《單片機(jī)原理與實(shí)驗(yàn)教程》課件第6章

第6章AT89S5X實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

6.1實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)硬件組成6.2

ISP下載器6.3最小系統(tǒng)板制作及測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)6.1實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)硬件組成本章介紹一種AT89S5X單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)：一個(gè)系統(tǒng)板（單片機(jī)最小系統(tǒng)，包括單片機(jī)AT89S5X和一些基本外圍模塊）和兩個(gè)擴(kuò)展板。系統(tǒng)板與擴(kuò)展板之間采用自定義總線連接，同時(shí)用戶可以根據(jù)自己的特定需要設(shè)計(jì)自己的擴(kuò)展板，以與系統(tǒng)板連接。相比傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，此單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具有很強(qiáng)的擴(kuò)展功能。本章重點(diǎn)介紹本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的系統(tǒng)板，該系統(tǒng)板是基于AT89S52的最小單片機(jī)系統(tǒng)，稱之為單片機(jī)模塊。讀者可以根據(jù)本章介紹的內(nèi)容和附錄B給出的原理圖，自己動(dòng)手焊接和調(diào)試。單片機(jī)模塊的框圖如圖6－1所示，單片機(jī)模塊在功能上相當(dāng)于一個(gè)單片機(jī)的系統(tǒng)板，可以作為用于電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的單片機(jī)最小系統(tǒng)。本章介紹的單片機(jī)系統(tǒng)板包括：MAX232串口通信、LED顯示、LCD顯示、8個(gè)流水燈、1個(gè)蜂鳴器、16個(gè)鍵盤、復(fù)位鍵、計(jì)數(shù)器中斷按鍵、中斷按鍵、并口下載線、電源輸入、開關(guān)等。單片機(jī)與這些資源通過跳線連接。下面對(duì)各模塊電路分別作一介紹。圖6－1單片機(jī)模塊框圖6.1.1電源接口

該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的電源有兩組輸入接口。一組是實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)部的電源輸入，這組輸入從印制板背面的插孔輸入，輸入電源種類有±12V、地和+5V。另一組是外部電源輸入接口，為+5V。輸入接口采用通用插孔。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的電源還包括兩組輸出接口，用于給擴(kuò)展板供電。輸出接口同樣采用兩組5針輸出。讀者在設(shè)計(jì)自己的單片機(jī)系統(tǒng)板的電源部分時(shí)，可以選擇用計(jì)算機(jī)的USB接口供電，計(jì)算機(jī)的一個(gè)USB口可以提供500mA的電流，對(duì)于一般小系統(tǒng)而言是夠用的。這樣可以節(jié)約成本。6.1.2液晶隨著科技的發(fā)展，液晶顯示模塊得到了非常廣泛的應(yīng)用，目前已廣泛應(yīng)用于工業(yè)場(chǎng)合和消費(fèi)類場(chǎng)合，如電子表、計(jì)算器、液晶電視機(jī)、便攜式電腦、掌上型電子玩具、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)等。液晶顯示(LCD)大體分為筆段型、字符型、點(diǎn)陣圖形型等幾大類。（1）筆段型LCD（比如電子表上用的）一般只能顯示數(shù)字、字母或固定字符等，它的特點(diǎn)是價(jià)格便宜，但往往需要定做。另外，筆段型LCD與單片機(jī)的接口需外接驅(qū)動(dòng)電路，或者選擇帶液晶驅(qū)動(dòng)的單片機(jī)，比如TI公司的MSP430x4xx系列。AT89S5X系列單片機(jī)需外接于筆段式LCD的接口芯片才能控制它。（2）字符型液晶顯示模塊是一類專門用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶顯示模塊，它由若干個(gè)5×7或5×11等點(diǎn)陣字符組成，每一個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符，點(diǎn)陣字符位之間的一個(gè)點(diǎn)距的間隔起字符間距和行距的作用。目前市面上常用的有16字×1行、16字×2行、20字×2行和40字×2行等字符模型，這些LCD雖然顯示的字?jǐn)?shù)各不相同，但是都具有相同的輸入/輸出界面。這類LCD一般帶有基本字庫(kù)，而且自帶驅(qū)動(dòng)電路，可直接與AT89S5X系列單片機(jī)接口。AT89S5X的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用的是TC1602A，它是一種16字×2行的字符型液晶顯示模塊，其顯示面積為64.5×13.8mm2。這是一款普通而且非常常見的LCD（建議初學(xué)單片機(jī)和LCD的讀者可以選用該款LCD），其功能介于筆段式和點(diǎn)陣圖形型LCD之間，價(jià)格也介于它們之間，在20元左右。（3）點(diǎn)陣圖形型LCD除了具備字符型LCD的所有功能外，而且具備顯示圖形的功能，圖形點(diǎn)陣大小有各種規(guī)格可選，比如128×64。該類LCD一般自帶驅(qū)動(dòng)電路，可以直接與51系列單片機(jī)接口，但該類LCD的價(jià)格高，而且有時(shí)需要字符或圖形轉(zhuǎn)換軟件配合設(shè)計(jì)。液晶模塊廠家很多，比如肇慶金鵬電子、南京國(guó)顯，等等。下面簡(jiǎn)單介紹本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用的TC1602A液晶模塊的功能（基本上所有廠家的1602的LCD模塊引腳都是兼容的）。

