(fā)射器，即可以接收也可以發(fā)射數(shù)據(jù)，但接收緩沖器只可以讀出不能寫入，而發(fā)送緩沖器只能寫入不能讀出，它們的地址

31、是99H。這個通信口即可以用于網(wǎng)絡(luò)通信，亦可以實現(xiàn)串行異步通信，還可以構(gòu)成同步移位寄存器使用。如果在串行口的輸入輸出引腳上加上電平轉(zhuǎn)換器，就可以方便的構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)的RS-232接口。下面我們分別介紹。2.4.1 基本概念數(shù)據(jù)通信的傳輸方式：常用于數(shù)據(jù)通信的傳輸方式有單工、半雙工、全雙工和工方式。A 單工方式：數(shù)據(jù)僅按一個固定的方向傳送。因為這種傳輸方式的用途有限，常用于串行口的打印數(shù)據(jù)傳輸與簡單系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)采集。B 雙工方式：數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)雙向傳送，但不能同時進(jìn)行，實際的應(yīng)用采用某種協(xié)議實現(xiàn)收發(fā)開關(guān)轉(zhuǎn)換。C 全雙工方式：允許雙方同時進(jìn)行數(shù)據(jù)雙向傳送，但一般全雙工電路的線路和設(shè)備比較復(fù)雜。D 多工方式

32、：以上三種傳輸方式都是同一線路傳輸一種頻率信號，為了充分的利用線路資源，可通過使用多路復(fù)用器或多路集線器，采用頻分、時分、或碼分復(fù)用技術(shù)，即可實現(xiàn)在同一線路上資源共享功能，我們稱之為多工傳輸方式。串行通信的兩種通信形式A. 異步通信    在這種通信方式中，接收器和發(fā)射器有各自的時鐘，他們的工作是非同步的，異步通信用一幀來表示一個字符，其內(nèi)容如下：一個起始位，緊接著是若干個數(shù)據(jù)位，圖 是傳輸45H的數(shù)據(jù)格式。B.同步通信    同步通信格式中，發(fā)送器和接收器由同一個時鐘源控制，為了克服在異步傳輸中，每傳輸一幀字符都

33、必須加上起始位和停止位，占用了傳輸時間，在要求傳送的數(shù)據(jù)量較大的C. 串行數(shù)據(jù)通信的傳輸速率：    串行數(shù)據(jù)傳輸率有兩個概念，既美秒傳送的位數(shù)bps(Bit per second)和美秒符號數(shù)-波特率（Band rate）,在具有調(diào)治解調(diào)器的通信中，波特率與調(diào)治速率有關(guān)。2.4.2 MCS-51的串行和控制寄存器2.4.2.1 串行口和控制寄存器MCS-51單片機(jī)串行口專用寄存器結(jié)構(gòu)如圖所示。SBUF為串行口的收發(fā)緩沖器，它是一個可尋址的專用寄存器，其中包含了接收器和發(fā)射器寄存器，可以實現(xiàn)全雙工通信。但這兩個寄存器具有同一地址（99H）。MCS-51的

34、串行數(shù)據(jù)傳輸很簡單，只要向緩沖器寫入數(shù)據(jù)就可發(fā)送數(shù)據(jù)。而從接收緩沖器讀出數(shù)據(jù)既可接收數(shù)據(jù)。此外，接收緩沖器前還加上一級輸入移位寄存器，MCS-51這種結(jié)構(gòu)的目的在于接收數(shù)據(jù)時避免發(fā)生重疊現(xiàn)象，文獻(xiàn)稱這種結(jié)構(gòu)為雙緩沖結(jié)構(gòu)。而發(fā)送數(shù)據(jù)就不需要這樣設(shè)計，因為發(fā)送時，CPU是主動的，不可能出現(xiàn)這種情況。A：串行通信寄存器在上一節(jié)我們已經(jīng)分析了SCON控制寄存器，它是一個可尋址的專用寄存器，用于串行數(shù)據(jù)通信的控制，單元地址是98H，其結(jié)構(gòu)格式如下：表2.3 SCON寄存器結(jié)構(gòu)表1 寄存器SCON結(jié)構(gòu)SCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0    S

