畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）單片機(jī)對(duì)作息時(shí)間的控制設(shè)計(jì)

1、第一章 緒 論1. 1 課題的提出及意義單片機(jī)作息時(shí)間控制實(shí)現(xiàn)了對(duì)時(shí)間控制的智能化，擺脫了傳統(tǒng)由人來控制時(shí)間的長(zhǎng)短的不便，實(shí)現(xiàn)代學(xué)校必不可少的設(shè)備。1. 2 設(shè)計(jì)的任務(wù)及要求1作息時(shí)間能控制電鈴2作息時(shí)間能啟動(dòng)和關(guān)閉放音機(jī)單片機(jī)作息時(shí)間控制的功能如下：l 使用4位七段顯示器來顯示現(xiàn)在的時(shí)間。l 顯示格式為“時(shí)分”l 由led閃動(dòng)來作秒計(jì)數(shù)表示l 具有4個(gè)按鍵來作功能設(shè)置，可以設(shè)置現(xiàn)在的時(shí)間及顯示定時(shí)設(shè)置時(shí)間l 一旦時(shí)間到則發(fā)出一陣聲響，同時(shí)繼電器啟動(dòng)，可以控制放音機(jī)開啟和關(guān)閉。第二章 總體方案設(shè)計(jì)2. 1 芯片比較2.1.1 單片機(jī)選型當(dāng)今單片機(jī)廠商琳瑯滿目，產(chǎn)品性能各異。常用的單片機(jī)有很多種

2、：intel8051系列、motorola和m68hc系列、atmel的at89系列、臺(tái)灣winbond(華邦)w78系列、荷蘭pilips的pcf80c51系列、microchip公司的pic系列、zilog的z86系列、atmel的at90s系列、韓國三星公司的ks57c系列4位單片機(jī)、臺(tái)灣義隆的em-78系列等。我們最終選用了atmel公司的at89c52單片機(jī)。at89c52是美國atmel公司生產(chǎn)的低電壓，高性能cmos8位單片機(jī)，片內(nèi)含8kbytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（perom）和256bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ram），器件采用atmel公司的高密度、非易失性存

3、儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn)mcs-51指令系統(tǒng)及8052產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用8位中央處理器（cpu）和flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大at89c52單片機(jī)適用于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合。2.1.2顯示器接口芯片的選擇led顯示器接口芯片的選擇常用的顯示器接口芯片有cd4511，cd4513，mc14499，8279，max7219，74hc164等，它們的功能有：1.cpu接受來自鍵盤的輸入數(shù)據(jù)，并作預(yù)處理；2.數(shù)據(jù)顯示的管理和數(shù)據(jù)顯示器的控制。cd4511是bcd鎖存，7段譯碼，驅(qū)動(dòng)器，但在顯示6和9時(shí)，顯示為b和q，不是很好看。cd4513是bcd鎖存，7段譯碼,驅(qū)動(dòng)器(消隱)，但現(xiàn)在市面上不好買

4、。mc14499為串行輸入bcd碼十進(jìn)制譯碼驅(qū)動(dòng)器，用它來構(gòu)成單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的顯示器接口，可以大大減少i/o口線的占用數(shù)量。但是，由片內(nèi)震蕩器經(jīng)過四分頻的信號(hào)，經(jīng)位譯碼后只能提供4個(gè)位控信號(hào)，使信號(hào)的采集受到限制；并且，mc19944的價(jià)格偏高，也不經(jīng)濟(jì)。同樣，8279為intel公司生產(chǎn)的通用鍵盤/顯示器接口芯片，其內(nèi)部設(shè)有16*8顯示數(shù)據(jù)ram，若采用8279管理鍵盤和顯示器，可以減少軟件程序，從而減輕主機(jī)的負(fù)擔(dān)，但我們同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，由于其功能比較強(qiáng)大，不可避免將會(huì)使外圍設(shè)備與操作過程復(fù)雜化，同時(shí)價(jià)格比較貴。對(duì)比一下max7219和74hc164其占用資源少，且不需復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)電路。但max7

5、219雖然比較好用，且一片能驅(qū)動(dòng)四個(gè)數(shù)碼管，但對(duì)于我們?cè)O(shè)計(jì)的系統(tǒng)來說，不需要很多數(shù)碼管，此外max7219相對(duì)74hc164的價(jià)格也比較貴，所以我們最終選用74hc164，下面對(duì)max7219作一下介紹。特點(diǎn)：(1) 采用3線串行接口傳送數(shù)據(jù)；(2) 內(nèi)部有8字節(jié)顯示靜態(tài)ram和6個(gè)特殊功能寄存器，相當(dāng)于14個(gè)字節(jié)的ram單元。它們是可尋址的，即可以有選擇的任意寫入；(3) 只需一個(gè)外部電阻即可調(diào)節(jié)led的段電流，并且允許程控方式led通電的占空比而可方便的調(diào)節(jié)led顯示的亮度，或用于模擬亮度顯示；(4) 可led顯示器的掃描個(gè)數(shù)；(5) 有不譯碼和b碼兩種顯示模式，這種選擇可做到位控，即各l

6、ed顯示器可以有不同的顯示方式：譯碼或不譯碼；(6) 含硬件動(dòng)態(tài)掃描顯示控制，可設(shè)置低功耗方式，可進(jìn)行圖條顯示。 引腳圖(如圖2-1) 圖2-1 說明：引腳名稱作用1din串行數(shù)據(jù)輸入。在clk上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被裝入內(nèi)部16位移位寄存器。2, 3, 58,10, 11dig0dig7八個(gè)數(shù)字驅(qū)動(dòng)器線路，來自共陰極顯示器的反向電流。max7219當(dāng)關(guān)閉的時(shí)候拉位輸出到v+. 當(dāng)關(guān)閉的時(shí)候max7221的位驅(qū)動(dòng)器是高阻抗?fàn)顟B(tài)。4, 9gnd地（兩個(gè)gnd引腳必須被連接在一起）12load 裝載數(shù)據(jù)輸入。串行數(shù)據(jù)的最后16位被鎖存在load的上升沿。cs 片選輸入。當(dāng)/cs是低電平時(shí)穿行數(shù)據(jù)被裝載到移

