AT89C51单片机综合设计ppt课件
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（3）控制总线（Control Bus，CB）：控制总线是单片机发 出的各种控制信号线。
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如何来构造系统的三总线。 1．P0口作为低8位地址/数据总线 AT89S51受引脚数目限制，P0口既用作低8位地址总线， 又用作数据总线（分时复用），因此需增加一个8位地址锁存 器。AT89S51访问外部扩展的存储器单元或I/O接口寄存器时， 先发出低8位地址送地址锁存器锁存，锁存器输出作为系统的 低8位地址（A7~ A0）。随后，P0口又作为数据总线口 （D7~ D0），如图8-2所示。 2．P2口的口线作为高位地址线 P2口用作系统的高8位地址线，再加上地址锁存器提供的 低8位地址，便形成了系统完整的16位地址总线。
若全部高位地址线都参加译码，称为全译码；若仅部分 高位地址线参加译码，称为部分译码。部分译码存在着部 分存储器地址空间相重叠的情况。
第8章 AT89S51单片机 外部存储器的扩展
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第8章 目录 8.1 系统扩展结构 8.2 地址空间分配和外部地址锁存器
8.2.1 存储器地址空间分配 8.2.2 外部地址锁存器 8.3 程序存储器EPROM的扩展
8.3.1 常用的EPROM芯片 8.3.2 程序存储器的操作时序 8.3.3 AT89S51单片机与EPROM的接口电路设计 8.4 静态数据存储器RAM的扩展 8.4.1 常用的静态RAM（SRAM）芯片 8.4.2 外扩数据存储器的读写操作时序
1．线选法 是直接利用系统的某一高位地址线作为存储器芯片（或I/O
接口芯片）的“片选”控制信号。为此，只需要把用到的 高位地址线与存储器芯片的“片选”端直接连接即可。
基于单片机的电子时钟设计论文ppt课件
2.按键模块
在该模块中，采用四个按键作为对电 子时钟的控制输入，经过按键来实现时 钟的时间设置、定时功能。电路中将四 个按键的一端接地，而单片机的P2口默 以为高电平，一旦按键被按下，那么该 按键对应的管脚被拉低，经过软件扫描 按键即可知道用户所要实现的功能，调 用相应的按键子程序来完成该操作。 本设计中，四个按键K1、K2、K3、K4分 别与AT89C51单片机的引脚P1.0、P1.1、 P1.2、P1.3衔接。当按下K1时，开场进展 “时〞的校正，再次按下K1时，那么切换 到“分〞的校正，第三次按下那么切换到 “秒〞的校正，第四次按下那么前往到正 常时间显示。当按下K2时，切换到闹钟 方式，延续按下K2键时依次进展定时。 K3和K4键那么是实现加一和减一功能。
五.仿真结果
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6.时间显示模块
数码管显示方式有两种：
1. 共阴极接法。把发光二极管的阴极连在一同构成阴极公共引脚， 如以下图a所示。运用时阴极公共引脚接地，这样阴极引脚上 加高电平的发光二极管就导通点亮，而加低电平的那么不点亮。
共阳极接法。把发光二极管的阳极连在一同构成阳极公共引脚，如 以下图b所示。运用时阳极公共引脚接+5V。这样阴极引脚上加 低电平的发光二极管即可导通点亮，而加高电平的那么不点亮。
二.电子时钟总体设计
振荡电路 复位电路 蜂鸣器
AT89C51
时间显示 按键电路
本设计电路的硬件部分共由五部分组 成，分别为按键模块、复位电路模块、振 荡电路模块、发声模块、时间显示模块。 振荡电路模块担任给单片机提供时钟周期。 复位电路模块担任上电后自动复位，或按 键后强迫复位。上电后，由单片机内部定 时器计时，同时经过动态显示函数自动将 时分秒显示到数码管上。与此同时，按键 扫描函数不断扫描按键引脚形状，一旦扫 描按键被按下，即进入相应的功能函数。 假设检测到定时时间到，那么驱动蜂鸣器 发声提示。
智能型电冰箱温度控制系统 ppt课件
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设计的总体设计框图
外围电路的设计师保证电冰箱核心芯片
AT89C51单片机正常稳定工作的保证，设计
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
本电冰箱电控系统的主要功能
