基于单片机at89s52的中压同步开关控制器系统-硬件毕业论文(编辑修改稿)

基于单片机at89s52的中压同步开关控制器系统-硬件毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。 比 CRT 要好的多，但是价钱较其贵。  CRT:CRT 是一种使用 阴极射线管 (Cathode Ray Tube)的 显示器 ，主要有五部分组成 ： 电子枪 (Electron Gun)，偏转线圈 (Deflection coils)，荫罩 (Shadow mask)，荧光粉层 (Phosphor)及玻璃外壳。 它是目前 应用 最广泛的显示器之一， CRT 纯平显示器具有可视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度均匀 、可调节的多分辨率模式、响应时间极短等 LCD 显示器难以超越的优点，而且现在的 CRT 显示器价格要比 LCD 显示器便宜不少。 分析了各设计单元的各种设计方案，接下来进行论证，并且确定最终的设计 中压同步开关人机接口设计 ￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣ 10 方案。 微处理器 MCU 的选择 设计的系统不仅需要完成人机接口的功能，同时还涉及到数据的串行收发，将收到的数据显示出来，并且把预置数发送出去。 由于所要完成的功能简单，仅仅需要低档型号的微处理器就能满足要求，根本就不需要高档型号的微处理器。 所以，选择方案一，采 用 ATMEL 公司的 MCS51 单片机 AT89S52。 键盘访问方式的选择 由于程序扫描方式需要单片机一直工作，所以，这种方案不妥当，而采用中断方式，就不需要耗费单片机的资源，仅仅在发生中断时，才执行相应的操作。 很明显是要采用方案二（键盘中断方式）。 但是，由于刚开始设计时，在焊接控制电路板时做的是扫描式键盘，为了不改动电路板，就采用扫描式键盘。 而最终还是需要换成中断方式的。 显示单元选择 根据中压开关控制器的使用场所，选择 LCD 显示。 对于 CRT 显示，需要完成其相应的显示驱动程序，而 且底层驱动程序复杂。 而采用 LCD 显示方便、简单。 所以，选择方案一（采用 LCD 显示）。 选择好各个模块的方案设计，完成总体设计框图如图 22所示。 图 22 总体设计框图 下面需要对各部分电路进行具体的设计，最终设计出总电路图。 中压同步开关人机接口设计 ￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣ 11 第三章 主要元器件简介 AT89S52单片机简介 单片机的基本概念 单片机是指一个集成在一块 芯片 上的完整计算机 系统。 尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件： CPU、内存 、内部和外部 总线 系统，目前大部分还会具有外存。 同时集成诸如通讯接口、定时器 ，实时时钟等外围设备。 而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。 单片机也被称为 微控制器 （ Microcontroller），是因为它最早被用在工业控制 领域。 单片机由芯片内仅有 CPU 的专用 处理器 发展而来。 最早的设计理念是通过将大量外围设备和 CPU 集成在一个芯片中，它的所有功能部件都是集成在一块芯片上，所以称之为单片机（ SingleChip Microputer），基于这个理念，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。 本设计中用到的单片机 AT89S52 就 是 Atmel 公司生产的 89 系列单片机中的一款。 AT89S52 主要性能参数  与 MCS51 单片机产品兼容  8K字节在系统可编程 Flash 存储器  1000 次擦写周期  全静态操作： 0Hz~ 33Hz  三级加密程序存储器  32个可编程 I/O 口线  三个 16 位定时器计数器  八个中断源  全双工 UART 串行通道  低功耗空闲和掉电模式  掉电后中断可唤醒  看门狗定时器  双数据指针 图 31 AT89S52 引脚图 中压同步开关人机接口设计 ￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣ 12  掉电标识符  功能特性描述 AT89S52 引脚图  AT89S51 的引脚分布图 （图 31） AT89S52 功能特性概述 AT89S52 是一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。 使用 Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业 80C51产品指令和引脚完全兼容。 片上 Flash 允许程序存储器在系统 可编程，亦适于常规编程器。 在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash，使 得AT89S52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 AT89S52 具有以下标准功能： 8k 字节 Flash ,256 字节 RAM， 32位 I/O 口线，看门狗定时器， 2 个数据指针，三个 216 位定时器 /计数器，一个 6 向量 2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。 另外， AT89S52 可降至 0Hz静态逻辑操作，支持 2种软件可选择节电模式。 空闲模式下， CPU 停止工作，允许 RAM、定时器 /计数器、串口、中断继 续工作。 掉电保护方式下， RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。 AT89S52 方框图 图 32 AT89S52 方框图 中压同步开关人机接口设计 ￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣ 13  AT89S52 引脚功能描述  VCC : 电源  GND: 地  P0口： P0 口是一个 8位漏极开路的双向 I/O 口。 作为输出口，每位 能驱动 8个 TTL 逻辑电平。 