電子設(shè)計(jì)的PPT

1、 報(bào)告項(xiàng)目報(bào)告項(xiàng)目 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì) 核心器件簡(jiǎn)介核心器件簡(jiǎn)介 電路設(shè)計(jì)電路設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)說(shuō)明設(shè)計(jì)說(shuō)明 1 2 3 4 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì) 整個(gè)設(shè)計(jì)以整個(gè)設(shè)計(jì)以at89c51單片機(jī)為核心，由單片機(jī)為核心，由LED數(shù)碼數(shù)碼 管顯示，控制開(kāi)關(guān)，位驅(qū)動(dòng)電路等組成。管顯示，控制開(kāi)關(guān)，位驅(qū)動(dòng)電路等組成。 核心器件簡(jiǎn)介核心器件簡(jiǎn)介 89c51簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 89C51是一種帶是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀 存儲(chǔ)器（存儲(chǔ)器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性）的低電壓、高性 能能CMOS8位微處理器，

2、俗稱單片機(jī)。單片機(jī)的位微處理器，俗稱單片機(jī)。單片機(jī)的 可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。該器件次。該器件 采用采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，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)的與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。指令集和輸出管腳相兼容。 由于將多功能由于將多功能8位位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè) 芯片中，芯片中，ATMEL的的89C51是一種高效微控制器，是一種高效微控制器， 89C2051是它的一種精簡(jiǎn)版本。是它的一種精簡(jiǎn)版本。89C單片機(jī)為很單片機(jī)為很 多多嵌入式控制系統(tǒng)嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活

3、性高且價(jià)廉提供了一種靈活性高且價(jià)廉 的方案的方案 u 管腳說(shuō)明：管腳說(shuō)明：VCC：供電電壓。：供電電壓。 u GND：接地。：接地。 u P0口：口：P0口為一個(gè)口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O口，每腳可吸收口，每腳可吸收8TTL門電流。門電流。 當(dāng)當(dāng)P1口的管腳第一次寫口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義時(shí)，被定義 為為高阻高阻輸入。輸入。P0能夠用于外部程序能夠用于外部程序 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/ 地址的低八位。在地址的低八位。在FIASH編程時(shí)，編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)進(jìn) 行校驗(yàn)時(shí)，行校驗(yàn)時(shí)，P0輸

4、出原碼，此時(shí)輸出原碼，此時(shí)P0外外 部必須被拉高。部必須被拉高。 u P1口：口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電 阻的阻的8位雙向位雙向I/O口，口，P1口緩沖器能口緩沖器能 接收輸出接收輸出4TTL門電流。門電流。P1口管腳寫口管腳寫 入入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸 入，入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，口被外部下拉為低電平時(shí)， 將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的 緣故。在緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，編程和校驗(yàn)時(shí)，P1 口作為第八位地址接收?？谧鳛榈诎宋坏刂方邮?。 u P3口：口：P3口管腳是口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉

5、電阻的雙向個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可口，可 接收輸出接收輸出4個(gè)個(gè)TTL門電流。當(dāng)門電流。當(dāng)P3口寫入口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上后，它們被內(nèi)部上 拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電 平，平，P3口將輸出電流（口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。）這是由于上拉的緣故。 P3 口也可作為口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：的一些特殊功能口，如下表所示： 口管腳口管腳 備選功能備選功能 P3.0 RXD（串行輸入口）（串行輸入口） P3.1 TXD（串行輸出口）（串行輸出口） P3.2 /INT0

6、（外部中斷（外部中斷0） P3.3 /INT1（外部中斷（外部中斷1） P3.4 T0（記時(shí)器（記時(shí)器0外部輸入）外部輸入） P3.5 T1（記時(shí)器（記時(shí)器1外部輸入）外部輸入） P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 器寫選通）器寫選通） P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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)。口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 u P2口：口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向位雙向I/O口，口，P2口緩口緩 沖器可接收，輸出沖器可接收，輸出4個(gè)個(gè)TTL門電流，當(dāng)門電流，當(dāng)P2口被寫口被寫“1