1．引腳說明

TC1602A的引腳功能如表6－1所示。表6－1

TC1602A的引腳圖

2．TC1602A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

TC1602A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖6－2所示，它主要由DDRAM、CGROM、CGRAM、IR、DR、BF、AC等大規(guī)模集成電路組成。DDRAM為數(shù)據(jù)顯示用的RAM(DataDisplayRAM，簡(jiǎn)稱DDRAM)，用以存放用LCD顯示的數(shù)據(jù)，只要將標(biāo)準(zhǔn)的ASCII碼放入DDRAM，內(nèi)部控制線路就會(huì)自動(dòng)將數(shù)據(jù)傳送到顯示器上，并顯示出該ASCII碼對(duì)應(yīng)的字符。CGROM為字符產(chǎn)生器ROM(CharacterGeneratorROM，簡(jiǎn)稱CGORM)，它存儲(chǔ)了192個(gè)5×7的點(diǎn)陣字型，但只能讀出不能寫入。

CGRAM為字型、字符產(chǎn)生器的RAM(CharacterGeneratorRAM，簡(jiǎn)稱CGRAM)，可供使用者存儲(chǔ)特殊造型的造型碼，CGRAM最多可存8個(gè)造型。IR為指令寄存器(InstructionRegister，簡(jiǎn)稱IR)，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)MCU要寫給LCD的指令碼，當(dāng)RS及引腳信號(hào)為0，且Enable引腳信號(hào)由1變?yōu)?時(shí)，D0~D7引腳上的數(shù)據(jù)便會(huì)存入到IR寄存器中。DR為數(shù)據(jù)寄存器(DataRegister，簡(jiǎn)稱DR)，它們負(fù)責(zé)存儲(chǔ)微機(jī)要寫到CGRAM或DDRAM的數(shù)據(jù)，或者存儲(chǔ)MCU要從CGRAM或DDRAM讀出的數(shù)據(jù)。因此，可將DR視為一個(gè)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，當(dāng)RS及引腳信號(hào)為1且Enable引腳信號(hào)由1變?yōu)?時(shí)，讀取數(shù)據(jù)；當(dāng)RS引腳信號(hào)為1，引腳信號(hào)為0，且Enable引腳信號(hào)由1變?yōu)?時(shí)，存入數(shù)據(jù)。

BF為忙碌信號(hào)(BusyFlag，簡(jiǎn)稱BF)，當(dāng)BF為1時(shí)，不接收微機(jī)送來的數(shù)據(jù)或指令；當(dāng)BR為0時(shí)，接收外部數(shù)據(jù)或指令。所以，在寫數(shù)據(jù)或指令到LCD之前，必須查看BF是否為0。AC為地址計(jì)數(shù)器(AddressCounter，簡(jiǎn)稱AC)，負(fù)責(zé)計(jì)數(shù)寫入/讀出CGRAM或DDRAM的數(shù)據(jù)地址，AC依照MCU對(duì)LCD的設(shè)置值而自動(dòng)修改它本身的內(nèi)容。TC1602A可分2行共顯示32個(gè)字符，每行顯示16個(gè)字符。TC1602A的控制指令共11條，其中9條是針對(duì)命令寄存器IR的，另外2條是針對(duì)數(shù)據(jù)寄存器DR的，具體指令如表6－2所列。表6－2