1.设置三个温度测量点。 数量范围-26°C至+ 26°C，精度±0.5°C;； 2.蒸发器、冷冻室和冷藏室温度设定等都是由功能按键分别调控； 3.利用液晶显示冷冻室、冷藏室温度，冰箱门报警倒计时； 4.当冷冻压缩机停止3分钟时，它会再次自动启动。 5.冷冻机具有自动除霜功能，当霜厚达到3毫米时会自动解压。 6.当冰箱门未关闭延时超过2分钟自动报警； 工作电压180至240 V，当过电压或者欠电压，按键失灵，仿真电路中所 有原件停止运行
AT89C51单片机综合设计PPT课件
硬件连接
将LED灯的正极连接到单片机的I/O口，负 极接地。
软件编程
使用C语言编写程序，通过循环语句控制I/O 口的电平状态，实现LED的闪烁。
实现效果
LED灯按照设定的频率快速闪烁，可实现基 本的信号指示功能。
实例二：按键输入
按键输入原理
通过检测AT89C51单片机的I/O口电平变化， 判断是否有按键按下。
单片机广泛应用于智能仪表、工业控制、智能家居、消费电子等领域。
AT89C51单片机特性
8位处理器
AT89C51单片机采用8位处理器 ，可处理8位二进制数据。
Flash存储器
AT89C51单片机内部集成了 Flash存储器，可用于程序存储 和数据存储。
丰富的I/O接口
AT89C51单片机具有丰富的输 入/输出接口，可连接各种外设 。
应用拓展
未来，AT89C51单片机将在物联网、智能制造、人工智能等领域 发挥更大的作用，为智能化生活提供更多便利。
开发环境与工具
随着开发环境和工具的不断完善，AT89C51单片机的开发将更加 便捷高效。
课程建议与展望
课程内容
在未来的课程中，应加强对AT89C51单片机的原理、外设接口、 开发工具等方面的介绍，以便学生更好地理解和应用。
软件编程
使用C语言编写程序，通过检测I/O口的电平 状态变化，判断是否有按键按下。
硬件连接
将按键的一端连接到单片机的I/O口，另一 端接地。
实现效果
当按键被按下时，程序会检测到电平变化并 执行相应的操作，实现人机交互功能。
实例三：数码管显示
数码管显示原理
通过控制数码管的各个段（a-g）的亮灭，显示数字或字符。
实践环节
(完整)AT89C51单片机的概述
AT89C51单片机的概述（1）AT89C51单片机的结构AT89C51单片机是美国Atmel公司生产低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（EPROM)和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存取技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash 存储单元，功能强大［3]。
AT89C51单片机可提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。
上图为AT89C51单片机的基本组成功能方块图.由图可见,在这一块芯片上，集成了一台微型计算机的主要组成部分,其中包括CPU、存储器、可编程I/O口、定时器/计数器、串行口等，各部分通过内部总线相连。
下面介绍几个主要部分。
外时钟源外部事件计数外中断控制并行口串行通信AT89C51 功能方块图（2）AT89C51的管脚说明ATMEL公司的AT89C51是一种高效微控制器.采用40引脚双列直插封装形式。
AT89C51单片机是高性能单片机，因为受引脚数目的限制，所以有不少引脚具有第二功能。
VCC：供电电压.GND：接地.P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入.P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FLASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FLASH进行校验时,P0输出原码，此时P0外部必须被拉高.P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后,被内部上拉为高，可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流,这是由于内部上拉的缘故.在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流,当P2口被写1时,其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
第2章 89C51单片机硬件结构和原理
2．累加器A 使用最频繁的寄存器，可写为Acc。“A”与“Acc” 书写上 的差别，将在第3章介绍。
作用如下：
