at89s51英文手册

2024-09-09

at89s51英文手册（共5篇）

1.at89s51英文手册篇一

目前,多数中高档轿车配置了以微处理器为核心的自动空调系统,它显著提高了轿车的智能化控制水平和舒适性。随着我国轿车保有量的增加,轿车自动空调的故障率也增多,汽车维修人员迫切需要掌握轿车自动空调系统的原理以便于维修。为了满足这方面的科研和教学的需要,本文以帕萨特空调实验台架机械部分(制冷、供暖、通风等系统)为控制对象,借助于51.AVR单片机开发工具,开发了以Atmel公司的AT89S51为核心的轿车空调控制实验系统。

1 轿车空调系统功能

轿车空调系统主要由制冷、供暖、通风和控制系统组成,其主要功能是调节车内温度和湿度,实时为车内补充新鲜空气。轿车空调调节温度原理如下:用温度传感器检测车厢内、车厢外、蒸发器表面的温度,由控制器控制压缩机的运行、鼓风机的转速、热水阀的开度、各种风挡的开度,使车厢内温度保持在所设定的温度值附近。

轿车空调制冷、供暖的转换是靠通风系统的风道切换来实现的。在制冷模式下,通过温度风挡打开制冷风道,空调压缩机工作,使蒸发器温度降低,在其周围形成冷空气,鼓风机将冷空气吹入车内,达到制冷的目的。在供暖模式下,通过温度风挡打开供暖风道,由风道内的发动机冷却水暖风器加热周围空气,再由鼓风机将加热后的空气吹入车厢内,实现供暖。

在制冷模式下,当空调压缩机连续工作时,蒸发器表面温度将逐渐降低直至结霜,此时影响空气流通,因此必须及时除霜。具体方法是:当蒸发器表面温度低于某一数值(如0 ℃)时,使压缩机停止工作,开始除霜;当蒸发器表面温度高于某一数值(如2 ℃)时,将压缩机接通,又开始制冷。通过控制压缩机间断工作来控制蒸发器表面温度,防止其表面结霜。

2 轿车空调控制实验系统硬件设计

2.1 硬件总体方案

轿车空调控制实验系统框图见图1,它以AT89S51单片机为主控器,用DS18B20温度传感器检测温度,用步进电动机控制风挡位置,用直流固态继电器控制压缩机启停,用风机调速模块控制鼓风机转速。

用按键S1～S4设定轿车空调器工作模式。其中,S1表示制冷;S2表示供暖;S3表示自动控制;S4表示返回。

用4位数码管显示温度。其中,第1位为符号位,第2位～第4位分别为温度值的十位、个位和小数位。当温度值为0 ℃或为正时,符号位不显示;温度值为负时,符号位显示“-”。

2.2 控制系统硬件电路

控制系统主要组成元器件及电路包括AT89S51单片芯片、数字式传感器、按键电路、MC14499LED数码管显示驱动器、步进电动机驱动电路、压缩机控制电路、风机调速模块。本设计进行了如下假设:进入暖风器的热水量不需进行控制和调节,热水阀开度恒定;仅用温度风挡切换风道,在制冷和供暖时,温度风挡分别处于制冷侧和供暖侧两极限位置,其初始位置在制冷侧;鼓风机工作时以最大转速运行。

2.2.1 风挡位置控制

风挡位置调节机构由微型步进电机和传动机构组成。采用三相步进电动机,步进电动机每相绕组的驱动电路由TLP250光耦和IRF840场效应管组成。步进电机采用三相六拍工作方式,正转相序为A→AB→B→BC→C→CA→A,反转相序为A→CA→C→BC→B→AB→A。单片机从P2.0、P2.1、P2.2引脚输出时序脉冲,经驱动电路驱动步进电动机的A、B、C三相绕组按预定方式工作,实现步进电动机转向和运行步数控制,完成风挡位置调节。