7、”時(shí)，其管時(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)，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)部上拉的口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的 緣故。緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 器進(jìn)行存取時(shí)，器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，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)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀 寫時(shí)，寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。口

8、輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在口在FLASH編編 程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持：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)器腳兩個(gè)機(jī)器 周期的高電平時(shí)間。周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)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)。在于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸編程期間，此引腳用于輸 入編程脈沖。在平時(shí)，入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信端以不變的頻率周期輸出正

9、脈沖信 號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的。因此它可用作對(duì)外部輸出的 脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止脈沖。如想禁止ALE的輸出可在的輸出可在 SFR8EH地址上置地址上置0。此時(shí)，。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行只有在執(zhí)行MOVX，MOVC 指令是指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理 器在外部執(zhí)行狀態(tài)器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。禁止，置位無(wú)效。 P

10、SEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期：外部程序存儲(chǔ)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)，這兩次有效的時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。信號(hào)將不出現(xiàn)。 EA/VPP：當(dāng)：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器保持低電平時(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），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密 方式方式1時(shí)，時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，端保持高電平時(shí)

11、， 此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施編程期間，此引腳也用于施 加加12V編程電源（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。：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)自反向振蕩器的輸出。：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 89c51結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 8位位CPU； 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路；片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路； 32根根I/O線；線； 外部存貯器尋址范圍外部存貯器尋址范圍ROM、 RAM64K； 2個(gè)個(gè)16位的定時(shí)器位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；計(jì)數(shù)器； 5個(gè)中斷源，兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)；個(gè)中斷源，兩個(gè)中斷優(yōu)

12、先級(jí)； 全雙工串行口；全雙工串行口； 布爾處理器布爾處理器； 74LS245簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 74LS245用在顯示電路中用在顯示電路中 74LS245是我們常用的芯片，用來(lái)驅(qū)動(dòng)是我們常用的芯片，用來(lái)驅(qū)動(dòng)led或者或者 其他的設(shè)備，它是其他的設(shè)備，它是8路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器，路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器， 可雙向傳輸數(shù)據(jù)?？呻p向傳輸數(shù)據(jù)。74LS245還具有雙向三態(tài)功能，還具有雙向三態(tài)功能， 既可以輸出，也可以輸入數(shù)據(jù)。當(dāng)既可以輸出，也可以輸入數(shù)據(jù)。當(dāng)89c51單片機(jī)單片機(jī) 的的P0口總線負(fù)載達(dá)到或超過(guò)口總線負(fù)載達(dá)到或超過(guò)P0最大負(fù)載能力時(shí)，最大負(fù)載能力時(shí)， 必須接入必須接入74LS245等總線驅(qū)動(dòng)器

13、。等總線驅(qū)動(dòng)器。 當(dāng)片選端當(dāng)片選端/CE 低電平有效時(shí)，低電平有效時(shí)，DIR=“0”，信號(hào)由，信號(hào)由 B 向向 A 傳輸；傳輸； （接收）（接收） DIR=“1”，信號(hào)由，信號(hào)由 A 向向 B 傳輸；（發(fā)傳輸；（發(fā) 送）當(dāng)送）當(dāng)CE為高電平時(shí)，為高電平時(shí)，A、B均為高阻態(tài)。由于均為高阻態(tài)。由于 P2口始終輸出地址的高口始終輸出地址的高8位，接口時(shí)位，接口時(shí)74LS245的的 三態(tài)控制端三態(tài)控制端1G和和2G接地，接地，P2口與驅(qū)動(dòng)器輸入線口與驅(qū)動(dòng)器輸入線 對(duì)應(yīng)相連。對(duì)應(yīng)相連。P0口與口與74LS245輸入端相連輸入端相連,E端接地，端接地， 保證數(shù)據(jù)線暢通。保證數(shù)據(jù)線暢通。8051的的/RD和