（1）ALU单元的输入数据源之一，又是ALU运算结果存放单元。 （2）数据传送大多都通过累加器A，相当于数据的中转站。为 解决“瓶颈堵塞”问题，AT89S51增加了一部分可以不经过 累加器的传送指令。
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PSW中各个位的功能： （1）Cy（PSW.7）进位标志位
可写为C。在算术和逻辑运算时，若有进位/借位，Cy＝1；
否则，Cy＝0。在位处理器中，它是位累加器。 （2）Ac（PSW.6）辅助进位标志位 在BCD码运算时，用作十进位调整。即当D3位向D4位产生进 位或借位时，Ac＝1；否则，Ac＝0。 （3）F0（PSW.5）用户设定标志位 由用户使用的一个状态标志位，可用指令来使它置1或清0， 控制程序的流向。用户应充分利用。
端（12-21V）。
4、I/O端口P0、P1、P2和P3 准双向的含义：
当I/O口作为输入时，应先向此口锁存器写入全1， 此 时该口引脚浮空，可作高阻抗输入。
1）P0口：用作通用的I/O口；当外扩存储器及I/O接口芯片时，P0口作为低8位地址 总线及数据总线的分时复用端口。 2）P1口：用作通用的I/O口 3）P2口：用作通用的I/O口；当外扩存储器及I/O接口芯片时，P2口作为高8位地址 总线 4）P3口：用作通用的I/O口；每个引脚有第二功能
图2－6 高128字节RAM(SFR区)
1、堆栈指针SP
堆栈指针SP（8位），可指向片内RAM00H～7FH的任何单元。系统 复位后，SP指向07H的RAM单元，所以入栈的第一个数据位于08H单元。
堆栈：在片内RAM区专门开辟的一个区域，数据的存取是按“后进先
at89c51
AT89C51简介AT89C51是一款由8051微控制器系列衍生的8位单片机。
它由Atmel公司开发，主要用于嵌入式系统和单板计算机中的应用。
AT89C51是一款非常常见的单片机，使用广泛，并且在市场上易于获得。
特性•8位CPU架构•4K字节的Flash存储器•128字节的RAM存储器•32个通用输入/输出引脚•2个计数器/定时器•6个中断源•电源电压范围：4.0V至6.0VAT89C51具有32个引脚，每个引脚都可以配置为输入或输出。
以下是一些重要的引脚功能：1.P0（引脚2至9）：P0口是一个8位的双向通用I/O口。
在默认情况下，它被配置为准双向输入口。
用户可以通过设置相应的位来将其配置为输出端口。
2.P1（引脚10至17）：P1口也是一个8位的双向通用I/O口。
3.P2（引脚21至28）：P2口也是一个8位的双向通用I/O口，但是它还具有其他功能。
P2口可以用作从机模式的串行数据接口。
4.P3（引脚1、16、17）：P3口是一个6位的双向通用I/O口。
它还具有其他特殊功能。
P3口的引脚1和引脚16用作外部中断源，引脚17用作时钟输入。
5.EA/VPP（引脚31）：EA/VPP用于给单片机提供外部存储器的编程电压。
AT89C51单片机具有许多功能和特性，使其成为嵌入式系统设计的理想选择。
1.存储器：AT89C51具有4K字节的Flash存储器，用于存储程序和数据。
它还具有128字节的RAM存储器，用于临时存储数据。
2.计数器/定时器：AT89C51具有两个16位的计数器/定时器。
这些计数器可以用于计时、生成脉冲和测量时间间隔。
3.中断：AT89C51具有6个中断源，包括外部中断、定时器中断和串行通信中断。
中断可以帮助处理和响应实时事件。
4.串行通信：AT89C51支持串行通信协议，如UART协议。
它可以与其他设备进行数据通信，例如传感器或外部存储器。
5.低功耗模式：AT89C51具有多个节能模式，可最大限度地降低功耗。
AT89C51单片机
AT89C51单⽚机⽬录第1章绪论 (1)1.1课题背景 (2)1.2 ⾳乐喷泉的发展和现状 (2)第2章⾳乐喷泉控制系统硬件设计 (3)2.1 控制系统硬件总体设计⽅案 (3)2.2⾳乐信号的采集 (3)2.2.1 ⾳频放⼤电路的设计 (3)2.2.2 采样定理 (5)2.3 单⽚机电路 (6)2.3.1 单⽚机的概述 (6)2.3.2 时钟电路的设计 (7)2.4 AD转换电路 (7)2.4.1 ADC0809与单⽚机89C51的连接 (8) 2.4.2输⼊电路 (9)2.5潜⽔泵调速硬件⽅案设计 (9)2.6灯光硬件⽅案设计 (10)2.7解决系统时间滞后硬件电路设计 (11)第3章喷泉控制系统软件设计 (11)3.1喷池数据 (12)3.2主程序框图 (13)3.3 控制潜⽔泵软件设计模块 (13)3.3.1 潜⽔泵开关调速的原理 (14)3.3.2潜⽔泵开关调速的软件设计 (15) 3.4控制电磁阀软件设计模块 (16)3.5 歌曲存储模块 (16)3.5.1⾳频脉冲的产⽣ (16)3.5.2⾳乐程序 (18)3.6灯光控制模块 (21)3.7看门狗⼦程序 (21)3.8实验仿真 (22)结论 (23)致谢 (23)参考⽂献 (24)附录 (25)附录1 (25)附录2 (26)第1章绪论1.1课题背景喷泉原是⼀种⾃然景观，是承压⽔的地⾯露头。