35、M0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI位地址 9FH 9EH 8DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H下面我們對個控制位功能介紹如下：（1）SM0、SM1：串行口工作方式控制位    SMO    SM1    工作方式    功能說明    0    0    方式0  &

36、#160; 移位寄存器方式（用于I/O擴(kuò)展）     0    1    方式1    8位UART，波特率可變（T1溢出率/ n）    1    0    方式2    9 位UART，波特率為fosc/64或fosc/321   &#

37、160;1    方式3    9位UART，波特率可變（T1溢出率/ n） （2）SM2：多機(jī)通信控制位多機(jī)通信是工作方式2和方式3，SM2位主要用于方式2和方式3。接收狀態(tài)，當(dāng)串行口工作方式2或3，以及SM2=1時，只有當(dāng)接收到第9位數(shù)據(jù)（RB8）為1時，才把接收的前8位數(shù)據(jù)送入SBUF，且置位RI發(fā)出中斷申請，否則會將收到的數(shù)據(jù)放棄。當(dāng)SM2=0時，只有在接收到有效停止位時才啟動RI，若沒接收到有效停止位，則RI清"0"。在方式0中SM2應(yīng)該為"0"。REN：允許接收控

38、制位。由軟件置"1"時，允許接收；軟件置"0"時，不許接收。TB8：在方式3和方式3中要發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)，需要時用軟件置位和清零。TB8：在方式2和方式3中是接收到的第9位數(shù)據(jù)。在方式1時，如SM2=0，RB8接收到的停止位。在方式0中，不使用RB8。TI：發(fā)送中斷標(biāo)志。由硬件在方式0發(fā)送完第8位時置"1"，或在其它方式中串行發(fā)送停止位的開始時置"1"。必須由軟件清"0"。RI：接收中斷標(biāo)志。由硬件在方式0串行發(fā)射第8位結(jié)束時置"1"B:特殊功能寄存器PCONPCON：主要是

39、是CHMOS型單片機(jī)的電源控制而設(shè)置的專用寄存器，單元地址為87H其機(jī)構(gòu)格式如下表：表3.4 特殊功能寄存器PCON    PCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0位符號 SMOD    GF1 GF0 PD IDL在CHMOS型單片機(jī)中，除SMOD位外其它位均為虛設(shè)的，SMOD是串行波特率倍增位，當(dāng)SMOD=1時串行口波特率加倍，系統(tǒng)復(fù)位默認(rèn)為SMOD=0。C：中斷允許寄存器IE中斷允許寄存器這里重述一下對串行口有影響的位ES。ES為串行中斷允許控制位，ES=1允許串行中斷，ES=0，禁止串行中斷

40、。2.4.2.2 串行口工作方式串行口具有4種工作方式，我從應(yīng)用和畢業(yè)設(shè)計的角度，重點討論方式1發(fā)送。串行口定義為方式1時傳送1幀數(shù)據(jù)為10位，其中1位起始地址、8位數(shù)據(jù)位（先低位后高位）、1位停止位方式1的波特率可變，波特率= (T1的溢出率)表2.5 中斷允許寄存器符號 EA ES ET1 EX1 ETO EX0位地址 AFH AEH ADH ACH ABH AAH A8H A8H2.5 數(shù)碼顯示管要用單片機(jī)構(gòu)成發(fā)射機(jī)，就需要一個人機(jī)界面。常采用的方式是LED數(shù)碼管顯示測試結(jié)果，用一個小鍵盤執(zhí)行某些功能，如請零、預(yù)置值、改變測量范圍等等。    LE

41、D顯示器的工作原理LED顯示是用發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件，也可稱為數(shù)碼管，其外形結(jié)構(gòu)如圖所示，由圖可見它由8個發(fā)光二極管構(gòu)成，通過不同的組合可用來顯示09、AF及小數(shù)點。    圖3.1 "8"字型數(shù)碼管LED顯示器分為共陰極和共陽極，共陰極是將8個發(fā)光二極管陰極連接在一起作為公共端，而共陽極是將8個發(fā)光二極管的陽極連接在一起作為公共端。我們這次就是采用的共陽極LED，所以這里要介紹共陽極數(shù)碼管。如圖所示，LED顯示器有靜態(tài)和動態(tài)顯示兩種方式，靜態(tài)顯示是將共陰極聯(lián)到一起接地，每位的顯示段（a-dp）分別與一個8位的鎖存器輸出相連。

