1、中北大學信息商務學院單片機課程設計目 錄1. 引言22. 設計方案23. AT89C51單片機簡述及結構引腳說明 24. 時鐘電路的設計55. 聲音報警電路的設計66. 電路原理圖及原理67. 軟件的程序流程圖及程序87.1 程序流程圖 87.2 匯編源程序 98. 編譯調試及仿真運行109. 心得體會1110. 參考文獻 12第 II 頁 共 12 頁1. 引言隨著國民經濟的發展，社會安全保障的需要，電子報警這門綜合技術的正在不斷的發展。本設計包括確定控制任務、系統總體方案設計、硬件系統設計、軟件程序的設計等，以便使我們掌握單片機系統設計的總體思路和方法。2. 設計方案從設計的要求來分析該設

2、計必須包含如下結構，報警電路、單片機、復位電路以及相關的控制管理軟件組成。他們之間的構成框圖如下所示:復位電路開關信號AT89C51驅動報警執行電路3. AT89C51單片機簡述及結構引腳說明AT89C51單片機是美國Atmel公司生產低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內含4k bytes的可反復擦寫的只讀程序存儲器（EPROM）和128 bytes的隨機存取數據存儲器(RAM)，器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存取技術生產，兼容標準MCS-51指令系統，片內置通用8位中央處理器（CPU）和Flash 存儲單元，功能強大。AT89C51單片機可提供許多高性價比的應用場合，可靈活應用

3、于各種控制領域。第 2 頁 共 12 頁圖2為AT89C51單片機的基本組成功能方塊圖。由圖可見，在這一塊芯片上，集成了一臺微型計算機的主要組成部分，其中包括CPU、存儲器、可編程I/O口、定時器/計數器、串行口等，各部分通過內部總線相連。下面介紹幾個主要部分。 振蕩器和時序OSC程序存儲器4 KB ROM數據存儲器256 B RAM/SFR定時器/計數器 2 16 AT89C51CPU64 KB總線 擴展控制器可編程 I/O可編程全雙工串行口內中斷外時鐘源 外部事件計數 外部中斷 控制 并行口 串行通信圖2 AT89C51 功能方塊圖3.1 AT89C51管腳說明ATMEL公司的AT89C5

4、1是一種高效微控制器。采用40引腳雙列直插封裝形式。AT89C51單片機是高性能單片機，因為受引腳數目的限制，所以有不少引腳具有第二功能。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FLASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FLASH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

5、，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。 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

6、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。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示： P3口管腳 備選功能 P3.0 RXD（串行輸入口） P3.1 TXD（串行輸出口） P3.2 INT0（外部中斷0） P3.3 INT1（外部中斷1） P3.4 T0（記時器0外部輸入） P3.5 T1（記時器1外部輸入） P3.6 （外部數據存儲器寫選通） P3.7 （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。RS

7、T：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/：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許端的輸出電平用于鎖存地址的地址字節。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。PSEN：外部程序存儲器的選通信號端。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

8、部數據存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現。/VP：當保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內部程序存儲器。注意加密方式1時，將內部鎖定為RESET；當端保持高電平時，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。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：反向振蕩器的輸出,如采用外部時鐘源驅動器件，應不接.4. 時鐘電路的設計 TAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅動器件，XTAL2應不接。因為一個機器

9、周期含有6個狀態周期，而每個狀態周期為2個振蕩周期，所以一個機器周期共有12個振蕩周期，如果外接石英晶體振蕩器的振蕩頻率為12MHZ，一個振蕩周期為1/12us，故而一個機器周期為1us。如圖6所示為時鐘電路。 圖6 時鐘電路圖5.聲音報警電路的設計6. 電路原理圖及原理用AT89S51單片機產生“嘀、嘀、”報警聲從P1.0端口輸出，產生頻率為1KHz，根據上面圖可知：1KHZ方波從P1.0輸出0.2秒，接著0.2秒從P1.0輸出電平信號，如此循環下去，就形成我們所需的報警聲（1） 把“單片機系統”區域中的P1.0端口用導線連接到“音頻放大模塊”區域中的SPK IN端口上， （2） 在“音頻放

10、大模塊”區域中的SPK OUT端口上接上一個8歐或者是16歐的喇叭； （3） 生活中我們常常到各種各樣的報警聲，例如“嘀、嘀、”就是常見的一種聲音報警聲，但對于這種報警聲，嘀0.2秒鐘，然后斷0.2秒鐘，如此循環下去，假設嘀聲的頻率為1KHz，則報警聲時序圖如下：（4） 由于要產生上面的信號，我們把上面的信號分成兩部分，一部分為1KHZ方波，占用時間為0.2秒；另一部分為電平，也是占用0.2秒；因此，我們利用單片機的定時/計數器T0作為定時，可以定時0.2秒；同時，也要用單片機產生1KHZ的方波，對于1KHZ的方波信號周期為1ms，高電平占用0.5ms，低電平占用0.5ms，因此也采用定時器T

11、0來完成0.5ms的定時；最后，可以選定定時/計數器T0的定時時間為0.5ms，而要定時0.2秒則是 0.5ms的400倍，也 就是以0.5ms定時400次就達到0.2秒的定時時間了。 7. 軟件的程序流程圖及程序7.1程序流程圖按上述工作原理和硬件結構分析可知系統主程序工作流程圖如下圖所示： 主程序框圖 中斷服務程序框圖 7.2匯編源程序T02SAEQU 30H ；把30H賦值給T02SAT02SBEQU 31H ；把31H賦值給T02SBFLAGBIT 00H ；把00H位地址賦值給FLAGORG 00HLJMP START ；上電，轉向STARTORG 0BH ；T0的中斷入口地址LJM

12、P INT_T0 ；轉向中斷服務程序START:MOV T02SA,#00H ；將00H賦值給T02SAMOV T02SB,#00H ；將00H賦值給T02SBCLR FLAG ；清空FLAG MOV TMOD,#01H ；設置定時器T0工作于模式1MOV TH0,#0FCH ；裝入T0計數初值MOV TL0,#06HSETB TR0 ；TR0置1，啟動T0 SETB ET0 ；打開定時器ET0中斷允許標志位SETB EA ；打開CPU中斷允許標志位SJMP $INT_T0: MOV TH0,#0FCH ；裝入T0計數初值MOV TL0,#06H INC T02SA ；T02SA加1MOV A

13、,T02SA ；將T02SA的內容放入ACJNE A,#100,NEXT ；(A)與100比較，不相等跳轉INC T02SB ；T02SB加1MOV A,T02SB ；將T02SB的內容放入ACJNE A,#04H,NEXT ；(A)與4比較，不相等跳轉MOV T02SA,#00H ；將00H賦值給TO2SAMOV T02SB,#00H ；將00H賦值給TO2SBCPL FLAG ；將FLAG取反NEXT:JB FLAG,DONE ；若FLAG=1，跳轉到DONECPL P1.0 ；將P1.0取反DONE:RETI ；中斷返回END 8. 編譯調試及仿真運行處理器采用51系列單片機AT89C51。整個系統是在系統軟件控制下工作的。9. 心得體會 這次課程設計，使我對學過的知識有了更深的了解，對書本中的知識掌握的更扎實了，真正的做到了學以致用，也使自己對于如何根據人們的需要設計產品，有了一定了解，設計的過程中出現了不少問題，在大家伙的共同努力下，