單片機(jī)最小系統(tǒng)與復(fù)位電路設(shè)計(jì)機(jī)電一體化畢業(yè)設(shè)計(jì)

- 33 -單片機(jī)最小系統(tǒng)與復(fù)位電路設(shè)計(jì)目錄摘要2前言4第一章 方案論證51.1開發(fā)意義51.2功能說(shuō)明5第二章 硬件電路62.1 單片機(jī)概述62.2 MCS-51系類單片機(jī)介紹102.3 AT89S51芯片概述132.4 LED數(shù)碼管顯示器概述162.5 單片機(jī)最小系統(tǒng)與復(fù)位電路設(shè)計(jì)182.6 遠(yuǎn)幾件篩選與檢測(cè)20第三章 系統(tǒng)調(diào)試263.1 硬件調(diào)試263.2 軟件調(diào)試26結(jié)束語(yǔ)28 致謝29參考文獻(xiàn)30摘 要近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)在社會(huì)領(lǐng)域的滲透, 單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)日新月益更新。在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來(lái)使用，僅單片機(jī)方面知識(shí)是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件結(jié)合，以作完善。 模擬多通道壓力系統(tǒng)是利用壓力傳感器采集當(dāng)前壓力并反映在顯示器上，它可以分析壓力過(guò)量程，并發(fā)出報(bào)警。并采用電子秤原理可根據(jù)輸入單價(jià)準(zhǔn)確的計(jì)算出物體的金額。本篇論文討論了簡(jiǎn)單的倒計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)與制作 ，對(duì)于倒計(jì)時(shí)器中的四位LED數(shù)碼顯示器來(lái)說(shuō)，我為了簡(jiǎn)化線路、降低成本，采用以軟件為主的接口方法，即不使用專門的硬件譯碼器，而采用軟件程序進(jìn)行譯碼。 【關(guān)鍵詞】單片機(jī);AT89S51;LED數(shù)碼顯示器；keilC51；倒計(jì)時(shí)器；三極管C8850SummaryPermeate in the social realm along with the calculator in recent years, single slice the application of the machine just at constantly alignment thorough, arouse a traditional control an examination a day a new moon benefit renewal in the meantime.In solidly the hour the examination the single slice that controls with auto the machine the application the system, single slice machine usually Be a core parts to use, only single slice the machine aspect knowledge is not enough, return should according to concrete the hardware structure, and aim at concrete application the software ofwith the object characteristics combine to make perfect. Imitating many passage pressure systemses is to make use of pressure to spread the feeling machine to collect current pressure combine the reflection is on the display, it can analyze the pressure surfeit distance, erupting to report to the police.Combine the adoption electronics steelyard principle can according to input the amount of money that the unit price computes an object accurately This thesis discuss that pour the design and creation of the timer in brief, for pour four LED figures displays in the timer to say, I am for the sake of the simplification circuit,decline low cost, adopt to take software as the connect of lord a peoples method, do not use specialized hardware to translate the code machine namely, but adopt the software procedure to carry on translating code. 【Keyword 】 single slice machine;AT89 S51; The LED figures tube display; Keil C51;Pour timer;Triode transistor C8850前 言 在生活和生產(chǎn)的各領(lǐng)域中，凡是有自動(dòng)控制要求的地方都會(huì)有單片機(jī)的身影出現(xiàn)；從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從空中、地面到地下，凡是能想像到的地方幾乎都有使用單片的需求?，F(xiàn)在盡管單片機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)很普遍了，但仍有許多可以用單片機(jī)控制而尚未實(shí)現(xiàn)的項(xiàng)目，因此，單片機(jī)的應(yīng)用大有想像和拓展空間。 單片機(jī)的應(yīng)用有利于產(chǎn)品的小型化、多功能化和智能化，有助于提高勞動(dòng)效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動(dòng)環(huán)境，減少能源和材料消耗，保證安全等。 但是，單片機(jī)應(yīng)用的意義絕不僅限于它的廣闊范圍以及所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益上，更重要的意義還在于：?jiǎn)纹瑱C(jī)的應(yīng)用正從根本上改變著傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。從前必須有模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能使用單片機(jī)通過(guò)軟件（編程序）方法實(shí)現(xiàn)了。這種以軟件取代硬件并提高系統(tǒng)性能的控制系統(tǒng)“軟化”技術(shù)，稱之為微控制技術(shù)。微控制技術(shù)是一種全新的概念，是對(duì)傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。