2.2.2 压缩机启停控制

压缩机电磁离合器线圈串接在直流固态继电器DC-SSR的输出端,单片机通过P2.4引脚控制固态继电器的通断,使电磁离合器线圈通电或断电,实现对压缩机的启停控制。在负载的两端并接一续流二极管1N4007,防止电感性负载启停时瞬间电压产生冲击,保护固态继电器。

2.2.3 按键电路

按键共有4个,即S1～S4。4个按键通过“与”门与单片机的外部中断INT0输入脚相连。当有按键按下时进入中断,单片机通过查询P0.0、P0.1、P0.2、P0.3各引脚的电平,确定具体的按键,执行相应的操作。

2.2.4 显示驱动电路

MC14499是串行输入BCD码、十进制译码输出的LED显示驱动器。1片MC14499可直接驱动和控制4个8段LED显示器。MC14499主要由移位寄存器、锁存器、多路输出器、译码器及振荡器组成。串行输入的BCD码数据存放在移位寄存器和锁存器中,经多路输出器的BCD码译码器译码后,形成显示数据的十进制段形码,经段驱动器送a段～g段和dp位显示。片内振荡器产生的振荡信号经4分频和位译码后提供4个位控信号,经位驱动线后到4条位控线,以轮流动态扫描4个LED显示器。

采用MC14499驱动4个数码管显示温度值。DS18B20的测温范围为-55 ℃～+125 ℃,采用传感器默认的12位分辨率,测温精度为0.625 ℃,可显示的温度范围为-55 ℃～99.9 ℃。

3 轿车空调控制实验系统软件设计

3.1 软件实现的功能

轿车空调器有制冷、供暖、自动控制等工作模式。AT89S51通过检测按下的按键确定工作模式,进行相应的控制。本设计假定车内温度设定值为22 ℃。

(1)按下“制冷”(S1)键,进入制冷模式。温度风挡转向制冷侧,打开制冷风道,电磁离合器线圈通电,压缩机工作,鼓风机启动运行,空调开始制冷。当制冷到车内温度低于设定温度时,关闭压缩机和鼓风机,空调停止制冷。当车内温度回升到高出设定温度1 ℃时,启动压缩机和鼓风机,空调又开始制冷,如此循环,使车内的温度控制在22 ℃。在制冷过程中,蒸发传感器不断检测蒸发器表面温度。

(2)按下“供暖”(S2)键,进入供暖模式。温度风挡转向供暖侧,打开供暖风道,电磁离合器线圈断电,压缩机停机,鼓风机启动运行,空调开始供暖。当供暖到车内温度高于设定温度时,关闭鼓风机,空调停止供暖。当车内温度降到低于设定温度1 ℃时,启动鼓风机,空调又开始供暖。

(3)按下“自动”(S3)键,进入自动控制模式。将检测的车外温度与车内温度设定值进行比较,确定进行制冷还是供暖操作。根据检测的蒸发器、车内外温度和有关设定温度,通过运算、处理和判断后输出控制信号,控制风挡位置、制冷、加热等,达到自动控制车内温度的目的。车内温度设定值为22 ℃,制冷温控范围为22 ℃～23 ℃;供暖温控范围为22 ℃～23 ℃。

(4)按下“返回(S4)键,结束正在进行的制冷、供暖或自动控制模式,执行返回子程序,将温度风挡复位至制冷侧,关闭压缩机和鼓风机,有关标志位清零,然后返回按键检测状态。

3.2 软件开发平台

软件是在8051系列的Keil C51软件开发平台上完成的,Keil C51软件内嵌多种符合当前工业标准的开发工具,可以完成从工程建立到管理、编译、链接、生成目标代码、软件仿真、硬件仿真等完整的开发环节。

