脈搏測量儀設(shè)計畢業(yè)論文

1、( 此文檔為 word 格式，下載后您可任意編輯修改！)鄭大自考畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：脈搏測量儀設(shè)計指導教師：職稱：學生姓名：魏娟學號：專業(yè)：電子信息工程技術(shù)完成時間：2014年 11月 10日1摘要近年來隨著計算機在社會領(lǐng)域的滲透 , 單片機的應用正在不斷地走向深入，同時帶動傳統(tǒng)控制檢測日新月益更新。在實時檢測和自動控制的單片機應用系統(tǒng)中，單片機往往是作為一個核心部件來使用，僅單片機方面知識是不夠的，還應根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對具體應用對象特點的軟件結(jié)合，以作完善。單片機最小系統(tǒng)是在以 STC89C52RC單片機為基礎(chǔ)上擴展，使其能更方便地運用于測試系統(tǒng)中。本設(shè)計主要在單片機上擴展 IO

2、口，復位電路，晶振電路，LED顯示電路并寫好底層程序，做出能應用于循環(huán)彩燈的最小系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：最小系統(tǒng)， STC89C52RC, 循環(huán)彩燈燈Abstract:With the infiltration in the social field of the computer in recent years, the application of the one-chip computer is moving towards deepening constantly, drive tradition is it measure crescent benefit to upgrade day to

3、control at the same time. In measuring in real time and automatically controlled one-chip computer application system, the one-chip computer often uses as a key part, only one-chip computer respect knowledge is not enough, should also follow the structure of the concrete order to do perfectly.The sm

4、allest system one chip computer is in expands at the base of STC89C52RC one chip computer，make it used more convient in the test system. This design mainly expands IO in the take on chip computer, reset circuit, crystals circuit, the LED display circuitand writes the first floor procedure.Make for s

5、crolling minimum system. Keyword： minimum system, STC89C52RC, scrolling目錄1緒論 .32. 電路設(shè)計方案及功能分析 .42.1設(shè)計目的.42.2設(shè)計要求 .42.3系統(tǒng)基本方案選擇和論證 .42.3.1、 STC89C52RC介紹 .52.3.2、時間周期 .102.3.3、 LED燈管 .112.3.4、發(fā)光二級管 .112.3.5、蜂鳴器 .112.3.6、鎖存器 .112.4系統(tǒng)框圖 .123.系統(tǒng)的硬件設(shè)計與實現(xiàn) .123.1電源供電模塊的實現(xiàn) .133.2復位電路 .133.3晶振電路 .154.系統(tǒng)的軟件設(shè)計

6、.174.1軟件介紹 .174.1.1Keil C51 .174.1.2Protel99SE .184.1.3Proteus.194.2程序流程圖 .204.3延時的計算 .215.系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析 .226.總結(jié)和體會 .227.遇到問題 .228.參考文獻 .229.附錄 .239.1電路原理圖： .239.2元件清單 .249.3程序 .241緒論由于單片機技術(shù)在各個領(lǐng)域正得到越來越廣泛的應用，世界上許多集成電路生產(chǎn)廠家相繼推出了各種類型的單片機，在單片機家族的眾多成員中MCS-52系列單片機以其優(yōu)越的性能、成熟的技術(shù)及高可靠性和高性能價格比，迅速占領(lǐng)了工業(yè)測控和自動化工程應用的主要市

7、場，成為國內(nèi)單片機應用領(lǐng)域中的主流。目前，可用于MCS-52系列單片機開發(fā)的硬件越來越多，與其配套的各類開發(fā)系統(tǒng)、各種軟件也日趨完善，因此，可以極方便地利用現(xiàn)有資源，開發(fā)出用于不同目的的各類應用系統(tǒng)。單片機最小系統(tǒng)是在以MCS-52單片機為基礎(chǔ)上擴展，使其能更方便地運用于測試系統(tǒng)中，不僅具有控制方便、組態(tài)簡單和靈活性大等優(yōu)點，而且可以大幅度提高被測試的技術(shù)指標，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。單片機以其功能強、體積小、可靠性高、造價低和開發(fā)周期短等優(yōu)點，稱為在實時檢測和自動控制領(lǐng)域中廣泛應用的器件，在工業(yè)生產(chǎn)中稱為必不可少的器件，尤其是在日常生活中發(fā)揮的作用也越來越大。本畢業(yè)設(shè)計主要在STC