园林中的喷泉，⼀般是为了造景的需要，⼈⼯建造的具有装饰性的喷⽔装置。
喷泉可以湿润周围空⽓，减少尘埃，降低⽓温。
喷泉的细⼩⽔珠同空⽓分⼦撞击，能产⽣⼤量的负氧离⼦。
因此，喷泉有益于改善城市⾯貌和增进居民⾝⼼健康。
喷泉的原理是个动量守恒，从⼤半径管道到⼩半径管道，产⽣⼀个速度的变化，冲向背离地⾯的⽅向。
⼤半径的速度由泵带动，⼩半径中的速度是原来速度，与动量转化速度。
需要选择⼀个微元计算动量守恒，这样能求出⼀个速度，这个速度是出⼝速度，然后就是⼀个上抛运动了，这个是理想的情况，没有摩擦，没有风1.2 ⾳乐喷泉的发展和现状北京⽯景⼭古城公园的⾳乐喷泉，在悠扬动听的⾳乐声中，喷⽔可产⽣五六种变化，时⽽转动如银伞，时⽽飘忽如⽟带，时⽽如⾦蛇狂舞，时⽽旋转飞溅···喷出的花形有昙花、菊花、扶桑花、百合花和曼陀罗花，这是在80年代初期中国较早建设的⼀个⾳乐喷泉。
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3. 基于单片机的24×24点阵
1.1 Proteus电路设计
LED汉字显示
1.2 Proteus调试与仿真
3.1 设计任务及要求
1.3 总结与提示
3.2 设计背景简介
2. I2C总线应用技术
3.3 电路设计
2.1 Proteus电路设计
1. 在电路中添加I2C调试器
在工具栏单击按钮，再在对象选择器中选择“I2C DEBUGGER”。将其中两引脚与单片机连接，其中 SCL接P3.0，SDA接P3.1。
2. 仿真监视
从图2-2中的I2C调试器窗口可以看到I2C总线在循 环读/写，窗口的左上角区域，记录了总线上的所有 活动，其中向左的蓝箭头表示I2C调试器作为从器 件监视总线上的活动。单击“+”，可显示详细的数 据，以字节，甚至以位的形式显示。其中：
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1.1 Proteus电路设计
1. 元件清单列表 打开Proteus ISIS编辑环境，按表1-1所列的清单添加元件。
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2. 电路原理图 元件全部添加后，在Proteus ISIS的编辑区域中
按图1-1和图1-2所示的主、从机电路原理图(晶振 和复位电路略)连接硬件电路。
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图1-1 主机部分电路原理图
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第一行内容是单片机向24C01存储器写数据过程， 其时序为S、A0、A、地址(30H)、A、数据1、A、 数据2、A、…、数据16、A、P；
第二行内容是单片机从24C01存储器读数据过程， 其时序为S、A0、A、地址(30H)、A、Sr、A1、A、 数据1、A、…、数据16、N、P。
3. I2C通信读/写操作序列中的专用字符 I2C通信读/写操作序列中的专用字符，如表2-2：
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图1-2 从机部分电路原理图
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1.2 Proteus调试与仿真
参照1.3.3节建立程序文件，加载目标代码文件， 在Proteus ISIS界面中，单击按钮 启动仿真。 主机操作如下： (1) 每按下“加1”键，数码管显示值加1，对应左边 的数码管显示“7”； (2) 每按下“汇总数据”键，主机数码管显示值变 为从机1的显示值+从机2的显示值之和，对应左边 的数码管显示“5”； (3) 每按下“发送数据”键，各从机的数码管显示 值均变为主机数码管所显示的数值，对应左边的数 码管显示“3”。
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3. 24×24点阵LED汉字显示
菜单中调出“8051 CPU Internal (IDATA) Memory”窗口和“I2C Memory Internal MemoryU2”窗口，观察单片机内部数据存储器和24C01存 储器相关单元的状态变化，如图2-2所示。
