串行通信發(fā)射機(jī)

..摘要我所做的是單片機(jī)串行通信發(fā)射機(jī)，它能顯示數(shù)字信號(hào)，還能將信號(hào)發(fā)射出去。采用串行工作方式，能顯示00-99的數(shù)字，用單片機(jī)89C51來(lái)控制，采用共陽(yáng)極數(shù)碼顯示，軟件局部由匯編語(yǔ)言編寫(xiě)。單片機(jī)串行通信發(fā)射機(jī)是用來(lái)發(fā)射信息，能完成信息準(zhǔn)確無(wú)誤的顯示發(fā)射，使信息能夠在兩地之間傳遞，給人們?cè)谕ㄐ派蠋?lái)方便。發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)的思路是:由一片單片機(jī)來(lái)控制信息的發(fā)射、存儲(chǔ)和顯示，用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)發(fā)射程序和顯示程序，使硬件和軟件加以結(jié)合，完成發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)。硬件的設(shè)計(jì)要考慮多方面，以自己設(shè)計(jì)的目的為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計(jì)合理的方案。發(fā)射機(jī)需要硬件和軟件的配合、補(bǔ)充，軟件編寫(xiě)要和接收機(jī)達(dá)成一樣的通信協(xié)議，這樣才能完成預(yù)期的效果。AbstractIdidthatSingleChipMicroputermunicationtransmitter,itcandisplaydigitalsignals,butalsothesignallaunch.Serialwork,itcandisplaythenumberfrom00to99,the89C51single-chipmicroputertocontroltheuseofatotalofanodedigitaldisplay,thesoftwarepreparedbytheassemblylanguage.Single-chipserialmunicationtransmitterisusedtolaunchinformation,accurateinformationtopletethelaunchoftheshow,sothatinformationcanpassbetweenthetwoplaces,tobringpeopletofacilitatemunication.Transmitterdesignistheidea:fromasingle-chipmicroputertocontrolthelaunchofinformation,storageanddisplay,usingassemblylanguageproceduresforthepreparationofthelaunchanddisplayprocedures,sothatbinationofhardwareandsoftwaretopletethedesignoftransmitters.Thedesignofhardwaretoconsidervariousaspects,thepurposeoftheirowndesignasastartingpoint,well-designedprogram.Transmittersneedtotieinwiththehardwareandsoftware,addedthatthesoftwaredevelopment,andreceiverstoachievethesamemunicationprotocolinordertopletethedesiredeffect.目錄摘要IAbstractI目錄II1緒論〔前言〕12硬件電路設(shè)計(jì)32.1硬件的根本組成32.2電路圖32.3硬件介紹32.3.1單片機(jī)概述32.3.2AT89C51單片機(jī)簡(jiǎn)介52.4單片機(jī)的串行接口102.4.1根本概念102.4.2MCS-51的串行和控制存放器112.5數(shù)碼顯示管132.6硬件的焊接及調(diào)試過(guò)程152.6.1硬件的焊接152.6.2硬件的調(diào)試機(jī)器故障排除163軟件的設(shè)計(jì)和調(diào)整過(guò)程193.1程序流程圖193.2通信協(xié)議193.2.1串行口控制存放器SCON的設(shè)置203.2.2定時(shí)器的初始化設(shè)置203.2.3波特率計(jì)算203.2.4發(fā)射程序213.3編譯軟件的使用和PLDA的使用213.3.1編譯軟件的使用和編譯過(guò)程213.3.2PLDA的使用……………………213.4燒片214單片機(jī)串行通信領(lǐng)域的擴(kuò)展224.1無(wú)線發(fā)射電路組成及工作原理：224.2單片機(jī)串口接口234.2.1擴(kuò)展串行口與單片機(jī)的連接244.2.2操作指令244.2.3基于TTL電路的設(shè)計(jì)方案和工作原理25結(jié)論26參考文獻(xiàn)28致謝29附錄A30緒論〔前言〕我所做的單片機(jī)串行通信發(fā)射機(jī)，參考有關(guān)的書(shū)籍和資料，個(gè)人完成電路的設(shè)計(jì)、焊接、檢查、調(diào)試，再根據(jù)自己的硬件和通信協(xié)議用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)發(fā)射和顯示程序，然后加電調(diào)試，最終到達(dá)準(zhǔn)確無(wú)誤的發(fā)射和顯示。在這過(guò)程中需要選擇適當(dāng)?shù)脑?，合理的電路圖扎實(shí)的焊接技術(shù)，根本的故障排除和糾正能力，會(huì)使用根本的儀器對(duì)硬件進(jìn)展調(diào)試，會(huì)熟練的運(yùn)用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)程序，會(huì)用相關(guān)的軟件對(duì)自己的程序進(jìn)展翻譯，并燒進(jìn)芯片中，要與對(duì)方接收機(jī)統(tǒng)一通信協(xié)議，要耐心的反復(fù)檢查、修改和調(diào)試，直到到達(dá)預(yù)期目的。單片機(jī)串行通信發(fā)射機(jī)采用串行工作方式，發(fā)射并顯示兩位數(shù)字信息，既顯示00-99，使數(shù)據(jù)能夠在不同地方傳遞。硬件局部主要分兩大塊，由AT89C51和多個(gè)按鍵組成的控制模塊，包括時(shí)鐘電路、控制信號(hào)電路，時(shí)鐘采用6MHZ晶振和30pF的電容來(lái)組成內(nèi)部時(shí)鐘方式，控制信號(hào)用手動(dòng)開(kāi)關(guān)來(lái)控制，P1口來(lái)控制，P2、P3口產(chǎn)生信號(hào)并通過(guò)共陽(yáng)極數(shù)碼管來(lái)顯示，軟件采用匯編語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)，發(fā)射程序在通信協(xié)議一致的情況下完成數(shù)據(jù)的發(fā)射，同時(shí)顯示程序?qū)Πl(fā)射的數(shù)據(jù)加以顯示。畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是了解根本電路設(shè)計(jì)的流程，豐富自己的知識(shí)和理論，穩(wěn)固所學(xué)的知識(shí)，提高自己的動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑥亩邆湟欢ǖ脑O(shè)計(jì)能力。我做得的畢業(yè)設(shè)計(jì)注重于對(duì)單片機(jī)串行發(fā)射的理論的理解，明白發(fā)射機(jī)的工作原理，以便以后單片機(jī)領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)和研制打下根底，提高自己的設(shè)計(jì)能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，豐富自己的知識(shí)理論，做到理論和實(shí)際結(jié)合。本課題的重要意義還在于能在進(jìn)一步層次了解單片機(jī)的工作原理，內(nèi)部構(gòu)造和工作狀態(tài)。