TC1602A的指令表

需要說明的是，表中*表示可以為0或1，表中的相關(guān)命令字設(shè)置如下：

I/D：1——增量方式，0——減量方式；

S：1——不移動(dòng)，0——移動(dòng)；

D：1——顯示，0——不顯示；

C：1——顯示光標(biāo)，0——不顯示光標(biāo)；

B：1——光標(biāo)閃爍，0——光標(biāo)不閃爍；

S/C：1——顯示器移位，0——光標(biāo)移位；

D/L：1——右移，0——左移；

DL：1——8bit，4——4bit；

N：1——2行，0——1行；

F：1——5×10字型，0——5×7字型；

BF：1——正在執(zhí)行內(nèi)部操作，0——可接收指令。3．與單片機(jī)的接口

在該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，單片機(jī)與液晶的接口如表6－3所示。讀者在設(shè)計(jì)液晶電路時(shí)，需注意以下幾點(diǎn)：（1）注意“判忙”信號(hào)（BF）。單片機(jī)向液晶模塊發(fā)送數(shù)據(jù)后，需等待并判斷BF信號(hào)為高，所以，BF腳為雙向口，設(shè)計(jì)時(shí)需注意。在編寫液晶控制程序時(shí)，也可以不判斷BF信號(hào)，只需要延時(shí)一段時(shí)間就可以，這樣可以避免雙向口操作的麻煩。（2）有些單片機(jī)的I/O口是3.3V，但很多液晶器件的是5V，因此單片機(jī)與液晶不能直接相接而需電平轉(zhuǎn)換。電平轉(zhuǎn)換器件可以選用HC245。表6－3單片機(jī)與液晶的接口

6.1.3編程接口單片機(jī)與ISP編程器接口是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的10針接口。編程器原理詳見第6.2節(jié)的內(nèi)容。編程器與單片機(jī)的接口如表6－4所示。表6－4編程器與單片機(jī)的接口

6.1.4串口

AT89S5X實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)含一個(gè)串口，如圖6－3所示，單片機(jī)的串口與U3（MAX232）的11、12腳相連。MAX232完成5V到標(biāo)準(zhǔn)232電平(±15V)的轉(zhuǎn)換。MAX232的工作原理讀者可參考有關(guān)材料。圖6－3中，VD1、VD2是TVS二極管，用于防止串口的瞬態(tài)脈沖損壞MAX232。Z0是與計(jì)算機(jī)接口的DB9。讀者在自行設(shè)計(jì)時(shí)需考慮DB9的“孔”和“針”的配套。圖6－3串口通信原理圖6.1.5發(fā)光二極管

AT89S5X實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括8個(gè)發(fā)光二極管，發(fā)光二極管部分電路如圖6－4所示。RP5是8×1kΩ的電阻。在完成發(fā)光二極管實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于單片機(jī)的P0口是共用I/O口的，因此在選擇發(fā)光二極管時(shí)需將J17接上，J17是跳線。發(fā)光二極管與單片機(jī)的接口如表6－5所示。AD0為高電平時(shí)，發(fā)光二極管D100熄滅；AD0為低電平時(shí)，發(fā)光二極管D100點(diǎn)亮，其余類似。表6－5發(fā)光二極管與單片機(jī)接口表