隨著單片機(jī)應(yīng)用的推廣普及，微控制技術(shù)必將不斷發(fā)展、日益完善和更加充實(shí)。 第一章 方案論證1.1開發(fā)意義 本課題開發(fā)的意義在于它既節(jié)省了硬件成本，又能實(shí)現(xiàn)多功能。既可做倒計(jì)時(shí)秒表,又可進(jìn)行定時(shí)，還可以通過(guò)擴(kuò)展完成其他功能，而且功能的相互轉(zhuǎn)換也十分簡(jiǎn)單。對(duì)于廠商,有很大的挖掘潛在價(jià)值的空間；對(duì)于消費(fèi)者，也有很大的吸引力。1.2功能說(shuō)明（1）本電路應(yīng)用TIMER0 MODE 16位計(jì)數(shù)器的計(jì)時(shí)中斷法。 （2）1秒等于1000000微秒,而每一計(jì)時(shí)脈沖是1微秒,因此需輸入100000個(gè)計(jì)時(shí)脈沖,方可達(dá)到1秒的時(shí)間。由于16位計(jì)數(shù)器初值為0000H，需65536個(gè)計(jì)時(shí)脈沖方可發(fā)生溢出，現(xiàn)在需1000000個(gè)脈沖，則溢出次數(shù)達(dá)15.258次（100000065536=15.258次）。 （3）由上式得知實(shí)際應(yīng)溢出16次，即： 1000000=65536*15+16960 65536-16960=48576=BDC0H TH0 TL0 （4）由上式得知1000000個(gè)脈沖，首先需設(shè)定TL0=C0H,TH0=BDH，此時(shí)第1次只要輸入16960個(gè)脈沖輸入，就會(huì)溢出；第2次至第16次，則需每65536個(gè)計(jì)時(shí)脈沖，方才發(fā)生溢出。共計(jì)輸入16960+65536*15=1000000個(gè)計(jì)時(shí)脈沖。（5）上電時(shí)，顯示9999，當(dāng)按下按鍵才開始倒數(shù)計(jì)時(shí)。第二章 硬件電路2.1 單片機(jī)概述 單片機(jī)因?qū)⑵渲饕M成部分集成在一個(gè)芯片上而得名，具體說(shuō)就是把中央處理器CPU(Central processing unit)。隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM（Random access memory）。只讀存儲(chǔ)器ROM（Read only memory）。 中斷系統(tǒng)、定時(shí)器計(jì)數(shù)器以及IO（Input/output）接口電路等主要微型機(jī)部件集成在一個(gè)芯片上。雖然單片機(jī)只是一個(gè)芯片，但從組成和功能上看，它已具有了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的屬性。為此，稱它為單片微型計(jì)算機(jī)SCMC（Single chip micro computer），簡(jiǎn)稱單片機(jī)。 單片機(jī)主要應(yīng)用與控制領(lǐng)域，用以實(shí)現(xiàn)各種測(cè)試和控制功能，為了強(qiáng)調(diào)起控制屬性，也可以把單片機(jī)稱為微控制器MCU（Micro controller unit）。在國(guó)際上，“微控制器”的叫法似乎更通用一些，而在我國(guó)則比較習(xí)慣與“單片機(jī)”這一名稱。 單片機(jī)在應(yīng)用時(shí)，通常是處于控制系統(tǒng)的核心地位并融入其中，即以嵌入的方式進(jìn)行使用，為了強(qiáng)調(diào)其嵌入的特點(diǎn)，也常常將單片機(jī)稱為嵌入式微控制器EMCU（Embedded micro controller unit）。在單片機(jī)的電路和結(jié)構(gòu)中，有許多嵌入式應(yīng)用的特點(diǎn)。2.1.1 單片機(jī)基礎(chǔ)1. 通用單片機(jī)和專用單片機(jī) 根據(jù)控制應(yīng)用的需要，可以將單片機(jī)分成為通用型和專用型兩種類型。 通用型單片機(jī)是一種基本芯片，他的內(nèi)部資源比較豐富，性能全面且適用性強(qiáng)，能覆蓋多種應(yīng)用需要。用戶可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)成各種不同應(yīng)用的控制系統(tǒng)，即通用單片機(jī)有一個(gè)在設(shè)計(jì)的過(guò)程，通過(guò)用戶的進(jìn)一步設(shè)計(jì)，才能組建成一個(gè)以通用單片機(jī)芯片為核心再配以其它外圍電路的應(yīng)用控制系統(tǒng)。然而在單片機(jī)的控制應(yīng)用中，有許多時(shí)候是專門針對(duì)某個(gè)特定產(chǎn)品的，例如電度表和 IC 卡讀寫器上的單片機(jī)等。這種應(yīng)用的最大特點(diǎn)是針對(duì)性強(qiáng)而且數(shù)量巨大，為此廠家常與芯片制造商合作，設(shè)計(jì)和生產(chǎn)專用的單片機(jī)芯片。由于專用單片機(jī)芯片是針對(duì)一種產(chǎn)品或一種控制應(yīng)用而專門設(shè)計(jì)的，設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最簡(jiǎn)化，軟硬件資源利用的最優(yōu)化。 2.1.2單片機(jī)與單片機(jī)系統(tǒng) 單片機(jī)通常是指芯片本身，它是有芯片制造商生產(chǎn)的，在它上面集成的是一些做為基本組成部分的運(yùn)算器電路，控制器電路，存儲(chǔ)器，中斷系統(tǒng)，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及輸入/輸出口電路等。但一個(gè)單片機(jī)芯片并不能把計(jì)算機(jī)的全部電路都集成到其中，例如組成諧振電路和復(fù)位電路的石英晶體，電阻，電容等，這些元件在單片機(jī)系統(tǒng)中只能以散件的形式出現(xiàn)。此外，在實(shí)際的控制應(yīng)用中，常常需要擴(kuò)展外圍電路和外圍芯片。從中可以看到單片機(jī)和單片機(jī)系統(tǒng)的差別，即：?jiǎn)纹瑱C(jī)只是一塊芯片，而單片機(jī)系統(tǒng)則是在單片機(jī)芯片的基礎(chǔ)上擴(kuò)展其它電路或芯片構(gòu)成的具有一定應(yīng)用功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 通常所說(shuō)的單片機(jī)系統(tǒng)都是為實(shí)現(xiàn)某一控制應(yīng)用需要由用戶設(shè)計(jì)的，是一個(gè)圍繞單片機(jī)芯片而組建的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。在單片機(jī)系統(tǒng)中，單片機(jī)處于核心地位，是構(gòu)成單片機(jī)系統(tǒng)的硬件和軟件基礎(chǔ)。2.1.3 單片機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展1. 單片機(jī)的產(chǎn)生 電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了從電子管，晶體管，集成電路到大（超大）規(guī)模集成電路共四個(gè)階段，即通常所說(shuō)的第一代，第二代，第三代和第四代計(jì)算機(jī)?