3.3 软件主程序流程

汽车空调控制实验系统主程序流程图见图2。

4 结束语

将使用较多的Atmel公司AT89S51单片机用于控制帕萨特空调实验台架机械部分,组成轿车空调实验系统,实现了对轿车空调在制冷、供暖、自动、停止等的实时控制,对汽车维修专业技术人员掌握和研究汽车空调控制原理具有重要的意义,对高校学生进一步掌握单片机的应用系统也有帮助。通过实际使用,对汽车技术人员的培训、相关课程的教学、相关课题的研究起到了一定的作用。

摘要：目前,多数中高档轿车配置了自动空调系统,轿车维修技术人员迫切需要掌握轿车自动空调系统的原理和维修。介绍了以AT89S51为核心的轿车空调实验控制系统的硬件和软件设计,实现了对帕萨特空调机械部分的控制。该系统满足了教学和科研的需要。

关键词：AT89S5,自动空调,控制系统

参考文献

[1]陈芝久,仲华,唐双波,等.轿车空调微机控制系统研究[J].汽车工程,2001,23(1):53-54.

[2]王吉忠,尹凝霞,王泽鹏.车用单片机系统实验教程[M].北京:中国电力出版社,2009.

[3]李良洪.汽车车身控制系统[M].北京:北京理工大学出版社,2007.

2.at89s51英文手册篇二

现实的生活和实验中,我们常常要用到各种各样的开关,开关要求亦多样化。如何设计一个智能开关,能够根据需要设定时间控制开关的闭合与断开,并且能够安全稳定的工作,是本设计的重点。在市面上,各种电源开关产品各式各样,但多为机械式的。普遍存在一些问题,如需要人工操作,在高压下安全性差,不能满足特定场合的要求。采用单片机数控电源开关技术则能实时变换电源导通与断开,使其成为智能可调的开关,便于日常生产生活及实验中使用。所设计的电源开关兼有时钟显示功能,在正常工作中能够显示年月日星期时分秒。电源开关电路总体设计要求 :

被控电压 :交流50Hz,220V ;

开关功能 :根据设定的时间将开关闭合或断开 ;

设定功能 :随时可以通过键盘调校时钟时间及开关闭合时间 ;

显示功能 :显示准确的时间年、月、日、星期、时、分、秒,时分秒采用24小时制式 ;

掉电保护 :能够在掉电时保存时钟时间及所设置的开关状态数据。

1总体方案设计

1.1时钟的产生方式

考虑到本设计中对时间精度要求比较高,并且本设计硬件电路并不复杂,所以通过外部专用时钟芯片DS1302。通过专用时钟芯片能够产生足够高精度的时间, 同时大大简化软件编程。

1.2主控芯片选择

本设计中需要在断电时保存时间及开关状态信息,故可选带有EEPROM的STC89C51,但是由于系统工作时对EEPROM的读写和擦除都需要较长的时间,考虑到系统中使用的DS1302具有使用备用电源功能,并且内部有一个31B的静态RAM寄存器。所以可以将开关状态数据保存到DS1302的内部RAM中以防系统断电丢失数据。综上所述设计中选用AT89S51作为主控芯片。

1.3显示器的选择

由于本设计中需要显示的内容简单, 不需要复杂的人机交互界面,所以设计中采用LCD1602芯片作为显示器。

2系统硬件设计

2.1硬件原理图

电路中的DS1302负责计时,时钟信号由单片机读出后经过处理送往LCD1602显示时间值,同时,单片机负责检测按键状态,根据输入状态,对时间进行调整、对开关状态进行调整等操作, 并将开关状态数据存储在DS1302内部RAM中,在开关状态变化时,由单片机控制电磁继电器来执行。

2.2键盘与显示电路设计

键盘是由4个按键组成的,是单片机最简单的输入设备。操作员通过键盘输入对时间进行设置,实现简单的人机交互。设计采用独立式键盘。接法可参见图2所示。设计采用LCD显示,用于显示当前电压。其中LCD选用字符型液晶显示模块字LCD1602接法可参见图2所示。AT89S51的P0口输出端接LCD的D0~D7口线,用于数据输入。LCD的VDD接 +5V数字电压,VSS接数字地, RS、RW、E口线分别接P1.0~P1.2接口。

