買文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 題目 :溫度顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 院 系： 控制 工程學(xué)院 專 業(yè)： 自動化 學(xué) 號： 1209101033 姓 名： 王瑤 指導(dǎo)教師： 張開生 (教授 ) 2016 年 4 月 摘 要 買文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 著大 眾的生活水平不斷的向上提升，以及現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展。人們越來越關(guān)注和自己相關(guān)的物理環(huán)境因素。其中，環(huán)境溫度是一項(xiàng)和我們的生活密切相關(guān)的因素，例如我們在早上起床的時候都會看看天氣預(yù)報(bào)來了解自己所處的地區(qū)的天氣狀況，以及實(shí)時的溫度，從而來決定自己一天的穿著和出行計(jì)劃。同時，時刻了解我們的環(huán)境溫度還在很多生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域有著巨大的作用。比如農(nóng)業(yè)中的溫室大棚，我們就需要時刻了解大棚的溫度。工業(yè)生產(chǎn)也是一樣，我們需要時刻監(jiān)測工廠的生產(chǎn)溫度。正因?yàn)榄h(huán)境溫度和我們息息相關(guān)，而且有著重要的作用。所以本次設(shè)計(jì)就制作了一個溫度顯 示系統(tǒng)。 經(jīng)過前期的硬設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。以及后期的仿真調(diào)試。本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了：利用片機(jī)對環(huán)境溫度進(jìn)行實(shí)時的采集，然后通過 晶顯示模塊實(shí)時的顯示溫度，同時通過外置的獨(dú)立按鍵進(jìn)行溫度上限和溫度下限的實(shí)時設(shè)定，在采集了溫度之后進(jìn)行實(shí)時的比較，如果超過設(shè)定的溫度上限值或者低于設(shè)定的溫度下限值，就你用蜂鳴器和 進(jìn)行組合報(bào)警提示。 在本次設(shè)計(jì)中，主要用到了 片機(jī)， 成溫度傳感器，晶顯示模塊，獨(dú)立按鍵調(diào)節(jié)，蜂蜜器和 合報(bào)警模塊。進(jìn)過前期的大量設(shè)計(jì)和中期的軟件仿真。從整體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)到分塊的軟件和硬件設(shè)計(jì)，采用分塊獨(dú)立設(shè)計(jì)，后期整合的方式進(jìn)行。保證了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的高效和可靠性。在大量的測試和實(shí)際的軟件仿真測試之后得出結(jié)論。本文所采用的硬件和軟件設(shè)計(jì)方式是正確可靠的。能夠?qū)崿F(xiàn)我們最初的目的，實(shí)時顯示溫度并在超過溫度設(shè)定值的時候進(jìn)行報(bào)警。 關(guān)鍵詞： 單片 機(jī)， 溫度采集 ， 液晶顯示 s s to of 文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 is a to we in at to in so as to a At to is a of a in of we to of is we to of of we an So of of a of to at by an of in if a or ED In ED A of to of of of of is a of is of in is To of in of 錄 摘 要 . I . 文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 V 第 1 章 緒 論 . 6 計(jì)的目的 . 7 內(nèi)外研究現(xiàn)狀 . 