，F(xiàn)在廣泛使用的微型計(jì)算機(jī)是大規(guī)模集成電路技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，因此它屬于第四代計(jì)算機(jī)，而單片機(jī)則是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)分支。從1971年微型計(jì)算機(jī)問(wèn)世以來(lái)，由于實(shí)際應(yīng)用的需要，微型計(jì)算機(jī)向著兩個(gè)不同的方向發(fā)展；一個(gè)是向高速度，大容量，高性能的高檔微機(jī)方向發(fā)展；而另一個(gè)則是向穩(wěn)定可靠、體積小和價(jià)格廉價(jià)的單片機(jī)方向發(fā)展。但是兩者在原理和技術(shù)上是緊密聯(lián)系的。2. 單片機(jī)的發(fā)展 繼1971年微處理器的研制成功不久，就出現(xiàn)了單片的微型計(jì)算機(jī)即單片機(jī)，但最早出現(xiàn)的單片機(jī)是一位的，1976年Intel公司推出了8位的MCS-48系列單片機(jī)，它以體積小、控制功能全、價(jià)格低等特點(diǎn)，贏得了廣泛的應(yīng)用和好評(píng)，為單片機(jī)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，成為單片機(jī)發(fā)展史上一個(gè)重要階段，其后，在MCS-48成功的刺激下，許多半導(dǎo)體芯片在生產(chǎn)廠商競(jìng)相研制和發(fā)展自己的單片機(jī)系列。到80年代末，世界各地已相繼研制出大約50個(gè)系列300多個(gè)品種的單片機(jī) 產(chǎn)品，其中包括Motorola公司的6801，6802，Zilog公司的Z-8系列，Rockwell公司的6501，6502等，此外，日本的NEC公司，日立公司等也不甘落后，相繼推出了各自的單片機(jī)品種。盡管目前單片機(jī)的品種很多，但是我過(guò)使用最多的是Intel公司的MCS-51單片機(jī)系列。MCS-51系列是在MCS-48的基礎(chǔ)上于20世紀(jì)80年代初發(fā)展起來(lái)的，雖然它是8位的單片機(jī)，但其功能較MCS-48有很大的增強(qiáng)。此外，它還具有品種全，兼容性強(qiáng)，軟硬件資料豐富等特點(diǎn)，因此應(yīng)用愈加廣泛，成為比MCS-48更重要的單片機(jī)品種，直到現(xiàn)在，MCS-51仍不失為單片機(jī)的主流系列。 繼8位單片機(jī)之后，又出現(xiàn)了16位單片機(jī)，1983年Intel公司推出的MCS-96系列單片機(jī)就是其中的典型代表。與MCS-51相比，MCS-96不但字長(zhǎng)增加一倍，而且在其他性能方面也有很大的提高，特別是芯片內(nèi)還增加了一個(gè)4路或8路的10位A/D轉(zhuǎn)換器，使其具有A/D轉(zhuǎn)換的功能?？v觀單片機(jī)近30年的發(fā)展歷程，單片機(jī)今后將向多功能、高性能、高速度、低電壓、低功耗、低價(jià)格、外圍電路簡(jiǎn)單化以及片內(nèi)存儲(chǔ)器容量增加的方向發(fā)展。但其位數(shù)不一定會(huì)繼續(xù)增加，盡管現(xiàn)在已經(jīng)有了32位單片機(jī)，但使用的并不多?？梢灶A(yù)言，今后的單片機(jī)將是功能更強(qiáng)，集成度和可靠性更高而功耗更低，以及使用更方便等特點(diǎn)。此外，專用化也是單片機(jī)的一個(gè)發(fā)展方向，針對(duì)單一用途的專用單片機(jī)將會(huì)越來(lái)越多。2.1.4 單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域 現(xiàn)在單片機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)很廣泛，下面我們就一些典型方面進(jìn)行介紹。1. 工業(yè)自動(dòng)化方面 自動(dòng)化能使工業(yè)系統(tǒng)處于最佳狀態(tài)，提高經(jīng)濟(jì)效益，改善產(chǎn)品質(zhì)量和減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。因此，自動(dòng)化技術(shù)廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、電力、石油、化工、紡織、食品等輕重工業(yè)領(lǐng)域中，而在工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)中，無(wú)論是過(guò)程控制技術(shù)，數(shù)據(jù)采集和測(cè)控技術(shù)，還是生產(chǎn)線上的機(jī)器人技術(shù)，都需要要有單片機(jī)的參與。 在工業(yè)自動(dòng)化的領(lǐng)域中，機(jī)電一體化技術(shù)將發(fā)揮愈來(lái)愈重要的作用，在這種集機(jī)械、微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的綜合技術(shù)中，單片機(jī)將發(fā)揮越來(lái)越大的作用。2. 儀器儀表方面 現(xiàn)在儀器儀表的自動(dòng)化和智能化要求越來(lái)越高，對(duì)此最好使用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而單片機(jī)的使用又將加速儀器儀表向數(shù)字化，智能化，多功能化和柔性化方向發(fā)展。 此外，單片機(jī)的使用還有助于提高儀器儀表的精度和準(zhǔn)確度，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、減小體積及重量而易于攜帶和使用，并具有降低成本，增強(qiáng)抗干擾的能力，便于增加顯示、報(bào)警和自診斷等功能。3. 家用電器方面 當(dāng)前，家用電器產(chǎn)品的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)是不斷提高其智能化程度，而家電智能化的進(jìn)一步提高就需要有單片機(jī)的參與，所以生產(chǎn)廠家常標(biāo)榜“電腦控制”以提高其產(chǎn)品的檔次，例如洗衣機(jī)，電冰箱，空調(diào)機(jī)，微波爐，電視機(jī)和音像視頻設(shè)備等，這里說(shuō)的電腦實(shí)際上就是單片機(jī)。智能化家用電器將給我們帶來(lái)更大的舒適和方便，進(jìn)一步改善我們的生活質(zhì)量，把我們的生活變的更加豐富多彩。4. 信息和通信產(chǎn)品方面 信息和通信產(chǎn)品的自動(dòng)化和智能化程度很高，這當(dāng)然離不開單片機(jī)的參與，例如計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備和自動(dòng)化辦公設(shè)備中，都有單片機(jī)在其中發(fā)揮著作用。5. 軍事裝備方面 科技強(qiáng)軍、國(guó)防現(xiàn)代化離不開計(jì)算機(jī)，在現(xiàn)代化的飛機(jī)、軍艦、坦克、大炮、導(dǎo)彈火箭和雷達(dá)等各種軍用裝備上，都有單片機(jī)深入其中。2.15 單片機(jī)的生產(chǎn)廠家和機(jī)型 Intel(美國(guó)英特爾) 公司：MCS-48，MCS-51系列。 Microchip（美國(guó)微晶）公司：PICI6XX，PIC54CXX系列。 