7、位寄存器中。在/cs上升沿時(shí)串行數(shù)據(jù)的最后16位被鎖存。13clk串行時(shí)鐘輸入。10mhz的最大比率。在clk上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)移到內(nèi)部移位寄存器。在clk下降沿時(shí)，數(shù)據(jù)從dout輸出。在max7221中只有/cs是低電平時(shí)clk輸入被激活。1417,2023segaseg g,dp七段驅(qū)動(dòng)和小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)電源電流顯示。在max7219中，當(dāng)段驅(qū)動(dòng)器被關(guān)閉，它就被接到地。當(dāng)關(guān)閉以后max7221的段驅(qū)動(dòng)器成高阻狀態(tài)。18iset通過一只電阻器(rset)連接vdd來設(shè)置最高段電流（查閱選擇rset電阻器部分）。19v+正供給電壓。連接到+5v。24dout串行數(shù)據(jù)輸出。進(jìn)入din的數(shù)據(jù)16.5個(gè)時(shí)

8、鐘周期以后在dout有效。這個(gè)引腳常被用來鏈接max7219/max7221，沒有高阻狀態(tài)。工作原理簡(jiǎn)介數(shù)據(jù)（含地址）接收max7219采用串行尋址方式，在傳送的串行數(shù)據(jù)中包含有ram的地址。按照時(shí)序的要求，單片機(jī)將16位二進(jìn)制數(shù)逐位發(fā)送din端，在clk上升延到來之前din必須有效，在clk的每個(gè)上升延，din被串行逐位移入max7219內(nèi)部的16位穿行寄存器中。設(shè)最先移入的數(shù)據(jù)是d15,最后移入的數(shù)據(jù)是d0,則移入16位串行寄存器的數(shù)據(jù)是d15-d0。為了有選擇的將數(shù)據(jù)寫入8個(gè)顯示ram或6個(gè)特殊功能寄存器，d0d15中，d8d11四位作為ram和特殊功能寄存器的地址，d0d7作為寫入顯示

9、數(shù)據(jù)或控制字。與并行數(shù)據(jù)傳送相比，max7219串行接收d0d15并存放到16位串行寄存器中的過程，相當(dāng)于并行傳送中，將并行數(shù)據(jù)和地址送到數(shù)據(jù)和地址總線上的過程。數(shù)據(jù)裝載16位接收寄存器將收到的d0d7位數(shù)據(jù)寫入ram或特殊功能寄存器是在數(shù)據(jù)裝載信號(hào)控制下完成的。圖3-8是max7219的數(shù)據(jù)接收裝載（寫入）時(shí)序圖，由圖可知，load必須在15個(gè)clk下降延前由高變低，在16個(gè)clk同時(shí)或之后由低變高（上升延）。在load的上升延，8位數(shù)據(jù)d0d7寫入以4位二進(jìn)制數(shù)d8d11位地址的ram或特殊功能寄存器中。顯示掃描當(dāng)顯示模式設(shè)定后，寫入顯示ram的數(shù)據(jù)將在控制器的控制下，按設(shè)定的顯示模式，以

10、動(dòng)態(tài)掃描方式進(jìn)行顯示。max7219內(nèi)部顯示ram及特殊功能寄存器顯示ram（地址*1*8）地址為*1h的ram數(shù)據(jù)控制接d0引腳的顯示器，地址為*2h的ram數(shù)據(jù)控制接d1引腳的顯示器。譯碼方式寄存器（地址：*9h）該寄存器的8位二進(jìn)制數(shù)的各位值分別控制著8個(gè)led顯示器的譯碼方式。當(dāng)高電平時(shí)選擇bcd-b碼譯碼模式，當(dāng)?shù)碗娖綍r(shí)選擇不譯碼模式。b碼譯碼的顯示自行與現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)的關(guān)系如下：顯示數(shù)據(jù)（十六進(jìn)制） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e fb碼字型 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 e h l p *其中，*代表全滅。小數(shù)點(diǎn)不譯碼，它由顯示數(shù)據(jù)的d7位控制。掃

11、描界限寄存器（地址：*bh）該寄存器的d0d3位數(shù)據(jù)設(shè)定值為07，設(shè)定值表示顯示器動(dòng)態(tài)掃描個(gè)數(shù)為18。停機(jī)寄存器（地址：*ch）當(dāng)位d0=0時(shí)，max7219處于停機(jī)狀態(tài)；當(dāng)d0=1時(shí)，處于正常工作狀態(tài)。顯示測(cè)試寄存器（地址：*fh）當(dāng)位d0=0時(shí)，max7219按設(shè)定模式正常工作；當(dāng)d0=1時(shí)，處于測(cè)試狀態(tài)。在該狀態(tài)下，不管max7219處于什么模式，全部led將按最大亮度接通顯示。亮度寄存器（地址：*ah）及兩度的調(diào)解或控制亮度可通過硬件和軟件兩種方法調(diào)解或控制。2.1.3存儲(chǔ)器的選擇 為了改善主cpu的資源與時(shí)序的分配，我們對(duì)at89c51進(jìn)行串行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展。常用的存儲(chǔ)芯片有很多，

12、如at93c46/56/66，x5045。經(jīng)過比較選擇，最終選用了xicor公司的x5045。x5045把三種常用的功能：看門狗定時(shí)器，電壓控制和eeprom組合在單個(gè)封裝之內(nèi)。這種組合降低了系統(tǒng)的成本并減少了對(duì)電路板空間的要求?？撮T狗定時(shí)器對(duì)微控制器提供了獨(dú)立的保護(hù)系統(tǒng)。低vcc檢測(cè)電路可以保護(hù)系統(tǒng)免受低電壓的影響，同時(shí)x5045是串行eeprom 具有簡(jiǎn)單的三總線工作的串行外設(shè)接口，是一種有獨(dú)特功能的高性能價(jià)格比存儲(chǔ)器件。at93c46/56/66是atmel公司推出的低功耗、低電壓電可擦除的可編程只讀存儲(chǔ)器。它采用cmos技術(shù)和fairchild semiconductor公司的mi-c