7 次設(shè)計(jì)的內(nèi)容和任務(wù) . 8 第 2 章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 . 8 統(tǒng)理論分析 . 9 計(jì)的總體組成 . 9 統(tǒng)的硬件模塊 . 10 統(tǒng)的軟件模塊 . 11 第 3 章 控制器件選擇 . 12 片機(jī)的組成和特點(diǎn) . 12 運(yùn)算器 . 12 控制器 . 12 主要寄存器 . 13 片機(jī)介紹 . 14 片機(jī)特點(diǎn) . 15 片機(jī)資源介紹 . 16 片機(jī)定時器介紹 . 18 第 4 章 數(shù)據(jù)采集器的選擇 . 19 同傳感器的比較 . 19 度傳感器 . 20 感器簡介 . 20 感器工作方式介紹 . 21 初始化 . 21 寫操作 . 21 讀操作 . 22 感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方式 . 22 第 5 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) . 24 片機(jī)系統(tǒng)電路 . 24 位電路的設(shè)計(jì) . 24 片機(jī)的晶振電路 . 25 買文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 感器電路 . 26 統(tǒng)電路的設(shè)計(jì) . 26 晶顯示電路的設(shè)計(jì) . 27 特點(diǎn) . 28 腳介紹 . 28 蜂鳴器和 警電路的設(shè)計(jì) . 29 第 6 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) . 30 統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)所使用的編程環(huán)境介紹 . 30 程序模塊設(shè)計(jì) . 31 時中斷函數(shù)的設(shè)計(jì) . 31 算函數(shù)設(shè)計(jì) . 32 示函數(shù)程序流程 . 32 鳴器和 警流程圖 . 33 據(jù)采集流程圖 . 33 鍵清除流程圖 . 34 第 7 章 仿真設(shè)計(jì) . 35 真軟件介紹 . 35 次設(shè)計(jì)的仿真圖設(shè)計(jì) . 36 主要參考文獻(xiàn) . 37 附 錄 一 設(shè)計(jì)電路圖 . 38 附 錄 二 仿真電路圖 . 38 附 錄 三 設(shè)計(jì)源程序 . 39 致 謝 . 55 第 1 章 緒 論 在人們的生活中，很多環(huán)境因素總是在實(shí)時的影響著大家。例如實(shí)時的天氣狀況，實(shí)時的環(huán)境溫度，空氣質(zhì)量等。我們總是希望可以對我們所在的環(huán)境進(jìn)行實(shí)時的了解，這來是因?yàn)槿擞兄焐那?知欲。同時，知道我們身邊的環(huán)境因素對我們做出決定也有買文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 著重要的參考作用，例如今天的天氣好，你可能會選擇外出郊游，但是今天如果是下雨天，你可能就會選擇在家中休息。溫度對我們的重要性是不言而喻的。長期以來，人們對溫度的感知都是來自于經(jīng)驗(yàn)和自身的感覺。而如今，利用新型的科學(xué)技術(shù)，我們可以確切的知道我們的環(huán)境溫度。本文就實(shí)現(xiàn)了一個環(huán)境溫度采集顯示系統(tǒng)，同時還加入了溫度設(shè)定和報(bào)警功能。 本設(shè)計(jì)采用了 片機(jī)作為系統(tǒng)的采集和控制中樞部分。利用 環(huán)境溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后單 片機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，計(jì)數(shù)出實(shí)時的環(huán)境溫度。然后將數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示模塊 行溫度的實(shí)時顯示。