Zilog(美國(guó)齊洛落)公司：ZS系列及SUPER8 Fairchild（美國(guó)仙童）公司：FS系列和3870系列 Motorola（美國(guó)摩托羅拉）公司：6801系列和6805系列 Rockwell（美國(guó)洛克威爾）公司：6500/1系列 TI（美國(guó)德克薩斯儀器）公司：TMS700 NS（美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體）公司：NS8070 RCA（美國(guó)無(wú)線電）公司：CDP1800系列 Panasonic（日本松下）公司：MN101C系列 NEC（日本電氣）公司：Ucom87,uPD7800系列 Hitachi（日本日立）公司：HD6301，HD6305，HD63L05系列； ATMEL公司：AT89C51系列 PHILIPS：87LPC系列 Cygnal：C8051F0系列 2.2 MCS-51 系列單片機(jī)介紹2.2.1 80C51 芯片介紹 MCS-51的原生產(chǎn)廠商是Intel公司，最早推出80C51芯片的也是Intel公司，并且作為MCS-51的一部分，按原MCS-51芯片的規(guī)則命名，例如80C31、80C51、87C51和89C51，這樣我們就能很容易地認(rèn)識(shí)80C51的系列芯片。 但是后來(lái)愈來(lái)愈多的廠商生產(chǎn)80C51的系列芯片，例如PHILIPS，ATMEL，LG，華邦等公司。這些芯片都是以80C51為核心并且與MCS-51芯片兼容，但它們又各具特點(diǎn)。然而由于生產(chǎn)廠家多，芯片的類型也很多，使芯片的命名無(wú)法再遵循統(tǒng)一的規(guī)律，造成我們辨認(rèn)上的困難。例如PHILIPS公司生產(chǎn)的80C51系列芯片名稱分別為：80CXXX（ROM Less型），83CXXX（Mask ROM型）；Siemens公司命名為C500系列，芯片型號(hào)以”C5“打頭；而華邦公司則命名為W77C51系列和W78C51系列等等。 新一代80C51的兼容芯片，還在芯片中增加了一些外部接口功能單元，例如數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，可編程計(jì)數(shù)器陣列，監(jiān)視定時(shí)器，高速I/O口，計(jì)數(shù)器的俘獲/比較邏輯等，有些還在總線結(jié)構(gòu)上也做了重大改進(jìn)，出現(xiàn)了廉價(jià)的非總線型單片機(jī)芯片.。所有這些使新一代的兼容芯片已遠(yuǎn)非原來(lái)意義上的80C51了。 目前這些80C51的兼容芯片已開始在我國(guó)使用，其中尤以 PHILIPS公司的同名芯片80C51及其派生產(chǎn)品最受歡迎，而ATMEL公司的閃速存儲(chǔ)器型單片機(jī)芯片AT89C51等更是后來(lái)居上，大有取代傳統(tǒng)EPROM型芯片之勢(shì)。2.2.2 80C51與8051的比較 首先，與8051兼容是對(duì)80C51芯片的最基本要求，以確保8位單片機(jī)MCS-51系列的繼續(xù)發(fā)展，兼容應(yīng)包括指令，引腳信號(hào)，總線等多個(gè)方面，指令兼容能保證兩者之間不存在指令障礙以維持軟件的可移植性，而引腳信號(hào)和封裝以及總線的兼容則確保兩者在系統(tǒng)擴(kuò)展和接口方面的一致性，有利于系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用。 80C51的最大改進(jìn)是在芯片的半導(dǎo)體工藝上，早期的MCS-51系列芯片采用HMOS工藝，即高密度短溝道MOS工藝，而80C51芯片則采用CHMOS工藝，即互補(bǔ)金屬氧化物HMOS工藝。CHMOS是CMOS和HMOS的結(jié)合，除保持了HMOS高速度和高密度的特點(diǎn)之外，還具有CMOS低功耗的特點(diǎn)。例如8051芯片的功耗為630mW,而80C51的功耗只有120mW，這樣低功耗，有一粒紐扣電池就可以工作。低功耗對(duì)單片機(jī)在便攜式、手提式或野外的儀器儀表設(shè)備上使用十分有利。 80C51在功能增強(qiáng)方面也做了許多工作。首先，為進(jìn)一步降低功耗，80C51芯片增加了待機(jī)和掉電保護(hù)兩種工作方式，以保證單片機(jī)在掉電情況下，能以最低的消耗電流維持。 此外，在80C51系列芯片中，內(nèi)部程序存儲(chǔ)器除了ROM型和EPROM型之外，還有 EEPROM型之外，例如89C51就是4KB EEPROM，并且隨著集成技術(shù)的提高，80C51系列片內(nèi)程序存儲(chǔ)器的容量也越來(lái)越大,目前已有64KB的芯片了.另外,許多80C51芯片的還具有程序存儲(chǔ)器保密機(jī)制，以防止應(yīng)用程序泄露或被復(fù)制。2.2.3 最小系統(tǒng)最小系統(tǒng)就是單片機(jī)在發(fā)揮具體測(cè)控功能時(shí)所必須的組成部分。如下圖1所示為最小系統(tǒng)方框圖： 圖1 最小系統(tǒng)方框圖2.2.4 定時(shí)與中斷的概念 中斷是一項(xiàng)重要的計(jì)算機(jī)技術(shù)，采用中斷技術(shù)可以使多項(xiàng)任務(wù)共享一個(gè)資源，所以中斷技術(shù)實(shí)質(zhì)上就是一種資源共享技術(shù)。向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求的來(lái)源稱之為中斷源。MCS-51是一個(gè)多中斷源的單片機(jī)，以80C51為例，有三類共五個(gè)中斷源，分別是外部中斷兩個(gè)，定時(shí)中斷兩個(gè)和串行中斷一個(gè)。1. 外中斷 外中斷是由外部信號(hào)引起的，共有兩個(gè)中斷源，即外部中斷“0”和外部中斷“1”。它們的中斷請(qǐng)求信號(hào)分別由引腳INT0（P3.2）和INT1（P3.3）引入。 外部中斷請(qǐng)求有兩種信號(hào)方式，即電平方式和脈沖方式，可通過(guò)有關(guān)控制位進(jìn)行定義。2. 定時(shí)中斷 定時(shí)中斷是為滿足定時(shí)或計(jì)數(shù)的需要而設(shè)置的。3. 串行中斷 串行中斷是為串行數(shù)據(jù)傳送的需要而設(shè)置的。、4. 中斷控制 這里所說(shuō)的中斷控制是指提供給用戶使用的中斷控制手段，實(shí)際上就是一些專用寄存器。在MCS-51單片機(jī)中，用于此目的的控制寄存器共有四個(gè)，即定時(shí)器控制寄存器、中斷允許控制寄存器、中斷優(yōu)先控制寄存器以及串行口控制寄存器。5. 定時(shí)器控制寄存器（TCON）該寄存器用于保存外部中斷請(qǐng)求和以及定時(shí)器的計(jì)數(shù)溢出。寄存器地址88H，位地址8FH88H。位地址8F 8E 8D 8C 8B 8A 89 88 位符號(hào)TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 這個(gè)寄存器既有定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的控制功能又有中斷控制功能，其中與中斷有關(guān)的控制位共六位：IE0和IE1 、IT0和IT1 以及TF0和TF1 。6. 中斷允許控制寄存器（IE） 寄存器地址A8H，位地址AFHA8H 位地址AF AE AD AC AB AA A9 A8 位符號(hào)EA ES ET1 EX1 ET0 EX0 其中與中斷有關(guān)的控制位共六位：EA、EX0和EX1 、ET0和ET1 、ES。7. 中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器（IP） MCS-51的中斷優(yōu)先級(jí)控制只定義了高、低兩個(gè)優(yōu)先級(jí)。