42、由于顯示的各位可以相互獨立，各位可以互相顯示，只要在該位的段選線上保持段選碼電平，該位就能保持相應(yīng)的顯示字符。并且由于各位由一個8位鎖存器控制段選線，故在同一時間內(nèi)每一位顯示的字符可以不同， 表3.1 段碼與字型的關(guān)系段碼 D7DP D6g D5f D4e D3d D2c D2b D0a 字形3FH 0 0 1 1 1 1 1 1 006H 0 0 0 0 0 0 1 0 15BH 0 1 0 1 1 0 1 1 24FH 0 1 0 0 1 1 1 1 366H 0 1 1 0 0 1 1 0 46DH 0 1 1 0 1 1 0 1 57DH 0 1 1 1 1 1 0 1 607H 0

43、0 0 0 0 1 1 1 77FH 0 1 1 1 1 1 1 1 86FH 0 1 1 0 1 1 1 1 977H 0 1 1 1 0 1 1 1 a7CH 0 1 1 1 0 1 1 1 b39H 0 0 1 1 1 0 0 1 c5EH 0 1 0 1 1 1 1 0 d79H 0 1 1 1 1 0 0 1 e71H 0 1 1 1 0 0 0 0 f這種方式占用鎖存器較多。動態(tài)顯示是將所有位的段選線相應(yīng)的并聯(lián)在一起，由一個8位的I/O口控制，形成段選線的多路復(fù)用。而各位的陰極分別由相應(yīng)的I/O口控制，實現(xiàn)各位的分時選通。要LED能夠顯示相應(yīng)的字符，就必須采用動態(tài)掃描方式，只要每位

44、顯示的時間足夠短，則可造成多位同時顯示的假象，達(dá)成顯示的目的。在數(shù)字電路中常常要把數(shù)據(jù)或運(yùn)算結(jié)果通過半導(dǎo)體數(shù)碼管、液晶數(shù)碼和熒光數(shù)碼管，用十進(jìn)制數(shù)顯示出來。發(fā)光二極管的工作電壓為1.5-3.0伏，工作電流為己毫安到幾十毫安，壽命很長。半導(dǎo)體數(shù)碼管將十位數(shù)分成七個字段，每段為一個發(fā)光二極管，其字形結(jié)構(gòu)如圖所示，選擇不同的字段發(fā)光，可顯示出不同的字型。例如：當(dāng)a,b,c,d,e,f,g七個字段同時亮?xí)r，顯示8,b、c 段亮?xí)r，顯示出。共陽極：把發(fā)光二極管的陽極連在一起構(gòu)成共陽極。使用時公共端接Vcc，當(dāng)某陽極為低電平時，該發(fā)光二極管就導(dǎo)通發(fā)光。輸出一個段碼就可以控制LED顯示器的字型，表 給出了段

45、碼與字型的關(guān)系，假定a、b、c、d、e、f、g、DP分別對應(yīng)D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7。2.6 硬件的焊接及調(diào)試過程硬件的焊接是畢業(yè)設(shè)計中重要的環(huán)節(jié)，用的工具很簡單：電烙鐵、焊絲和鑷子。因為我們選用的是實驗板，所以要用導(dǎo)線把各個元器件連接起來，這就要有一定的技術(shù)基礎(chǔ)，幸好這個在我們以前的電娤實習(xí)中已經(jīng)掌握。焊接要細(xì)心，還要有耐心。焊接前要對照電路圖對元器件有一個合理的布局，那樣的話就會使電路簡潔明朗，而且不易出錯，即使出錯也容易檢查。下面就來介紹元器件的焊接方法和過程。2.6.1 硬件的焊接2.6.1.1 底座的焊接我的電路板有兩個底座，一個是單片機(jī)AT89C51的，另一個