13、rowire工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3線串行接口，具有1kb/2kb/4kb的容量，并可通過org管腳配置成128*8/256*8/512*8或64*16/128*16256*16等結(jié)構(gòu)。該系列存儲(chǔ)器可靠性高，能夠重復(fù)寫100萬次，數(shù)據(jù)可以保存100年不丟失；采用8腳pdip/soic封裝和14腳soi封裝（soi封裝為jedec和eiaj標(biāo)準(zhǔn)），與并行的eeprom相比，at93c46/56/66可大大節(jié)省印制板空間，且接線簡(jiǎn)單，因而在多功能的精密測(cè)試儀中具有廣闊的前途。引腳功能cs：片選信號(hào)。高電平有效，低電平時(shí)進(jìn)入等待模式。在連續(xù)的指令之間，cs信號(hào)必須持續(xù)至少250ns的低電平，才能保證芯片正常工作。

14、clk：串行時(shí)鐘信號(hào)。在clk的上升沿，操作碼、地址和數(shù)據(jù)位進(jìn)入器件或從器件輸出。在發(fā)送序列時(shí)，clk最好不停止，以防止讀/寫數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤。di：串行數(shù)據(jù)輸入?？稍赾lk的同步下輸入開始位、操作碼、地址位和數(shù)據(jù)位。do：串行數(shù)據(jù)輸出。在clk同步下讀周期時(shí)，用于輸出數(shù)據(jù)；而在地址擦/寫周期或芯片擦/寫周期時(shí)，該端用于提供忙/閑信息。vss：接地。vcc：接5v電源。org：存貯器構(gòu)造配置端。該端接vcc或懸空時(shí)，輸出為16位；接gnd時(shí)，輸出為8位。指令及時(shí)序地址擦指令（erase）該指令用于強(qiáng)迫指定地址中所有數(shù)據(jù)位都為“1”。一旦信息在di端上被譯碼，就需使cs信號(hào)保持至少250ns的低電平，

15、然后將cs置為高電平，這時(shí)，do端就會(huì)指示“忙”標(biāo)志。do為“0”，表示編程正在進(jìn)行；do為“1”，表示該指定地址的寄存器單元已擦完，可以執(zhí)行下一條指令。擦/寫允許指令（ewen）由于在上電復(fù)位后at93c46/56/66首先將處于擦寫不允許狀態(tài)。故該指令必須在所有編程模式前執(zhí)行，一旦該指令執(zhí)行后，只要外部沒有斷電就可以對(duì)芯片進(jìn)行編程。地址寫指令（write）寫指令時(shí)，先寫地址，然后將16位的或8位數(shù)據(jù)寫入到指定地址中。當(dāng)di端輸出最后一個(gè)數(shù)據(jù)位后，在clk時(shí)鐘的下一個(gè)上升沿以前，cs必須為低，且需至少保持250ns，然后將cs置為高電平。需要說明的是：寫周期時(shí)，每寫一個(gè)字節(jié)需耗時(shí)4ms。地址

16、讀指令（read）讀指令用于從指定的單元中把數(shù)據(jù)從高位到低位輸出至do端，但邏輯“0”位先于數(shù)據(jù)位輸出。讀指令在clk的上升沿觸發(fā)，且需經(jīng)過一段時(shí)間方可穩(wěn)定。為防止出錯(cuò)，建議在讀指令結(jié)束后，再輸出2-3個(gè)clk脈沖。芯片擦指令（eral）該指令可將整個(gè)存貯器陣列置為，其它功能與地址擦指令相同。芯片寫指令（wral）該指令可將命令中指定的數(shù)據(jù)寫入整個(gè)存貯器陣列，其它功能與地址寫指令相同。該指令周期所花費(fèi)時(shí)間的最大值為30ms。擦/寫禁止指令（ewds）使用該指令可對(duì)寫入的數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)，操作步驟與擦/寫允許指令相同。2.1.4 繼電器的選擇繼電器是我們生活中常用的一種控制設(shè)備，通俗的意義上來說就是

17、開關(guān)，在條件滿足的情況下關(guān)閉或者開啟。繼電器的開關(guān)特性在很多的控制系統(tǒng)尤其是離散的控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。從另一個(gè)角度來說，由于為某一個(gè)用途設(shè)計(jì)使用的電子電路，最終或多或少都需要和某一些機(jī)械設(shè)備相交互，所以繼電器也起到電子設(shè)備和機(jī)械設(shè)備的接口作用。最常見的繼電器要數(shù)熱繼電器，通常使用的熱繼電器適用于交流50hz、60hz、額定電壓至660v、額定電流至80a的電路中，供交流電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)用。它具有差動(dòng)機(jī)構(gòu)和溫度補(bǔ)償環(huán)節(jié)，可與特定的交流接觸器插接安裝。 時(shí)間繼電器也是很常用的一種繼電器，它的作用是作延時(shí)元件，通常它可在交流50hz、60hz、電壓至380v、直流至220v的控制電路中作延時(shí)元

18、件，按預(yù)定的時(shí)間接通或分?jǐn)嚯娐??？蓮V泛應(yīng)用于電力拖動(dòng)系統(tǒng)，自動(dòng)程序控制系統(tǒng)及在各種生產(chǎn)工藝過程的自動(dòng)控制系統(tǒng)中起時(shí)間控制作用。 在控制中常用的中間繼電器通常用作繼電控制，信號(hào)傳輸和隔離放大等用途。此外還有電流繼電器用來限制電流、電壓繼電器用來控制電壓、靜態(tài)電壓繼電器、相序電壓繼電器、相序電壓差繼電器、頻率繼電器、功率方向繼電器、差動(dòng)繼電器、接地繼電器、電動(dòng)機(jī)保護(hù)繼電器等等。正是有了這些不同類型的繼電器，我們才有可能對(duì)不同的物理量作出控制，完成一個(gè)完整的控制系統(tǒng)。 除了傳統(tǒng)的繼電器之外，繼電器的技術(shù)還應(yīng)用在其他的方面，比如說電機(jī)智能保護(hù)器是根據(jù)三相交流電動(dòng)機(jī)的工作原理，分析導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)損壞的主要原