同時本次設(shè)計(jì)還在顯示的基礎(chǔ)上加入了溫度報(bào)警功能。通過外置的 3 個獨(dú)立按鍵。我們可以設(shè)定一個溫度上限報(bào)警值和一個溫度下限報(bào)警值。只要我們的系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)不在我們設(shè)定的范圍內(nèi)。單片機(jī)就會啟動蜂鳴器和 進(jìn)行報(bào)警。從而通知 人們進(jìn)行必要的操作，例如開電暖氣進(jìn)行加熱或者開空調(diào)進(jìn)行降溫等操作。 這種方式可以避免人們以往的盲目或者靠感覺進(jìn)行溫度控制的方式。 計(jì)的目的 因?yàn)榄h(huán)境溫度對我們有著十分 重要的影響，所以我們 需要清楚的知道問所處的環(huán)境的實(shí)時溫度。在我們需要進(jìn)行溫度的精確控制的時候，如果我們還是靠著以往的那種憑感覺，靠經(jīng)驗(yàn)的方式進(jìn)行。在現(xiàn)代社會看來是一種十分落后的方式方法了。所以本設(shè)計(jì)的目的就是開發(fā)出一套可以準(zhǔn)確的顯示我們的環(huán)境溫度，并且可以進(jìn)行溫度的設(shè)定報(bào)警的系統(tǒng)。比如我們家中有小孩子，在孩子很小的時候，不會表達(dá)自身的感受。而大人對小孩子的加衣服或者吹風(fēng)都靠經(jīng)驗(yàn)的話，顯然是不科學(xué)的一種方式。本系統(tǒng)就將取代人們靠感覺，憑經(jīng)驗(yàn)來判斷環(huán)境溫度這一種不科學(xué)的 方式 內(nèi)外研究現(xiàn)狀 經(jīng)過前期大量的資料查閱和文獻(xiàn)閱讀 ，以及使用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行資料收集后得知，目前國內(nèi)外的溫度采集顯示還處在一個剛剛出現(xiàn)的階段。大家都還是在探索的過程中。所以出現(xiàn)的方案和使用領(lǐng)域也是五花八門。隨著智能手機(jī)的出現(xiàn)和大量使用，溫度采集和顯示這一個功能在很多智能手機(jī)上也開始出現(xiàn)了，借由第三方的 手機(jī)本身的傳感器例如紅外傳感器，溫度傳感器等?？梢栽谑謾C(jī)上進(jìn)行實(shí)時的溫度采集和顯示。而使用買文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 整個 系統(tǒng) 軟件 設(shè)計(jì) 硬件 設(shè)計(jì) 仿真 設(shè)計(jì) 的溫度采集方式目前也有很多種，例如使用數(shù)字集成的穩(wěn)定傳奇，使用模擬的金屬傳感器，利用紅外采集空氣溫度的方式。在不同的領(lǐng)域也有著不同的方案選擇，比如有的領(lǐng)域就需要非接觸的 測量方式，有的就可以采用接觸的測量方式。 總的來看，很多溫度采集顯示系統(tǒng)還都是停留在溫度的采集和簡單的顯示上，功能顯得比較單一。 次設(shè)計(jì)的內(nèi)容和任務(wù) 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容： 總體方案的設(shè)計(jì)和確定，硬件部分的設(shè)計(jì)，軟件部分的設(shè)計(jì)，仿真電路的設(shè)計(jì)。通過幾個方面來完成本次需要達(dá)到的設(shè)計(jì)目的：完成一個基于 51 單片機(jī)的額溫度顯示和報(bào)警系統(tǒng)。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)框圖如圖 1示： 圖 1統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)框圖 本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)：使用 片機(jī)作為系統(tǒng)的采集和控制中樞部分。利用 為 環(huán)境溫度傳感器，將環(huán)境溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后單片機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，計(jì)數(shù)出實(shí)時的環(huán)境溫度。