各中斷源的優(yōu)先級(jí)由優(yōu)先寄存器（IP）進(jìn)行設(shè)定。IP寄存器地址B8H，位地址為BFHB8H。寄存器的內(nèi)容及位地址表示如下： 位地址 BF BE BD BC BB BA B9 B8 位符號(hào) PS PT1 PX1 PT0 PX0 PX0 外部中斷0優(yōu)先級(jí)設(shè)定位 PT0 定時(shí)中斷0優(yōu)先級(jí)設(shè)定位 PX1 外部中斷1優(yōu)先級(jí)設(shè)定位 PT1 定時(shí)中斷1優(yōu)先級(jí)設(shè)定位 PS 串行中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)定位 為0的位優(yōu)先級(jí)為低；為1的位優(yōu)先級(jí)為高。8. 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的控制寄存器 與定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用有關(guān)的控制寄存器有：（1） 定時(shí)器控制寄存器（TCON）TCON寄存器既參與中斷控制又參與定時(shí)控制。其中有關(guān)定時(shí)的控制位共有四位：TF0和TF1 、TR0和TR1 。（2） 工作方式控制寄存器（TMOD）TMOD寄存器是一個(gè)專用寄存器，用于設(shè)定兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式。但TMOD寄存器不能位尋址，只能用字節(jié)傳送指令設(shè)置其內(nèi)容。2.3 AT89S51的芯片概述 AT89S51是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。 AT89S51具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，128bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口，4個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，內(nèi)部集成看門狗計(jì)時(shí)器片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。 圖 2 AT89s51其工作電壓在4.5V,一般我們選用5V電壓。89S51相對(duì)于89C51增加的新功能包括：- 新增加很多功能，性能有了較大提升，價(jià)格基本不變，甚至比89C51更低- ISP在線編程功能，這個(gè)功能的優(yōu)勢(shì)在于改寫單片機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離。是一個(gè)強(qiáng)大易用的功能。- 最高工作頻率為33MHz，大家都知道89C51的極限工作頻率是24M，就是說(shuō)S51具有更高工作頻率，從而具有了更快的計(jì)算速度。- 具有雙工UART串行通道。- 內(nèi)部集成看門狗計(jì)時(shí)器，不再需要像89C51那樣外接看門狗計(jì)時(shí)器單元電路。 - 雙數(shù)據(jù)指示器。 - 電源關(guān)閉標(biāo)識(shí)。- 全新的加密算法，這使得對(duì)于89S51的解密變?yōu)椴豢赡?，程序的保密性大大加?qiáng)，這樣就可以有效的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)不被侵犯。- 兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列產(chǎn)品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容產(chǎn)品。也就是說(shuō)所有教科書、網(wǎng)絡(luò)教程上的程序（不論教科書上采用的單片機(jī)是8051還是89C51還是MCS-51等等），在89S51上一樣可以照常運(yùn)行，這就是所謂的向下兼容。因此我們選用AT89S51單片機(jī)來(lái)作為本系統(tǒng)的核心部分。 下圖3為89s51的核心電路框圖： 圖 3 89s51的核心電路框圖2.4 LED數(shù)碼管顯示器概述1. LED數(shù)碼顯示器的結(jié)構(gòu)與顯示段碼（1） LED數(shù)碼顯示器的結(jié)構(gòu) LED數(shù)碼顯示器是一種有LED發(fā)光二極管組合顯示字符的顯示器件。它使用了8個(gè)LED發(fā)光二極管，其中7個(gè)用于顯示字符，一個(gè)用于顯示小數(shù)點(diǎn)，故通常稱之為7段發(fā)光二極管數(shù)碼器。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖4所示。 圖 4 7段發(fā)光二極管數(shù)碼器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖LED數(shù)碼顯示器有兩種連接方法如下。共陽(yáng)極接法。把發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起構(gòu)成公共陽(yáng)極，使用時(shí)公共陽(yáng)極接+5V，每個(gè)發(fā)光二極管的陰極通過(guò)電阻與輸入端相連。共陰極接法。把發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極，使用時(shí)公共陰極接地。每個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極通過(guò)電阻與輸入端相連。（2） LED數(shù)碼顯示器的顯示段碼。 為了顯示字符，要為L(zhǎng)ED顯示器段碼（或稱字形代碼），組成一個(gè)8字形字符的7段，再加上1個(gè)小數(shù)點(diǎn)位，共計(jì)8段，因此提供給LED顯示器的顯示段碼為1個(gè)字節(jié)。各段碼位的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示.十六進(jìn)制數(shù)及空白字符與P的顯示段碼.段碼位 D7 D6 D5 D4 D6 D2 D1 D0 顯示段 pd g f e d e b a 字型 共陽(yáng)極段碼 共陰極段碼 字型 共陽(yáng)極段碼 0 C0H 3FH 9 90H 1 F9H 06H A 88H 2 A4H 5BM B 83H 3 B0H 4FH C C6H 4 99H 66H D A1H 5 92H 6DH E 86H 6 82H 7DH F 84H 7 F8H 07H 空白 FFH 8 80H 7FH P 8CH 2. LED數(shù)碼顯示器的接口方法與電路（1） LED數(shù)碼顯示的接口方法。 單片機(jī)與LED數(shù)碼顯示器有以硬件為主和以軟件為主的兩種接口方法。以硬件為主的接口方法，這種接口方法的電路如上圖所示：（2） LED數(shù)碼顯示器的接口電路。 實(shí)際使用的LED數(shù)碼顯示器位數(shù)較多。為降低成本，大部分以軟件為主的接口方法對(duì)于多位LED數(shù)碼管顯示器，通常采用動(dòng)態(tài)掃描顯示方法，即逐個(gè)循環(huán)點(diǎn)亮圖 5各位顯示器。這樣雖然在任一時(shí)期只有一位顯示器被點(diǎn)亮，但是由于人眼有視覺(jué)殘留效應(yīng)，看起來(lái)與全部顯示持續(xù)點(diǎn)亮的效果基本一樣（在亮度上要有差別）。3. 