19、因研制的，它是一種設(shè)計(jì)獨(dú)特，工作可靠的多功能保護(hù)器，在故障出現(xiàn)時(shí)，能及時(shí)切斷電源，便于實(shí)現(xiàn)電機(jī)的檢修與維護(hù)，該產(chǎn)品具有缺相保護(hù)，短路、過載保護(hù)功能，適用于各類交流電動(dòng)機(jī)，開關(guān)柜，配電箱等電器設(shè)備的安全保護(hù)和限電控制，是各類電器設(shè)備設(shè)計(jì)安裝的優(yōu)選配套產(chǎn)品。該技術(shù)安裝尺寸、接線方式、電流調(diào)整與同型號(hào)的雙金屬片式熱繼電器相同。是直接代替雙金屬片式熱繼電器的更新?lián)Q代的先進(jìn)電子產(chǎn)品。而其真正的原理還是繼電器技術(shù)。 繼電器技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來，產(chǎn)生了可編程控制器的技術(shù)?？删幊炭刂破骱?jiǎn)稱作plc。它是將微電腦技術(shù)直接用于自動(dòng)控制的先進(jìn)裝置。它具有可靠性高，抗干擾性強(qiáng)，功能齊全，體積小，靈

20、活可擴(kuò)，軟件直接、簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，外形美觀等優(yōu)點(diǎn)；以往繼電器控制的電梯有幾百個(gè)觸點(diǎn)控制電梯的運(yùn)行。有一個(gè)觸點(diǎn)接觸不良，就會(huì)引起故障，維修也相當(dāng)麻煩，而plc控制器內(nèi)部有幾百個(gè)固態(tài)繼電器，幾十個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，具備停電記憶功能，輸入輸出采用光電隔離，控制系統(tǒng)故障僅為繼電器控制方式的10%。正因?yàn)槿绱?，國家有關(guān)部門已明文規(guī)定從1997年起新產(chǎn)電梯不得使用繼電器控制電梯，改用plc微電腦控制電梯。 可以看出，繼電器技術(shù)在日常生活中無所不在，而且和電腦的緊密結(jié)合更加增強(qiáng)了它的活力，使得繼電器為我們的生活更好地服務(wù)。2. 2總體設(shè)計(jì)及系統(tǒng)原理經(jīng)比較我們選定單片機(jī)芯片為at89c52，存儲(chǔ)器芯片為x504

21、5。在確定系統(tǒng)的大體形式之后，畫出本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局，電路原理如圖2-2所示。單 片 機(jī)電源電路自動(dòng)復(fù)位電路繼電器電路顯示電路電鈴電路 圖2-2第三章 硬件設(shè)計(jì)3. 1 單片機(jī)部分 3.1.1 at89c52特點(diǎn)： 與mcs-51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容 8k字節(jié)可重擦寫flash閃存 1000次擦寫周期 全靜態(tài)操作：0hz-24mhz 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 256x8字節(jié)內(nèi)部ram 32個(gè)可編程i/o口線 3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器 8個(gè)中斷源 可編程串行uart通道 低功耗空閑和掉電模式功能特性概述：at89c52提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)flash閃存，256字節(jié)內(nèi)部ram，32個(gè)i/o口線，3個(gè)

22、16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，at89c52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?？臻e方式停止cpu工作，但允許ram，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串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，但振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。at89c52的芯片管腳圖如圖3-1 圖3-1引腳功能說明：vcc電源電壓gnd地p0口p0口是一組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。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)ttl邏輯門電路，對(duì)端口p0寫“1”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。在

23、訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)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(shí)，p0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。p1口p1口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p1的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)ttl邏輯門電路。對(duì)端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸出口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。與at89c51不同之處是，p1.0和p1.1還可分別作為定時(shí)/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（p1.0/t2）和輸入（p1.1/t2ex），參

24、見下表。flash編程和程序校驗(yàn)期間，p1接收低8位地址。p1.0和p1.1的第二功能引腳號(hào)功能特性p1.0t2（定時(shí)/計(jì)數(shù)器2外部計(jì)數(shù)脈沖輸入），時(shí)鐘輸出p1.1t2ex（定時(shí)/計(jì)數(shù)2捕獲/重裝載觸發(fā)和方向控制）p2口p2是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p2的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)ttl邏輯門電路。對(duì)端口p2寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行movxdptr指令）時(shí)，p2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問8位地址

25、的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行movxri指令）時(shí)，p2口輸出p2鎖存器的內(nèi)容。flash編程或校驗(yàn)時(shí)，p2亦接收高位地址和一些控制信號(hào)。p3口p3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口。p3口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)ttl邏輯門電路。對(duì)p3口寫入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時(shí)，被外部拉低的p3口將用上拉電阻輸出電流。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，如下表所示：端口引腳第二功能p3.0rxd(串行輸入口)p3.1txd(串行輸出口)p3.2into(外中斷0)p3.3int1(外中斷1)p3.4to(定時(shí)/計(jì)數(shù)器0)p3.5t1

26、(定時(shí)/計(jì)數(shù)器1)p3.6wr(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通)p3.7rd(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)此外，p3口還接收一些用于flash閃存編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。rst復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，rst引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將是單片機(jī)復(fù)位。ale/prog當(dāng)訪問外部程存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ale（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般情況下，ale仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè)ale脈沖。對(duì)flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（prog）。如有必要，可通過對(duì)特殊功能寄存器

27、（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指令才能將ale激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ale禁止位無效。psen程序儲(chǔ)存允許（psen）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)at89c52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次psen有效，即輸出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過兩次psen信號(hào)。ea/vpp外部訪問允許，欲使cpu僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000h-ffffh），ea端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位lb1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存ea端狀態(tài)。如ea