理解單片機(jī)的接口技術(shù)，中斷技術(shù)，存儲(chǔ)方式，時(shí)鐘方式和控制方式，這樣才能更好的利用單片機(jī)來(lái)做有效的設(shè)計(jì)。我的畢業(yè)設(shè)計(jì)分為兩個(gè)局部，硬件局部和軟件局部。硬件局部介紹：?jiǎn)纹瑱C(jī)串行通信發(fā)射機(jī)電路的設(shè)計(jì)，單片機(jī)AT89C51的功能和其在電路的作用。介紹了AT89C51的管腳構(gòu)造和每個(gè)管腳的作用及各自的連接方法。AT89C51與MCS-51兼容，4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器，壽命：1000次可擦，數(shù)據(jù)保存10年，全靜態(tài)工作：0HZ-24HZ，三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定，128*8位內(nèi)部RAM，32跟可編程I/O線，兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，5個(gè)中斷源，5個(gè)可編程串行通道，低功耗的閑置和掉電模式，片內(nèi)震蕩和時(shí)鐘電路，P0和P1可作為串行輸入口，P3口因?yàn)槠涔苣_有特殊功能，可連接其他電路。例如P3.0RXD作為串行輸出口，其中時(shí)鐘電路采用內(nèi)時(shí)鐘工作方式，控制信號(hào)采用手動(dòng)控制。數(shù)據(jù)的傳輸方式分為單工、半雙工、全雙工和多工工作方式；串行通信有兩種形式，異步和同步通信。介紹了串行串行口控制存放器，電源管理存放器PCON，中斷允許存放器IE，還介紹了數(shù)碼顯示管的工作方式、組成，共陽(yáng)極和共陰極數(shù)碼顯示管的電路組成，有動(dòng)態(tài)和靜態(tài)顯示兩種方式，說(shuō)明了不同顯示方法與單片機(jī)的連接。再后來(lái)還介紹了硬件的焊接過(guò)程。硬件焊接好后的檢查電路、不裝芯片上電檢查及上電裝芯片檢查。軟件局部：在了解電路設(shè)計(jì)原理后，根據(jù)原理和目的畫(huà)出電路流程圖，列出數(shù)碼顯示的斷碼表，計(jì)算波特率，設(shè)置串行口，在與承受機(jī)設(shè)置一樣的通信協(xié)議的根底上編寫(xiě)顯示和發(fā)射程序。編寫(xiě)完程序還要進(jìn)展編譯，這就必須會(huì)使用編譯軟件。介紹了編譯軟件的使用和使用過(guò)程中遇到的問(wèn)題，及在編譯后燒入芯片使用的軟件PLDA，后來(lái)的加電調(diào)試，及遇到的問(wèn)題，在沒(méi)問(wèn)題后與承受機(jī)連接，發(fā)射數(shù)據(jù)，直到對(duì)方準(zhǔn)確接收到。在軟件調(diào)試過(guò)程中將詳細(xì)介紹調(diào)試遇到的問(wèn)題，例如：通信協(xié)議是否一樣，數(shù)碼管是否與芯片連接對(duì)應(yīng)，計(jì)數(shù)器是否開(kāi)場(chǎng)計(jì)數(shù)等。我所設(shè)計(jì)的單片機(jī)串行接口現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)展到無(wú)線收發(fā)的階段，本文參考無(wú)線發(fā)射局部就是參考南華大學(xué)黃智偉、朱衛(wèi)華的"單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用"一文，該串行無(wú)線發(fā)射電路構(gòu)造簡(jiǎn)單、工作可靠，可方便地在單片機(jī)與單片機(jī)之間，構(gòu)成一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的無(wú)線串行數(shù)據(jù)傳輸通道。單片機(jī)無(wú)線串行接口電路由MICRF102單片發(fā)射器芯片、MICRF007單片接收器芯片組成，工作在300~440MHzISM頻段；具有ASK調(diào)制和解調(diào)能力，抗干擾能力強(qiáng)，適合工業(yè)控制應(yīng)用；采用PLL頻率合成技術(shù)，頻率穩(wěn)定性好；接收靈敏度高達(dá)－96dBm，最大發(fā)射功率達(dá)－2.5dBm；數(shù)據(jù)速率可達(dá)2Kb/s；低工作電壓：4.75~5.5V；功耗低，接收時(shí)電流3mA，發(fā)射時(shí)電流7.75mA，接收待機(jī)狀態(tài)僅為0.5μA，發(fā)射待機(jī)狀態(tài)僅為1.0μA；可用于單片機(jī)之間的串行數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸，也可在單片機(jī)數(shù)據(jù)采集、遙測(cè)遙控等系統(tǒng)中應(yīng)用。最后介紹了畢業(yè)設(shè)計(jì)做完后的結(jié)論以及自己的心得體會(huì)。2硬件電路設(shè)計(jì)2.1硬件的根本組成單片機(jī)89C51、6M晶震、30pF電容、22uf/10V電容、1K電阻、共陽(yáng)極數(shù)碼顯示管、按鍵。2.2電路圖〔見(jiàn)附錄A〕2.3硬件介紹單片機(jī)概述單片機(jī)也被稱(chēng)作"單片微型計(jì)算機(jī)〞、"微控制器〞、"嵌入式微控制器〞。單片機(jī)一詞最初是源于"SingleChipMicroputer〞,簡(jiǎn)稱(chēng)SCM。隨著SCM在技術(shù)上、體系構(gòu)造上不斷擴(kuò)展其控制功能，單片機(jī)已不能用"單片微型計(jì)算機(jī)〞來(lái)表達(dá)其內(nèi)涵。國(guó)際上逐漸采用"MCU〞(MicroControllerUnit)來(lái)代替，形成了單片機(jī)界公認(rèn)的、最終統(tǒng)一的名詞。為了與國(guó)際接軌，以后應(yīng)將中文"單片機(jī)〞一詞和"MCU〞唯一對(duì)應(yīng)解釋。在國(guó)內(nèi)因?yàn)?單片機(jī)〞一詞已約定俗成，故而可繼續(xù)沿用。.1單片機(jī)的開(kāi)展歷史如果將8位單片機(jī)的推出作為起點(diǎn)，那么單片機(jī)的開(kāi)展歷史大致可以分為以下幾個(gè)階段：第一階段〔1976—1978〕：?jiǎn)纹瑱C(jī)的探索階段。以Intel公司的MCS-48為代表。MCS-48的推出是在工控領(lǐng)域的探索，參與這一探索的公司還有Motorola、Zilog等。都取得了滿(mǎn)意的效果。這就是SCM的誕生年代，"單片機(jī)〞一詞即由此而來(lái)。第二階段〔1978—1982〕：?jiǎn)纹瑱C(jī)的完善階段。Intel公司在MCS-48根底上推出了完善的、典型的單片機(jī)系列MCS-51。它在以下幾個(gè)方面奠定了典型的通用總線型單片機(jī)體系構(gòu)造。1.完善的外部總線。MCS-51設(shè)置了經(jīng)典的8位單片機(jī)的總線構(gòu)造，包括8位數(shù)據(jù)總線、16位地址總線、控制總線及具有多機(jī)通信功能的串行通信接口。2.CPU外圍功能單元的集中管理模式。3.表達(dá)工控特性的地址空間及位操作方式。4.指令系統(tǒng)趨于豐富和完善，并且增加了許多突出控制功能的指令。第三階段〔1982—1990〕：8位單片機(jī)的穩(wěn)固開(kāi)展及16位單片機(jī)的推出階段，也是單片機(jī)向微控制器開(kāi)展的階段。Intel公司推出的MCS-96系列單片機(jī)，將一些用于測(cè)控系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、程序運(yùn)行監(jiān)視器、脈寬調(diào)制器等納入片中，表達(dá)了單片機(jī)的微控制器特征。第四階段〔1990—〕：微控制器的全面開(kāi)展階段。隨著單片機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域全面、深入地開(kāi)展和應(yīng)用，出現(xiàn)了高速、大尋址X圍、強(qiáng)運(yùn)算能力的8位/16位/32位通用型單片機(jī)，以及小型廉價(jià)的專(zhuān)用型單片機(jī)。.2單片機(jī)的開(kāi)展趨勢(shì)目前，單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向開(kāi)展，今后單片機(jī)的開(kāi)展趨勢(shì)將是進(jìn)一步向著CMOS化、低功耗化、低電壓化、低噪聲與高可靠性、大容量化、高性能化、小容量、低價(jià)格化、外圍電路內(nèi)裝化和串行擴(kuò)展技術(shù)。