8、89C52RC單片機上擴展 IO 口，復位電路，晶振電路，LED顯示電路，數(shù)碼管顯示電路，蜂鳴器電路。適合于我們學生用于單片機的學習掌握和一些各種科研立項等的需求。因此，研究單片機最小系統(tǒng)有很大的實用意義。2. 電路設(shè)計方案及功能分析2.1設(shè)計目的在教師指導下運用所學課程的知識來研究、解決一些具有一定綜合性問題的專業(yè)課題。 學習單片機課程以后，為了加深對理論知識的理解，加強理論知識在實際當中的運用，強化自己的動手能力，通過畢業(yè)設(shè)計（論文），提高學生綜合運用所學知識來解決實際問題、使用文獻資料、及進行科學實驗或技術(shù)設(shè)計的初步能力，為畢業(yè)設(shè)計（論文）打基礎(chǔ)。2.2設(shè)計要求（1）采用單片機 STC8

9、9C52RC做成最小系統(tǒng)來控制。（2）利用最小系統(tǒng)做出跑馬燈，其LED燈的閃爍間隔時間采用延時程序控制 , 每種模式可采用不同的延時，靈活多變。2.3系統(tǒng)基本方案選擇和論證單片機最小系統(tǒng) , 或者稱為最小應用系統(tǒng), 是指用最少的元件組成的單片機可以工作的系統(tǒng)。對51 系列單片機來說 , 最小系統(tǒng)一般應該包括 : 單片機、晶振電路、復位電路、按鍵輸入、顯示輸出等。單片機接口電路主要用來連接計算機和其它外部設(shè)備。各功能模塊的選擇及論證如下:復位電路 : 由電容和電阻構(gòu)成 , 由電路圖并結(jié)合 " 電容電壓不能突變 " 的性質(zhì) , 可以知道 , 當系統(tǒng)一上電 ,RST 腳將會出現(xiàn)高

10、電平 , 并且 , 這個高電平持續(xù)的時間由電路的 RC值來決定 . 典型的 51 單片機當 RST腳的高電平持續(xù)兩個機器周期以上就將復位 , 所以 , 適當組合 RC 的取值就可以保證可靠的復位。本設(shè)計中R=10K,C=10uF。晶振電路 : 典型的晶振取 11.0592MHz(因為可以準確地得到 9600 波特率和 19200 波特率 , 用于有串口通訊的場合 ) 同時也可取 12MHz(產(chǎn)生精確的微秒級時歇 , 方便定時操作 ) ，因設(shè)計需要，本設(shè)計采用 12M晶振。單片機 : 一片 AT89S5152或其他 51 系列兼容單片機，本設(shè)計采用 STC89C52RC。接口電路 : 具有人機交

11、互接口。具有一定的可擴展性，單片機IO 口可方便地與其他電路板連接。通過該最小系統(tǒng)，我們可以用keil軟件進行編程從而實現(xiàn)對一些外設(shè)的控制！比如一些簡單的實驗：閃爍燈、跑馬燈、數(shù)碼管和蜂鳴器的展示等等！、STC89C52RC介紹PDIP 封裝的STC89C52引腳圖STC89C52為 8 位通用微處理器，采用工業(yè)標準的C51內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的8xc52 相同，其主要用于會聚調(diào)整時的功能控制。功能包括對會聚主 IC 內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù) RAM及外部接口等功能部件的初始化，會聚調(diào)整控制，會聚測試圖控制，紅外遙控信號IR 的接收解碼及與主板CPU通信等。主要管腳有： XTAL1（19

12、 腳）和 XTAL2（ 18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接12MHz晶振。RSTVpd（9腳）為復位輸入端口， 外接電阻電容組成的復位電路。 VCC（ 40腳）和 VSS（20腳）為供電端口，分別接 +5V 電源的正負端。 P0P3 為可編程通用 IO 腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計中，P0 端口（ 3239 腳）被定義為 N1 功能控制端口，分別與 N1的相應功能管腳相連接， 13 腳定義為 IR 輸入端，10 腳和 11 腳定義為總線控制端口， 分別連接 N1的 SDAS（ 18 腳）和 SCLS（ 19 腳）端口， 12 腳、27 腳及 28 腳定義為握手信號功能端口，連接主板CP