然后將數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示模塊 行溫度的實(shí)時顯示。通過外置的 3 個獨(dú)立按鍵。 可以設(shè)定一個溫度上限報(bào)警值和一個溫度下限報(bào)警值。只要我們的系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)不在我們設(shè)定的范圍內(nèi)。單片機(jī)就會啟動蜂鳴器和 第 2 章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 在我們進(jìn)行功能設(shè)計(jì)之前，我們需要首先對我們的整個系統(tǒng)進(jìn)行完整的方案設(shè)計(jì)，只有在總體的方案設(shè)計(jì)完成之后，我們才可以按照我們的總體方案進(jìn)行具體的功能設(shè)計(jì)。 這樣的方法是高效的也是科學(xué) 的方法。 買文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 統(tǒng)理論分析 在我們進(jìn)行系統(tǒng)的硬件，軟件和仿真設(shè)計(jì)之前，我們需要首先進(jìn)行整個系統(tǒng)的理論分析，只有在理論分析可行之后。我們才可以開始具體的設(shè)計(jì)方案的執(zhí)行過程。 首先我們需要明確我們設(shè)計(jì)需要達(dá)到的目的是：使用 片機(jī)作為系統(tǒng)的采集和控制中樞部分。利用 為環(huán)境溫度傳感器，將環(huán)境溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后單片機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，計(jì)數(shù)出實(shí)時的環(huán)境溫度。然后將數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示模塊行溫度的實(shí)時顯示。通過外置的 3 個獨(dú)立按鍵。 可以設(shè)定一個溫度上限報(bào)警值和一個溫度下限報(bào)警 值。只要我們的系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)不在我們設(shè)定的范圍內(nèi)。單片機(jī)就會啟動蜂鳴器和 進(jìn)行報(bào)警。 這其中。 為集成的溫度傳感器，在讀取上采用的是總線操作模式。而顯示器件和蜂鳴器以及 獨(dú)立按鍵都是簡單的 I/經(jīng)過上面的理論分析，我將本次設(shè)計(jì)分為了以下幾個方面來實(shí)現(xiàn)： 1、單片機(jī)系統(tǒng)的使用。 2、 數(shù)據(jù)讀取。 3、 晶顯示模塊的操作。 4、普通 I/O 口的讀取操作。 5、系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)。 6、仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 在以上幾個方面存在著先后的順序，我們應(yīng)該是先進(jìn)行了仿 真設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行各個模塊的程序設(shè)計(jì)，在仿真中進(jìn)行模塊程序的仿真，在通過仿真之后。我們再進(jìn)行模塊的硬件設(shè)計(jì)工作。 計(jì)的總體組成 在上面的分析中可以知道。本次設(shè)計(jì)所采用的器件具體有哪些。已經(jīng)各個模塊需要實(shí)現(xiàn)的具體功能是什么。所以我們可以很輕松的得到本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)總體組成框圖應(yīng)該是如下圖 2示： 買文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 數(shù)據(jù)獲取 數(shù)據(jù)顯示 實(shí)時提示 電源電路 單片機(jī) 完整 系統(tǒng) 圖 2統(tǒng)的總體組成框圖 在上面的系統(tǒng)總體組成框圖中。