2.3单片机的复位与时钟电路

对于单片机的复位与时钟电路做简单介绍。本文采用内部时钟方式。在单片机内部有一振荡电路,只要在单片机的XTAL1和XTAL2引脚外接石英晶体就构成了自激震荡器并在单片机内部产生时钟脉冲信号。图中电容器的作用是稳定频率和快速起振,采用30pF电容,晶振采用12MHz。对于单片机采用上电与按键复位方式。

2.4时钟芯片DS1302

DS1302与单片机连接的电路图如图2所示。DS1302与单片机的连线只需3条,即SCL、I/0和RST。备用电池通过DS1302的第8脚为DS1302提供低功耗的电池备份。Vcc2在双电源系统中提供主电源,在这种方式下Vcc1连接备用电源,当系统没有主电源的情况下,能保持时间信息及数据不丢失。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中较大者供电。当Vcc2大于Vcc1 0.2V时,Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时,DS1302由Vcc1供电。

3系统软件设计

系统软件设计主要是为了保证和硬件电路相结合,正确地实现电路的整体要求。软件设计有两种方法 :一种是自上而下,逐步细化 ;一种是自下而上,先设计出每一个具体的模块,最后组成一个系统。本次系统软件设计采用了自上向下的模块化结构方式。

整个程序大致划分为一下几个模块 : 按键、计时、显示、响应、读取 / 存储、设置等。在这几大模块中,设置属于较复杂的模块,它的功能相当于建立一个人机交互的操作界面,读取器件当前的状态反馈给操作者,同时读取操作者输入的指令将数据送往不同的器件,最终完成设置工作。

初始化 :各个元器件初始化,如LCD1602初始化指令,向LCD1602写入自定义初始画面,在开机后显示提示语“Please set the initial time”,读取保存在DS1302内部RAM中的开关状态数据,设定中断参数等。

按键读取 :读取四个按键是否有被按下,判断哪个按键按下,将结果转换成数值存放在KeyValue中。

按键处理 :根据KeyValue的值判断是否有按键被按下,如果有则根据按键值和当前的菜单状态变量MenuStauts的值进行相应的处理。

更新显示时间 :在MenuStauts的值为0即非设置状态下,当秒发生变化时,更新一次LCD1602上显示的时间值。

闪动显示 :在MenuStauts的值不为0即设置状态下,根据闪动标志FlashFlag的状态,在LCD1602相应的位置上重复写入数值 / 空格,以达到闪动数值的效果,用于指示当前设置的数值。超时参数TimeOut的值大于300时,清除MenuStauts的值, 退出到正常状态。

开关状态监测与处理 :在主程序的每次循环中对预设的开关时间与当前时间进行一次对比,当到达开关变化时间时, 将开关标志位AlarmFlag取反,并改变单片机的P1.6和P1.7口状态来控制电磁继电器的闭合与断开,并用指示灯指示。

4小结

本文所设计的智能开关,能够根据需要设定时间控制开关的闭合与断开,并且能够安全稳定的工作解决了传统机械式电源开关普遍存在一些问题,如需要人工操作,在高压下安全性差,不能满足特定场合的要求。基于AT89S51单片机的程控技术则能实时变换电源导通与断开,使其成为智能可调的开关,便于日常生产生活及实验中使用。所设计的电源开关兼有时钟显示功能,在正常工作中能够显示年月日星期时分秒。总之,该智能开关具有电路简单,易于操作,功能全面等特点。

摘要：所设计的电源开关采用单片机程控技术能实时变换电源导通与断开,兼有时钟显示功能,在正常工作中能够显示年月日星期时分秒。电源开关电路选用AT89S51单片机为核心,主电路中采用DS1302时钟芯片计时,显示器采用LCD1602芯片,通过电磁继电器来实现对开关的断开与闭合的控制,设计中输入采用四个按键,具有电路简单,易于操作,等特点。