圖6－4發(fā)光二極管的原理圖6.1.6

4位LED

1．LED顯示器的結(jié)構(gòu)與原理

LED顯示塊是由發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中通常使用的是七段LED。這種顯示塊有共陰極與共陽極兩種結(jié)構(gòu)，如圖6－5所示。共陰極LED顯示塊的發(fā)光二極管陰極共地，如圖6－5（a）所示，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陽極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮。共陽極LED顯示塊的發(fā)光二極管陽極并接，如圖6－5(b)所示。通常的七段LED顯示塊中有8個(gè)發(fā)光二極管，故也有人稱為八段顯示器。其中七個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成七筆字型“8”，一個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成小數(shù)點(diǎn)。圖6－5七段LED顯示塊七段顯示塊與單片機(jī)接口非常容易，只要將一個(gè)8位并行輸出口與顯示塊的發(fā)光二極管引腳相連即可。8位并行輸出口輸出不同的字節(jié)數(shù)據(jù)即可顯示不同數(shù)字或字符，如表6－6所示。通常把控制發(fā)光二極管的8位字節(jié)數(shù)據(jù)稱為段選碼。共陽和共陰的段選碼互為補(bǔ)數(shù)。表6－6七段LED的段選碼

2．LED控制原理在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，使用LED顯示塊構(gòu)成N位LED顯示器。多位LED顯示器的顯示方式有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種。LED動(dòng)態(tài)顯示的基本原理在于分時(shí)輪流選通數(shù)碼管的公共端，使得各數(shù)碼管輪流導(dǎo)通，在選通相應(yīng)LED后，即在顯示字段上得到顯示字形碼。這種方式不但能提高數(shù)碼管的發(fā)光效率，而且由于各個(gè)數(shù)碼管的字段是并聯(lián)使用的，從而大大簡(jiǎn)化了硬件線路。在輪流點(diǎn)亮掃描過程中，每位顯示器的點(diǎn)亮?xí)r間大約是1ms，由于人眼的視覺惰性，及發(fā)光二極管的余暉效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位顯示器并沒有同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的視覺效果是沒有閃爍感。

3．AT89S52實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中應(yīng)用

AT89S52實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的數(shù)碼管采用共陽極動(dòng)態(tài)數(shù)碼管。8位數(shù)碼管的8位選通線通過單片機(jī)I/O口驅(qū)動(dòng)三極管3409選通。8位選通線通過撥動(dòng)開關(guān)與單片機(jī)相連，具體原理圖可參考附錄B。表6－7是單片機(jī)與數(shù)碼管的接口表。表6－7發(fā)光二極管與單片機(jī)的接口表

6.1.7擴(kuò)展接口實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與擴(kuò)展板的接口通過標(biāo)準(zhǔn)24針連接，可同時(shí)與兩個(gè)擴(kuò)展接口連接，所以需要兩組相同的24針接口。實(shí)驗(yàn)箱上的擴(kuò)展板相當(dāng)于單片機(jī)的外設(shè)，實(shí)驗(yàn)箱定義的總線如圖6－6所示，定義的總線信號(hào)是單片機(jī)的AD0~AD7、A8~A15、WR、RD、ALE、INT0、T0。單片機(jī)通過這些信號(hào)線完成與所有外設(shè)的通信。圖6－6擴(kuò)展接口的原理圖6.1.8單片機(jī)

AT89S5X實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的單片機(jī)可以采用AT89S52、AT89S51或AT89S53。AT89S52單片機(jī)是Atmel公司推出的一款在線可編程單片機(jī)，通過相應(yīng)的ISP軟件，用戶可對(duì)單片機(jī)程序存儲(chǔ)器Flash中的代碼進(jìn)行方便的改變。AT89S52和AT89C52引腳完全兼容。其技術(shù)參數(shù)如下：

·8KB在線可編程Flash程序存儲(chǔ)器，3級(jí)安全保護(hù)，128B的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；

·4.0～5.5V的工作電壓；

·最高工作頻率為33MHz；

·32個(gè)可編程I/O引腳；

·兩個(gè)16位的計(jì)數(shù)器/計(jì)時(shí)器；

·六個(gè)中斷源，可以在掉電模式下響應(yīng)中斷；

·一個(gè)全雙工的串行通信口。6.1.9鍵盤鍵盤采用4*4鍵盤，另有中斷、定時(shí)器中斷、復(fù)位共19個(gè)按鍵。鍵盤的工作方式采用查詢方式。鍵盤軟件的查詢方法和消抖請(qǐng)讀者參考其他資料或參考第7章的程序部分。鍵盤的原理圖如圖6－7所示。圖6－7矩陣鍵盤的原理圖鍵盤與單片機(jī)之間的接口表如表6－8所示。表6－8單片機(jī)與鍵盤接口表