隨著半導(dǎo)體集成工藝的不斷開(kāi)展，單片機(jī)的集成度將更高、體積將更小和功能將更強(qiáng)。.3單片機(jī)的特點(diǎn)單片機(jī)主要有如下特點(diǎn)：1.有優(yōu)異的性能價(jià)格比。2.集成度高、體積小、有很高的可靠性。單片機(jī)把各功能部件集成在一塊芯片上，內(nèi)部采用總線構(gòu)造，減少了各芯片之間的連線，大大提高了單片機(jī)的可靠性和抗干擾能力。另外，其體積小，對(duì)于強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境易于采取屏蔽措施，適合在惡劣環(huán)境下工作。3.制功能強(qiáng)。為了滿(mǎn)足工業(yè)控制的要求，一般單片機(jī)的指令系統(tǒng)中均有極豐富的轉(zhuǎn)移指令、I/O口的邏輯操作以及位處理功能。單片機(jī)的邏輯控制功能及運(yùn)行速度均高于同一檔次的微機(jī)。4.低功耗、低電壓，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品。5.外部總線增加了I2C〔Inter-IntegratedCircuit〕及SPI(SerialPeripheralInterface)等串行總線方式，進(jìn)一步縮小了體積，簡(jiǎn)化了構(gòu)造。6.單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展和系統(tǒng)配置較典型、規(guī)X，容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。.4單片機(jī)的應(yīng)用由于單片機(jī)具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，它已成為科技領(lǐng)域的有力工具，人類(lèi)生活的得力助手。它的應(yīng)用普及各個(gè)領(lǐng)域，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.單片機(jī)在智能儀表中的應(yīng)用2.單片機(jī)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用3.單片機(jī)在實(shí)時(shí)控制中的應(yīng)用4.單片機(jī)在分布式多機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用5.單片機(jī)在人類(lèi)生活中的應(yīng)用單片機(jī)已成為計(jì)算機(jī)開(kāi)展和應(yīng)用的一個(gè)重要方面，另一方面，單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大局部功能，現(xiàn)在已能通過(guò)單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)了。這種用軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱(chēng)為微控制技術(shù)，是對(duì)傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。A：由單片機(jī)組成控制器的構(gòu)造和特點(diǎn)：?jiǎn)纹⑿陀?jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)開(kāi)展中的一個(gè)重要分支，是把構(gòu)成一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)的主要部件如中央處理器(CPU)、存儲(chǔ)器(RAM/ROM)和各種功能I/O接口集成在一塊芯片上的單芯片微型計(jì)算機(jī)(SingleChipMicroputer),簡(jiǎn)稱(chēng)單片機(jī).由于它的構(gòu)造與指令功能都是按工業(yè)控制要求設(shè)計(jì)的,且近年來(lái)單片機(jī)著力擴(kuò)展了各種控制功能如A/D、PWM等,因此我們更多時(shí)候稱(chēng)其為一個(gè)單片形態(tài)的微控制器(SingleChipMicroController),或直接稱(chēng)其為微控制器(MicroController)。B：用單片機(jī)組成的微機(jī)控制系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):1.受集成度限制,片內(nèi)存儲(chǔ)器容量較小,一般片內(nèi)ROM小于4—8K字節(jié),片內(nèi)RAM小于256字節(jié);但可在外部進(jìn)展擴(kuò)展,如MCS—51系列單片機(jī)的片外可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)、靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(SRAM)可分別擴(kuò)展至64K字節(jié)。2.可靠性高。單片機(jī)芯片本身是按工業(yè)控制環(huán)境要求設(shè)計(jì)的,其抗工業(yè)噪聲的能力優(yōu)于一般通用CPU;程序指令及其常數(shù)、表格固化在ROM中不易破壞;常用信號(hào)通道均在一個(gè)芯片內(nèi),故可靠性高。3.易擴(kuò)展。片內(nèi)具有計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行所必須的部件,芯片外部有許多供擴(kuò)展用的總線及并行、串行輸入/輸出端口,很容易構(gòu)成各種規(guī)模的微機(jī)控制系統(tǒng)。4.控制功能強(qiáng)。為了滿(mǎn)足工業(yè)控制要求,單片機(jī)的指令系統(tǒng)中有極豐富的條件分支轉(zhuǎn)移指令、I/O口的邏輯操作以及位處理功能。一般來(lái)說(shuō),單片機(jī)的邏輯控制功能及運(yùn)行速度均高于同一檔次的微處理器。5.一般的單片機(jī)內(nèi)無(wú)監(jiān)控程序或系統(tǒng)管理軟件,軟件開(kāi)發(fā)工作量大。但近年來(lái)已開(kāi)場(chǎng)出現(xiàn)了片內(nèi)固化有BASIC解釋程序及FROTH操作系統(tǒng)的單片機(jī),使單片機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)提高了一個(gè)新水平。此外,單片機(jī)本錢(qián)低、集成度高、控制功能多,可靈活地組裝成各種智能控制裝置,并能有針對(duì)性設(shè)計(jì)成專(zhuān)用系統(tǒng),解決從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的各種需要,實(shí)現(xiàn)最正確的性?xún)r(jià)比。特別是單片機(jī)與傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品相結(jié)合,使原有機(jī)械產(chǎn)品的構(gòu)造簡(jiǎn)化、控制智能化。如數(shù)控機(jī)床就是典型實(shí)例。近年來(lái),單片機(jī)開(kāi)展極快,其產(chǎn)量占微機(jī)產(chǎn)量的70%以上。目前，至少有50個(gè)系列400余種機(jī)型，性能和構(gòu)造各不一樣,INTEL、MOTOROLA、ZILCG等公司都有系列單片微型計(jì)算機(jī)。國(guó)內(nèi)普及的幾乎都是INTEL公司的產(chǎn)品。2.3.2AT89C51單片機(jī)簡(jiǎn)介〔1〕AT89C51引腳功能說(shuō)明：·Vcc：電源電壓·GND：地·P0口：PO口是一組8位漏極開(kāi)路行雙向I/O口，也既地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口?？勺鳛檩敵隹谑褂脮r(shí)，每位可吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電路，對(duì)端口寫(xiě)"1〞可作為高阻抗輸入輸入端用。