驅(qū)動(dòng)器 LED顯示是單片機(jī)控制產(chǎn)品中常見的應(yīng)用。使用LED模塊,這種模塊中帶有LED顯示管和LED驅(qū)動(dòng)電路,用起來(lái)較方便。 一般用戶直接采用單片機(jī)+LED驅(qū)動(dòng)器+LED顯示管的方式。 現(xiàn)在我們向大家推薦一種經(jīng)常使用的LED驅(qū)動(dòng)器8550，它作為共陽(yáng)數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)器，而共陰數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)器則是A1015。它們都是三極管。2.5 單片機(jī)最小系統(tǒng)與復(fù)位電路設(shè)計(jì).5.1 單片機(jī)最小系統(tǒng) 最小系統(tǒng)就是單片機(jī)在發(fā)揮具體測(cè)控功能時(shí)所必須的組成部分。如下圖6所示為最小系統(tǒng)方框圖：圖 6 最小系統(tǒng)方框圖.5.復(fù)位電路 復(fù)位電路產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，復(fù)位信號(hào)送入RST后還要送至片內(nèi)的施密特觸發(fā)器，由片內(nèi)復(fù)位電路在每個(gè)機(jī)器周器的S5P2時(shí)刻對(duì)觸發(fā)器輸出采樣信號(hào)，然后由內(nèi)部復(fù)位電路產(chǎn)生復(fù)位操作所要的信號(hào)。一般的復(fù)位電路可分為上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵復(fù)位，我們?cè)诖诉x用的是上電復(fù)位。上電自動(dòng)復(fù)位原理：RST引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端，只要高電平的復(fù)位信號(hào)持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上的有效時(shí)間，就可以使單片機(jī)上電復(fù)位。上電自動(dòng)復(fù)位是通過(guò)電容充電實(shí)現(xiàn)的，上電瞬間，RST端電位與Vcc相同，隨充電電流的減少，RST的電位逐漸下降，直到復(fù)位信號(hào)無(wú)效。按鍵復(fù)位在此不在作過(guò)多的介紹，其原理和上電復(fù)位是相同的。但其采用的是脈沖復(fù)位電路和電平復(fù)位電路兩種。復(fù)位電路和單片機(jī)最小系統(tǒng)如下圖7所示：圖 7 復(fù)位電路和單片機(jī)最小系統(tǒng)2.6 元器件篩選與檢測(cè)動(dòng)手準(zhǔn)備元器件之前，最好對(duì)照電路原理圖列出所需元器件的清單。為了保證在試制的過(guò)程中不浪費(fèi)時(shí)間，減少差錯(cuò)，同時(shí)也保證制成后的裝置能長(zhǎng)期穩(wěn)定地工作，待所有元器件都備齊后，還必須對(duì)其篩選檢測(cè)。在正規(guī)的工業(yè)化生產(chǎn)中，都設(shè)有專門的元器件篩選檢測(cè)車間，備有許多通用和專用的篩選檢測(cè)裝備和儀器，但對(duì)于業(yè)余電子愛(ài)好者來(lái)說(shuō)，不可能具備這些條件，即使如此，也絕不可以放棄對(duì)元器件的篩選和檢測(cè)工作，因?yàn)樵S多電子愛(ài)好者所用的電子元器件是郵購(gòu)來(lái)的，其中有正品，也有次品，更多的是業(yè)余品或利用品，如在安裝之前不對(duì)它們進(jìn)行篩選檢測(cè)，一旦焊入印刷電路板上，發(fā)現(xiàn)電路不能正常工作，再去檢查，不僅浪費(fèi)很多時(shí)間和精力，而且拆來(lái)拆去很容易損壞元件及印刷電路板。 2.6.1 外觀質(zhì)量檢查 拿到一個(gè)電子元器件之后，應(yīng)看其外觀有無(wú)明顯損壞。如變壓器，看其所有引線有否折斷，外表有無(wú)銹蝕，線包、骨架有無(wú)破損等。如三極管，看其外表有無(wú)破損，引腳有無(wú)折斷或銹蝕，還要檢查一下器件上的型號(hào)是否清晰可辨。對(duì)于電位器、可變電容器之類的可調(diào)元件，還要檢查在調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，其活動(dòng)是否平滑、靈活，松緊是否合適，應(yīng)無(wú)機(jī)械噪聲，手感好，并保證各觸點(diǎn)接觸良好。 各種不同的電子元器件都有自身的特點(diǎn)和要求，各位愛(ài)好者平時(shí)應(yīng)多了解一些有關(guān)各元件的性能和參數(shù)、特點(diǎn)，積累經(jīng)驗(yàn)。2.6.2 電氣性能的篩選 要保證試制的電子裝置能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定地通電工作，并且經(jīng)得起應(yīng)用環(huán)境和其它可能因素的考驗(yàn)，對(duì)電子元器件的篩選是必不可少的一道工序。所謂篩選，就是對(duì)電子元器件施加一種應(yīng)力或多種應(yīng)力試驗(yàn)，暴露元器件的固有缺陷而不破壞它的完整性。篩選的理論是：如果試驗(yàn)及應(yīng)力等級(jí)選擇適當(dāng)，劣質(zhì)品會(huì)失效，而優(yōu)良品則會(huì)通過(guò)。人們?cè)陂L(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)新制造出來(lái)的電子元器件，在剛投入使用的時(shí)候，一般失效率較高，叫做早期失效，經(jīng)過(guò)早期失效后，電子元器件便進(jìn)入了正常的使用期階段，一般來(lái)說(shuō)，在這一階段中，電子元器件的失效率會(huì)大大降低。過(guò)了正常使用階段，電子元器件便進(jìn)入了耗損老化期階段，那將意味著壽終正寢。這個(gè)規(guī)律，恰似一條浴盆曲線，人們稱它為電子元器件的效能曲線。 電子元器件失效的原因，是由于在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)時(shí)所選用的原材料或工藝措施不當(dāng)而引起的。元器件的早期失效十分有害，但又不可避免。因此，人們只能人為地創(chuàng)造早期工作條件，從而在制成產(chǎn)品前就將劣質(zhì)品剔除，讓用于產(chǎn)品制作的元器件一開始就進(jìn)入正常使用階段，減少失效，增加其可靠性.在正規(guī)的電子工廠里，采用的老化篩選項(xiàng)目一般有：高低溫循環(huán)老化；高低溫循環(huán)老化；高低溫沖擊老化和高溫功率老化等。其中高溫功率老化是給試驗(yàn)的電子元器件通電，模擬實(shí)際工作條件，再加上80180的高溫經(jīng)歷幾個(gè)小時(shí)，它是一種對(duì)元器件多種潛在故障都有檢驗(yàn)作用的有效措施，也是目前采用得最多的一種方法。對(duì)于業(yè)余愛(ài)好者來(lái)說(shuō)，在單件電子制作過(guò)程中，是不太可能采取這些方法進(jìn)行老化檢測(cè)的，在大多數(shù)情況下，采用了自然老化的方式。例如使用前將元器件存放一段時(shí)間，讓電子元器件自然地經(jīng)歷夏季高溫和冬季低溫的考驗(yàn)，然后再來(lái)檢測(cè)它們的電性能，看是否符合使用要求，優(yōu)存劣汰。