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图2-2 仿真暂停时程序运行的中间结果
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2.3 用I2C调试器监视I2C总线
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2.4 总结与提示
本例中，如果将AT89C51单片机的时钟频率设置为 12MHz，则应将24C01属性中的{TD_WRITE=1m} 项改为{TD_WRITE=0.5m}。具体步骤为：双击 24C01元件，打开其属性编辑框，选中“Edit all properties as text”项，然后进行修改。
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图1-3 仿真运行片段1
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图1-4 仿真运行片段2
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1.3 总结与提示
在仿真刚开始的几秒钟，仿真系统还未完全就位，仿 真结果可能会不正常，稍停一会儿便可正常运行；
可将从机的串口工作方式改为采用中断方式进行编程 和仿真实验。
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2. I2C总线应用技术
内容
I2C总线是一种用于IC器件之间的二线制总线。它通过 SDA(串行数据线)及SCL(串行时钟线)两根线在连到总 线上的器件之间传送消息，并根据地址识别每个器件。 本例使用串口通信I2C存储器24C01扩展AT89C51单片 机的数据存储器，完成读写操作。
2. 电路原理图 元件全部添加后，在Proteus ISIS的编辑区域中按图2-1
所示的原理图(晶振和复位电路略)连接硬件电路。
图2-1 电路原理图
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2.2 Proteus调试与仿真
加载目标代码文件，执行以下操作： (1) 在Proteus ISIS界面中，单击按钮启动仿真； (2) 仿真过程中单击按钮暂停仿真，从“Debug”
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从机操作如下： (1) 每按下“加1”键，数码管显示值加1； (2) 运行中的数码管显示值随主机的操作而发生改变。 仿真运行片段如图1-3和图1-4所示。仿真过程中可
单击 按钮暂停仿真，从“Debug”菜单中调出 各个单片机的“8051 CPU Registers”窗口来观察各 单片机运行中相关寄存器的工作状态，如图1-4所示。
3.4 系统硬件实现
2.2 Proteus调试与仿真
3.5 系统软件设计
2.3 用I2C调试器监视I2C总线 3.6 系统仿真
2.4 总结与提示
2
Proteus是目前最好的模拟单片机外围器件的工具， 与其他单片机仿真软件不同的是，它不仅能仿真单 片机CPU的工作情况，也能仿真单片机外围电路或 没有单片机参与的其他电路的工作情况。因此在仿 真和调试程序时，关心的不再是某些语句执行时单 片机寄存器和存储器内容的改变，而是从工程的角 度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。对于 这样的仿真实验，从某种意义上讲，解决了实验和 工程应用间脱节的矛盾。
训练目的
学习使用Proteus设计并仿真I2C器件扩展单片机存储器 的方法；
掌握单片机进行I2C通信的编程方法； 学会使用Proteus VSM虚拟I2C调试器。
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2.1 Proteus电路设计
1. 元件清单列表 打开Proteus ISIS编辑环境，按表2-1所列的清单添加元
件。
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1. 单片机间的多机通信
内容：三个AT89C51单片机间进行“1主2从”多 机通信，主机可以将其数码管显示的内容发送给 每个从机，也可以采集每个从机数码管显示的数 值并求和后显示出来，每个单片机的数码管显示 值可以通过外接的按键进行设置。
训练目的：掌握MCS-51单片机间进行多机通信 的实现方法。