13、U的相應功能端，用于當前制式的檢測及會聚調(diào)整狀態(tài)進入的控制功能。P0 口P0 口是一個三態(tài)雙向口，可作為地址數(shù)據(jù)分時復用，也可作為通用IO 接口。P0 口由八個相同的電路組成，每個電路分別由鎖存器（起輸出鎖存的作用，8 個構(gòu)成了特殊功能寄存器 P0）、場效應 V1、 V2 組成的輸出驅(qū)動器（增大帶載能力）、三態(tài)門 1（引腳輸入緩沖器）、三態(tài)門 2（用于讀鎖存器端口） 、與門 3、倒相器 4 及模擬開關(guān)構(gòu)成的輸出控制電路。 P0 口作為地址數(shù)據(jù)分時復用總線時，可分為兩種情況：一種是從 P0 口輸出地址或數(shù)據(jù)，另一種是從 P0口輸入數(shù)據(jù)。當 P0 口作為通用 IO 接口使用，端口輸入輸出數(shù)據(jù)時需要

14、注意：一，在輸出數(shù)據(jù)時，由于 V2 截止，輸出級是漏極開路電路，要使“ 1”信號正常輸出必須接上拉電阻；二，P0口作為通用 IO 使用時是一準雙向口。 其特點是在輸入數(shù)據(jù)時，應先口置 1，此時鎖存器的為 0，使 V1、 V2 截止，引腳處于懸空狀態(tài)才可高阻輸入，所以說 P0 口作為通用 IO 使用時，是一個準雙向口。綜上所述，P0 口在有外部擴展存儲器時被作為地址數(shù)據(jù)總線口時，訪問外部存儲器期間CPU會自動向 P0 口的鎖存器寫入 0FFH，故對用戶而言，此時是一個真正的三態(tài)雙向口。在沒有外部擴展存儲器時，P0口也可作為通用的 IO 接口，但此時只是一個準雙向口。此外， P0 口具有驅(qū)動 8個

15、 LSTTL負載的能力，即輸出電流不小于800uA。在本設(shè)計中， LED發(fā)光二級管為外部電源驅(qū)動，所以IO 口低電平有效，此時P0口輸出 0LED發(fā)光二級管被點亮，所以不需要接上拉電阻。P1 口P1 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8 位標準的準雙向IO 口，它在結(jié)構(gòu)上與P0的 區(qū)別在于輸出驅(qū)動部分由場效應管V1 與內(nèi)部上拉電阻組成，即有內(nèi)部上拉電阻，沒有反相器。從功能上來講，即輸入輸出 IO 接口，具有輸入、輸出、端口操作三種工作方式，每 1 位口線能獨立地用作輸入輸出線。當作為輸出線時 P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動 （吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。對端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端

16、口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流(TTL) 。與AT89C51相比，STC89C52RC的不同之處是， P1.0 和 P1.1 除作為通用 IO 接口線外，還具有第二功能，即 P1.0 可作為定時器計數(shù)器 2 的外部計數(shù)脈沖輸入端 T2， P1.1 可作為定時器計數(shù)器 2 的外部控制輸入端 T2EX。P2 口P2是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位準雙向IO口，它具有通用IO接口或高 8 位地址總線輸出兩種功能，所以其輸出驅(qū)動結(jié)構(gòu)比P1 口輸出驅(qū)動結(jié)構(gòu)多了一個輸出模擬轉(zhuǎn)換開關(guān) MUX和反相器 3。當作為準雙向通用 IO 接口使