對(duì)于一些急用的電子元器件，也可采用簡(jiǎn)易電老化方式，可采用一臺(tái)輸出電壓可調(diào)的脈動(dòng)直流電源，使加在電子元器件兩端的電壓略高于元件額定值的工作電壓，調(diào)整流過(guò)元器件的電流強(qiáng)度，使其功率為1.52倍額定功率，通電幾分鐘甚至更長(zhǎng)時(shí)間，利用元器件自身的特性而發(fā)熱升溫，完成簡(jiǎn)易老化過(guò)程。2.6.3 元器件的檢測(cè)經(jīng)過(guò)外觀檢查以及老化處理后的電子元器件，還必須通過(guò)對(duì)其電氣性能與技術(shù)參數(shù)地測(cè)量，以確定其優(yōu)劣，剔除那些已經(jīng)失效的元器件。當(dāng)然，對(duì)于不同的電子元器件應(yīng)有不同的測(cè)量?jī)x器，但對(duì)于業(yè)余電子愛(ài)好者來(lái)說(shuō)，一般不具備專用電子測(cè)量?jī)x器的條件，但起碼應(yīng)有一塊萬(wàn)用電表，利用萬(wàn)用電表可以對(duì)一些常用的電子元器件進(jìn)行粗略檢測(cè)。各種電子元器件涉及到的電性能參數(shù)很多，我們要根據(jù)業(yè)余制作牽涉到的必須要弄清楚的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，而不必對(duì)該元器件的所有參數(shù)都一一檢測(cè)。下面例舉幾種基本元器件的檢測(cè)。1. 電阻器。 它是所有電子裝置中應(yīng)用最為廣泛的一種元件，也是最便宜的電子元件之一。它是一種線性元件，在電路中的主要用途有：限流、降壓、分壓、分流、匹配、負(fù)載、阻尼、取樣等。 檢測(cè)該元件時(shí)，主要看它的標(biāo)稱阻值與實(shí)際測(cè)量阻值的偏差程度。在大量的生產(chǎn)中，由于加工過(guò)程中各道工序?qū)﹄娮杵鞯淖饔?，電阻器的?shí)際值不可能做到與它的標(biāo)稱值完全一致，因此其阻值具有離散性，為了便于管理和組織生產(chǎn)，工程上按照使用的需要，給出了允許偏差值，如5%、10%、20%。再加上萬(wàn)用電表檢測(cè)電阻器時(shí)的誤差，一般要求其誤差不超過(guò)允許偏差的10%即認(rèn)為合格。同時(shí)亦可通過(guò)外觀檢查綜合判斷其優(yōu)劣。2. 電容器。 電容器也是電子裝置中用得最多的電子元器件之一。它的質(zhì)量好壞直接影響到整機(jī)的性能，同時(shí)也是容易失效的元件。在檢查電容器時(shí)，如果電解電容器的貯存期超過(guò)了三年，可以認(rèn)為該元件已經(jīng)失效。有些電容器上沒(méi)有出廠年限標(biāo)志，外觀則完好無(wú)損，肉眼很難判斷出它的質(zhì)量問(wèn)題，因此就必須要對(duì)它進(jìn)行檢測(cè)。 電容器在電路中擔(dān)任隔直、濾波、旁路、耦合、中和、退耦、調(diào)諧、振蕩等。它的常見故障有擊穿、漏電、失效（干涸）。用萬(wàn)用電表的歐姆檔檢查電容器是利用了電容器能夠充放電原理進(jìn)行的，這時(shí)應(yīng)選用歐姆檔的最高量程（R1k或R10k）來(lái)測(cè)量。如圖2所示。當(dāng)萬(wàn)用電表的兩根表棒與電容器的兩引腳相接時(shí)，表針先向順時(shí)間方向偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度，此時(shí)稱為電容器的充電，當(dāng)充電到一定程度時(shí)，電容器又開始放電，此時(shí)萬(wàn)用電表的指針便返回到位置。在測(cè)量過(guò)程中，表針擺動(dòng)的角度越大，說(shuō)明所檢測(cè)的電容器容量越大。表針?lè)祷睾笤浇咏帲f(shuō)明所檢測(cè)的電容器漏電越小，即所檢測(cè)的電容器的質(zhì)量越高。 測(cè)量電解電容器時(shí)，由于其引腳有正、負(fù)極之分，應(yīng)將紅表棒接電容器的負(fù)極，黑表棒接電容器的正極，這樣測(cè)量出來(lái)的漏電電阻才是正確的。反接時(shí)一般漏電電阻要比正接時(shí)小，利用這一點(diǎn)，還可判斷出無(wú)極性標(biāo)志的電解電容器的極性。如果電容器的容量太小，如在4700P以下，就只能檢查它是否漏電或擊穿，如果在測(cè)量中，表針擺動(dòng)一下回不到處，而是停留在0處的中間某一位置上，說(shuō)明該電容器漏電嚴(yán)重；也可采取圖3所示的辦法。在萬(wàn)用電表與被測(cè)小電容器之間加裝一只NPN型硅三極管，要求其值大于100，集電極-發(fā)射極之間的耐壓應(yīng)大于25V，ICEO越小越好。被測(cè)電容器接到A、B兩端。由于三極管VT的電流放大作用，較小容量的電容器也能引起表針較大幅度的擺動(dòng)，然后返回到位置，如不能返回到處的，則可估測(cè)出漏電電阻。 對(duì)于可變電容器、拉線電容器，亦可用萬(wàn)用電表檢測(cè)出它們有否碰片或漏電、短路等。3. 電感器。 電感器是一種非線性元件，可以儲(chǔ)存磁能。由于通過(guò)電感的電流值不能突變，所以，電感對(duì)直流電流短路，對(duì)突變的電流呈高阻態(tài)。電感器在電路中的基本用途有：扼流、交流負(fù)載、振蕩、陷波、調(diào)諧、補(bǔ)償、偏轉(zhuǎn)等。利用萬(wàn)用電表對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，即只能判斷出它的直流電阻值，如果已經(jīng)標(biāo)明了數(shù)值的電感器，只要其直流電阻值大致符合。4. 晶體二極管。 晶體二極管是一種非線性器件，它的正、反兩個(gè)方向的電阻值相差懸殊，這就是二極管的單向?qū)щ娦?。在電路中，利用這一特性，可以作整流、檢波、箝位、限幅、阻尼、隔離等。用萬(wàn)用電表測(cè)量二極管時(shí)，可選用歐姆檔R1k。由于二極管具有單向?qū)щ娦?，它的正、反向電阻是不相等的，兩者阻值相差越大越好。?duì)于常用的小功率二極管，反向電阻應(yīng)比正向電阻大數(shù)百倍以上。用紅表棒接二極管的正極，黑表棒接它的負(fù)極，測(cè)得的是反向電阻。反之，紅表棒接二極管的負(fù)極，黑表棒接它的正極，測(cè)得的是正向電阻。諸二極管的正向電阻一般在1001k左右； 硅二極管的正向電阻一般在幾百歐至幾千歐。如果測(cè)得它的正、反向電阻都是無(wú)窮大，說(shuō)明該二極管內(nèi)部已開路；如果它的正、反向電阻均為0，說(shuō)明二極管內(nèi)部已短路；如果它的正、反向電阻相差無(wú)幾，說(shuō)明二極管的性能變差失效。出現(xiàn)以上三種情況的二極管均不能使用。5. 晶體三極管。三極管是電子裝置中的重要元件，它的質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接關(guān)系到系統(tǒng)工作的可靠性和穩(wěn)定性，因此，它是最需要進(jìn)行老化篩選的元件之一。已知一個(gè)三極管的型號(hào)和管腳排列，可采用如下簡(jiǎn)易測(cè)試法來(lái)判斷它的性能。應(yīng)該注意的是：對(duì)一般小功率低壓三極管，不宜采用R10k檔進(jìn)行測(cè)試，以免表內(nèi)的高電壓損壞三極管。在檢查三極管的穿透電流大小時(shí)，可采用圖4所示的測(cè)量法，圖中被測(cè)的是NPN型三極管，如果是NPN型三極管，其測(cè)試棒應(yīng)與管腳對(duì)調(diào)。萬(wàn)用電表的量程一般選用R100或R1k檔，要求測(cè)得的電阻值越大越好，對(duì)于中功率的鍺管，此值應(yīng)大于數(shù)千歐；對(duì)于硅管，此值應(yīng)大于數(shù)百千歐。如果所測(cè)得的數(shù)值過(guò)小，說(shuō)明管子的穿透電流大，管子的性能不好。如果測(cè)量時(shí)萬(wàn)用電表的表針搖擺不定，說(shuō)明管子的穩(wěn)定性很差。