用單片機實現(xiàn)溫度遠程顯示2

PAGEword文檔可自由復制編輯工程設計介紹用8051單片機實現(xiàn)的99秒馬表計時系統(tǒng)，系統(tǒng)充分利用了8051各種內部資源，使得整個系統(tǒng)的軟硬件設計相對簡化，易于實現(xiàn)。關鍵字：8051單片機馬表Abstract:Inthisarticle，akindof99sstopwatchsystemonbasisofthe8051Mictoconrtollerisintroduced.Thehardwaredesignandsoftwaredesignofthesystemaresimplifiedbymakinggooduseoftheinternalresourcesofthe8051Microcontroller.Itcaneasilyberealizedandhasbroadappliedfields.Keywords:8051Microcontrollerstopwatch實現(xiàn)功能系統(tǒng)從0開始計時，到99后再循環(huán)，觸動一次開關為開始計時信號，觸動第二次后暫停計時，觸動第三次后清零。二．設計概要該系統(tǒng)以8051單片機為主芯片，通過兩個LED數碼管顯示計時輸出的時間，通過開中斷實現(xiàn)按鍵的讀取。此外設有加電和手動復位功能，以便出現(xiàn)系統(tǒng)錯誤時進行復位。器件介紹1.8051單片機8051單片機內部結構

8051是MCS-51系列單片機的典型產品，

8051單片機包含中央處理器、程序存儲器(ROM)、數據存儲器(RAM)、定時/計數器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數據總線、地址總線和控制總線等三大總線，現(xiàn)在分別加以說明：·中央處理器：

中央處理器(CPU)是整個單片機的核心部件，是8位數據寬度的處理器，能處理8位二進制數據或代碼，CPU負責控制、指揮和調度整個單元系統(tǒng)協(xié)調的工作，完成運算和控制輸入輸出功能等操作。·數據存儲器(RAM)

8051內部有128個8位用戶數據存儲單元和128個專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數據，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數據，所以，用戶能使用的RAM只有128個，可存放讀寫的數據，運算的中間結果或用戶定義的字型表。 圖1·程序存儲器(ROM)：8051共有4096個8位掩膜ROM，用于存放用戶程序，原始數據或表格?！ざ〞r/計數器(ROM)：8051有兩個16位的可編程定時/計數器，以實現(xiàn)定時或計數產生中斷用于控制程序轉向。·并行輸入輸出(I/O)口：8051共有4組8位I/O口(P0、P1、P2或P3)，用于對外部數據的傳輸。·全雙工串行口：8051內置一個全雙工串行通信口，用于與其它設備間的串行數據傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當同步移位器使用。·中斷系統(tǒng)：8051具備較完善的中斷功能，有兩個外中斷、兩個定時/計數器中斷和一個串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級的優(yōu)先級別選擇。·時鐘電路：8051內置最高頻率達12MHz的時鐘電路，用于產生整個單片機運行的脈沖時序，但8051單片機需外置振蕩電容。單片機的結構有兩種類型，一種是程序存儲器和數據存儲器分開的形式，即哈佛(Harvard)結構，另一種是采用通用計算機廣泛使用的程序存儲器與數據存儲器合二為一的結構，即普林斯頓(Princeton)結構。INTEL的MCS-51系列單片機采用的是哈佛結構的形式，而后續(xù)產品16位的MCS-96系列單片機則采用普林斯頓結構。下圖是MCS-51系列單片機的內部結構示意圖2。圖28051的引腳說明：MCS-51系列單片機中的8031、8051及8751均采用40Pin封裝的雙列直接DIP結構，右圖是它們的引腳配置，40個引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時鐘線兩根，4組8位共32個I/O口，中斷口線與P3口線復用?，F(xiàn)在對這些引腳的功能加以說明：如圖3：Pin9:RESET/Vpd復位信號復用腳，當8051通電，時鐘電路開始工作，在RESET引腳上出現(xiàn)24個時鐘周期以上的高電平，系統(tǒng)即初始復位。初始化后，程序計數器PCP0-P3輸出口全部為高電平，堆棧指針寫入07H，其它專用寄存器被清“0”。RESET由高電平下降為低電平后，系統(tǒng)即從0000H地址開始執(zhí)行程序。然而，初始復位不改變RAM（包括工作寄存器R0-R7）的狀態(tài)，8051的初始態(tài)。8051單片機8051的復位方式可以是自動復位，也可以是手動復位，見下圖3。此外，RESET/Vpd還是一復用腳，Vcc掉電其間，此腳可接上備用電源，以保證單片機內部RAM的數據不丟失。 圖3·Pin30:ALE/當訪問外部程序器時，ALE(地址鎖存)的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。而訪問內部程序存儲器時，ALE端將有一個1/6時鐘頻率的正脈沖信號，這個信號可以用于識別單片機是否工作，也可以當作一個時鐘向外輸出。更有一個特點，當訪問外部程序存儲器，ALE會跳過一個脈沖。如果單片機是EPROM，在編程其間，將用于輸入編程脈沖?！in29:當訪問外部程序存儲器時，此腳輸出負脈沖選通信號，PC的16位地址數據將出現(xiàn)在P0和P2口上，外部程序存儲器則把指令數據放到P0口上，由CPU讀入并執(zhí)行?！in31:EA/Vpp程序存儲器的內外部選通線，8051和8751單片機，內置有4kB的程序存儲器，當EA為高電平并且程序地址小于4kB時，讀取內部程序存儲器指令數據，而超過4kB地址則讀取外部指令數據。如EA為低電平，則不管地址大小，一律讀取外部程序存儲器指令。顯然，對內部無程序存儲器的8031,EA端必須接地。在編程時，EA/Vpp腳還需加上21V的編程電壓。2．七段共陰LED數碼管七段共陰數碼管由七個發(fā)光二極管（LED）和一個小數位燈組成，LED由特殊的半導體材料砷化鎵、磷砷化鎵等組成。分段式顯示器（LED數碼管）由7條線段圍成8字型，每一段包含一個發(fā)光二極管，外加正電壓時二極管導通，通過不同的配合顯示出所要的數字。LED數碼管有共陽、共陰之分，如圖所示位共陰數碼管，其所有二極管的陰極共用一端，使用時，公共陰極接地，7個陽極a～g由對應的端口驅動，下表為分別顯示0～9時對應的輸入：共陰LED數碼管輸入顯示abcdefg11111100011000011101101211110013011001141011011510111116111000071111111811110119四．硬件電路總電路如下：總電路圖1．復位電路復位電路圖電路圖如上所示，采用上電或開關復位，原理是通過電容的充放電實現(xiàn)，當系統(tǒng)出現(xiàn)異常時，可以通過開關復位使其正常。2．時鐘電路時鐘電路圖如上圖所示，該電路采用12MHz晶振，用C2、C3增強抗干擾能力，選10pF～50pF之間的電容即可。由于該系統(tǒng)用的是12MHz的晶振，所以振蕩周期為1/12μS，一個振蕩脈沖為一個拍節(jié)，振蕩脈沖經過二分頻后就是單片機的時鐘信號，即一個時鐘信號包括兩個振蕩脈沖，每兩個振蕩周期就組成狀態(tài)周期，狀態(tài)周期是完成一種微機操作的周期。機器周期包括6個狀態(tài)周期，是指完成一種基本操作的周期，所以機器周期為1μS。3．數碼管接口電路數碼管接口電路如上圖所示：把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的P0.0－P0.7端口用8芯排線連接到數碼管1的a－dp端口上，要求：P0.0對應著a，P0.1對應著b，……，P0.7對應著dp；“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的P2.0－P2.7端口用8芯排線連接到數碼管2的a－h(huán)端口上，要求同上，共陰級接地。4．中斷輸入電路中斷輸入電路如上圖所示，系統(tǒng)采用從T0口讀取中斷形式，直接用開關與地相連，當開關閉合時，端口輸入為低電位。五．軟件系統(tǒng)主程序框圖T0中斷服務程序框圖匯編源程序主程序