17、用時，控制信號開關(guān)接鎖存器，鎖存器 Q端經(jīng)反相器 3 接 V1，其工作原理與 P1 相同，也具有輸入、輸出、端口操作三種工作方式，負載能力也與P1 口相同。當P2 作為外部擴展存儲器的高 8 位地址總線使用時，控制信號使轉(zhuǎn)換開關(guān)接地址總線，由程序計數(shù)器 PC來的高 8 位地址 PCH，或數(shù)據(jù)指針 DPTR來的高 8 位地址 DPH經(jīng)反相器和 V1 原樣呈現(xiàn)在 P2 口的引腳上，輸出高 8 位地址 A8 至 A15。在上述情況下，鎖存器的內(nèi)容不受影響，所以，取指或訪問外部存儲器結(jié)束后，由于轉(zhuǎn)換開關(guān)又接回鎖存器，使驅(qū)動器與鎖存器Q端相連，引腳上將恢復原來的數(shù)據(jù)。P3 口P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電

18、阻的8 位雙向 IO 口。它的輸出驅(qū)動由與非門3、V1 組成，比 P0、P1、P2 口結(jié)構(gòu)多了一個緩沖器。它除了可作為通用準雙向 IO 接口外，沒 1 根線還具有第二功能。當 P3 口作為通用 IO 接口時，第二功能輸出線為高電平，使與非門 3 的輸出取決于鎖存器的狀態(tài)。在這種情況下， P3仍是一個準雙向口，它的工作方式、負載能力均與P1、P2 口相同。當P3 口作為第二功能使用時，其鎖存器Q端必須為高電平，否則V1 管導通，引腳被箝位在低電平，無法輸入或輸出第二功能信號。當Q 端為高電平時， P3 口的狀態(tài)就取決于第二功能輸出線的狀態(tài)。同樣，P3 口的每一位可獨立的定義為第一功能輸入輸出或第

19、二功能輸入輸出。另外，在P3 口的引腳信號輸入通道中有2 個緩沖器，第二功能輸入信號取自緩沖器4（后加緩沖器）的輸出端，通用輸入信號仍取自緩沖器1（原有緩沖器）的輸出端。RSTVPD（ 9腳）復位輸入。當振蕩器工作時， RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復位。 RST即 RESET,VPD為備用電源， 所以該引腳為單片機的上電復位或掉電保護端。當單片機振蕩器工作時，該引腳出現(xiàn)持續(xù)兩個機器周期的高電平，就可實現(xiàn)復位操作，使單片機恢復到初始狀態(tài)。當 VCC發(fā)生故障、降低低電平規(guī)定值或掉電時，該引腳可接上備用電源 VDP（+5+-0.5V ）為內(nèi)部 RAM供電，以保證 RAM中數(shù)據(jù)不丟失

20、。ALE（ 30腳）當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）以每周期兩次的信號輸出，用于鎖存出現(xiàn)在P0 口的低 8 為地址。在不訪問外部存儲器時，ALE仍以上述不變的頻率（振蕩周期的16），周期行地出現(xiàn)正脈沖信號，可作為對外輸出的時鐘脈沖或用于定時目的。但要注意，在訪問片外數(shù)據(jù)存儲器期間，ALE脈沖會跳過一個， 此時作為時鐘輸出就不妥當了。對于片內(nèi)含有EPROM的單片機，在 EPROM編程期間，該引腳為編程脈沖的輸入端。（ 29腳）片外程序存儲器讀選通信號輸出端，低電平有效，當 AT89C52 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次有效，即輸出兩個脈沖，以通過數(shù)

21、據(jù)總線口讀回指令或常數(shù)，在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次信號，即信號不出現(xiàn)。VPP（ 31腳）外部訪問允許，即為訪問外部程序存儲器控制信號，低電平有效。當保持高電平時，單片機訪問片內(nèi)程序存儲器的程序8KB(MCS52 子系列為8KB,MCS 51 子系列為 4KB)。若超出該范圍時自動轉(zhuǎn)去執(zhí)行外部存儲器的程序。欲使 CPU僅訪問外部程序存儲器（地址為0000HFFFFH），端必須保持低電平（接地） 。對于片內(nèi)含有EPROM(Erasable Programmable Read-only Memory ,可編程可擦寫只讀存儲器 ) 的單片機，在 EPROM編程期間，該引腳用于接 21V