46、是數(shù)碼顯示管的。我們用的是40腳的雙排直插式的，在焊接時，要先把底座插到電路板上再進(jìn)行焊接，底座各腳的焊點要小，以免各腳之間導(dǎo)通，還不能形成虛焊，虛焊會導(dǎo)致電路不通，底座要焊接牢固，不能和電路板距離太遠(yuǎn)，以免導(dǎo)致虛焊。底座還要放在公共線的兩邊，因為那兩條線是火線和地線。焊接好后要對照電路仔細(xì)檢查，再用萬用表檢測，看焊接是否良好。2.6.1.2 按鍵的焊接我的電路中用到了5個按鍵，一個復(fù)位鍵、一個發(fā)射鍵、兩個置數(shù)鍵，還有我自己加的一個計數(shù)控制鍵。我雖然做的是發(fā)射機(jī)，但只要對軟件進(jìn)行一些改動，也可以作為接收機(jī)，那時發(fā)射控制鍵就變成接收控制鍵了。我所用的按鍵是普通的斷開按鍵，有4個腳，兩邊各兩個，其

47、中每邊的兩個腳是導(dǎo)通的，在焊接的時候要特別注意，我就是不小心，把相連的兩個腳焊接當(dāng)成不連的腳用來作開關(guān)，結(jié)果按鍵按下后不起作用。所以在焊接前一定要用萬用表測出那兩個腳是導(dǎo)通的，焊接完后再檢測，看焊接是否良好。2.6.1.3 時鐘電路的焊接我們的電路中時鐘電路包括一個晶震，兩個電容。晶震是6M的，電容是普通電容，焊接前要刮腿，以免接觸不好。晶震和電容要盡量靠近芯片，這樣有利于時鐘電路的穩(wěn)定，減少干擾。焊接好后要用萬用表檢測。2.6.1.4 導(dǎo)線的焊接導(dǎo)線的焊接比較麻煩。因為導(dǎo)線比較多，就要先對導(dǎo)線進(jìn)行布局，找好于元器件相對的管腳，焊接前先要檢測導(dǎo)線是否導(dǎo)通。焊接完成后要檢測是不是連接良好。2.6

48、.1.5 電路板的檢測和故障排除電路板完成后要進(jìn)行全面檢測，包括以下幾個方面：2.6.1.6 火線和底線的檢測檢測單片機(jī)底座的Vcc（40腳）是否與火線相連，檢測數(shù)碼管的功用端是否與火線連接，手動復(fù)位開關(guān)是否連接上火線。地線檢查：其他按鍵接地是否良好，時鐘電路接地端的檢測，單片機(jī)GND端（20腳）是否接地。檢查完后再用萬用表檢查火線和地線是否導(dǎo)通。2.6.1.7 元器件之間的連接的檢查參照電路圖，用萬用表仔細(xì)檢查各個元器件連接是否良好，是否對應(yīng)。2.6.2 硬件的調(diào)試機(jī)器故障排除硬件的調(diào)試在上電后的工作是不是正常，主要包括不插單片機(jī)的調(diào)試和插上單片機(jī)的檢測。2.6.2.1 無單片機(jī)的調(diào)試無單片

49、機(jī)調(diào)試主要檢查電路工作是否正常，調(diào)試數(shù)碼管是否點亮，顯示數(shù)據(jù)是否正確，具體步驟如下：A：打開電源，將輸出電壓調(diào)到5伏，然后關(guān)閉電源。B：將電路板的火線與電源正極相連，地線與負(fù)極相連。C：打開電源，用萬用表檢測電路板是否有輸出電壓，如果有就是好的，沒有就要檢測是否有短路。D：電路檢查完后，關(guān)閉電源，用一根導(dǎo)線與電源負(fù)極相連，然后打開電源，用導(dǎo)線的另一端逐個與P0、P2口的管腳接觸，看數(shù)碼管顯示是否正確。調(diào)試過程中遇到的問題及解決辦法：（1）上電后，用導(dǎo)線一端接低電平，另一端逐一連接P0、P2管腳，數(shù)碼管顯示不正常，檢測后發(fā)現(xiàn)管腳有短路現(xiàn)象，將短路管腳重新焊接后，顯示正常。（2）反復(fù)調(diào)試幾次后，發(fā)