TCNTAEQU30H初始化數據

TCNTBEQU31H

SECEQU32H

KEYCNTEQU33H

SP1BITP3.5中斷輸入位

ORG00H

LJMPSTART為復位做準備

ORG0BH

LJMPINT_T0

START:MOVKEYCNT,#00H

MOVSEC,#00H

MOVA,SEC

MOVB,#10被除數賦值

DIVAB除10后便于十進制輸出

MOVDPTR,#TABLE

MOVCA,@A+DPTR

MOVP0,A輸出十位

MOVA,B

MOVDPTR,#TABLE

MOVCA,@A+DPTR

MOVP2,A輸出個位

MOVTMOD,#02H設T0計數器為方式2工作方式

SETBET0允許t0中斷

SETBEA開中斷允許總控位

WT:JBSP1,WT

LCALLDELY10MS延時，防止干擾信號

JBSP1,WT延時后再次測輸入信號

INCKEYCNT

MOVA,KEYCNT

CJNEA,#01H,KN1是否觸發(fā)開始計時

SETBTR0啟動定時器T0

MOVTH0,#06H送初值

MOVTL0,#06H送重裝初值

MOVTCNTA,#00H

MOVTCNTB,#00H

LJMPDKN

KN1:CJNEA,#02H,KN2是否觸發(fā)暫停

CLRTR0關閉定時器T0

LJMPDKN

KN2:CJNEA,#03H,DKN是否觸發(fā)清零

清零程序段MOVSEC,#00H

MOVA,SEC

MOVB,#10

DIVAB

MOVDPTR,#TABLE

MOVCA,@A+DPTR

MOVP0,A

MOVA,B

MOVDPTR,#TABLE

MOVCA,@A+DPTR

MOVP2,A

MOVKEYCNT,#00H

DKN:JNBSP1,$

LJMPWT延時程序段

DELY10MS:

MOVR6,#20

D1:MOVR7,#248

DJNZR7,$

DJNZR6,D1

RET中斷服務程序

INT_T0:

INCTCNTA

MOVA,TCNTA

CJNEA,#100,NEXT判斷時間間隔是否達到0.1s

MOVTCNTA,#00H

INCTCNTB

MOVA,TCNTB

CJNEA,#4,NEXT

MOVTCNTB,#00H

INCSEC

MOVA,SEC

CJNEA,#100,DONE判斷計時是否達到100

MOVSEC,#00H

DONE:MOVA,SEC輸出顯示

MOVB,#10

DIVAB

MOVDPTR,#TABLE

MOVCA,@A+DPTR

MOVP0,A

MOVA,B

MOVDPTR,#TABLE

MOVCA,@A+DPTR

MOVP2,A

NEXT:RETI中斷返回輸出數字查表

TABLE:DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH

END

程序說明

1）主程序中T0初始化程序段如下：

SETBTR0啟動定時器T0

MOVTH0,#06H送初值

MOVTL0,#06H送重裝初值

其中初試值為6，且系統(tǒng)所用的的時12MHz的晶體振蕩，所以計算得計數脈沖為：（256-6）×12/12＝250μS，所以后面要用400（400×250＝100000μS＝0.1S）作為計數循環(huán)，以實現(xiàn)0.1秒的間隔。

2）DELY10MS的作用與算法

DELY10MS程序的加入主要是為了防