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)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(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash編程時(shí)，PO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)，要求接上拉電阻?！1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸入緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)〔吸收或輸出電流〕4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。對(duì)端口寫(xiě)"1〞，通過(guò)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)輸出一個(gè)電流〔I〕。Flash編程和程序校驗(yàn)期間，P1口接收8位地址?！2口：P2口是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸入緩沖極可以驅(qū)動(dòng)〔輸入或輸出電流〕4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。對(duì)端口"1〞，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)和作為輸出口，作輸出口時(shí)，因?yàn)榇嬖趦?nèi)部上拉電阻，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(wèn)外部存儲(chǔ)器或1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(wèn)8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器〔如執(zhí)行MOVXRI指令〕時(shí)，P2口線的內(nèi)容〔也既特殊功能存放器〔SFR〕區(qū)中R2存放器的內(nèi)容〕，在整個(gè)訪問(wèn)期間不改變。Flash編程或校驗(yàn)時(shí)，P2亦接收高地址和其他控制信號(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，，P1的輸入緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)〔吸收或輸出電流〕4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。對(duì)P3口寫(xiě)入"1〞時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸出端口。作輸出端口時(shí)，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流。P3口除可作為一般的I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表2.1所示：·RST：復(fù)位輸出。當(dāng)震蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平使機(jī)器復(fù)位?！LE/當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(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)，即使不訪問(wèn)外部字節(jié)，ALE仍時(shí)鐘震蕩頻率的1/6輸出固定的正脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘脈沖或用于定時(shí)目的。要注意的是：每次訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還要輸入編程脈沖〔〕。如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能存放器〔SFR〕區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可制止ALE操作。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令可激活。此外，此引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)該置ALE無(wú)效?！ぃ撼绦虼嫒朐试S〔〕輸出的是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C51由外部程序取指令〔或數(shù)據(jù)〕時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次有效，既輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，這兩次有效的信號(hào)不出現(xiàn)。·EA/VPP：外部訪問(wèn)允許。欲使CPU僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器〔地址為0000H--FFFFH〕，EA端必須保持低電平〔接地〕。要注意的是：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)。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的編程電壓Vpp?！TAL1：震蕩器反向放大器及內(nèi)部時(shí)鐘的輸入端?！AAL2：震蕩器反向放大器的輸出端?！r(shí)鐘震蕩器：AT89C51中有一個(gè)構(gòu)成內(nèi)部震蕩器的高增益反向放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反響元件的片外石英或陶瓷震蕩器一起構(gòu)成自激震蕩器震蕩電路如圖。外接石英晶體〔或陶瓷震蕩器〕及電容C1、C2接在放大器的震蕩回路中構(gòu)成并聯(lián)震蕩電路。對(duì)外接電容C1、C2雖然沒(méi)有非常嚴(yán)格的要求，但電容的大小會(huì)輕微影響震蕩頻率的上下、震蕩工作的穩(wěn)定性、起震的難易程序及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，推薦使用30pF±10pF，而如果使用陶瓷諧振器建議選擇40pF±10pF。用戶(hù)還可以采用外部時(shí)鐘，采用外部時(shí)鐘如下圖。在這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到XTAL1端，既內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2懸空。圖2.3內(nèi)部震蕩電路圖2.4外部震蕩電路由于外部時(shí)鐘信號(hào)是通過(guò)一個(gè)2分頻的觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的所以外部表2.2AT89C51存放器存放器內(nèi)容存放器內(nèi)容PC0000HTMOD00HACC00HT00HB00HTH000HPSW00HTLO00HSP07HTH100H0DPTR0000HTH100HP1—P30FFHSCON00HIP**x00000SBUF不定IE0**x00000PCON0**x00000時(shí)鐘的占空比沒(méi)有特殊要求，但最小高電平持續(xù)的時(shí)間和最大低電平持續(xù)的時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。·Flash閃速存儲(chǔ)器的編程：AT89C51單片機(jī)內(nèi)部有4K字節(jié)的FlashPEROM，這個(gè)Flash存儲(chǔ)存儲(chǔ)陣列出廠時(shí)已處于擦除狀態(tài)〔既所有存儲(chǔ)單元的內(nèi)容均為FFH〕，用戶(hù)隨時(shí)可對(duì)其進(jìn)展編程。程序接收高電壓〔+12V〕或低電壓〔Vcc〕的允許編程信號(hào)。低電壓編程模式，適用與用戶(hù)在線編程系統(tǒng)。而高電平模式可與通用EPROM編程程序兼容?！