3.at89s51英文手册篇三

关键词：AT89S51,LED发光二极管,数码管

1 交通灯的工作原理

本人通过自学单片机,结合LED发光二极管和数码管通过单片机汇编语言自制出带数码显示时间的简易交通灯。下面就来跟大家分享一下设计过程。

首先我们需要了解马路上的交通灯的工作原理,交通灯的发光顺序依次为红绿黄。红灯亮的时间稍长些,黄灯亮的时间最短,并且有LED灯组成的数字显示交通灯倒计时。作者假设南北向红灯亮35秒,绿灯亮30秒,黄灯亮5秒。东西向在南北向的红灯亮的同时绿灯亮30秒, 黄灯亮5秒,然后红灯亮35秒。这样交替变化不会影响因为存在时间差导致的两个方向的灯变化不一致的情况。作者用单片机控制数码管来显示交通灯倒计时时间。为了保证时间精准,作者采用四个AT89S51单片机分别控制12个LED发光二极管,及四个数码管。采用四个复位开关同时触发,使四个单片机同时工作,保证交通灯及数码管工作时间一致。

2 AT89S51 单片机结合 74LS47 译码器控制数码管

74LS47译码器与数码管之间通过220Ω电阻相连接,单片机IO口P0.0到P0.7输出的BCD码控制着数码管显示的数字。

其中一个单片机控制一组数码管的程序如下 :

CJNE A, #00H, COUNTDOWN ; 通过比较指令及上述的自减指令,实现数码管的倒计时功能

MOV R1, #30 ; 由于要改变交通灯状态,需重新载入交通灯设定值,由于第一次载入输出结束值与下一次重新载入初始设定值为同一时间,所以此次30秒

倒计时初始设定值为30

另一段汇编程序由于交通灯方向不同,所以状态不同,数码管显示的数字初始值设定略有不同,这里不加赘述。

3 AT89S51 单片机控制 LED 发光二极管

作者采用P0口输出高低电平来控制LED发光二极管变化,当P0口某一位置0时,发光二极管导通,被点亮;反之熄灭。由于单片机工作电压为 +5V, 发光二极管工作电流一般为10-30mA,所以作者选用220Ω电阻与其串联。令P0.0口连接红色发光二极管、P0.1口连接黄色发光二极管、P0.2口连接绿色发光二极管。另一组依次分别连接单片机P0.4、P0.5、P0.6口。由于同方向的交通灯状态一致,作者将不同状态的两组红绿黄灯放在一个单片机中进行汇编,所以控制LED发光二极管的两个单片机程序是一样的。

下面作者来具体介绍一下程序汇编 :

SW EQU P1.0 ; 首先令SW开关指向P1.0口

4 电路连接

将每个单片机的程序,通过杜邦公转母排线连接USB插口烧录到单片机中,按照设计好的电路图连接好电路,接通电源 (如果没有 +5V电池可以用电池盒装四节1.5V电池串联一个1N4148二极管将电压降到约 +5V),当同时按下四个按钮开关时,便可观察实验效果。这样,一个带数码管显示的简易LED交通灯就制作成功了。

5 结论

4.at89s51英文手册篇四

随着近代大规模集成电路和单片机技术的成熟, 出现了糅合多项先进电子技术及其现代经典工艺的电子万年历代表了钟表计时业界跨越性的进步, 也给人们的生活带来了诸多方便[1]。本文设计的基于AT89S51单片机的电子万年历能够显示年、月、日、星期、时、分、秒和温度, 并可以遥控校时、定时。