50、現(xiàn)電路不穩(wěn)定，有時沒反應(yīng)。仔細(xì)分析后，覺得是穩(wěn)壓管有問題，拆除后直接接5V電壓源，問題解決。2.6.2.2 有單片機(jī)的調(diào)試加上單片機(jī)，目的是看單片機(jī)能否正常工作，有效地控制顯示數(shù)據(jù)。編寫一個小程序，燒入芯片中加點調(diào)試。A：程序如下：ORG    0000HLJMP MAINORG    0030H MAIN：MOV    DPTR，#DDSSMOV A，#0MOVC A，A+DPTR MOV    P0,A   &#

51、160; MOV    P2，A    DDSS:DB 3FH，06H，5BH，4FH，66H    DB 6DH 7DH，07H，7FH，6FH    ENDB：將編好的程序進(jìn)行編譯，即將*.ASM文件轉(zhuǎn)化為*.BIN文件，然后燒入片子。程序的編譯和燒入將在以后介紹。C：把單片機(jī)AT89C51接入底座插入底座，加電，看各位顯示是不是正確。 D: 用復(fù)位鍵看顯示是否正確，如果穩(wěn)定，表示調(diào)試成功。調(diào)試過程中遇到的問題：上電后，用

52、示波器檢測30腳，發(fā)現(xiàn)沒有時鐘頻率輸出，仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn)30腳沒接高電平，重新焊接后，輸出漂亮的時鐘脈沖。    3 軟件的設(shè)計和調(diào)整過程軟件的設(shè)計是我畢業(yè)設(shè)計的另一個重要方面。它的好壞直接關(guān)系畢業(yè)設(shè)計的成功與否。我等軟件是用匯編完成的，需要能熟練的掌握匯編語言，還要熟悉AT89C51單片機(jī)。從程序流程圖、通信協(xié)議、波特率計算、編寫程序、編譯、和燒入軟件的操作，到最后的調(diào)試，是很復(fù)雜的。下面作詳細(xì)介紹：3.1 程序流程圖程序流程圖是編寫軟件的重要前提，它是在圖表上直觀的體現(xiàn)擬設(shè)計的目的及過程。也是編譯的重要依據(jù)，按照流程圖一步一步編寫程序，下面是我的流程圖;

53、    圖3.1 發(fā)射接口流程圖3.2 通信協(xié)議通信協(xié)議是發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間通信不可缺少的部分，包括下面幾方面的設(shè)置;3.2.1 串行口控制寄存器SCON的設(shè)置串行口控制寄存器的基本情況在前面已經(jīng)介紹，這里不再重復(fù)。根據(jù)我們所做的內(nèi)容，我們采用了串行工作方式1，REN設(shè)置為"1"（允許接收），綜上所述我們設(shè)SCON的初始值為50H，如下表所示：表3.1 串行口控制寄存器SM0 SM1 SM2 REN TB8 TB8 TI RI0 1 0 1 0 0 0 03.2.2 定時器的初始化設(shè)置在定時器為方式1時，方式字為：表3.2 定時計數(shù)器

54、的初始化CATE C/ M1 MO 0 0 1 0 T1        T0GATE：表示 不參與控制C/ ：選擇計數(shù)/時鐘方式M1MO：選定定時器1工作方式2所以定時器TMOD初始值為20H3.2.3 波特率計算晶震為6M，波特率為1.2K單片機(jī)工作方式為串行方式1，T1是方式2，所以1.2=1/16*XX=19.219.2=1/2*（256-Y）Y=217.6把十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)為D9，所以初始值為D9。3.2.4 發(fā)射程序（見附錄B）    我所做的程序?qū)崿F(xiàn)了畢業(yè)設(shè)

