基于AT89S52單片機(jī)的LED數(shù)字倒計時器設(shè)計
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- 基于AT89S52單片機(jī)的LED數(shù)字倒計時器設(shè)計基于AT89S52單片機(jī)的LED數(shù)字倒計時器設(shè)計
1 設(shè)計任務(wù)與要求
1.1開發(fā)意義
近年來隨著計算機(jī)在社會領(lǐng)域的滲透，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷深入人們的生活，同時帶動傳統(tǒng)控制檢測日新月異。在實時檢測和自動控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往作為一個核心部件來使用，僅單片機(jī)方面的知識是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，針對具體應(yīng)用特點與軟件結(jié)合。本項目討論了LED數(shù)字倒計時器的設(shè)計與制作，此方案線路簡單，成本低，應(yīng)用前景廣闊。
本課題開發(fā)的意義在于它既節(jié)省了硬件成本，又能實現(xiàn)多功能，即可做到到幾十秒表，又可進(jìn)行定時，還可以通過擴(kuò)展完成其他功能，而且功能的相互轉(zhuǎn)換也十分簡單。對于廠商有很大的挖掘潛在價值的空間，對于消費者也有很大的吸引力。
1.2功能說明
基于AT89S52單片機(jī)的LED數(shù)字倒計時器主要具有如下功能：
LED數(shù)碼管顯示倒計時時間。
（1）倒計時過程中能設(shè)置多個鬧鐘，當(dāng)?shù)褂嫊r值倒計到設(shè)定值時會發(fā)出約2s的報警聲音。
（2）通過按鍵可以對倒計時設(shè)定初值。倒計時初始值范圍在24:00:00~00:00:60之間，用戶可根據(jù)需要對其進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置成功后復(fù)位初始值為成功設(shè)定值。
2 設(shè)計方案
2.1系統(tǒng)設(shè)計
AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。
2.1.1 主要性能
1與MCS-51單片機(jī)產(chǎn)品兼容
2 8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲器
3 1000次擦寫周期
4 全靜態(tài)操作：0Hz～33Hz
5 三級加密程序存儲器
6 32個可編程I/O口線
7 三個16位定時器/計數(shù)器
8八個中斷源
9全雙工UART串行通道
10 低功耗空閑和掉電模式
l 1掉電后中斷可喚醒
l 2看門狗定時器
l3 雙數(shù)據(jù)指針
l4 掉電標(biāo)識符
2.1.2 功能特性描述
AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時器，2 個數(shù)據(jù)指針，三個16 位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，
1 單片機(jī)一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。
R8 位微控制器 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程
Flash
AT89S52
Rev. 1919-07/01
AT89S52
P0 口：P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動8個TTL邏輯電平。對P0端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。
當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。
在flash編程時，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。程序校驗時，需要外部上拉電阻。
P1 口：P1 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p1 輸出緩沖器能驅(qū)動4 個TTL 邏輯電平。對P1 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。
此外，P1.0和P1.2分別作定時器/計數(shù)器2的外部計數(shù)輸入（P1.0/T2）和時器/計數(shù)器2的觸發(fā)輸入（P1.1/T2EX），具體如下表所示。
在flash編程和校驗時，P1口接收低8位地址字節(jié)。
2 引腳號第二功能
P1.0 T2（定時器/計數(shù)器T2的外部計數(shù)輸入），時鐘輸出
P1.1 T2EX（定時器/計數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號和方向控制）
P1.5 MOSI（在系統(tǒng)編程用）
P1.6 MISO（在系統(tǒng)編程用）
P1.7 SCK（在系統(tǒng)編程用）
P2 口：P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動4 個TTL 邏輯電平。對P2 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在訪問外部程序存儲器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVX @DPTR）時，P2 口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用8位地址（如MOVX @RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。
3 在flash編程和校驗時，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號。
P3 口：P3 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p2 輸出緩沖器能驅(qū)動4 個TTL 邏輯電平。對P3 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。P3口亦作為AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。
4 在flash編程和校驗時，P3口也接收一些控制信號。
P3.0 RXD（串行輸入）
P3.1 TXD（串行輸出）
P3.2 INT0(外部中斷0)
P3.3 INT0(外部中斷0)
P3.4 T0（定時器0外部輸入）
P3.5 T1（定時器1外部輸入）
P3.6 WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通)
P3.7 RD(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通)
RST: 復(fù)位輸入。晶振工作時，RST腳持續(xù)2 個機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。看門狗計時完成后，RST 腳輸出96 個晶振周期的高電平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能無效。DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。
ALE/PROG：地址鎖存控制信號（ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低8 位地址的輸出脈沖。在flash編程時，此引腳（PROG）也用作編程輸入脈沖。
PSEN:外部程序存儲器選通信號（PSEN）是外部程序存儲器選通信號。
當(dāng)AT89S52從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時，PSEN在每個機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，PSEN將不被激活。
EA/VPP:訪問外部程序存儲器控制信號。為使能從0000H 到FFFFH的外部程序存儲器讀取指令，EA必須接GND。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，EA應(yīng)該接VCC。在flash編程期間，EA也接收12伏VPP電壓。
XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。
XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。
AT89S52
5 表1 AT89S52 特殊寄存器映象及復(fù)位值
特殊功能寄存器
特殊功能寄存器(SFR)的地址空間映象如表1所示。
并不是所有的地址都被定義了。片上沒有定義的地址是不能用的。讀這些地址，一般將得到一個隨機(jī)數(shù)據(jù)；寫入的數(shù)據(jù)將會無效。用戶不應(yīng)該給這些未定義的地址寫入數(shù)據(jù)“1”。由于這些寄存器在將來可能被賦予新的功能，復(fù)位后，這些位都為“0”。定時器2 寄存器：寄存器T2CON 和T2MOD 包含定時器2 的控制位和狀態(tài)位（如表2和表3所示），寄存器對RCAP2H和RCAP2L是定時器2的捕捉/自動重載寄存器。中斷寄存器：各中斷允許位在IE寄存器中，六個中斷源的兩個優(yōu)先級也可在IE中設(shè)置。...
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