單片機設計論文-基于單片機的溫濕度檢測及顯示(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態。 1602 液晶模塊內部的字符發生存儲器（ CGROM）已經存儲了 160 個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯數字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母 “ A” 的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時模塊把地址 41H 中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字 母 “ A” 。 硬件原理圖 1602 液晶顯示模塊可以和單片機 AT89C51 直接接口，電路如圖 9 所示 ： 單片機 89C51 為了設計此系統，我們采用了 80C51 單片機作為控制芯片。 89C51 是 MCS51系列單片機中 CHMOS 工藝的一個典型品種 ；其它廠商以 8951 為基核開發出的CMOS 工藝單片機產品統稱為 89C51 系列。 該系列 單片機 是采用高性能的靜態89C51 設計 由先進 CMOS 工藝制造并帶有非易失性 Flash 程序存儲器全部支 持圖 9 硬件原理圖 單片機課設 13 12 時鐘和 6 時鐘操作 P89C51X2 和 P89C52X2/54X2/58X2 分別包含 128 字節和256 字節 RAM 32 條 I/O 口線 3 個 16 位定時 /計數器 6 輸 入 4 優先級嵌套中斷結構 1 個串行 I/O 口可用于多機通信 I/O 擴展或全雙工 UART以及片內振蕩器和時鐘電路 。 此外，由于器件采用了靜態設計，可提供很寬的操作頻率范圍，頻率可降至 0。 可實現兩個由軟件選擇的節電模式，空閑模式和掉電模式，空閑模式凍結 CPU 但 RAM 定時器，串口和中斷系統仍然工作 ， 掉電模 式保存 RAM 的內容 ，但是凍結振蕩器導致所有其它的片內功能停止工作。由于設計是靜態的時鐘可停止而不會丟失用戶數據 ， 運行可從時鐘停止處恢復 。 89C51 的基本結構 89C51 的微處理器（ CPU） ； 運算器 ； 累加器 ACC ； 寄存器 B ； 程序狀態字寄存器 PSW； 控制器 ； 程序計數器 PC ； 指令寄存器 IR ； 定時與控制邏輯 ； 89C51 的片內存儲器 ； 內部 ROM 容量 4K 字節 ； 內部 RAM 容量 128 字節 ； 89C51 的 I/O 口及功能單元 ； 四個 8 位的并行口，即 P0~P3。它們均為雙向口，既可作 為輸入，又可作為輸出。每個口各有 8 條 I/O 線 ； 有一個全雙工的串行口（利用 P3 口的兩個引腳 和 ）； 有 2 個 16 位的定時 /計數器 ； 有 1 套完善的中斷系統 ； 89C51 的特殊功能寄存器（ SFR） ； 低功耗的閑置和掉電模式 ； 片內振蕩器和時鐘電路 ； 單片機課設 14 89C51 的引腳圖 89C51 的引腳圖如圖 10 所示： 89C51 的制作工藝為 CMOS，采用 40 管腳雙列直插 DIP 封裝，引腳說明如下： VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0 口 ： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當 P1 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入 。 P0 能夠用于外部程序數據存儲器，它可以被定義為數據 /地址的第八位。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FIASH 進行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。 P1 口： P1 口是一個內部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流 。 P1 口管腳寫入 1 后，被內部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。在 FLASH編程和 校驗時， P1 口作為第八位地址接收。 圖 10 89C51 引腳圖 單片機課設 15 P2 口： P2 口為一個內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個 TTL 門電流，當 P2 口被寫 “ 1” 時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內部上拉的緣故。 P2 口當用于外部程序存儲器 或 16 位地址外部數據存儲器進行存取時， P2 口輸出地址的高八位。在給出地址 “ 1” 時，它利用內部上拉優勢，當對外部八位地址數據存儲器進行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內容。P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地 址信號和控制信號。 P3 口： P3 口管腳是 8 個帶內部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL門電流。當 P3 口寫入 “ 1” 后，它們被內部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下所示： RXD（串行輸入口） ； TXD（串行輸出口） ； /INT0（外部中斷 0） ； /INT1（外部中斷 1） ； T0（記時器 0 外部輸入） ； T1（記時器 1 外部輸入） ； /WR（外部數據存儲器寫選通） ； /RD（外部數據存儲器讀選通） ； P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。 ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外 部數據存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時， ALE 只有在執行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執行狀態 ALE 禁止，置位無效。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問外部數據存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現。 /EA/VPP ：當 /EA 保 持 低 電 平 時 ， 則 在 此 期 間 外 部 程 序 存 儲 器（ 0000HFFFFH），不管是否有內部程序存儲器。注意加密 方式 1 時， /EA 將內單片機課設 16 部鎖定為 RESET；當 /EA 端保持高電平時，此間內部程序存儲器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 89C51 的存儲器配置 89C51 的存儲器配置如圖 11 所示： 對于 程序存儲器 ， 與 ROM 密切相關的兩個引腳 是 地址鎖存允許信號端 和 外部程序存儲器允許輸出信號 端 。 當 ROM 容量不夠時 ,盡量選擇高容量存儲器空間的單片機 ,如 89C52,89C54,89C58 等 ,應避免外擴程序存儲器 ,因為會增加硬件負擔 ， 通過 16 位 PC 尋址 ,最大可尋址 64kB 地址空間 。 數據存儲器用于存放運算中間的結果、數據暫存、緩沖、標志位、待測程序等功能。片內的 128B 的 RAM 地址為 00H～ 7FH，供用戶做 RAM 用，但是在這中間的前 32 單元， 00H～ 1FH 即引用地址尋址做用戶 RAM 用，常常做工作寄存器區，分做四組，每組由 8 個單元組成通用寄存器 R0～ R7，任何時候都由其中一組作為當前工作寄存器，通過 RS0， RS1 的內容來