1 电子万年历设计方案

按照系统设计功能的要求, 设计系统由AT89S51模块、时钟模块、显示模块、测温模块、电源模块、遥控模块共6个模块组成。电路系统构成框图如图1所示。

1.1 电子万年历主控部件

1.1.1 主控制器AT89S51

设计采用AT89S51作为主控芯片, 具有高性能、低功耗等优点, 是理想的主控芯片。

AT89S51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器 (FPEROM-Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory) 的低电压, 高性能CMOS 8位微处理器, 俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造, 与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中, AT89S51是一种高效微控制器, 为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。它包含128 B的片内数据存储器, 32根双向和可单独寻址的I/O线, 可以寻址64 KB的片外程序 (数据) 存储器, 一个全双工的异步串行口, 两个16位定时/计数器, 5个中断源, 两个中断优先级, 有片内时钟振荡器。

1.1.2 DS12C887时钟芯片

计时芯片采用电脑时钟芯片DS12C887, 可做到计时准确[2]。它是由美国DALLAS公司推出的将晶体振荡、振荡电路、充电电路和可充电锂电池等一起封装在芯片上方, 电路通电时其充电电路便自动对可充电电池充电, 充足一次电可供芯片时钟运行6个月, 正常工作, 保证时钟数据长时间不丢失。DS12C887内部有专用接口电路, 所以对外部电路的时序要求很简单, 简化了与之相接的各电路的接口。它主要有以下特点:

1) 24小时制计时, 时钟、闹钟及到2100年的日历, 星期, 闰年自动补偿等功能;

2) 可编程周期性中断方式和方波发生器功能, 可满足不同的待机要求, 最长可达24小时, 使用方便;

3) 14个时钟控制寄存器;

4) 时标可选择二进制或BCD码表示;

5) 工作电压:+4.5V~5.5V;

6) 电流:7mA~15mA;

7) 温度:0℃~70℃。

1.2 硬件电路

硬件控制电路除了AT89S51芯片处理器、DS12C887时钟芯片外, 主要用到了LCD1602液晶显示器、DS18B20温度采集芯片和加了7805稳压管的电源电路。根据各自芯片的功能互相连接成万年历电子表的控制电路。系统电路原理图如图2所示。

1.2.1显示电路的设计

显示部分采用普通的LCD1602显示, 第一行分别表示十年、年、十月、月、十日、日和星期;第二行分别为十时、时、十分、分、十秒、秒和温度。液晶显示器的显示容量为16×2个字符, 芯片工作电压为4.5V~5.5V, 电流2.0mA (5.0V) , 最佳工作电压为5.0V。

1.2.2遥控接收电路

为了方便使用, 在调整按钮电路上加了红外遥控功能[3]。在光谱中波长自0.76至400微米的一段称为红外线, 红外线是不可见光线。常用的红外遥控系统一般分发射和接收两个部分。发射部分的主要元件为红外发光二极管。在本设计中, 为了方便可靠, 发射部分选用普通的电视遥控器。红外接收器采用红外一体化接收头, 如图3所示。

接收头由三只引脚组成, 即电源正 (VDD) 、电源负 (GND) 和数据输出 (VO或OUT) 。红外线接收头 (又称红外线接收模组, IRM) 是集成红外线接收PD二极管、放大、滤波和比较器输出等的IC模块。红外遥控不影响周边环境的、不干扰其他电器设备。红外接收头小型设计, 低电压工作, 抗干扰能力强, 简化电路, 接收灵敏度高, 误差少, 价格便宜。但由于它是一种视距传输技术, 采用点到点的连接, 具有方向性, 两个设备之间如果传输数据, 中间就不能有阻挡物, 而且通讯距离较短。

1.2.3 DS18B20温度采集芯片

DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器, 与传统的热敏电阻等测温元件相比, 它能直接读出被测温度, 并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式[4]。

2 软件设计

软件控制程序主要有主控程序、万年历电子表的时间控制程序、温度处理程序。主控程序中对整个程序进行控制, 进行了初始化程序及计数器、还有定时功能程序、以及显示程序等工作, 时间控制程序是万年历电子表中比较重要的部分。时间控制程序体现了年、月、日、小时、分钟、秒及星期的计算方法。