如果測(cè)得的阻值接近于零，說(shuō)明管子內(nèi)部已擊穿短路，不能使用。在檢查三極管的放大性能值時(shí)，可以采用圖5所示的估測(cè)法。如果被測(cè)管是NPN型，可按此方法測(cè)試，如果被測(cè)管是PNP則按虛線方式連接。測(cè)量時(shí)表針應(yīng)向右偏轉(zhuǎn)，其偏轉(zhuǎn)角度越大，說(shuō)明管子的放大倍數(shù)越大。如果加上電阻R之后表針變化的角度不大或根本不變，則說(shuō)明管子的放大作用很差或已經(jīng)損壞。其R的阻值可在51k100k范圍內(nèi)選取。也可能利用人手的電阻，用手捏位管子的c-b兩極，但不要使它們短路，以手的皮膚電阻代替R。對(duì)于結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管，已知型號(hào)與管腳，如果用萬(wàn)用電表測(cè)G（柵極）和S（源極）之間，G與D（漏極）之間沒(méi)有PN結(jié)電阻，說(shuō)明該管子已壞。用萬(wàn)用電表的R1k檔，其表棒分別接在場(chǎng)效應(yīng)管的S極和D極上，然后用手碰觸管子和G極，若表針不動(dòng)，說(shuō)明管子不好；若表針有較大幅度的擺動(dòng)，說(shuō)明管子可用。結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管電路符號(hào)與引腳如圖6所示。以上所述的管子測(cè)量方法雖是粗略的，但一般都切實(shí)可行，如欲進(jìn)行更嚴(yán)格的測(cè)量篩選，則宜使用專門的測(cè)試儀器6. 集成電路集成電路的門類、品種很多，在業(yè)余條件下，電子愛(ài)好者似乎沒(méi)有特別的測(cè)試方法，采用萬(wàn)用電表進(jìn)行測(cè)量時(shí)，只能對(duì)照已知的集成塊引腳數(shù)據(jù)，用測(cè)得的數(shù)據(jù)與已知的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，從而判斷出被測(cè)集成塊的好壞。也可以搭一個(gè)簡(jiǎn)單的試驗(yàn)電路，將集成塊插入電路中進(jìn)行試驗(yàn)，如能完成某些功能或符合某種邏輯關(guān)系便可用。如對(duì)音樂(lè)集成電路進(jìn)行測(cè)試，可先制作一個(gè)簡(jiǎn)易電路，留出音樂(lè)集成電路的插腳（或用夾子），將音樂(lè)集成電路置于電路中，如果發(fā)聲正常則可使用，否則不可使用。如果你有時(shí)間也樂(lè)于動(dòng)手的話不妨自制一些常用的集成電路的簡(jiǎn)易試驗(yàn)儀器（參見本站工具儀表一欄），可方便日后的電子電路制作。 即可視為合格。7.其它電子元器件如常用的各種開關(guān)、接插件、發(fā)光二極管、揚(yáng)聲器、耳機(jī)等，主要用萬(wàn)用電表檢測(cè)它們的通斷情況。對(duì)于發(fā)光二極管和揚(yáng)聲器、耳機(jī)，也可用電池組來(lái)試驗(yàn)其發(fā)光或發(fā)聲程序，以此來(lái)判斷其優(yōu)劣。第章 系統(tǒng)調(diào)試3.1 硬件調(diào)試3.1.1硬件電路圖 8 MCS-51的CPU時(shí)序電路 MCS-51的振蕩器輸入分別由引腳19（XTAL1）和引腳18（XTAL2）來(lái)完成。只要將這兩個(gè)引腳外接石英晶體和陶瓷電容，如下圖所示，就可與CPU內(nèi)部組成完整的振蕩電路。 MCS51的一個(gè)機(jī)器周期含有6個(gè)狀態(tài)周期，而每個(gè)狀態(tài)周期為2個(gè)振蕩器周期，因此一個(gè)機(jī)器周期共有12個(gè)振蕩周期，如振蕩器的頻率為12MHz，一個(gè)振蕩器周期為1/12微秒，而一個(gè)機(jī)器周期為1微秒。3.2 軟件調(diào)試 3.2.1 系統(tǒng)調(diào)試工具keil c51Keil C51仿真器是一款利用KEIL C51 的IDE集成開發(fā)環(huán)境作為仿真環(huán)境的廉價(jià)仿真器，是利用SST公司具有IAP功能的單片機(jī)SST89C58制作而成，主要是利用了SST89C58的IAP功能，所謂IAP功能是In application program 的英文縮寫，是在應(yīng)用編程的意思，通俗一點(diǎn)講就是：它可以通過(guò)串口將用戶的程序下載到單片機(jī)中，可以通過(guò)串口對(duì)單片機(jī)進(jìn)行編程。它之所以具有這種功能，實(shí)際上它有兩塊程序flash區(qū)，其中一塊flash中運(yùn)行的程序可以更改另外的一塊程序flash區(qū)中的程序，正是利用這一特性才用它作成了仿真器，我們把仿真器的監(jiān)控程序事先燒入SST89C58，監(jiān)控程序通過(guò)SST89C58的串口和PC通訊，當(dāng)使用KEIL C51的IDE環(huán)境仿真時(shí)，用戶的程序通過(guò)串口被監(jiān)控程序?qū)懭雈lash程序區(qū)中，當(dāng)用戶設(shè)置斷點(diǎn)等操作仿真程序時(shí)，flash程序中的用戶程序也在相應(yīng)的更改，從而實(shí)現(xiàn)了仿真功能 。結(jié)束語(yǔ) 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，使我認(rèn)識(shí)并了解了基本的設(shè)計(jì)開發(fā)過(guò)程，在這過(guò)程中，我的身邊的同學(xué)們給了我很多的啟示和幫助，而且我覺(jué)的對(duì)以前不了解的單片機(jī)知識(shí)有了一個(gè)更高更深的了解。在三個(gè)月的畢業(yè)論文設(shè)計(jì)中我還學(xué)會(huì)了通過(guò)圖書館網(wǎng)上閱讀資料，更加強(qiáng)了獨(dú)立完成任務(wù)的能力。我相信我所學(xué)的東西在以后的工作學(xué)習(xí)中會(huì)起很大的作用。致謝在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中得到了指導(dǎo)老師的支持，在此表示感謝！自始至終關(guān)心督促畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程和進(jìn)度。幫助解決畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到的許多問(wèn)題。還不斷向我們傳授分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的辦法，并指出了正確的努力方向，使我在畢設(shè)過(guò)程中少走很多彎路。 同時(shí)，身邊的同學(xué)給了我許多的幫助。在此，我向身邊關(guān)心我的同學(xué)致以誠(chéng)摯的謝意！ 最后感謝各位老師多年來(lái)的教誨與幫助，感謝學(xué)院對(duì)我這幾年的培養(yǎng)。！參考文獻(xiàn)1. 李廣弟等編著，單片機(jī)基礎(chǔ)，北京航空航天大學(xué)出版社，2001年7月。 2.馬長(zhǎng)芳等編著，新型集成電路及其應(yīng)用實(shí)例科學(xué)出版社，2002年11月。 3.鮑宏亞等編著，MCS-51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中國(guó)宇航出版社，2005年9月。 4.吳金戌等編著，8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用清