完整的系統(tǒng)作為核心任務(wù)存在，各個子系統(tǒng)或者說模塊為核心任務(wù)而存在。 在服務(wù)整個系統(tǒng)功能的時候，各個子系統(tǒng)還需要相互的 配合，完成各自任務(wù)的同時還需要照顧到整個系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程。 統(tǒng)的硬件模塊 設(shè)計(jì)中使用了大量的電子器件， 例如單片機(jī)，溫度傳感器，蜂鳴器， 立按鍵和液晶顯示器等等。不同的元件在系統(tǒng)中都有著不同的作用，各個元件分擔(dān)著自己所承擔(dān)的獨(dú)立模塊任務(wù)， 每個器件的選擇和有機(jī)組合而形成本設(shè)計(jì)功能執(zhí)行的物理元素，只有我們合理的安排和設(shè)計(jì)好每個元器件，我們才能獲得系統(tǒng)有效和正確工作的前提。硬件的正確工作才能保證我們后期的軟件調(diào)試可以正常有序的進(jìn)行。 進(jìn)過大量的分析和設(shè)計(jì)， 本次系統(tǒng)的硬件組成將如圖 2示進(jìn)行設(shè)計(jì) ： 買文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 圖 2統(tǒng)的硬件組成框圖 在設(shè)計(jì)好每個模塊之后，我們就可以得到需要的硬件系統(tǒng)了。所以硬件的組成是本次設(shè)計(jì)中很看重的一個部分。 統(tǒng)的軟件模塊 通過和硬件相結(jié)合考慮，我們能知道本次設(shè)計(jì)中的軟件應(yīng)該有哪些部分：獲得 溫度傳感器數(shù)據(jù)的采集函數(shù) ，軟件啟動的初始化函數(shù)，按鍵清除函數(shù)，數(shù)據(jù)計(jì)算函數(shù)，定時中斷函數(shù)，數(shù)據(jù)顯示函數(shù)，報(bào)警函數(shù)。很明顯，本系統(tǒng)的軟件組成框圖應(yīng)該如下所示： 圖 2統(tǒng)的 軟件組成框圖 每一個完整的電子設(shè)計(jì)，都是由多個方面所組成的，每個方面都是成功的關(guān)鍵，沒有主次之分，只要有一個方面不正常，那整個系統(tǒng)的功能就不是正確的。所以在設(shè)計(jì)的時候，要特別注意每個模塊的正確性。無論是開始的軟件設(shè)計(jì)還是后面的硬件設(shè)計(jì)。 系統(tǒng)初始化 定時采集函數(shù) 外部按鍵 計(jì)算顯示 提示和預(yù)警 單片機(jī) 電源電路 溫度 傳感器 液晶顯示 蜂鳴器 和 文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 第 3 章 控制器件選擇 要完成本次設(shè)計(jì)的任務(wù)，我們有很多可以選擇的器件。例如單片機(jī)， 等。但是我們在選擇器件的時候要考慮到器件的成本，開發(fā)難度，可靠性，封裝類型等等方面。進(jìn)過大量的資料查詢和實(shí)際測試，本設(shè)計(jì)最后采用了單片機(jī)作為核心的控制器件。 單片 機(jī) 也可以 稱單片微控制器 ,它和片上系統(tǒng)不一樣 ,單片機(jī)不但可以進(jìn)行運(yùn)算處理 ,還可以做邏輯控制 ,其包括了輸入輸出端 ,片上 獨(dú)有的存儲單元和 算單元 。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。同時，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。 目前單片機(jī)的發(fā)展已經(jīng)十分成熟，單片的處理位數(shù)從 4 位到 8 位， 16 和 32 位都有。單片的運(yùn)行速度也沖以前的幾 M 到現(xiàn)在的高端單片機(jī)可以運(yùn)行到上百 M。 片機(jī)的組成和特點(diǎn) 目前主流單片機(jī)主要由以下幾個部分組成： 運(yùn)算器 運(yùn) 算器由運(yùn)算部件 算術(shù)邏輯單元 （ 稱 算術(shù) 累加器和 結(jié)果 寄存器 等 組成。 