6.1.10蜂鳴器蜂鳴器是廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品的一種元器件，它用于提示、報(bào)警、音樂等許多應(yīng)用場(chǎng)合。蜂鳴器與家用電器上面的喇叭在用法上也有相似的地方。通常，它的工作電流比較大，單片機(jī)I/O口一般驅(qū)動(dòng)不了它，需要增加一個(gè)電流放大電路才可以，這一點(diǎn)與家用電器中的功放有相似之處。

AT89S5X實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，蜂鳴器采用壓電蜂鳴器，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的蜂鳴器控制原理圖如圖6－8所示。圖中，J18是選擇蜂鳴器電路的跳線，在完成蜂鳴器實(shí)驗(yàn)時(shí)將跳線插上，蜂鳴器用三極管3904驅(qū)動(dòng)。蜂鳴器是用單片機(jī)的P3.4控制的。圖6－8蜂鳴器的原理圖蜂鳴器的正極性的一端接到三極管的發(fā)射極，另一端連接到地，三極管的基級(jí)由單片機(jī)的P3.4管腳控制，高電平時(shí)蜂鳴器響，低電平時(shí)蜂鳴器不響。用戶可以通過程序控制P3.4管腳的置低和置高來使蜂鳴器發(fā)出聲音和關(guān)閉。蜂鳴器的聲音大小及音調(diào)可以通過調(diào)整P3.4管腳的置高時(shí)間及輸出的波形進(jìn)行控制，這一點(diǎn)可以在調(diào)試程序時(shí)試驗(yàn)。6.2

ISP下載器

AT89S5X單片機(jī)是Atmel公司推出的一款在系統(tǒng)可編程單片機(jī)，通過相應(yīng)的ISP軟件，用戶可對(duì)單片機(jī)程序存儲(chǔ)器Flash中的代碼進(jìn)行方便的擦寫。AT89S5X和AT89C5X引腳完全兼容。

Atmel公司提供相應(yīng)的ISP軟件AtmelMicrocontrollerISPSoftware，用于對(duì)S系列單片機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)編程。這個(gè)軟件可以在Win98，WinNT4.0(需要ServicePack3)以及Win2000、WinXP系統(tǒng)上運(yùn)行。其對(duì)PC機(jī)系統(tǒng)的最低要求如下：

·Pentium166或者更高的處理器；

·32MB以上的RAM，推薦使用64MB；

·光驅(qū)、顯示器以及鼠標(biāo)等；

·Atmel公司的ISP在線可編程電纜，或自制電纜。

Atmel公司的ISP軟件可在Atmel公司的網(wǎng)站上免費(fèi)下載，網(wǎng)址為：/dyn/products/tools_card.asp?family_id=604&family_[JP]name=8051+Architecture&tool_id=2877。讀者也可以在

中下載。

ISP編程電纜既可向Atmel公司購(gòu)買，也可自行制作。本節(jié)將介紹如何設(shè)計(jì)ISP電纜以及ISP電纜和AT89S52等芯片的接口。

ISP電纜和AT89S52通過一個(gè)10針的IDC口進(jìn)行連接，圖6－9給出了IDC－10的引腳定義圖。圖6－9

ISP電纜和AT89S52的連接從計(jì)算機(jī)并行口出來的信號(hào)在到達(dá)IDC－10之前需要一個(gè)緩沖，同時(shí)也可對(duì)目標(biāo)MCU和并口起到一個(gè)保護(hù)作用。下面的系統(tǒng)使用的是74HC244三態(tài)門作為緩沖，其與并口、電纜的連接如圖6－9和圖6－10所示。圖6－11是Atmel公司提供的ISP電纜連接圖，其中D1的作用是防止電流“倒灌”，R25等電阻起限流作用。圖6－11