ぞ幊谭椒ǎ壕幊糖靶柙O(shè)置好地址、數(shù)據(jù)及控制信號(hào)，編程單元的地址就、加在P1口和P2口的P2.0—P2.3〔11位地址X圍為0000H—0FFFH〕，數(shù)據(jù)從P0口輸入，引腳P2.6、P2.7和P3.6、P3.7的電平設(shè)置見(jiàn)表。PSEN為低電平，RST保持高電平，EA/Vp引腳是編程電源的輸入端，按要求加上編程電壓，ALE/PROG引腳輸入編程脈沖〔負(fù)脈沖〕編程時(shí)可采用4—20MHz的時(shí)鐘震蕩器AT89C51的編程方法如下：1.0在地址線上加上要編程單元的地址信號(hào)。1.在數(shù)據(jù)線上加上要寫(xiě)入的數(shù)據(jù)字節(jié)。2.激活相應(yīng)的控制信號(hào)。3.在高電壓編程時(shí)，將EA/Vpp端加上+1V編程電壓。4.每對(duì)Flash存儲(chǔ)陣列寫(xiě)入一個(gè)字節(jié)，加上一個(gè)ALE/PROG編程脈沖?！?〕AT89C51控制信號(hào)RST/VPD〔9腳〕復(fù)位信號(hào)時(shí)鐘電路工作后，在引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平，芯片內(nèi)部進(jìn)展初始復(fù)位，復(fù)位后片內(nèi)存儲(chǔ)器的狀態(tài)如表所示，P1—P3口輸出高電平，初始值07H寫(xiě)入堆棧指針SP、清0程序計(jì)數(shù)器PC和其余特殊功能存放器，但始終不影響片內(nèi)RAM狀態(tài)，只要該引腳保持高電平，89C51將循環(huán)復(fù)位，，RAT/VPD從高電平到低電平單片機(jī)將從0號(hào)單元開(kāi)場(chǎng)執(zhí)行程序，另外該引腳還具有復(fù)用功能，只要將VPD接+5V備用電源，一旦Vcc電位突然降低或斷電，能保護(hù)片內(nèi)RAM中的信息不喪失，恢復(fù)電后能正常工作。AT89C81通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和開(kāi)關(guān)手動(dòng)復(fù)位，我們采用的是手動(dòng)復(fù)位開(kāi)關(guān)：手動(dòng)開(kāi)關(guān)未按下之前，電容正極處于家電狀態(tài)，當(dāng)按鍵按下去后，VCC與GND導(dǎo)通，電容放電，從而實(shí)現(xiàn)放電。2.4單片機(jī)的串行接口MCS-51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)全雙工的串行接收和發(fā)射緩沖器〔SBUFF〕，這兩個(gè)在物理上獨(dú)立的接收發(fā)射器，即可以接收也可以發(fā)射數(shù)據(jù)，但接收緩沖器只可以讀出不能寫(xiě)入，而發(fā)送緩沖器只能寫(xiě)入不能讀出，它們的地址是99H。這個(gè)通信口即可以用于網(wǎng)絡(luò)通信，亦可以實(shí)現(xiàn)串行異步通信，還可以構(gòu)成同步移位存放器使用。如果在串行口的輸入輸出引腳上加上電平轉(zhuǎn)換器，就可以方便的構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)的RS-232接口。下面我們分別介紹。根本概念數(shù)據(jù)通信的傳輸方式：常用于數(shù)據(jù)通信的傳輸方式有單工、半雙工、全雙工和工方式。串行通信的兩種通信形式A.異步通信在這種通信方式中，接收器和發(fā)射器有各自的時(shí)鐘，他們的工作是非同步的，異步通信用一幀來(lái)表示一個(gè)字符，其內(nèi)容如下：一個(gè)起始位，緊接著是假設(shè)干個(gè)數(shù)據(jù)位，圖是傳輸45H的數(shù)據(jù)格式。B.同步通信同步通信格式中，發(fā)送器和接收器由同一個(gè)時(shí)鐘源控制，為了克制在異步傳輸中，每傳輸一幀字符都必須加上起始位和停頓位，占用了傳輸時(shí)間，在要求傳送的數(shù)據(jù)量較大的C.串行數(shù)據(jù)通信的傳輸速率：串行數(shù)據(jù)傳輸率有兩個(gè)概念，既美秒傳送的位數(shù)bps(Bitpersecond)和美秒符號(hào)數(shù)-波特率〔Bandrate〕,在具有調(diào)治解調(diào)器的通信中，波特率與調(diào)治速率有關(guān)。MCS-51的串行和控制存放器.1串行口和控制存放器MCS-51單片機(jī)串行口專(zhuān)用存放器構(gòu)造如下圖。SBUF為串行口的收發(fā)緩沖器，它是一個(gè)可尋址的專(zhuān)用存放器，其中包含了接收器和發(fā)射器存放器，可以實(shí)現(xiàn)全雙工通信。但這兩個(gè)存放器具有同一地址〔99H〕。MCS-51的串行數(shù)據(jù)傳輸很簡(jiǎn)單，只要向緩沖器寫(xiě)入數(shù)據(jù)就可發(fā)送數(shù)據(jù)。而從接收緩沖器讀出數(shù)據(jù)既可接收數(shù)據(jù)。此外，接收緩沖器前還加上一級(jí)輸入移位存放器，MCS-51這種構(gòu)造的目的在于接收數(shù)據(jù)時(shí)防止發(fā)生重疊現(xiàn)象，文獻(xiàn)稱(chēng)這種構(gòu)造為雙緩沖構(gòu)造。而發(fā)送數(shù)據(jù)就不需要這樣設(shè)計(jì)，因?yàn)榘l(fā)送時(shí)，CPU是主動(dòng)的，不可能出現(xiàn)這種情況。A：串行通信存放器在上一節(jié)我們已經(jīng)分析了SCON控制存放器，它是一個(gè)可尋址的專(zhuān)用存放器，用于串行數(shù)據(jù)通信的控制，單元地址是98H，其構(gòu)造格式如下：表1存放器SCON構(gòu)造SCOND7D6D5D4D3D2D1D0SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI位地址9FH9EH8DH9CH9BH9AH99H98H下面我們對(duì)個(gè)控制位功能介紹如下：〔1〕SM0、SM1：串行口工作方式控制位SMOSM1工作方式功能說(shuō)明00方式0移位存放器方式〔用于I/O擴(kuò)展〕01方式18位UART，波特率可變〔T1溢出率/n〕10方式29位UART，波特率為fosc/64或fosc/3211方式39位UART，波特率可變〔T1溢出率/n〕〔2〕SM2：多機(jī)通信控制位多機(jī)通信是工作方式2和方式3，SM2位主要用于方式2和方式3。接收狀態(tài)，當(dāng)串行口工作方式2或3，以及SM2=1時(shí)，只有當(dāng)接收到第9位數(shù)據(jù)〔RB8〕為1時(shí)，才把接收的前8位數(shù)據(jù)送入SBUF，且置位RI發(fā)出中斷申請(qǐng)，否那么會(huì)將收到的數(shù)據(jù)放棄。當(dāng)SM2=0時(shí)，只有在接收到有效停頓位時(shí)才啟動(dòng)RI，假設(shè)沒(méi)接收到有效停頓位，那么RI清"0〞。在方式0中SM2應(yīng)該為"0〞。REN：允許接收控制位。由軟件置"1〞時(shí)，允許接收；軟件置"0〞時(shí)，不許接收。TB8：在方式3和方式3中要發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)，需要時(shí)用軟件置位和清零。TB8：在方式2和方式3中是接收到的第9位數(shù)據(jù)。在方式1時(shí)，如SM2=0，RB8接收到的停頓位。在方式0中，不使用RB8。TI：發(fā)送中斷標(biāo)志。由硬件在方式0發(fā)送完第8位時(shí)置"1〞，或在其它方式中串行發(fā)送停頓位的開(kāi)場(chǎng)時(shí)置"1〞。必須由軟件清"0〞。RI：接收中斷標(biāo)志。由硬件在方式0串行發(fā)射第8位完畢時(shí)置"1〞B:特殊功能存放器PCONPCON：主要是是CHMOS型單片機(jī)的電源控制而設(shè)置的專(zhuān)用存放器，單元地址為87H其機(jī)構(gòu)格式如下表：表3.4特殊功能存放器PCONPCOND7D6D5D4D3D2D1D0位符號(hào)SMODGF1GF0PDIDL在CHMOS型單片機(jī)中，除SMOD位外其它位均為虛設(shè)的，SMOD是串行波特率倍增位，當(dāng)SMOD=1時(shí)串行口波特率加倍，系統(tǒng)復(fù)位默認(rèn)為SMOD=0。C：中斷允許存放器IE中斷允許存放器這里重述一下對(duì)串行口有影響的位ES。