算術(shù)邏輯單元 作用是 將傳入算術(shù)邏輯單元的數(shù)據(jù)根據(jù)需求進(jìn)行數(shù)據(jù)的運(yùn)算 ,這個運(yùn)算可以是常見的加減乘除算術(shù)操作，也可以是單片機(jī)里面所有的移位和循環(huán)操作，也可以是數(shù)據(jù)的比較例如大小比較。相等比較等。這個運(yùn)算器和我們常規(guī)理解的運(yùn)算器不是一個概念。 運(yùn)算器 有兩個功能： (1) 執(zhí)行各種算術(shù)運(yùn)算。 (2) 執(zhí)行各種邏輯運(yùn)算，并進(jìn)行邏輯測試，如零值測試或兩個值的比較。 單片機(jī)當(dāng)中 運(yùn)算器 的 全部操作都是由 單片機(jī)的 控制器 行 指揮的 ?？刂菩盘柨梢允沁\(yùn)算控制，也可以是判決控制 。 控制器 控制器 包括了： 指令寄存器、程序計(jì)數(shù)器、指令譯碼器、操作控制器和時序發(fā)生器等 部分 ， 控制器 是 單片機(jī)當(dāng)中 發(fā)布命令的 機(jī)構(gòu) ， 負(fù)責(zé)整個單片機(jī)系統(tǒng)的所有操作控制，不管是運(yùn)算還是決策，都是由控制進(jìn)行的 。其主要功能有： (1) 從內(nèi)存中取出一條指令，并指出下一條指令在內(nèi)存中的位置。 買文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 (2) 對指令進(jìn)行譯碼和測試，并產(chǎn)生相應(yīng)的操作控制信號，以便于執(zhí)行規(guī)定的動作。 (3) 指揮并控制 存和輸入輸出設(shè)備之間數(shù)據(jù)流動的方向。 單片機(jī)當(dāng)中有三種總線：控制總線，數(shù)據(jù)總線和地址總線。這三個總線通過內(nèi)部特有的線路和微處理器相互連接起來，其中，微處理器可以通過三個總線和外部接口相互連接起來，還可以實(shí)現(xiàn)微處理對各個算術(shù)器和存儲器的信息交流。 主要寄存器 （ 1）累加器 A 單 片機(jī)當(dāng)中的累加器是一個高頻使用的寄存器，其主要是負(fù)責(zé)臨時的數(shù)據(jù)存儲，包括運(yùn)算前的存儲和運(yùn)算完成之后的結(jié)果都可以保存在這個寄存器當(dāng)中 。 （ 2）數(shù)據(jù)寄存器 據(jù)寄存器器，從名字上就可以知道，此寄存器主要是數(shù)據(jù)暫時存儲的寄存器，但是數(shù)據(jù)寄存器不但有數(shù)據(jù)的緩存功能，還可以是指令的暫時存儲，在翻譯出來的指令在送往處理的時候，可以放在這個寄存器中進(jìn)行暫時存儲 。 （ 3）指令寄存器 指令譯碼器 令包括操作碼和操作數(shù)。 單片機(jī)要執(zhí)行程序給定的指令。就必須要知道這條指令對應(yīng)的操作碼，所以單片機(jī)中有了指令譯碼器和指 令操作寄存器。其中指令翻譯由指令譯碼器進(jìn)行，在翻譯完成之后就將數(shù)據(jù)交給指令寄存器進(jìn)行存儲，然后通過數(shù)據(jù)控制總線將操作指令送到相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)當(dāng)中。這個操作是一條一條進(jìn)行的 。 （ 4）程序計(jì)數(shù)器 片機(jī)運(yùn)行的程序需要使用一個單獨(dú)的計(jì)數(shù)器進(jìn)行存儲，這樣才可以保證單片機(jī)的運(yùn)行有序的進(jìn)行。在單片機(jī)復(fù)位的時候就將這個存儲器復(fù)位從 0 開始，逐步進(jìn)行加一。在每一個指令操作結(jié)束之后，這個計(jì)數(shù)器就自動加 1，然后到指令存儲器中去取對應(yīng)的下一步操作就可以了，所以程序計(jì)數(shù)器保證了單片機(jī)的有序運(yùn)行 。 （ 5）地址寄存器 址再單片機(jī) 中是很重要的一個概念，不但是每個存儲器有地址，每個數(shù)據(jù)有地址，甚至每個外部接口都是有對應(yīng)的地址的，在我們使用匯編進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的時候，我們就需要查手冊了解每個有效資源的地址，所以在我們進(jìn)行操作的時候，地址寄存器是很有必要的。通過這個寄存器就可以將需要的地址數(shù)據(jù)發(fā)送到對應(yīng)的存儲器中。 