22、的編程電源 VPP。XTAL1（ 19 腳）振蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。接外部石英晶體的一端。在單片機內(nèi)部，它是一個反相放大器的輸入端，這個放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。當采用外部時鐘時，對于HMOS單片機，該引腳接地；對于CHMOS單片機，該引腳作為外部振蕩信號輸入。注： CHMOS是 CMOS（ Complementary Metal Oxide Semiconductor ，互補金屬氧化物半導體）和 HMOS(高密度溝道 MOS工藝 ) 的結(jié)合 , 除了保持 HMOS高速度和高密度之外，還有 CMOS低功耗的特點。兩類器件的功能是完全兼容的， 區(qū)別在 CHMOS 器件具有低功耗的

23、特點。 (HMOS:高性能金屬氧化物半導體 )XTAL2（ 18 腳）振蕩器反相放大器的輸出端。接外部晶體的另一端。在單片機內(nèi)部，接至片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸出端。當采用外部時鐘時，對于 HMOS單片機，該引腳作為外部振蕩信號的輸入端；對于 CHMOS芯片，該引腳懸空不接。、時間周期STC89C52的時間周期分為如下幾個周期：振蕩周期、狀態(tài)周期、機器周期、指令周期1. 振蕩周期 ：（ 1）單片機提供定時信號源的振蕩源的周期。（ 2）是計算機中最基本的時間單位。2. 狀態(tài)周期（時鐘周期）：3. （1）1 個狀態(tài)周期 =2 個振蕩周期。（ 2）分為 P1 節(jié)拍和 P2 節(jié)拍。 P1 節(jié)拍通常完成

24、技術(shù)操作； P2 節(jié)拍完成內(nèi)部 寄存器間的傳送。3. 機器周期（ 1） 1 個機器周期 =12 個振蕩周期。（ 2）為 CPU訪問存儲器一次所需要的時間。（ 3）執(zhí)行一條指令所需要的時間以機器周期為單位。4. 指令周期（ 1）執(zhí)行一條指令所占用的時間。（ 2）通常由 1-4 個機器周期組成。在指令系統(tǒng)中，按它們的長度可分為單字節(jié)指令、雙字節(jié)指令和三字節(jié)指令。執(zhí)行這些指令需要的時間是不同的，也就是它們所需的機器周期是不同的，有下面幾種形式：單字節(jié)指令單機器周期單字節(jié)指令雙機器周期雙字節(jié)指令單機器周期雙字節(jié)指令雙機器周期三字節(jié)指令雙機器周期單字節(jié)指令四機器周期 ( 如單字節(jié)的乘除法指令 )本次設(shè)計

25、中 MCU單片機外接晶振為12MHz時具體值為：振蕩周期 ( 時鐘周期 ) 112MHz 112s0.0833 s機器周期 12*112s 1s指令周期 14s說明：1. 時鐘周期即晶振的單位時間發(fā)出的脈沖數(shù)，12MHz=12×10 的 6 次方，即每秒微秒。2. 一個機器周期等于 12 個振蕩周期，所以是 1 微秒。、LED燈管LED 具有功耗少、壽命長、光譜寬（眼睛看得舒適度好）、使用廣泛，能靈活拼裝各種需要的形狀等優(yōu)點。一般來說 LED的工作電壓是2V-3.6V 。工作電流是 0.02-0.03A 。這就是說： 它消耗的電能不超過0.1W。在恰當?shù)碾娏骱碗妷合?，LED的使用壽命

26、可達10 萬小時。此外， LED 基本上是一塊很小的晶片被封裝在環(huán)氧樹脂里面，所以它非常的小，非常的輕，硬件電路實現(xiàn)起來比較方便。因此本設(shè)計采用15 個發(fā)光二級管，組合成三角形，從而控制其靈活變化，設(shè)計出展示的方案。、發(fā)光二極管發(fā)光二極管簡稱為 LED。由含鎵（ Ga）、砷（ As）、磷（ P）、氮（ N）等的化合物制成的二極管。當電子與空穴復合時能輻射出可見光，因而可以用來制成發(fā)光二極管。在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數(shù)字顯示。砷化鎵二極管發(fā)紅光，磷化鎵二極管發(fā)綠光，碳化硅二極管發(fā)黃光，氮化鎵二極管發(fā)藍光。因化學性質(zhì)又分有機發(fā)光二極管 OLED和無機發(fā)光二極管 LED。、蜂鳴器蜂鳴