28、端為高電平（接vcc端），cpu則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的指令。flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，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。3.1.2 單片機(jī)硬件資源分配 p24 連接按鍵 p25 連接按鍵p26 連接按鍵p27 連接按鍵 p34 連接蜂鳴器 p35 接繼電器 p14 連接x5045的so端 p15 連接x5045的/cs端 p16 連接x5045的clk端 p17 連接x5045的si端 3. 2 存儲(chǔ)器部分 在上一章我已選定了存儲(chǔ)器芯片x5045，下面對(duì)其作進(jìn)一步的介紹：特點(diǎn)：l 可編程的看門狗定時(shí)器l 上電復(fù)位及低vcc檢測(cè)，即在上電和vcc

29、低于檢測(cè)門限時(shí)，輸出復(fù)位信號(hào)。輸出復(fù)位高電平有效，直至vcc=1v復(fù)位信號(hào)仍有效l spi接口方式，最高可達(dá)1mhz的串行時(shí)鐘頻率l 512*8位串行eeproml 低功耗cmos，3ma工作電流，10ua備用電流l 電源電壓：2.7v-5.5vl 分塊鎖定，可保護(hù)1/4，1/2或所有eeprom列l(wèi) 防止偶然性寫保護(hù)l 高可靠性，數(shù)據(jù)可保存100年，每字節(jié)可擦除次數(shù)可達(dá)到10萬次l 可編程的復(fù)位門限。需要加高電壓（15-18v加在wp引腳）及一個(gè)專門的時(shí)序l 8引腳小型dip封裝引腳圖 (如圖3-2) 圖3-2引腳說明：l /cs(1)：片選輸入l so(2)：串行輸出l si(3)：串行輸

30、出l sck(4)：串行時(shí)鐘輸入l /wp(5)：寫保護(hù)輸入l vss(6)：地l vcc(7)：電源電壓l /reset(8)：復(fù)位輸出使用說明：串行輸出（so）so是一個(gè)推/拉串行數(shù)據(jù)輸出引腳，在讀周期時(shí)間內(nèi)，數(shù)據(jù)從這個(gè)引腳輸出，串行時(shí)鐘脈沖下降沿時(shí)數(shù)據(jù)輸出。串行輸入（si）si是串行數(shù)據(jù)輸入引腳，所有的操作碼，字節(jié)，地址及數(shù)據(jù)都通過這個(gè)引腳寫入存儲(chǔ)器，串行時(shí)鐘脈沖上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被鎖存。串行時(shí)鐘（sck）串行時(shí)鐘控制串行總線為數(shù)據(jù)的輸入和輸出計(jì)時(shí)，si引腳的操作碼，地址或數(shù)據(jù)在時(shí)鐘輸入上升沿時(shí)被鎖存，so引腳的數(shù)據(jù)在時(shí)鐘輸入上升沿時(shí)被改寫。片選（/cs） 當(dāng)/cs為高電平時(shí),x5043/4

31、5被檢測(cè),so輸出引腳處于高阻抗?fàn)顟B(tài)，除非內(nèi)部寫操作在進(jìn)行中的時(shí)候，x5045將處于后備電源模式。/cs為低電平時(shí)，可以使x5943/45處于工作電源模式，應(yīng)特別注意，在電源上電以后，需要在開始任何操作以前完成/cs引腳上高電平到低電平的轉(zhuǎn)換。寫保護(hù)（/wp） 當(dāng)/wp為低電平時(shí)，對(duì)于x5045不能完成非易失性寫操作，但是在其他方面工作正常。當(dāng)/wp被拉成高電平時(shí)，所有的功能，包括非易失性寫操作都能正常工作。當(dāng)/wp變成高電平，/cs仍然是低電平時(shí)，將中斷對(duì)x5045的寫操作，如果內(nèi)部寫周期已經(jīng)開始，/wp變成低電平將對(duì)寫操作沒有影響。復(fù)位（reset） x5045的reset分別工作在高電平

32、/低電平，對(duì)外輸出一直工作到vcc降至最小電壓以下，將一直工作200ms直到vcc升高大于最小電壓。如果看門狗定時(shí)時(shí)間已定，/cs保持高電平或低電平的時(shí)間超過看門狗的定時(shí)時(shí)間， reset也同樣有效。當(dāng)/cs下降沿時(shí)可使看門狗定時(shí)器復(fù)位。工作原理 x5045是設(shè)計(jì)成直接與許多微控制器系列的同步串行外設(shè)接口（spi）相接的512*8eeprom。x5045包括一個(gè)8位指令寄存器，可以通過si輸入來訪問，數(shù)據(jù)在sck上升延由時(shí)鐘同步輸入，在整個(gè)工作期間內(nèi)，/cs必須低電平且/wp輸入必須是高電平。復(fù)位電源：給x5045上電將使復(fù)位電路有效，這個(gè)電路使reset引腳有效，reset可以阻止系統(tǒng)微處理

33、機(jī)在不充足的電壓或振蕩器穩(wěn)定之前開始操作，當(dāng)vcc超過裝置的vtrip200ms（理論值）電路將解除reset，允許資料處理機(jī)開始處理代碼。圖3-3：設(shè)定vtrip電壓時(shí)序（vcc=要設(shè)定的值） 低電壓控制：在操作過程中，x5045監(jiān)測(cè)vcc標(biāo)準(zhǔn)并檢測(cè)reset，如果提供的電壓低于預(yù)先設(shè)置的最小vtrip值，在電源供電不足或節(jié)電狀態(tài)， reset會(huì)發(fā)信號(hào)阻止微處理機(jī)操作， reset信號(hào)有效一直到電壓降至1v。并且仍有效到vcc恢復(fù)并超過vtrip200ms?？撮T狗定時(shí)：看門狗電路通過檢測(cè)wdi輸入來監(jiān)測(cè)微處理機(jī)的工作情況，微處理機(jī)應(yīng)定期切換/cs/wdi引腳以防止reset信號(hào)有效，在看門狗