ES為串行中斷允許控制位，ES=1允許串行中斷，ES=0，制止串行中斷。.2串行口工作方式串行口具有4種工作方式，我從應(yīng)用和畢業(yè)設(shè)計(jì)的角度，重點(diǎn)討論方式1發(fā)送。串行口定義為方式1時(shí)傳送1幀數(shù)據(jù)為10位，其中1位起始地址、8位數(shù)據(jù)位〔先低位后高位〕、1位停頓位方式1的波特率可變，波特率=(T1的溢出率)表2.5中斷允許存放器符號(hào)EAESET1EX1ETOEX0位地址AFHAEHADHACHABHAAHA8HA8H2.5數(shù)碼顯示管要用單片機(jī)構(gòu)成發(fā)射機(jī)，就需要一個(gè)人機(jī)界面。常采用的方式是LED數(shù)碼管顯示測(cè)試結(jié)果，用一個(gè)小鍵盤(pán)執(zhí)行某些功能，如請(qǐng)零、預(yù)置值、改變測(cè)量X圍等等。LED顯示器的工作原理LED顯示是用發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件，也可稱(chēng)為數(shù)碼管，其外形構(gòu)造如下圖，由圖可見(jiàn)它由8個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成，通過(guò)不同的組合可用來(lái)顯示0～9、A～F及小數(shù)點(diǎn)。圖3.1"8〞字型數(shù)碼管LED顯示器分為共陰極和共陽(yáng)極，共陰極是將8個(gè)發(fā)光二極管陰極連接在一起作為公共端，而共陽(yáng)極是將8個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接在一起作為公共端。我們這次就是采用的共陽(yáng)極LED，所以這里要介紹共陽(yáng)極數(shù)碼管。如下圖，LED顯示器有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)顯示兩種方式，靜態(tài)顯示是將共陰極聯(lián)到一起接地，每位的顯示段〔a-dp〕分別與一個(gè)8位的鎖存器輸出相連。由于顯示的各位可以相互獨(dú)立，各位可以互相顯示，只要在該位的段選線上保持段選碼電平，該位就能保持相應(yīng)的顯示字符。并且由于各位由一個(gè)8位鎖存器控制段選線，故在同一時(shí)間內(nèi)每一位顯示的字符可以不同，表3.1段碼與字型的關(guān)系段碼D7DPD6gD5fD4eD3dD2cD2bD0a字形3FH00111111006H0000001015BH0101101124FH01001111366H0110011046DH0110110157DH01111101607H0000011177FH0111111186FH01101111977H01110111a7CH01110111b39H00111001c5EH01011110d79H01111001e71H01110000f這種方式占用鎖存器較多。動(dòng)態(tài)顯示是將所有位的段選線相應(yīng)的并聯(lián)在一起，由一個(gè)8位的I/O口控制，形成段選線的多路復(fù)用。而各位的陰極分別由相應(yīng)的I/O口控制，實(shí)現(xiàn)各位的分時(shí)選通。要LED能夠顯示相應(yīng)的字符，就必須采用動(dòng)態(tài)掃描方式，只要每位顯示的時(shí)間足夠短，那么可造成多位同時(shí)顯示的假象，達(dá)成顯示的目的。在數(shù)字電路中常常要把數(shù)據(jù)或運(yùn)算結(jié)果通過(guò)半導(dǎo)體數(shù)碼管、液晶數(shù)碼和熒光數(shù)碼管，用十進(jìn)制數(shù)顯示出來(lái)。發(fā)光二極管的工作電壓為1.5-3.0伏，工作電流為己毫安到幾十毫安，壽命很長(zhǎng)。半導(dǎo)體數(shù)碼管將十位數(shù)分成七個(gè)字段，每段為一個(gè)發(fā)光二極管，其字形構(gòu)造如下圖，選擇不同的字段發(fā)光，可顯示出不同的字型。例如：當(dāng)a,b,c,d,e,f,g七個(gè)字段同時(shí)亮?xí)r，顯示8,b、c段亮?xí)r，顯示出１。共陽(yáng)極：把發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起構(gòu)成共陽(yáng)極。使用時(shí)公共端接Vcc，當(dāng)某陽(yáng)極為低電平時(shí)，該發(fā)光二極管就導(dǎo)通發(fā)光。輸出一個(gè)段碼就可以控制LED顯示器的字型，表給出了段碼與字型的關(guān)系，假定a、b、c、d、e、f、g、DP分別對(duì)應(yīng)D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7。2.6硬件的焊接及調(diào)試過(guò)程硬件的焊接是畢業(yè)設(shè)計(jì)中重要的環(huán)節(jié)，用的工具很簡(jiǎn)單：電烙鐵、焊絲和鑷子。因?yàn)槲覀冞x用的是實(shí)驗(yàn)板，所以要用導(dǎo)線把各個(gè)元器件連接起來(lái)，這就要有一定的技術(shù)根底，幸好這個(gè)在我們以前的電娤實(shí)習(xí)中已經(jīng)掌握。焊接要細(xì)心，還要有耐心。焊接前要對(duì)照電路圖對(duì)元器件有一個(gè)合理的布局，那樣的話就會(huì)使電路簡(jiǎn)潔明朗，而且不易出錯(cuò)，即使出錯(cuò)也容易檢查。下面就來(lái)介紹元器件的焊接方法和過(guò)程。硬件的焊接.1底座的焊接我的電路板有兩個(gè)底座，一個(gè)是單片機(jī)AT89C51的，另一個(gè)是數(shù)碼顯示管的。我們用的是40腳的雙排直插式的，在焊接時(shí)，要先把底座插到電路板上再進(jìn)展焊接，底座各腳的焊點(diǎn)要小，以免各腳之間導(dǎo)通，還不能形成虛焊，虛焊會(huì)導(dǎo)致電路不通，底座要焊接結(jié)實(shí)，不能和電路板距離太遠(yuǎn)，以免導(dǎo)致虛焊。底座還要放在公共線的兩邊，因?yàn)槟莾蓷l線是火線和地線。焊接好后要對(duì)照電路仔細(xì)檢查，再用萬(wàn)用表檢測(cè)，看焊接是否良好。.2按鍵的焊接電路中有5個(gè)按鍵，一個(gè)復(fù)位鍵、一個(gè)發(fā)射鍵、兩個(gè)置數(shù)鍵，一個(gè)計(jì)數(shù)控制鍵。我所用的按鍵是普通的斷開(kāi)按鍵，有4個(gè)腳，兩邊各兩個(gè)，其中每邊的兩個(gè)腳是導(dǎo)通的，在焊接的時(shí)候要特別注意。焊接前一定要用萬(wàn)用表測(cè)出那兩個(gè)腳是導(dǎo)通的，焊接完后再檢測(cè)，看焊接是否良好。.3時(shí)鐘電路的焊接我們的電路中時(shí)鐘電路包括一個(gè)晶震，兩個(gè)電容。晶震是6M的，電容是普通電容，焊接前要刮腿，以免接觸不好。晶震和電容要盡量靠近芯片，這樣有利于時(shí)鐘電路的穩(wěn)定，減少干擾。焊接好后要用萬(wàn)用表檢測(cè)。.4導(dǎo)線的焊接導(dǎo)線的焊接比擬麻煩。因?yàn)閷?dǎo)線比擬多，就要先對(duì)導(dǎo)線進(jìn)展布局，找好于元器件相對(duì)的管腳，焊接前先要檢測(cè)導(dǎo)線是否導(dǎo)通。焊接完成后要檢測(cè)是不是連接良好。.5火線和底線的檢測(cè)檢測(cè)單片機(jī)底座的Vcc〔40腳〕是否與火線相連，檢測(cè)數(shù)碼管的功用端是否與火線連接，手動(dòng)復(fù)位開(kāi)關(guān)是否連接上火線。地線檢查：其他按鍵接地是否良好，時(shí)鐘電路接地端的檢測(cè)，單片機(jī)GND端〔20腳〕是否接地。檢查完后再用萬(wàn)用表檢查火線和地線是否導(dǎo)通。3軟件的設(shè)計(jì)和調(diào)整過(guò)程軟件的設(shè)計(jì)是我畢業(yè)設(shè)計(jì)的另一個(gè)重要方面。它的好壞直接關(guān)系畢業(yè)設(shè)計(jì)的成功與否。我等軟件是用匯編完成的，需要能熟練的掌握匯編語(yǔ)言，還要熟悉AT89C51單片機(jī)。從程序流程圖、通信協(xié)議、波特率計(jì)算、編寫(xiě)程序、編譯、和燒入軟件的操作，到最后的調(diào)試，是很復(fù)雜的。下面作詳細(xì)介紹：3.1程序流程圖程序流程圖是編寫(xiě)軟件的重要前提，它是在圖表上直觀的表達(dá)擬設(shè)計(jì)的目的及過(guò)程。