14、和/PSEN相與后接相與后接 DIR，使得，使得RD且且PSEN有效時(shí)，有效時(shí)，74LS245輸入輸入 （P0.1D1），其它時(shí)間處于輸出），其它時(shí)間處于輸出 （P0.1D1）。）。 數(shù)碼管數(shù)碼管7SEG-MPX4-CA 7SEG-MPX4-CA四個(gè)公陽(yáng)二極管顯示器四個(gè)公陽(yáng)二極管顯示器 1234是陽(yáng)公共端是陽(yáng)公共端 電路設(shè)計(jì)電路設(shè)計(jì) 總體圖設(shè)計(jì)總體圖設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中有三個(gè)按鍵，分別實(shí)現(xiàn)開(kāi)始、停止、和復(fù)位功能。這三個(gè)鍵本設(shè)計(jì)中有三個(gè)按鍵，分別實(shí)現(xiàn)開(kāi)始、停止、和復(fù)位功能。這三個(gè)鍵 可以采用中斷或是查詢的方法來(lái)識(shí)別。對(duì)于開(kāi)始鍵，主要功能在于開(kāi)可以采用中斷或是查詢的方法來(lái)識(shí)別。對(duì)于開(kāi)始鍵，主要功能在于開(kāi)

15、 始計(jì)時(shí)和實(shí)時(shí)顯示所經(jīng)歷的時(shí)間，而停止鍵主要用于停止計(jì)時(shí)并顯示始計(jì)時(shí)和實(shí)時(shí)顯示所經(jīng)歷的時(shí)間，而停止鍵主要用于停止計(jì)時(shí)并顯示 從開(kāi)始到當(dāng)前時(shí)刻的時(shí)間，對(duì)復(fù)位鍵采用查詢的方式，而對(duì)于開(kāi)始和從開(kāi)始到當(dāng)前時(shí)刻的時(shí)間，對(duì)復(fù)位鍵采用查詢的方式，而對(duì)于開(kāi)始和 停止鍵采用外部中斷。按鍵電路中由于采用了外部中斷，所以需要用停止鍵采用外部中斷。按鍵電路中由于采用了外部中斷，所以需要用 到到P3口的第二功能口的第二功能。 時(shí)鐘電路的選擇與設(shè)計(jì)時(shí)鐘電路的選擇與設(shè)計(jì) 單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)用來(lái)提供單片機(jī)內(nèi)各種微操作的時(shí)間基準(zhǔn)，單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)用來(lái)提供單片機(jī)內(nèi)各種微操作的時(shí)間基準(zhǔn)，89c51片片 內(nèi)設(shè)有一個(gè)由反向放大器所構(gòu)成的

16、振蕩電路，內(nèi)設(shè)有一個(gè)由反向放大器所構(gòu)成的振蕩電路，XTAL1和和 XTAL2分別為分別為 振蕩電路的輸入和輸出端，振蕩電路的輸入和輸出端，89c51單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)通常用兩種電路形單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)通常用兩種電路形 式得到：內(nèi)部振蕩方式與外部振蕩方式。外部方式的時(shí)鐘很少用，若式得到：內(nèi)部振蕩方式與外部振蕩方式。外部方式的時(shí)鐘很少用，若 要用時(shí)，只要將要用時(shí)，只要將XTAL1接地，接地，XTAL2接外部振蕩器就行。對(duì)外部振蕩接外部振蕩器就行。對(duì)外部振蕩 信號(hào)無(wú)特殊要求，只要保證脈沖寬度，一般采用頻率低于信號(hào)無(wú)特殊要求，只要保證脈沖寬度，一般采用頻率低于12MHz的方的方 波信號(hào)。時(shí)鐘發(fā)生器把振蕩頻