2.1 主程序设计

本设计采用时钟芯片DS12C887, 时间程序只需从时钟芯片DS12C887各寄存器中读出年、月、日、星期、时、分、秒等数据, 再处理即可。在首次对DS12C887进行操作之前必须对它进行初始化, 然后从DS12C887中读出数据, 再经处理后送给液晶LCD显示缓冲单元。

2.2 时间调整程序设计

调整时间用普通的电视遥控器调整, 遥控的菜单键为调整按钮, 按动该按钮便可进入时间调整程序, “音量+”键和“音量-”键为左右移动键, “节目+”和“节目-”键为数字调整键。调整过程中被调整的位将闪烁, 调整完以后按菜单键退出调整

3 系统调试及实现

调试分为硬件调试和软件调试, 其中以软件调试为主。硬件调试比较简单, 主要是检测硬件电路是否有短路、断路、虚焊等。软件调试可以先编写显示程序并进行硬件的正确性检验, 然后分别进行主程序、读时间、读温度子程序、温度转换命令子程序、计算温度子程序等子程序的编程及调试, 由于DS18B20与单片机采用串行数据传送, 因此, 对读温度子程序编程时必须严格读写时序, 否则无法读取到测量结果。而DS12C887只需做好初始化并保证CS片选地址的正确性及状态寄存器的参数设置正确就能够正常读取时间。

4 结论

电子万年历的设计主要从硬件和软件两方面来实现, 经过测试, 本文设计的电子万年历正确显示年、月、日、时、分、秒、星期、温度和定时、报时、遥控功能等优点, 符合电子计时器的发展趋势, 具有广阔的市场前景。

摘要：单片机, 是集CPU, RAM, ROM, 计数和多种接口于一体的微控制器。自20世纪70年代问世以来, 以其极高的性能价格比, 受到人们的重视和关注。它体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易, 广泛应用于智能生产和工业自动化上。本论文主要介绍了基于AT89S51单片机和DS12C887时钟芯片的电子万年历的电路设计和软件设计, 该设计能够显示年、月、日、星期、时、分、秒和温度, 并可以遥控校时、定时。

关键词：AT89S51单片机,DS12C887时钟芯片,电路设计

参考文献

[1]滕振芳, 张昆.基于单片机的电子万年历的设计[J].价值工程, 2010, 29 (6) :63-63.

[2]昊瑰丽, 刘建华, 崔玉洁.单片机与时钟芯片DSl2C887的接口设计[J].石家庄铁路工程职业技术学院学报, 2004, 3 (2) :15-20.

[3]裴彦纯, 陈志超.基于单片机系统的红外遥控器应用[J].现代电子技术, 2004, 27 (4) :87-89.

5.at89s51英文手册篇五

1 视觉暂留现象

眼睛的一个重要特性是视觉惰性,即光像一旦在视网膜上形成,视觉将会对这个光像的感觉维持一个有限的时间,这种生理现象叫做视觉暂留性。对于中等亮度的光刺激,视觉暂留时间约为0.05至0.2秒。因为人类能够将看到的影像暂时保存,在影像消失之后,之前的影像还会暂时停留在眼前。这就是会动的卡通的基本原理,称为视觉暂留。视觉暂留就是我们的眼睛看任何东西时,都会产生一种很短暂的记忆。把这些记忆记下来,连结在一起,我们就会看到动作,产生画面连续不断的错觉,这就是视觉暂留!像在房间里把灯关掉,拿着手电筒快速地旋转,你们会看到一个光环,这也是视觉暂留的一种现象。

2 硬件电路设计

2.1 总体硬件构成

硬件构成旋转LED显示屏主要有两个部分组成:电机部分和单片机控制LED显示部分。以89C51作为控制器。为了解决计算机向旋转中的单片机传送数据的问题,采用了无线传输的方式:计算机通过无线数传模块A传送给无线数传模块B,再通过无线数传模块B给控制器。