对 P0 端口写“ 1”时，引脚用作高阻抗输入。 当访问外部程序和数据存储器时， P0 口也被作为低 8 位地址 /数据复用。 在 这 种模式下， P0 具有 内部上拉电阻。 在 flash 编程时， P0 口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。 程序校验时，需要外部上拉电阻。  P1口： P1 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， p1 输出缓冲器能驱动 4个 TTL 逻辑电平。 对 P1 端口写“ 1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。 作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（ IIL）。 此外， 和 分别作定时器 /计数器 2 的外部计数输入（ ）和 定 时器 /计数器 2 的触发输入（ ） ，具体如 表 31 所示。 在 flash 编程和校验时， P1 口接收低 8位地址字节。 表 31 P1 口特殊功能表 引脚号 第二功能 T2（定时器 /计数器 T2 的外部计数输入），时钟输出 T2EX（定时器 /计数器 T2 的捕捉 /重载触发信号和方向控制） MOSI（在系统编程用） MISO(在系统编程用） SCK（在系统编程用）  P2口： P2 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P2 输出缓冲器能驱动 4个 TTL 逻辑电平。 对 P2 端口写“ 1”时，内部上拉电阻把端口拉高 ，此时可以作为输入口使用。 作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（ IIL）。 在访问外部程序存储器或用 16 位地址读取外部数据存储器 （例如执行 MOVX @DPTR）时， P2 口送出高八位地址。 在这种应用中， P2口使用很强的内部上拉发送 1。 在使用 18 位地址（如 MOVX @RI）访问外部数据存储器时， P2 口输出 P2 锁存器的内容。 在 Flash 编程和校验时， P2 口也接收高 中压同步开关人机接口设计 ￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣ 14 8 位地址字节和一些控制信号。  P3口： P3 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， p2 输出缓冲器能驱动 4个 TTL 逻辑 电平。 对 P3 端口写“ 1 ”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。 作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（ IIL）。 P3 口亦作为 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用，如表 32所示。 在 flash 编程和校验时， P3 口也接收一些控制信号。 表 32 P3 口特殊功能表 引脚号 第二功能 RXD(串行输入） TXD（串行输出） IN—T—O—（外部中断 0） IN—T—O—（外部中断 0） T0（定时器 0 外部输入） T1（定时器 1 外部输入） W—R—（外部数据存储器写选通） R—D—（外部数据存储器写选通）  RST: 复位输入。 晶振工作时， RST脚持续 2 个机器周期高电平将使单片机复位。 看门 狗计时完成后， RST 脚输出 96 个晶振周期的高电平。 特殊寄存器AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO位可以使此功能无效。 DISRTO默认状态下，复位高电平有效。  ALE/PROG： 地址锁存控制 信号（ ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低 8位 地址的输出脉冲。 在 flash编程时，此引脚（ PROG）也用作编程输入脉冲。 在一般情况下， ALE 以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。 然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时， ALE脉冲将会跳过。 如果需要，通过将地址为 8EH的 SFR的第 0位置“ 1”， ALE操作将无效。 这一位置“ 1”， ALE 仅在执行 MOVX 或 MOVC指令时有效。 否则， ALE 将被微弱拉高。 这个 ALE 使能标志位（地址为 8EH的 SFR的第 0位）的设 置对微控制器处于外部执行模式下无效。  PSEN:外部程序存储器选通信号（ PSEN）是外部程序存储器选通信号。 当 AT89S52从外部程序存储器执行外部代码时， PSEN在每个机器周期被激活 中压同步开关人机接口设计 ￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣ 15 两次，而在访问外部数据存储器时， PSEN将不被激活。  EA/VPP:访问外部程序存储器控制信号。 为使能从 0000H 到 FFFFH的外部程序存储器读取指令， EA必须接 GND。 为了执行内部程序指令， EA应该接 VCC。 在flash编程期间， EA也接收 12伏 VPP电压。  XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。  XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。 LCD 显示控制器 SED1335 简介 SED1335 功能简介 SED1335 是日本 SEIKO EPSON 公司出品的液晶显示控制器它在同类产品中是功能最强的其特点 : 1. 有较强功能的 I/O 缓冲器。 2. 指令功能丰富。 3. 四位数据并行发送最大驱动能力为 640 256 点阵。 SED1335 硬件组成  SED1335引脚图 SED1335具有两种封装（ QFP560Pin和 QFP660Pin） 图 33为 SED1335 60个引脚分布图。 图 33 SED1335引脚。