34、定時(shí)時(shí)間終止之前應(yīng)完成/cs/wdi引腳從高電平到低電平的切換。狀態(tài)寄存器的兩種非易失性控制位的狀態(tài)決定看門狗的定時(shí)時(shí)間，微處理機(jī)可以改變看門狗的位，如果微處理機(jī)沒有作用，看門狗定時(shí)器的控制位將不會(huì)改變，甚至在所有電源不能供電的狀態(tài)下。vcc入口復(fù)位程序：x5045載有標(biāo)準(zhǔn)的vcc初始電壓vtrip，在正常的操作和存儲(chǔ)條件下，這個(gè)值將不能改變，然而，在應(yīng)用過程中有的地方初始電壓不一定非常準(zhǔn)確或需要更高精度的初始電壓，x5045的入口將被調(diào)整。使用高電壓控制信號(hào)。設(shè)置vtrip值：這個(gè)時(shí)序常用來把vtrip值設(shè)置成更高的電壓值，例如：當(dāng)前vtrip值為4.4v，新的值為4.6v，次程序?qū)⒅苯舆M(jìn)行

35、轉(zhuǎn)換。如果新設(shè)置的值低于當(dāng)前值，在設(shè)置新值之前必須先復(fù)位。設(shè)置新的vtrip值，把理想的初始電壓值加到vcc引腳上，給/wp引腳加上編程電壓vp，發(fā)送wren指令，接著寫數(shù)據(jù)00h到地址01h，在寫操作時(shí)/cs變成高電平，啟動(dòng)vtrip編程時(shí)序，當(dāng)/wp變成低電平時(shí)完成操作。復(fù)位初始電壓：此時(shí)序常被用來把vtrip設(shè)置成原始電壓。例如：如果當(dāng)前vtrip值為4.4v，新的vtrip值必須為4.0v，然而vtrip需要被復(fù)位。當(dāng)vtrip值被復(fù)位以后，新的vtrip值將低于1.7v。這個(gè)程序常用來把電壓設(shè)置成更低的值。復(fù)位vtrip，把至少3v的電壓加到vcc引腳上，給/wp引腳加上編程電壓vp

36、，發(fā)送wren指令，接著寫數(shù)據(jù)00h到地址03h，在寫操作時(shí)/cs變成高電平，啟動(dòng)vtrip編程時(shí)序，當(dāng)/wp變成低電平時(shí)完成操作。圖3-4：復(fù)位門電壓時(shí)序（vcc3v，/wp=1518v） 圖3-5：復(fù)位門電壓電路 spi串行存儲(chǔ)：芯片的存儲(chǔ)部分是cmos串行eeprom排列及xicor的分塊鎖存保護(hù)。這個(gè)排列在內(nèi)部被作為8位指令寄存器。該裝置具有spi接口，軟件協(xié)議可以通過四條總線進(jìn)行操作。該芯片利用xicor的所有的指令寫單元，可以提供每字節(jié)擦寫次數(shù)最少為100萬次,數(shù)據(jù)可最少保存100年。該芯片被設(shè)計(jì)成直接連接許多通用微處理機(jī)的spi接口。該芯片包括一個(gè)8位的指令寄存器來控制該裝置的操

37、作。指令代碼通過si輸入寫入該裝置。有兩條寫指令需要指令字節(jié)，有兩條讀指令需要指令字節(jié)開始數(shù)據(jù)的輸出，剩余的指令需要一條字節(jié)，一個(gè)八位的地址，數(shù)據(jù)字節(jié)。所有的指令，地址和數(shù)據(jù)位都需要sck輸入計(jì)時(shí)，所有的指令，地址和數(shù)據(jù)都首先被轉(zhuǎn)換成msb。時(shí)鐘和數(shù)據(jù)定時(shí)：si引腳的輸入數(shù)據(jù)在/cs變成低電平以后，sck的第一個(gè)上升沿時(shí)被鎖存，so上的數(shù)據(jù)在sck下降沿時(shí)被輸出，sck是固定的，允許使用者終止適中，也可以重新開啟恢復(fù)操作，在整個(gè)操作過程中/cs必須保持低電平。x5045的全部指令名，指令格式和操作說明如下表所示x5045指令集指令指令格式操作說明wren00000110設(shè)置寫使能鎖存器，允許寫

38、操作wrdi00000100設(shè)置寫使能鎖存器，禁止寫操作rdsr00000101讀狀態(tài)寄存器wrsr00000001寫狀態(tài)寄存器，塊鎖定位write0000a8010把數(shù)據(jù)寫入開始所選地址中read0000a8011從開始所選地址中讀出數(shù)據(jù)指令寄存器可以通過si輸入來訪問，所用指令，地址與數(shù)據(jù)都以msb在前的方式傳送。寫使能鎖存器該裝置包含一個(gè)寫使能鎖存器，這個(gè)鎖存器在寫操作開始之前必須先設(shè)置。wren指令可以設(shè)置鎖存器，wrid指令可以使鎖存器復(fù)位，在上電以后，完成一個(gè)有效的字節(jié)，頁或者是狀態(tài)寄存器寫周期，鎖存器將自動(dòng)復(fù)位。如果/wp變成低電平鎖存器也將復(fù)位，當(dāng)發(fā)布wren，wrdi，rds

39、r命令發(fā)送字節(jié)地址和數(shù)據(jù)是沒有必要的。（圖3-10）圖3-6：寫使能/不能鎖存時(shí)序 狀態(tài)寄存器： 狀態(tài)寄存器包括四個(gè)非易失性控制位，兩個(gè)易失性狀態(tài)位?？刂莆豢梢栽O(shè)置看門狗定時(shí)器的操作，存儲(chǔ)塊鎖存保護(hù)，狀態(tài)寄存器被設(shè)計(jì)成“狀態(tài)記錄員”。狀態(tài)寄存器（缺省狀態(tài)為30h）7654321000wd1wd0bl1bl0welwip寫入程序位（wip）是一個(gè)易變性的、只讀位，指示裝置的是否忙于內(nèi)部非易變性寫操作。使用rdst指令可以使wip位被讀出。當(dāng)設(shè)置為1時(shí)，非易變性寫操作在進(jìn)行中，當(dāng)設(shè)置為0時(shí)，進(jìn)行中沒有寫操作。 寫使能鎖存位（wel）指示“寫使能”鎖存的狀態(tài)。當(dāng)wel為1時(shí)，鎖存器被置位；當(dāng)wel為