27、器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器， 采用直流電壓供電， 廣泛應用于計算機、打印機、復印機、報警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機、定時器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。由于使用15 個 LED，P0.7 閑置，再根據(jù)蜂鳴器的各種用途受到啟發(fā)，在本設(shè)計中加一個蜂鳴器，當 LED 九種模式展示完畢之后，蜂鳴器發(fā)出聲響，以示九種模式展示完畢，然后繼續(xù)回到一模式進行展示，直到關(guān)掉電源為止。、鎖存器由于本設(shè)計中需要數(shù)碼管維持某個數(shù)據(jù)，那么往往要持續(xù)快速的刷新，為了減少對處理器處理能力的消耗，利用鎖存器對所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行鎖存，直到下一個新的數(shù)據(jù)需要被鎖存為止。這樣一來，鎖存器保持數(shù)據(jù)狀態(tài)期間處理器的處理時間和IO

28、引腳便可以釋放。此外，鎖存器的緩存作用使快速工作的CPU與緩慢工作的鎖存器相協(xié)調(diào)，從而使數(shù)碼管中各段管子亮起時間差減小。因而本設(shè)計加用了鎖存器，使系統(tǒng)工作方便，顯示效果得到完善。2.4系統(tǒng)框圖3.系統(tǒng)的硬件設(shè)計與實現(xiàn)單片機最小系統(tǒng)主要由電源、復位、振蕩電路以及擴展部分等部分組成。最小系統(tǒng)原理圖如圖3.1 所示。圖 3.1原理圖3.1電源供電模塊的實現(xiàn)對于一個完整的電子設(shè)計來講，首要問題就是為整個系統(tǒng)提供電源供電模塊，電源模塊的穩(wěn)定可靠是系統(tǒng)平穩(wěn)運行的前提和基礎(chǔ)。51 系列單片機雖然使用時間最早、應用范圍最廣，但是在實際使用過程中，一個和典型的問題就是相比其他系列的單片機， 51 系列單片機更容

29、易受到干擾而出現(xiàn)程序跑飛的現(xiàn)象，克服這種現(xiàn)象出現(xiàn)的一個重要手段就是為單片機系統(tǒng)配置一個穩(wěn)定可靠的電源供電模塊。此最小系統(tǒng)中的電源供電模塊的電源可以通過計算機的USB口供給3.2復位電路單片機的復位，是為了把電路初始化到一個確定的狀態(tài)，一般來說，單片機復位電路作用是把一些寄存器以及存儲設(shè)備裝入廠商預設(shè)的一個值。單片機復位電路原理是在單片機的復位引腳RST上外接電阻和電容，實現(xiàn)上電復位。當復位電平持續(xù)兩個機器周期以上時復位有效。復位電平的持續(xù)時間必須大于單片機的兩個機器周期。具體數(shù)值可以由RC電路計算出時間常數(shù)。復位電路有按鍵復位和上電復位兩種。（1）上電復位： STC89C52RC系列單片機為高

30、電平復位，通常在復位引腳RST上連接一個電容到VCC，再連接一個電阻到GND，由此形成一個RC充放電回路保證單片機在上電時RST 腳上有足夠時間的高電平進行復位，隨后回歸到低電平進入正常工作狀態(tài)，這個電阻和電容的典型值為10K 和 10uF。如圖所示。圖上電復位電路圖（2）按鍵復位：按鍵復位就是在復位電容上并聯(lián)一個開關(guān)，當開關(guān)按下時電容被放電、 RST也被拉到高電平，而且由于電容的充電，會保持一段時間的高電平來使單片機復位。如圖所示。圖按鍵復位電路圖由于按鍵復位可控性稍強，比較適合樣品制作或者實驗室調(diào)試場合，本設(shè)計采用按鍵復位。如圖所示。圖復位電路圖3.3晶振電路圖3.4 晶振電路圖單片機系統(tǒng)