也是編譯的重要依據(jù)，按照流程圖一步一步編寫(xiě)程序，下面是我的流程圖;開(kāi)場(chǎng)開(kāi)場(chǎng)P1.1=0"P1.2=0"P1.3=0"完畢30H賦初值送P0口顯示30H賦初值計(jì)數(shù)顯示定時(shí)、串行口賦初值送P2口顯示發(fā)送P1.0=0"圖3.1發(fā)射接口流程圖3.2通信協(xié)議通信協(xié)議是發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間通信不可缺少的局部，包括下面幾方面的設(shè)置;串行口控制存放器SCON的設(shè)置串行口控制存放器的根本情況在前面已經(jīng)介紹，這里不再重復(fù)。根據(jù)我們所做的內(nèi)容，我們采用了串行工作方式1，REN設(shè)置為"1〞〔允許接收〕，綜上所述我們?cè)O(shè)SCON的初始值為50H，如下表所示：表3.1串行口控制存放器SM0SM1SM2RENTB8TB8TIRI01010000定時(shí)器的初始化設(shè)置在定時(shí)器為方式1時(shí)，方式字為：表3.2定時(shí)計(jì)數(shù)器的初始化CATEC/M1MO0010T1T0GATE：表示不參與控制C/：選擇計(jì)數(shù)/時(shí)鐘方式M1MO：選定定時(shí)器1工作方式2所以定時(shí)器TMOD初始值為20H波特率計(jì)算晶震為6M，波特率為1.2K單片機(jī)工作方式為串行方式1，T1是方式2，所以1.2=1/16*XX=19.219.2=1/2*〔256-Y〕Y=217.6把十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)為D9，所以初始值為D9。發(fā)射程序〔附錄A后〕我所做的程序?qū)崿F(xiàn)了畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，并此根底上加了一個(gè)自己編的小程序，它能夠在P1.3為低電平時(shí)開(kāi)場(chǎng)從00-99計(jì)數(shù)。3.4燒片燒片用的是PLDA軟件，它的使用方法如下：〔1〕先配置軟件，選擇MCU89C51。〔2〕導(dǎo)入預(yù)先編譯好的程序。〔3〕擦除芯片，然后燒制。燒片時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題：〔1〕芯片的放置要真確，否那么有可能造成芯片燒壞。〔2〕配置芯片時(shí)要注意選對(duì)芯片型號(hào)，例如用AT89C51就要選：MCUAT89C51?！?〕在燒片之前，應(yīng)該先擦除芯片，防止芯片內(nèi)原有遺留程序的影響。4單片機(jī)串行通信領(lǐng)域的擴(kuò)展我所做的發(fā)射機(jī)是有線接收的，得卻能完成數(shù)據(jù)在不同地方的傳遞，也完成了我們畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，但他受到了很多限制。不能距離太遠(yuǎn)，導(dǎo)線太長(zhǎng)久匯有干擾而且有時(shí)還會(huì)很大，使得接收到的信號(hào)很弱，甚至接收不到。必須進(jìn)展無(wú)線發(fā)射、接收的方面的研究?，F(xiàn)在就介紹一下無(wú)線發(fā)射的原理和電路。單片機(jī)無(wú)線串行接口電路由MICRF102單片發(fā)射器芯片，工作在300~440MHzISM頻段；具有ASK調(diào)制和解調(diào)能力，抗干擾能力強(qiáng)，適合工業(yè)控制應(yīng)用；采用PLL頻率合成技術(shù)，頻率穩(wěn)定性好；接收靈敏度高達(dá)－96dBm，最大發(fā)射功率達(dá)－2.5dBm；數(shù)據(jù)速率可達(dá)2Kb/s；低工作電壓：4.75~5.5V；功耗低，接收時(shí)電流3mA，發(fā)射時(shí)電流7.75mA，接收待機(jī)狀態(tài)僅為0.5μA，發(fā)射待機(jī)狀態(tài)僅為1.0μA；可用于單片機(jī)之間的串行數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸，也可在單片機(jī)數(shù)據(jù)采集、遙測(cè)遙控等系統(tǒng)中應(yīng)用。4.1無(wú)線發(fā)射電路組成及工作原理：圖4.1無(wú)線發(fā)射電路圖無(wú)線發(fā)射電路如圖4.1所示，電路以MICRF102為核心。MICRF102是Micrel公司推出的一個(gè)單片UHF/ASK發(fā)射器，采用SOP(M)-8封裝，芯片內(nèi)包含有：由基準(zhǔn)振蕩器、相位檢波器、分頻器、帶通濾波器、壓控振蕩器構(gòu)成的合成器，發(fā)射偏置控制，RF功率放大器，天線調(diào)諧控制和變?nèi)荻O管等電路，是一個(gè)真正的"數(shù)據(jù)輸入－無(wú)線輸出"的單片無(wú)線發(fā)射器件。UHF合成器產(chǎn)生載頻和正交信號(hào)輸出。輸入相位信號(hào)〔I〕用來(lái)驅(qū)動(dòng)RF功率放大器。天線調(diào)諧正交信號(hào)〔Q〕用來(lái)比擬天線信號(hào)相位。天線調(diào)諧控制局部檢測(cè)天線通道中發(fā)射信號(hào)的相位和控制變?nèi)荻O管的電容，以調(diào)諧天線，實(shí)現(xiàn)天線自動(dòng)調(diào)諧。功率放大器輸出受發(fā)射偏置控制單元控制。ASK/OOK調(diào)制，提供低功耗模式，數(shù)據(jù)傳輸速率為20kb/s。

使用中應(yīng)注意的問(wèn)題是：〔1〕REFOSC〔引腳4〕是基準(zhǔn)振蕩端，連接晶振到地，或采用AC耦合方式輸入峰-峰值為0.5V的時(shí)鐘脈沖。發(fā)射頻率是基準(zhǔn)振蕩器頻率的32倍：基準(zhǔn)振蕩頻率×32=發(fā)射頻率。如果使用外接時(shí)鐘信號(hào)，須采用AC耦合方式，輸入信號(hào)幅度峰-峰值為200~500mV?！?〕MICRF102使用差分輸出去驅(qū)動(dòng)天線負(fù)載。功率放大器輸出級(jí)包含有一個(gè)變?nèi)荻O管，它自動(dòng)與天線的電感調(diào)諧，以保證諧振在發(fā)射頻率上。典型的PCB導(dǎo)線天線的電感與回路的尺寸、天線導(dǎo)線的寬度、PCB銅泊的厚度和接地板的位置有關(guān)。設(shè)計(jì)時(shí)一般選擇變?nèi)荻O管的電容值為6.5pF。天線電感L由公式L=1/(4π2f2C)計(jì)算。〔3〕功率放大器的輸出功率與PC端〔引腳1〕上的電壓有關(guān)。正常工作時(shí)，該引腳端上的電壓被設(shè)置在0.2~0.4V之間。PC端上的電壓上升，輸出功率加大；但是，如果PC端上的電壓超過(guò)0.4V，功率放大器被限流，輸出功率不再增加。減少PC端的電壓可降低電源功率消耗，同時(shí)也會(huì)減少RF輸出功率?！?〕STBY端〔引腳5〕是待機(jī)模式控制。接VDD為發(fā)射方式，接VSS為待機(jī)模式。〔5〕MICRF102芯片對(duì)電源紋波敏感，正確地電源旁路是必需的，一般使用4.7μF、0.1μF、100pF3個(gè)電容并聯(lián)在VDD和VSS之間。使用中應(yīng)注意的問(wèn)題是：①在發(fā)射模式下，通信速率最高為2Kb/s；發(fā)送數(shù)據(jù)之前須將電路置于發(fā)射模式(MICRF102的第5腳STBY=1)；接收模式轉(zhuǎn)換為發(fā)射模式的轉(zhuǎn)換時(shí)間至少5ms；可以發(fā)送任意長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)；發(fā)送完畢后應(yīng)將電路置于接收模式(MICRF007的第6腳SHUT=0)；發(fā)射模式轉(zhuǎn)換為接收模式的轉(zhuǎn)換時(shí)間至少5ms。②在待機(jī)模式〔MICRF102的STBY=0，MICRF007的SHUT=1〕下，電路不發(fā)射/接收數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)串行通信程序應(yīng)考慮：雙方通信的協(xié)議，有效數(shù)據(jù)識(shí)別標(biāo)志，數(shù)據(jù)的檢錯(cuò)、糾錯(cuò)和校驗(yàn)。結(jié)論我所做的是單片機(jī)串行通信發(fā)射機(jī)，從開(kāi)學(xué)我就開(kāi)場(chǎng)準(zhǔn)備。畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了，到達(dá)了預(yù)期的目的。一開(kāi)場(chǎng)拿到這個(gè)題目的時(shí)候，真不知道從哪下手，在教師的指導(dǎo)下，自己找資料、看書(shū)，總算完成了。通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)單片機(jī)有了更深的認(rèn)識(shí)，從理論和實(shí)踐上都得到了很大的提高，所以這次任務(wù)的完成是我學(xué)到了很多東西。首先，豐富了自己的知識(shí)面，學(xué)到了以前沒(méi)能學(xué)通的東西，具體了解了怎樣去完成一個(gè)電路的設(shè)計(jì)：從流程圖、電路圖、焊接電路板、檢查電路板、仿真到燒片一整套東西。從畢業(yè)設(shè)計(jì)中，學(xué)到了單片機(jī)AT89C51的內(nèi)部構(gòu)造及其工作原理，了解了時(shí)鐘電路和控制電路的工作原理，還有共陽(yáng)極數(shù)碼管的工作原理，穩(wěn)固了匯編語(yǔ)言的使用能力，提高了自己動(dòng)手的能力，學(xué)到了很多經(jīng)歷，并且提高了自己分析問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力，得到了理論聯(lián)系實(shí)際的時(shí)機(jī)，做出了成果。使自己在硬件設(shè)計(jì)方面樹(shù)立了信心，為以后從事這方面的工作打好了根底，這也是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲。在一開(kāi)場(chǎng)接觸這個(gè)題目的時(shí)候，真的很茫然，不知道從哪開(kāi)場(chǎng)下手，不知道單片機(jī)串行發(fā)射接口是干什么的？怎么才能做出來(lái)？用什么做？這些問(wèn)題一個(gè)都不知道。后來(lái)在周教師的指導(dǎo)下，才知道我要怎么開(kāi)場(chǎng)做。自己就開(kāi)場(chǎng)找資料，了解單片機(jī)89C51、數(shù)碼顯示管的有關(guān)知識(shí)，學(xué)習(xí)時(shí)鐘電路、控制電路的設(shè)計(jì)原理，看不懂的時(shí)候就去問(wèn)教師、同學(xué)。在這些都搞得比擬明白后就開(kāi)場(chǎng)畫(huà)設(shè)計(jì)流程圖和電路圖，最后用了很長(zhǎng)時(shí)間才畫(huà)出自己的電路圖，給教師看后，在教師的幫助下，改正了幾處有問(wèn)題的地方，定稿后就去買(mǎi)元器件。因?yàn)榈谝淮卧O(shè)計(jì)電路，因此就多買(mǎi)了一些元件，這就保證了后面因?yàn)楹附渝e(cuò)誤替換的元器件。電路的焊接比擬容易，因?yàn)橐郧坝薪?jīng)歷，很快就做出了板子。但接下來(lái)的檢測(cè)可就費(fèi)了不少勁，因?yàn)檫@次用的實(shí)驗(yàn)板與上次電裝實(shí)習(xí)用的電路板有很大不同，元器件要用導(dǎo)線一個(gè)個(gè)連接起來(lái)，這就要求開(kāi)場(chǎng)的布線要合理，因?yàn)闆](méi)有這方面的經(jīng)歷，所以沒(méi)太注意，結(jié)果導(dǎo)致后來(lái)的連線比擬混亂，為后面的檢查帶來(lái)了不少麻煩。在后來(lái)的電路檢測(cè)中，就發(fā)現(xiàn)不能按要求顯示，又是顯示亂碼，經(jīng)過(guò)耐心反復(fù)的用萬(wàn)用表和示波器檢測(cè)后，發(fā)現(xiàn)并解決了問(wèn)題。在解決完所有問(wèn)題后，自己又一種成功感，還在想，要是沒(méi)有這些錯(cuò)誤，就不會(huì)學(xué)會(huì)這么多檢測(cè)電路的方法，而且對(duì)自己所做的電路有了進(jìn)一步的了解。做到這一步滿(mǎn)以為不會(huì)再有什么錯(cuò)誤了，但是仿真的時(shí)候卻又遇到了馬麻煩，先是數(shù)碼管不亮，在后來(lái)就是全亮，按鍵后沒(méi)反響，剛有的一點(diǎn)成功感馬上就沒(méi)了，又一次陷入了反復(fù)的檢測(cè)。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)了不少問(wèn)題，解決后仿真成功。在后來(lái)就開(kāi)場(chǎng)燒片，燒片的過(guò)程還算順利。燒好后插上電路板，顯示成功了。接下來(lái)的工作一切還算順利，在教師還有同學(xué)的幫助下，都一一完成。參考文獻(xiàn)[1]MicrelInc.QwikRadioTMUHFASKTransmitter[A].micrel..2001.8[2]MicrelInc.QwikRadioTMLowPowerUHFReceiver[A].micrel..2001.8[3]DavidKarlins，BuildYourOwnWebSite[M]，McGraw-HillOsborneMedia，2003.1[4]DanSuciu,GottfriedVosen，TheWorldWideWebanddatabases，Springer，2001.1[5]InterfaceDesignofPCmunicatingwithSingle-chipMicroputerAT89C51[6]黃智偉朱衛(wèi)華.單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用[M].南華大學(xué).2005.3[7]薛曉書(shū).單片微機(jī)原理及接口技術(shù)[M].**石油大學(xué)2002.3[8]南華大學(xué)黃智偉、朱衛(wèi)華的"單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用"[9]"單片機(jī)原理與接口技術(shù)"，余錫存主編，**電子科技大學(xué)，2001.7[10]"單片機(jī)原理與應(yīng)用"，霍孟友主編，機(jī)械工業(yè)，2005.3[11]"51系列單片機(jī)及C51程序設(shè)計(jì)"，王建校、楊建國(guó)主編，科學(xué)，2002.4[12]基于C語(yǔ)言編程MCS-51單片機(jī)原理與應(yīng)用X培仁、清華大學(xué)，2002.[13]PC機(jī)及單片機(jī)數(shù)據(jù)通信技術(shù)［M］.李朝清、航空航天大學(xué)，1999.[14]MCS-51系列單片機(jī)使用接口技術(shù)［M］.李華、航空航天大學(xué)，1993.[15]串行通信C程序員指南/(美)JoeCampbell著;徐國(guó)定等譯坎貝爾(Campbell,Joe),清華大學(xué)社[16]付浩AT89C51單片機(jī)高速串行輸出口設(shè)計(jì)[A]**師X學(xué)院2004.10致謝這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)之所以能很好的完成，除了自己的努力外，也離不開(kāi)教師同學(xué)的幫助，特別是周華茂教師，可以說(shuō)沒(méi)有他們的幫助，我就很難完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此對(duì)他們的無(wú)私幫助表示感謝。

經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)，提高了我很多的能力，比方努力專(zhuān)研、一心一意、堅(jiān)持不懈的工作作風(fēng)等。

感謝畢業(yè)交流群中的"青城劍客〞在非常時(shí)期，在我寫(xiě)不出論文的三更半夜和我聊天，因?yàn)樗请娮有畔⒐こ虒?zhuān)業(yè)，任制圖工作已經(jīng)有四年，我畫(huà)的圖可以給他看看，給我意見(jiàn)，卻從不直接幫我畫(huà)，說(shuō)要給我鍛煉自己動(dòng)手的能力。他人很好。他經(jīng)常在，只不過(guò)經(jīng)常隱身了，大家要和他幫助的話他就一定現(xiàn)身幫人到底。

感謝寢室里的兄弟，是你們對(duì)我的幫助才也讓我學(xué)會(huì)了一些新軟件的應(yīng)用，如：proteus軟件，讓我有新的學(xué)習(xí)鍛煉時(shí)機(jī)。感謝我的周華茂教師，他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)將會(huì)是我往