55、計的要求，并此基礎(chǔ)上加了一個自己編的小程序，它能夠在P1.3為低電平是開始從00-99計數(shù)。3.3 編譯軟件的使用和PLDA的使用    兩個軟件的作用是將源程序轉(zhuǎn)化為目標(biāo)文件，再把目標(biāo)文件燒到單片機(jī)AT89C51中，他們是這個過程中不可缺少的，在這里我們詳細(xì)介紹這兩個軟件的使用。3.3.1 編譯軟件的使用和編譯過程    編譯軟件的使用A: 編譯軟件的裝載：這個軟件不需要安裝，只要復(fù)制到機(jī)子里就行。B：雙擊快捷方式，進(jìn)入編輯界面，進(jìn)行下一步編輯（如圖）。    圖3.2 仿

56、真器使用界面C點擊文件，新建一個文件，將源程序輸入后保存（生成.ASM文件）。D. 選擇項目，點擊全部編譯，系統(tǒng)自動進(jìn)行編譯后彈出對話框，提示編譯中出現(xiàn)的問題，雙擊提示后系統(tǒng)會自動指出出問題的地方（生成.BIN文件）。E. 單擊仿真器，配置選擇芯片、通信端口和晶震頻率。F. 單擊執(zhí)行，系統(tǒng)輸出仿真信號。也可以選擇但不執(zhí)行，這樣可以看到每部執(zhí)行的情況。3.4 燒片燒片用的是PLDA軟件，它的使用方法如下：（1）先配置軟件，選擇MCU89C51。（2）導(dǎo)入預(yù)先編譯好的程序。（3）擦除芯片，然后燒制。燒片時應(yīng)注意的問題：（1）芯片的放置要真確，否則有可能造成芯片燒壞。（2）配置芯片時要注意選對芯片型

57、號，例如用AT89C51就要選：MCU AT89C51。（3）在燒片之前，應(yīng)該先擦除芯片，防止芯片內(nèi)原有遺留程序的影響。    4 單片機(jī)串行通信領(lǐng)域的擴(kuò)展我所做的發(fā)射機(jī)是有線接收的，得卻能完成數(shù)據(jù)在不同地方的傳遞，也完成了我們畢業(yè)設(shè)計的要求，但他受到了很多限制。不如距離太遠(yuǎn)，導(dǎo)線太長久匯有干擾而且有時還會很大，使得接收到的信號很弱，甚至接收不到。必須進(jìn)行無線發(fā)射、接收的方面的研究，由于畢業(yè)設(shè)計的時間有限，就沒能完成無線發(fā)射、接收的設(shè)計。現(xiàn)在就介紹一下無線發(fā)射的原理和電路。單片機(jī)無線串行接口電路由MICRF102單片發(fā)射器芯片，工作在300440 MHz

58、 ISM頻段；具有ASK調(diào)制和解調(diào)能力，抗干擾能力強(qiáng)，適合工業(yè)控制應(yīng)用；采用PLL頻率合成技術(shù)，頻率穩(wěn)定性好；接收靈敏度高達(dá) 96dBm，最大發(fā)射功率達(dá)2.5dBm；數(shù)據(jù)速率可達(dá)2Kb/s；低工作電壓：4.755.5V；功耗低，接收時電流3mA，發(fā)射時電流7.75mA，接收待機(jī)狀態(tài)僅為0.5A，發(fā)射待機(jī)狀態(tài)僅為1.0A；可用于單片機(jī)之間的串行數(shù)據(jù)無線傳輸，也可在單片機(jī)數(shù)據(jù)采集、遙測遙控等系統(tǒng)中應(yīng)用。4.1 無線發(fā)射電路組成及工作原理：    圖4.1 無線發(fā)射電路圖無線發(fā)射電路如圖4.1所示，電路以MICRF102為核心。MICRF102是Micrel公