40、0時(shí)，鎖存器被復(fù)位。wel是一個(gè)易變性的、只讀位。wren指令可以設(shè)置wel位，wros指令可以使wel位復(fù)位。塊鎖存位bl0和bl1，設(shè)置塊鎖定保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)。這些非易變位可以用wrsr指令編程，允許使用者保護(hù)存儲(chǔ)器序列的1/4，1/2，全部或空。被塊鎖存保護(hù)排列的任一部分只能讀不能寫。它將保護(hù)到bl位被改變使存儲(chǔ)器部分不能塊鎖存保護(hù)。狀態(tài)寄存器位序列地址保護(hù)bl1bl0x5043/x504500無01$180-$1ff10$100-$1ff11$000-$1ff看門狗定時(shí)位wd0和wd1，選擇看門狗定時(shí)溢出時(shí)間，用wrsr指令可以對(duì)這些非易變位編程。狀態(tài)寄存器位看門狗定時(shí)時(shí)間溢出 （典型值）w

41、d1wd0001.4s01600ms10200ms11不確定讀狀態(tài)寄存器： 讀狀態(tài)寄存器，把/cs降為低電平來選擇該裝置，接著發(fā)送8位rdsr指令。狀態(tài)寄存器的內(nèi)容被轉(zhuǎn)移到so引線上，通過clk計(jì)時(shí)。狀態(tài)寄存器在任何時(shí)間都可以被讀出，甚至在寫周期過程中。寫狀態(tài)寄存器： 在寫數(shù)據(jù)到寫狀態(tài)寄存器之前，先發(fā)布wren指令來設(shè)置“寫使能”鎖存器（wel）。首先使/cs變?yōu)榈碗娖?，?duì)該裝置定時(shí)wren指令，再把/cs拉成高電平。再次把/cs拉成低電平，在8位數(shù)據(jù)之后，進(jìn)入wrsr指令。這8位數(shù)據(jù)與狀態(tài)寄存器的內(nèi)容一致。當(dāng)/cs變?yōu)楦唠娖綍r(shí)操作結(jié)束。如果在wren和wrsr之間/cs沒有變成高電平，wrs

42、r指令將無效。芯片保護(hù)矩陣wren命令 （wel）芯片引腳 （wp） 存儲(chǔ)塊狀態(tài)寄存器(bl0,bl1,wd0,wd1)被保護(hù)的區(qū)域不被保護(hù)的區(qū)域0x被保護(hù)被保護(hù)被保護(hù)x0被保護(hù)被保護(hù)被保護(hù)11被保護(hù)寫使能寫使能圖3-7：讀狀態(tài)寄存器時(shí)序圖3-8：寫狀態(tài)寄存器時(shí)序讀存儲(chǔ)序列： 當(dāng)從eeprom存儲(chǔ)序列中讀時(shí)，首先把/cs拉成低電平以選擇芯片，8位read指令被傳輸?shù)叫酒?，接著?位的地址。read指令的第3位選擇芯片的高位或地位，在read代碼和地址被發(fā)送以后，在選擇的地址中且存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)移到so引線上。存儲(chǔ)器下一個(gè)地址存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)通過繼續(xù)提供時(shí)鐘脈沖可以被讀出。每一個(gè)數(shù)據(jù)的字節(jié)被

43、轉(zhuǎn)移以后地址將自動(dòng)增加到更高的地址。當(dāng)達(dá)到最高地址，地址計(jì)算器變?yōu)?00，允許讀周期無限的繼續(xù)。當(dāng)把/cs引腳拉成高電平時(shí)，讀操作停止。寫存儲(chǔ)序列：在寫數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)器序列之前，先發(fā)布wren指令來設(shè)置“寫使能”鎖存器（wel）。首先使/cs變?yōu)榈碗娖剑瑢?duì)該裝置定時(shí)wren指令，再把/cs拉成高電平。再次把/cs拉成低電平，在8位地址之后，進(jìn)入write指令，接著數(shù)據(jù)就被寫入。write指令的第3位包含地址位a8，可以選擇序列的高位或低位。如果在wren和write之間/cs沒有變成高電平，write指令將無效。write指令至少需要16個(gè)時(shí)鐘周期，cs在整個(gè)操作過程中必須保持低電平。操作者可以繼

44、續(xù)寫入16字節(jié)的數(shù)據(jù)。唯一的限制是這16個(gè)字節(jié)必須存在同一頁中。一頁的地址開始于地址x xxxx 0000 ，結(jié)束于地址xxxxx 1111。如果字節(jié)地址達(dá)到了該頁的最后一個(gè)字節(jié)，并且時(shí)鐘仍然繼續(xù)，計(jì)算器將返回到該頁的第一個(gè)地址，寫在以前寫過的數(shù)據(jù)上。為了寫操作（字節(jié)或頁寫）能被完成，在時(shí)鐘周期內(nèi)被寫入的最后的數(shù)據(jù)字節(jié)的0位以后cs必須被拉成高電平。如果它在任何時(shí)間沒有被拉成高電平，寫操作將不能完成。 在寫過程中跟隨著一個(gè)狀態(tài)寄存器或存儲(chǔ)序列寫時(shí)序，狀態(tài)寄存器可以被讀入來檢查wip位。非易變寫過程中wip處于高電平。圖3-9：存儲(chǔ)序列時(shí)序圖3-10：寫存儲(chǔ)時(shí)序3. 4 顯示部分 本儀器利用89