17、率兩分頻，產(chǎn)生一個(gè)兩相時(shí)鐘信號(hào)波信號(hào)。時(shí)鐘發(fā)生器把振蕩頻率兩分頻，產(chǎn)生一個(gè)兩相時(shí)鐘信號(hào)P1和和 P2供單片機(jī)使用。供單片機(jī)使用。P1在每一個(gè)狀態(tài)在每一個(gè)狀態(tài)S的前半部分有效，的前半部分有效，P2在每個(gè)狀態(tài)在每個(gè)狀態(tài) 的后半部分有效。本設(shè)計(jì)采用的內(nèi)部振蕩方式，內(nèi)部振蕩方式所得的的后半部分有效。本設(shè)計(jì)采用的內(nèi)部振蕩方式，內(nèi)部振蕩方式所得的 時(shí)鐘信號(hào)比較穩(wěn)定，實(shí)用電路中使用較多。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)的時(shí)鐘電路依時(shí)鐘信號(hào)比較穩(wěn)定，實(shí)用電路中使用較多。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)的時(shí)鐘電路依 據(jù)課本設(shè)計(jì)。只要按照所示電路進(jìn)行設(shè)計(jì)連接就能使系統(tǒng)可靠起振并據(jù)課本設(shè)計(jì)。只要按照所示電路進(jìn)行設(shè)計(jì)連接就能使系統(tǒng)可靠起振并 能穩(wěn)定運(yùn)行。本設(shè)計(jì)

18、中采用大小為能穩(wěn)定運(yùn)行。本設(shè)計(jì)中采用大小為22pF的電容和的電容和11.0592MHz的晶振的晶振. 復(fù)位電路的選擇與設(shè)計(jì)復(fù)位電路的選擇與設(shè)計(jì) 復(fù)位電路：復(fù)位電路：?jiǎn)纹瑱C(jī)的置位和復(fù)位，都是為了把電路初始化到單片機(jī)的置位和復(fù)位，都是為了把電路初始化到 一個(gè)確定的狀態(tài)，一般來(lái)說(shuō)，單片機(jī)復(fù)位電路作用是把一個(gè)例一個(gè)確定的狀態(tài)，一般來(lái)說(shuō)，單片機(jī)復(fù)位電路作用是把一個(gè)例 如狀態(tài)機(jī)初始化到空狀態(tài)，而在單片機(jī)內(nèi)部，復(fù)位的時(shí)候單片如狀態(tài)機(jī)初始化到空狀態(tài)，而在單片機(jī)內(nèi)部，復(fù)位的時(shí)候單片 機(jī)是把一些寄存器以及存儲(chǔ)設(shè)備裝入廠商預(yù)設(shè)的一個(gè)值，復(fù)位機(jī)是把一些寄存器以及存儲(chǔ)設(shè)備裝入廠商預(yù)設(shè)的一個(gè)值，復(fù)位 是一個(gè)很重要的操作方式。但單片機(jī)本身是不能自動(dòng)進(jìn)行復(fù)位是一個(gè)很重要的操作方式。但單片機(jī)本身是不能自動(dòng)進(jìn)行復(fù)位 的，必須配合相應(yīng)的外部電路才能實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)的時(shí)鐘電的，必須配合相應(yīng)的外部電路才能實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)的時(shí)鐘電 路依據(jù)課本設(shè)計(jì)。路依據(jù)課本設(shè)計(jì)。 LED數(shù)碼管顯示電路數(shù)碼管顯示電路 顯示電路：顯示電路：本次設(shè)計(jì)采用本次設(shè)計(jì)采用7SEG-MPX4-CA。連接電路如圖。連接電路如圖 所示。采用所示。采用123三個(gè)接口。三個(gè)接口。 設(shè)計(jì)說(shuō)明設(shè)計(jì)說(shuō)明 當(dāng)打開(kāi)電源，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，程序開(kāi)始運(yùn)行，給當(dāng)打開(kāi)電源，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，程序開(kāi)始運(yùn)行，給 p0口送入口送入80H，同時(shí)給