上面提到的數(shù)據(jù)儲存和計(jì)數(shù)器還有地址寄存器都是為了給單片機(jī)當(dāng)中很重要的一個器件 供服務(wù)的， 為中央控制器，需要各個外設(shè)對其進(jìn)行服務(wù)，因?yàn)?您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 是一個獨(dú)立的運(yùn)算器，本身是不具有和外部資源交互的能力的。 下圖就是單片機(jī)的內(nèi)部 結(jié)構(gòu)和單片機(jī)主要資源： 圖 3片機(jī)的片上資源框圖 片機(jī)介紹 一種使用兼容 8051 核的 系統(tǒng)可編程芯片， 其可以 工作 的 時鐘頻率 在幾 幾十 ， 其內(nèi)部的 儲器是專用的程序存儲器，大小根據(jù)不同的系列是有所不同的 ，器件 完全 兼容標(biāo)準(zhǔn) 的 令系統(tǒng) 及 腳 結(jié)構(gòu)， 芯片內(nèi)集成了通用 8 位 中央處理器 和 儲單元 ，具有在系統(tǒng)可編程（ 性， 在使用專用的單片機(jī)程序下載程序通過 平方式就可以將程序下載到單片機(jī)中 ， 8051 單片機(jī)的時鐘周期有 12T 和 6T 現(xiàn)在新型的還有 1是時鐘周期并不影響單片機(jī)的算術(shù)和邏輯兼容性。只是處理器的單周期時間不一樣而已。 片機(jī) 的實(shí)物如下圖所示： 圖 3 裝實(shí)物圖 買文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 片機(jī)特點(diǎn) (1)增強(qiáng)型 1T 流水線 /精簡指令集 結(jié)構(gòu) 8051 2)（ 5V 單片機(jī) ） / 3V 單片機(jī) (3)，相當(dāng)于普通 8051 的 0 8(4)用戶應(yīng)用程序空間 12K / 10K / 8K / 6K / 4K / 2K 字節(jié) (5)片上集成 512 字節(jié) 6)通用 I/O 口（ 27/23 個），復(fù)位后為： 準(zhǔn)雙向口 / 弱上拉（普通 8051 傳統(tǒng) I/O 口） 單片機(jī)的通用 有 成四種模式 可以選擇分別為 ：弱上拉，強(qiáng)上拉， 高阻 ，開漏這些標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出口狀態(tài)。 每個 通用 I/O 口 驅(qū)動能力 在單獨(dú)使用的時候都 可達(dá)到 20 是對于 51 系列單片機(jī)來說 整個芯片 的 最大 輸入輸出電流 不 應(yīng)該 超過 557)系統(tǒng)可編程） /應(yīng)用可編程），無需專用 編程器 可通過串口（ 接下載 用戶程序 ，數(shù)秒即可完成一片 (8)能 (9)看門狗 (10)內(nèi)部集成 用 復(fù)位電路 （外部晶體 20M 以下時，可省外部復(fù)位電路） (11)時鐘源 ： 普通的 8051 單片機(jī)的外部時鐘源可以是使用外部晶振， 也可以是外部的時鐘芯片提供（也可以是信號發(fā)生器提供），在外部時鐘信號通過單片的 腳送入單片機(jī)之后，單片機(jī)內(nèi)部的反向放大器可以對信號進(jìn)行放大整定。從而提供給單片的內(nèi)部時鐘需求使用。 (12)有 2 個 16 位 定時器 / 計(jì)數(shù)器 (13)外部中斷 2 路 ,下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷 ,式可由外部中斷低電平觸發(fā) 中斷方式 喚醒 (14)4 路） / P C A（可編程計(jì)數(shù)器陣列），也可用來再實(shí)現(xiàn) 4 個定時器或 4 個外部中斷 (上升沿中斷 / 下降沿中斷均可支持 ) (15)有 能。 10 位精度 8 路 (16)通用異步 串行口 (17)步通信 口，主模式 / 從模式 (18)工作溫度范圍 ： 0 +85 (19)封裝： 小封裝，定貨 ) 買文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 片機(jī)資源介紹 本設(shè)計(jì)中使用的是 裝，也就是常見的雙列直插式封裝，具體的引腳資源圖如下圖所示： 圖 3片機(jī)引腳資源圖 在上圖中各個引腳的功能如下 ： 單片機(jī)的供電正電壓接口 。 