59、司推出的一個單片UHF/ASK發(fā)射器，采用SOP(M)-8封裝，芯片內(nèi)包含有：由基準(zhǔn)振蕩器、相位檢波器、分頻器、帶通濾波器、壓控振蕩器構(gòu)成的合成器，發(fā)射偏置控制，RF功率放大器，天線調(diào)諧控制和變?nèi)荻O管等電路，是一個真正的"數(shù)據(jù)輸入無線輸出"的單片無線發(fā)射器件。UHF合成器產(chǎn)生載頻和正交信號輸出。輸入相位信號（I）用來驅(qū)動RF功率放大器。天線調(diào)諧正交信號（Q）用來比較天線信號相位。天線調(diào)諧控制部分檢測天線通道中發(fā)射信號的相位和控制變?nèi)荻O管的電容，以調(diào)諧天線，實現(xiàn)天線自動調(diào)諧。功率放大器輸出受發(fā)射偏置控制單元控制。ASK/OOK調(diào)制，提供低功耗模式，數(shù)據(jù)傳輸速率為20kb/

60、s。    使用中應(yīng)注意的問題是：（1）REFOSC（引腳4）是基準(zhǔn)振蕩端，連接晶振到地，或采用AC耦合方式輸入峰-峰值為0.5 V的時鐘脈沖。發(fā)射頻率是基準(zhǔn)振蕩器頻率的32倍：基準(zhǔn)振蕩頻率×32=發(fā)射頻率。如果使用外接時鐘信號，須采用AC耦合方式，輸入信號幅度峰-峰值為200500 mV。（2）MICRF102使用差分輸出去驅(qū)動天線負(fù)載。功率放大器輸出級包含有一個變?nèi)荻O管，它自動與天線的電感調(diào)諧，以保證諧振在發(fā)射頻率上。典型的PCB導(dǎo)線天線的電感與回路的尺寸、天線導(dǎo)線的寬度、PCB銅泊的厚度和接地板的位置有關(guān)。設(shè)計時一般選擇變?nèi)荻O管的電容

61、值為6.5pF。天線電感L由公式L=1/(42f2C)計算。（3）功率放大器的輸出功率與PC端（引腳1）上的電壓有關(guān)。正常工作時，該引腳端上的電壓被設(shè)置在0.20.4V之間。PC端上的電壓上升，輸出功率加大；但是，如果PC端上的電壓超過0.4V，功率放大器被限流，輸出功率不再增加。減少PC端的電壓可降低電源功率消耗，同時也會減少RF輸出功率。（4）STBY端（引腳5）是待機(jī)模式控制。接VDD為發(fā)射方式，接VSS為待機(jī)模式。（5）MICRF102芯片對電源紋波敏感，正確地電源旁路是必需的，一般使用4.7F、0.1F、100pF3個電容并聯(lián)在VDD和VSS之間。使用中應(yīng)注意的問題是： 在發(fā)射模式下

62、，通信速率最高為2 Kb/s；發(fā)送數(shù)據(jù)之前須將電路置于發(fā)射模式(MICRF102的第5腳STBY = 1)；接收模式轉(zhuǎn)換為發(fā)射模式的轉(zhuǎn)換時間至少5 ms；可以發(fā)送任意長度的數(shù)據(jù)；發(fā)送結(jié)束后應(yīng)將電路置于接收模式(MICRF007的第6腳SHUT = 0)；發(fā)射模式轉(zhuǎn)換為接收模式的轉(zhuǎn)換時間至少5 ms。 在待機(jī)模式（MICRF102的STBY=0，MICRF007的SHUT=1）下，電路不發(fā)射/接收數(shù)據(jù)。設(shè)計串行通信程序應(yīng)考慮：雙方通信的協(xié)議，有效數(shù)據(jù)識別標(biāo)志，數(shù)據(jù)的檢錯、糾錯和校驗。4.2 單片機(jī)串口接口 AT89C51（與MCS-51兼容）單片機(jī)的串行口在方式0工作狀態(tài)下，使用移位寄存器芯片可以擴(kuò)展多個8位并行I/O口。在LED點陣顯示屏應(yīng)用系統(tǒng)中，一般都采用數(shù)據(jù)同步移位輸出方式，并使用移位寄存器芯片（如74LS595）擴(kuò)展并行I/O口驅(qū)動LED點陣顯示。LED點陣顯示采用掃描方式，為不