ISP并口的連接在調(diào)試這個(gè)ISP系統(tǒng)時(shí)，一定要注意限流電阻的使用。如果限流電阻過小，將導(dǎo)致電流過大，有可能導(dǎo)致計(jì)算機(jī)的并口燒毀，所以在使用前一定要仔細(xì)地檢查。上面講述了如何設(shè)計(jì)AT89S52的ISP系統(tǒng)的硬件部分，接下來就Atmel公司的AtmelMicrocontrollerISPSoftware的使用作一些簡(jiǎn)要的介紹。

(1)安裝。直接點(diǎn)擊Setup.exe即可。

(2)選擇設(shè)備。軟件啟動(dòng)后界面如圖6－12所示，將電路系統(tǒng)通過ISP電纜連接到計(jì)算機(jī)的并口并打開電源；在端口選擇中選擇Port并口；從圖6－13所示的列表中選擇一種單片機(jī)器件；輸入系統(tǒng)提供的外部時(shí)鐘頻率。接下來選擇是從設(shè)備中讀出數(shù)據(jù)，還是將數(shù)據(jù)寫入設(shè)備中去。圖6－13為設(shè)備選擇對(duì)話框。圖6－12

Atmel公司的ISP軟件的啟動(dòng)界面圖6－13設(shè)備選擇對(duì)話框

(3)連接成功后，出現(xiàn)如圖6－14所示的對(duì)話框，對(duì)話框中顯示的是器件的內(nèi)部數(shù)據(jù)。圖6－14器件內(nèi)部數(shù)據(jù)框電路系統(tǒng)板可在選擇完器件之后再上電，但是需要在系統(tǒng)菜單中選擇Options/InitializeTarget命令。從圖6－13中可以看到，本軟件支持多器件的ISP編程。當(dāng)該器件本身不支持PAGE頁操作時(shí)，對(duì)話框中的該選項(xiàng)將為無效狀態(tài)。（4）查空操作（blankcheck）。選擇了該命令之后，器件將返回以下四種情況之一：

·不能夠和設(shè)備進(jìn)行通信（notabletocommunicatewithdevice）:這種情況一般是由于系統(tǒng)沒有加電所造成的；

·可擦寫，可編程（erasedandprogrammable）：器件完全是空的，可以進(jìn)行編程及擦除操作；

·可供編程（programmedandprogrammable）：器件沒有被鎖定，可以進(jìn)行編程操作；

·鎖定（locked）:器件被鎖定，如果要進(jìn)行編程，則必須選擇片擦除（erasechip）操作。注意：進(jìn)行了片擦除操作之后，片內(nèi)以前的程序?qū)⒉辉俅嬖?。?）打開待寫程序文件。在File/LoadBuffer中打開一個(gè).HEX文件并選定，如圖6－15所示。圖6－15選擇待編程文件

(6)編程（programmingthedevice）。單擊自動(dòng)編程（Instructions/AutoProgrammingDevice）按鈕進(jìn)行編程，出現(xiàn)如圖6－16所示的對(duì)話框。圖6－16自動(dòng)編程對(duì)話框整個(gè)編程過程如下：

·擦除器件；

·寫入器件；

·檢驗(yàn)寫入內(nèi)容；

·提示用戶設(shè)置保密位；

·提示用戶設(shè)置熔斷位。6.3最小系統(tǒng)板制作及測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)