45、c52單片機(jī)串行口和廉價(jià)的74hc164集成塊實(shí)現(xiàn)多個(gè)led顯示的一種簡(jiǎn)單方法，利用該方法設(shè)計(jì)的多路led顯示系統(tǒng)具有硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、軟件編程容易和價(jià)格低廉的特點(diǎn)。下面簡(jiǎn)單的介紹一下74hc164。特點(diǎn)： （1）與門串行輸入； （2）完全的緩沖時(shí)鐘脈沖和串行輸入； （3）直接清除引腳圖如圖3-11： 圖3-11說明： 這些8位移位寄存器的特點(diǎn)是具有與門串行輸入和不同步的清除輸入（clr）。門電路串行輸入(a和b)允許對(duì)輸入數(shù)據(jù)的完全控制；低電平加在輸入端可以抑制新數(shù)據(jù)的進(jìn)入；高電平輸入能使輸入有效。串行輸入的數(shù)據(jù)當(dāng)clk是高電平或低電平時(shí)可以改變。89c52單片機(jī)串行口方式0為移位寄存器方式，外

46、接3片74ls164作為3位led顯示器的靜態(tài)顯示接口，把89c51的rxd作為數(shù)據(jù)輸出線，txd作為移位時(shí)鐘脈沖。74ls164為ttl單向8位移位寄存器，可實(shí)現(xiàn)串行輸入，并行輸出。其中a、b（第1、2腳）為串行數(shù)據(jù)輸入端，2個(gè)引腳按邏輯與運(yùn)算規(guī)律輸入信號(hào)，共一個(gè)輸入信號(hào)時(shí)可并接。t（第8腳）為時(shí)鐘輸入端，可連接到串行口的txd端。每一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的上升沿加到t端時(shí)，移位寄存器移一位，8個(gè)時(shí)鐘脈沖過后，8位二進(jìn)制數(shù)全部移入74ls164中。r（第9腳）為復(fù)位端，當(dāng)r=0時(shí)，移位寄存器各位復(fù)0，只有當(dāng)r=1時(shí)，時(shí)鐘脈沖才起作用。q1q8（第3-6和10-13引腳）并行輸出端分別接led顯示器的h

47、ga各段對(duì)應(yīng)的引腳上。在給出了8個(gè)脈沖后，最先進(jìn)入74ls164的第一個(gè)數(shù)據(jù)到達(dá)了最高位，然后再來一個(gè)脈沖，第一個(gè)脈沖就會(huì)從最高位移出，搞清了這一點(diǎn)，下面讓我們來看電路，6片7ls164首尾相串，而時(shí)鐘端則接在一起，這樣，當(dāng)輸入8個(gè)脈沖時(shí)，從單片機(jī)rxd端輸出的數(shù)據(jù)就進(jìn)入到了第一片74ls164中了，而當(dāng)?shù)诙€(gè)8個(gè)脈沖到來后，這個(gè)數(shù)據(jù)就進(jìn)入了第二片74ls164，而新的數(shù)據(jù)則進(jìn)入了第一片74ls164，這樣，當(dāng)?shù)诹鶄€(gè)8個(gè)脈沖完成后，首次送出的數(shù)據(jù)被送到了最左面的164中，其他數(shù)據(jù)依次出現(xiàn)在第一、二、三片74ls164中。3. 5 電源與復(fù)位電路部分 3.5.1 電源部分 本次設(shè)計(jì)應(yīng)用的電壓有+

48、5v。220v交流電源經(jīng)變壓器,整流，濾波后分別進(jìn)入芯片7805，產(chǎn)生+5v，這些電源的具體應(yīng)用情況如下：+5v電源:單片機(jī)及外圍電路所用電源+9v電源:壓電喇叭所用電源3.5.2復(fù)位電路當(dāng)mcs-5l系列單片機(jī)的復(fù)位引腳rst(全稱reset)出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，單片機(jī)就執(zhí)行復(fù)位操作。如果rst持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。根據(jù)應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位和上電或開關(guān)復(fù)位。 上電復(fù)位要求接通電源后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。常用的上電復(fù)位電路如圖3-12(a)中左圖所示。圖中電容c1和電阻r1對(duì)電源十5v來說構(gòu)成微分電路。上電后，保持rst一段高電平時(shí)間，由

49、于單片機(jī)內(nèi)的等效電阻的作用，不用圖中電阻r1，也能達(dá)到上電復(fù)位的操作功能，如圖3-12(a)中右圖所示。 圖 3-12要求電源接通后，單片機(jī)自動(dòng)復(fù)位，并且在單片機(jī)運(yùn)行期間，用開關(guān)操作也能使單片機(jī)復(fù)位。常用的上電或開關(guān)復(fù)位電路如圖3-14(b)所示。上電后，由于電容c3的充電和反相門的作用，使rst持續(xù)一段時(shí)間的高電平。當(dāng)單片機(jī)已在運(yùn)行當(dāng)中時(shí)，按下復(fù)位鍵k后松開，也能使rst為一段時(shí)間的高電平，從而實(shí)現(xiàn)上電或開關(guān)復(fù)位的操作。根據(jù)實(shí)際操作的經(jīng)驗(yàn)，下面給出這兩種復(fù)位電路的電容、電阻參考值。圖3-12(a)中：cl10-30uf，r11k圖3-12(b)中：c21uf，rllk，r210k本系統(tǒng)的復(fù)位電路采用上電復(fù)位。3. 6 電鈴和繼電器部分 當(dāng)定時(shí)時(shí)間到了，壓電喇叭則發(fā)出一陣聲響，時(shí)間到時(shí)發(fā)出一陣聲響，按下k4鍵可以停止聲響。也可以啟動(dòng)繼電器，由繼電器可以控制放音機(jī)。3. 7 按鍵部分按鍵設(shè)定部分比較簡(jiǎn)單，因?yàn)楸鞠到y(tǒng)按鍵少，所以在設(shè)計(jì)上采用了獨(dú)立按鍵方式，程序的編制上也采用了簡(jiǎn)單的掃描方式。程序執(zhí)行后工作指示燈led閃動(dòng)，表示程序開始執(zhí)行，七段顯示器顯示“0000”，按下操作鍵k1-k4動(dòng)作如下：l 操作鍵k1：設(shè)置現(xiàn)在的時(shí)間；l 操作鍵k2：顯