單片機(jī)的供電地接口 。 ： 為雙向 漏級開路 的 8 位雙向 I/O 數(shù)據(jù) 口， 其中 每 個引 腳可 以承受 8電流。 在 引腳 寫 1 時， 對應(yīng)的引腳就被 被定義為高阻輸入。 在常規(guī)的使用過程中 應(yīng)該配合外部的上拉或者下拉電阻進(jìn)行使用，這樣才能提供正確的 平的邏輯電壓 。 ： 除了 提供內(nèi)部的上拉電阻之外， 51 系列單片機(jī)的其余幾個數(shù)據(jù)口都是提供了內(nèi)部上拉電阻的。在設(shè)計(jì)的時候，就可以省去外部的上拉或者下來電阻了。同意，是雙向 8 位數(shù)據(jù)口。 緩沖器能接收輸出 4電流。 ： 和 一樣。 也是內(nèi)部提供上拉電阻的雙向 8 位 I/O 口， 可以買文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 接收和 輸出 4 個 電流， 樣，在程序?qū)懭?1 的時候， 對應(yīng)的引腳都是進(jìn)入可檢測狀態(tài)，既可以作為輸出電壓，同時也可以被外部的電壓拉低，例如我們常用的按鍵功能就是這一個功能的體現(xiàn) 。 同時在作為 測的時候， 有不同，一個是作為控制線，一個數(shù)作為數(shù)據(jù)的檢測線。 ： 樣是一組內(nèi)部提供上拉電阻的，雙向 8 位數(shù)據(jù)輸入輸出口。其各個引腳同樣可以承受輸入和 輸出 4 個 電流。 其普通功能和 樣，在希爾高電平 1之后都是可以作為輸出和檢測的。在實(shí)際使用中，基礎(chǔ)功能都是一樣的，同時 作為 程的控制或者數(shù)據(jù)引腳但是 編程的指示引腳，在進(jìn) 行 程的時候進(jìn)行 爍提示和校驗(yàn)。同時 還提供了一些特殊的第二功能。 片機(jī)的 一些特殊功能 ，如下表所示： 表 引腳 的特殊功能 引腳 第二功能 信號名稱 行數(shù)據(jù)接收 行數(shù)據(jù)接收 外部中斷 0 申請 外部中斷 1 申請 0 定時 /計(jì)數(shù)器 0 的外部輸入 1 定時 /計(jì)數(shù)器 1 的外部輸入 R 外部 選通 D 外部 選通 單片機(jī)的 復(fù)位輸入 引腳 。當(dāng)振蕩器復(fù)位 單片機(jī)的同時 ， 需 要保持 腳 至少 兩個機(jī)器周期的高電平時間。 地址鎖存允許控制端。 當(dāng) 需要 訪問 單片機(jī) 外部存儲器時， 該引腳用于輸出控制信號，從而控制外部的存儲器。達(dá)到選擇和控制的目的 。 同時，該引腳在未被禁止使用的情況下是在不斷輸出脈沖的，脈沖的頻率根據(jù)外部振蕩器的不同而不同。本身不具有頻率調(diào)節(jié)的功能。這個頻 率是外部振蕩器頻率的六分之一頻率。是穩(wěn)定跟隨的。 外部程序訪問信號端，通俗的解釋就是在我們使用外部的存儲器的時候們在外部存儲器進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問的時候，該引腳就會輸出對應(yīng)的有效信號。在訪問完畢之后就會停止信號的輸出，值得注意的是，這個信號和常規(guī)的一對一信號不同。該引腳的信買文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 號是一次產(chǎn)生雙倍的有用信號，也就是說，如果一次有效訪問，在訪問期間會輸出兩個脈沖信號。 外部允許端口。低電平使能。上電為若下拉，所以我們在不需要訪問外部的存儲器的時候需要將這個引腳外接為高電平。不然就會默認(rèn)進(jìn)入外部訪問的功能，但是如果沒有外部存儲器，單片機(jī)就會進(jìn)入懸空狀態(tài)。 單片機(jī)內(nèi)部放大器的輸入端 。 單片機(jī)內(nèi)部放大器的輸 出 端 。 別為反向放大器的輸入 引腳 和輸出 引腳 。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩 。 外部振蕩，其中使用外部振蕩的時候， 石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。 同時如果采用的是外部時鐘信號輸入單片機(jī)，例如使用信號源驅(qū)