此外,在显示屏高速旋转时,显示内容的稳定与否取决于转动的位置与LED亮灭的配合,所以还需要一个校准器件来判断显示屏的转动是否到达准确位置并根据结果做出校正处理。本设计选用了霍尔元件TL0038进行相位检查并完成校正功能,使LED的亮灭与旋转保持同步。

在单片机控制LED显示部分,为了制作的方便,把单片机、电池、LED等器件焊接到一个电路板上,这样可以使旋转的电路成为一个独立的系统。电路板的中心有一个电机轴插孔,电机轴插入其中带动电路板旋转。该电路板应该越轻越好,器件可使用贴片式的。电池可通过充电电池的串联来实现近似5V的电源。硬件构成如图1所示。

2.2 各部分硬件设计

2.2.1 无线数传模块

我们用JZ863 3微功率无线数传模块,我们将两块无线数传模块A和B分别和计算机和硬件电路相连接,这样显示屏就可以在高速旋转工作的状态下准确无误地接收计算机发送的数据。如图2所示,是JZ863无线模块与客户设备的连接方式。

2.2.2 相位检测电路

相位检测电路如图5所示。当显示屏旋转到磁铁所在位置时,图5中的霍尔元件将会输出一个低电平脉冲至89C51,作为位置基准信号。

2.2.3 电机

电机也称为电动机(motor),主要分成交流电机、直流电机、伺服电机、步进电机等几种。直流电机的控制简单,较适合用在旋转LED显示屏中带动电路板旋转,故本作品采用直流电机。如图4所示。它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机,将电能转换为机械能;运行时转动的部分称为转子,其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势,是直流电机进行能量转换的枢纽。

3 软件设计

根据数据的处理过程,编写相应的控制程序。程序中使用了两个中断:使用串口中断接收下载的数据,使用外部中断控制显示与旋转的同步。如图5所示为控制程序流程。

4 设计制作过程一些关键问题及解决方法

4.1 供电问题

由于电路板是随主框架一起高速旋转的,所以不可能使用导线进行供电,因为这样会把导线缠上,所以就采用利用电池供电的方式驱动的方案。

单片机的电源选用电池,经过稳压器7805和滤波电容形成稳定的VCC给单片机供电,将此供电系统与单片机最小系统及

LED共同坐在一个电路板上,将此电路板作为转子转动。

4.2 信号传输问题

由于控制单片机是在旋转的支架上,从计算机到单片机的数据传送也是一个问题。数据的传输采用JZ863微功率无线数传模块,很好地解决了这一问题。该模块具有微发射功率、低功耗、ISM频段工作频率无需申请频点、高抗干扰能力和低误码率传输距离远,最远可达500m。

4.3 同步问题

显示的图像或文字要稳定,同步是关键。要达到同步的目的,同步信号的取得是关键。在设计前,曾经考虑了多种方案,如光电式、磁场式等,最后选择了使用霍尔器件的磁场方式,达到很好的效果。

5 实验结果及结论

本文主要阐述了如何用89C51单片机制作旋转LED显示屏,以及作品的发展及意义,通过理论与实际相结合的办法,探讨了利用视觉暂留现象来实现本产品,同时详细的研究了硬件电路、软件程序,给出了程序框图的设计思想。接着进行安装调试,就出现的问题展开了说明。在设计过程中,力求硬件线路简单,充分发挥软件优势来满足设计的要求,制作的成品达到了预期的效果。

摘要：单片机的应用十分广泛,在工业控制领域、家电产品、智能化仪器仪表、计算机外部设备等方面都有重要的用途。该文以89C51单片机和旋转屏LED为核心,设计制作旋转LED显示屏。LED显示屏采用一排LED灯,通过单片机的控制来调整LED的亮灭,并且使LED灯高速旋转,根据视觉暂留现象,让观察者观察到字符,汉字,甚至是图案。通过对硬件、软件电路的设计,利用视觉暂留现象完成了本次实验,其结果令人满意。

关键词：89C51单片机,旋转屏LED显示屏,视觉暂留

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