單片機(jī)的開發(fā)包括軟件和硬件開發(fā)，軟件開發(fā)需要具備匯編和C語言的知識(shí)，硬件開發(fā)一般需要基本的電路板設(shè)計(jì)（PCB設(shè)計(jì)）、焊接和調(diào)試等基本技能，所以單片機(jī)的學(xué)習(xí)不僅僅是單片機(jī)本身的學(xué)習(xí)，還包括其他的一些基本功的訓(xùn)練。實(shí)現(xiàn)這一學(xué)習(xí)過程一般有三種途徑。（1）在實(shí)驗(yàn)室完成規(guī)定實(shí)驗(yàn)。這是絕大多數(shù)學(xué)校單片機(jī)教學(xué)采用的手段，也是一種成熟和較為有效的學(xué)習(xí)手段，但由于實(shí)驗(yàn)本身的缺陷，一般情況下即使完成了實(shí)驗(yàn)，我們?nèi)匀粚?duì)單片機(jī)的開發(fā)一知半解。一知半解對(duì)從事單片機(jī)開發(fā)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。（2）購(gòu)買開發(fā)板學(xué)習(xí)。由于實(shí)驗(yàn)室的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)儀價(jià)格貴，而且體積大，所以不適合自主學(xué)習(xí)，很多讀者選擇購(gòu)買開發(fā)板。現(xiàn)在市場(chǎng)上有很多單片機(jī)開發(fā)板可供選擇，開發(fā)板價(jià)格適中，性能穩(wěn)定，很適合那些對(duì)于焊接不知如何下手的初學(xué)者。（3）自行焊接單片機(jī)小系統(tǒng)。根據(jù)成熟的原理圖，自己購(gòu)買器件，然后焊接和調(diào)試，比如自己焊接和調(diào)試一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)溫系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)系統(tǒng)的成本遠(yuǎn)低于購(gòu)買開發(fā)板的價(jià)格，一般幾十元就可以實(shí)現(xiàn)。建議初學(xué)單片機(jī)的讀者可以根據(jù)本書附錄C中的單片機(jī)測(cè)溫系統(tǒng)原理圖，自行焊接和調(diào)試一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)，通過這樣一個(gè)焊接和調(diào)試過程能夠很快熟悉單片機(jī)基本的開發(fā)流程和單片機(jī)的入門學(xué)習(xí)。而且根據(jù)附錄給出的原理圖焊接的單片機(jī)系統(tǒng)也能完成第7章和第8章的多數(shù)實(shí)驗(yàn)。本節(jié)就是給讀者介紹如何焊接和調(diào)試這樣一個(gè)單片機(jī)小系統(tǒng)。自行焊接測(cè)溫系統(tǒng)的步驟：（1）設(shè)計(jì)原理圖。不管設(shè)計(jì)什么樣的系統(tǒng)，原理圖設(shè)計(jì)是第一步，而且是最重要的一步。建議讀者在設(shè)計(jì)自己的單片機(jī)系統(tǒng)時(shí)一定要設(shè)計(jì)出一個(gè)完整的原理圖，包括所有的器件和連線，因?yàn)楹竺娴暮附佣际歉鶕?jù)原理圖進(jìn)行的，而且這樣便于調(diào)試。初學(xué)者可能沒有學(xué)過protel等，建議在一張大紙上用鉛筆實(shí)現(xiàn)。（2）列出器件清單。包括所有器件、導(dǎo)線和印制板等。（3）焊接和調(diào)試。建議焊接和調(diào)試時(shí)按照原理圖焊接一部分調(diào)試一部分。一般先焊接電源，調(diào)試電源，然后焊接單片機(jī)及其下載部分，調(diào)試單片機(jī)及其下載部分，保證單片機(jī)能夠可靠下載后再焊接并調(diào)試其他部分，比如顯示器、鍵盤等。（4）調(diào)試應(yīng)用程序。該單片機(jī)測(cè)溫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能就是第8章綜合實(shí)驗(yàn)一的功能，實(shí)驗(yàn)程序完全可以采用綜合實(shí)驗(yàn)一的參考程序。下面主要從硬件制作方面作一介紹。

1．功能要求（1）能測(cè)量環(huán)境溫度信息，要求能用2位或多位LED顯示。（2）要求能有報(bào)警功能，當(dāng)溫度超過報(bào)警上限時(shí)要能報(bào)警，報(bào)警上限要能夠通過鍵盤設(shè)定。（3）電源能通過計(jì)算機(jī)的USB口供電，以節(jié)約制作成本。

2．原理圖設(shè)計(jì)

附錄C給出了參考原理圖，讀者也可以自行設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)該功能要求的原理圖。（1）原理圖中，ISP接口部分是一個(gè)10芯的接線柱，接ISP下載器。ISP下載器讀者可以自行焊接或購(gòu)買。ISP下載器的制作可以參考6.2節(jié)的內(nèi)容，或從網(wǎng)上下載可供參考的原理圖及設(shè)計(jì)資料。（2