31、里都有晶振，在單片機系統(tǒng)里晶振作用非常大，全稱叫晶體振蕩器，它結(jié)合單片機內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機所需的時鐘頻率，單片機晶振提供的時鐘頻率越高，那么單片機運行速度就越快，單片機的一切指令的執(zhí)行都是建立在單片機晶振提供的時鐘頻率。在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對精度可達百萬分之五十。高級的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整頻率，稱為壓控振蕩器（ VCO）。晶振用一種能把電能和機械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定，精確的單頻振蕩。單片機晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號。通常一個系統(tǒng)共用一個晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過電子調(diào)整

32、頻率的方法保持同步。晶振通常與鎖相環(huán)電路配合使用，以提供系統(tǒng)所需的時鐘頻率。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時鐘信號，可以用與同一個晶振相連的不同鎖相環(huán)來提供。STC89C52RC使用 12MHz的晶體振蕩器作為振蕩源，由于單片機內(nèi)部帶有振蕩電路，所以外部只要連接一個晶振和兩個電容即可，外接電容的作用是對振蕩器進行頻率微調(diào)，使振蕩信號頻率與晶振頻率一致，同時起到穩(wěn)定頻率的作用，一般選用 2030pF的瓷片電容。3.4 LED 電路的實現(xiàn)(1) LED 結(jié)構(gòu)(2) LED原理LED（ Light Emitting Diode），發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟

33、是一個半導體的晶片。晶片的一端附在一個支架上，一端是負極負極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成，一部分是 P 型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是 N 型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個 P-N 結(jié)。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向 P 區(qū)，在 P 區(qū)里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量，這就是 LED 發(fā)光的原理。而光的波長也就是光的顏色，是由形成 P-N 結(jié)的材料決定的。根據(jù)不同材料發(fā)光二極管的發(fā)光顏色有：紅色光、黃色光、綠色光、紅外光等。LED有共陰極和共陽極兩種。 在此

34、設(shè)計中我們采用共陽極， 共陽極將發(fā)光二極管的陽極連接在一起， 接入 +5V的電壓。普通發(fā)光二級管的工作電流是 5-20 毫安，本設(shè)計中采用的是 3mm發(fā)光二級管，所以采用 470電阻限流，使其正常工作，工作電流約為 10 毫安（一般有色發(fā)光二極管工作電流約為 10 毫安，透明發(fā)光二極管工作電流為 20 毫安）。P15D30R30D31P12R31P11R29P13D292. 2K2. 2KR32LE D2. 2KP10LE DD28P14 R28LE D2. 2K2. 2KLE DVCCD27R272. 2KLE DD26P03D3 R4D4P02R3D52. 2KD32P04R5D22. 2

35、KLE DLE D2. 2KD6P01R2P05 R6LE DLE DD1LE D2. 2KR12. 2KP00LE D2. 2KD7LE DP06 R72. 2KLE DD8P16R262. 2KP17R252. 2KP30R242.2KLE DD25LE DD24LE DP07R82. 2KLE DD9P20R92. 2KLE DD10P21R102. 2KLE DP31R23D23D11P22R112. 2KLE D2. 2KLE DP32R22D22D12P23R122. 2KLE DD21P33R212. 2KLE DR20D20P342. 2KLE DD19P35R192. 2KL

36、E DP36R182. 2K2. 2KLE DD13P24R132. 2KLE DR14D14P252. 2KR15D15LE DP262. 2KD18P27R16D16LE D2. 2KLE DD17LE DR17P372.2KLE D圖 3.5 LED 電路圖圖 3.5 中主要元件有 2.2k 的電阻、 LED。電阻為每個 LED的限流電阻。此最小系統(tǒng)提供了32 個獨立 LED，由 IO 口控制，采用共陽級接法所以只有當IO 口輸出低電平時LED才會點亮。4. 系統(tǒng)的軟件設(shè)計4.1 軟件介紹Keil C51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機 C 語言軟件

37、開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。用過匯編語言后再使用C 來開發(fā)，體會更加深刻。Keil C51 軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows 界面。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil C51 生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊， 容易理解。 在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。下面詳細介紹KeilC51 開發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。Keil_c 軟件界面如圖4-1 所示圖 4-1 Keil_c軟件界面Protel99SE 是 PORTEL公司在 80 年代末推出的EDA 軟件。 Protel99SE 是應用于Windows9X2000NT 操作系統(tǒng)下的EDA 設(shè)計軟件，采用設(shè)計庫管理模