机电一体化幻灯片

1、电子设计竞赛.1. 数据 存储器 定时 计数器,4.24 典型单片机结构图 THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY,一、单片机的硬件结构特点 及其最小应用系统 时钟 程序 存储器 片内总线 CPU I/O口,电子设计竞赛.1.,一、单片机的硬件结构特点,及其最小应用系统 目前较流行的单片机类型 Intel公司的单片机 MCS51系列：8031、8051 Atmel公司的单片机 AT89S51、AT89S52（8051核Flash技术ISP技术） AVR单片机（1997、一种RISC精简指令集高速8位单片机） PIC公司的单片机 PIC单片机是一款很成功的非8051内核单片机 Freescale公司的单片机 M68HC08系列（采用频率提升技术） THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY,电子设计竞赛.1.,一、单片机的硬件结构特点,及其最小应用系统 1 MCS-51 系列单片机的结构特点 表4.16 I

2、NTEL MCS48、51、96 系列单片机主要参数 共40个引脚，其功能可分为三大部分： I/O 口线 P0、P1、P2、P3 共四个 8 位口 控制口线 PSEN、ALE、EA、RESET 电源及时钟 电源Vcc、Vss；时钟XTAL1/XTAL2 THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY,电子设计竞赛.1.,一、单片机的硬件结构特点,及其最小应用系统 1 MCS-51 系列单片机的结构特点 P0口和P2口可用于访问外部存储器 P0口分时输出外部低地址、读/写数据 P2口输出外部存储器高位地址 P1、P2、P3口的驱动能力为4个TTL。 THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY,THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY,电子设计竞赛.1.,一、单片机的硬件结构特点 及其最小应用系统 1 MCS-51 系列单片机

3、的结构特点 P3口的第二功能：,P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7,RXD（串行输入） TXD（串行输出） INT0（外部中断） INT1（外部中断） T0（定时器0外部输入） T1（定时器1外部输入） WR（外部数据存储器写脉冲） RD（外部数据存储器读脉冲）,模拟量 （模拟量,检测 传感器）,单,数据存储器,开关量（开关量 光电隔离 片 I/O,检测 传感器）,步进电机） 光电隔离,显示器,伺服驱（交、直流,D/A 键盘,动控制,电子设计竞赛.1.,一、单片机的硬件结构特点,及其最小应用系统 2 MCS-51 系列单片机的最小应用系统及其扩展,通用 外部 设备 外部设备,EPROM 程序存储器,数字量 （数字量 光电隔离 检测 传感器）,A/D RAM I/O 机 开关量（继电器、 控制 I/O 伺服电机） 图4.26 单片机应用系统构成 I/O子系统 基本系统 THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY,析：,THE COLLEGE OF MECH

4、ANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY,电子设计竞赛.1.,基于AT89S52的最小系统设计,题目：设计一个具有4位LED数字显示， 16个按键的单片机最小系统。 分,单片机,AT89S52,段码 位码,扫描码 键值,？,电子设计竞赛.1.,基于AT89S52的最小系统设计,共阴管的内部接线,器件选择：1、LED数码显示管 LED数码显示管分共阴和共阳两种： 公共端 公共端,共阳管的内部接线,每段驱动所需电流为 28 mA THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY,电子设计竞赛.1.,基于AT89S52的最小系统设计,普通微型按键 常开，按下闭合 组成44的矩阵 THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY,器件选择：2、按键的选择 5V,? 使用按键时，应 注意接上拉电阻。,4位动态显示电路 THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGI

5、NEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY,电子设计竞赛.1.,基于AT89S52的最小系统设计 部分设计方案：1、显示,每段由P0口的各位驱动， 每位由P2口的高4位分别 驱动。,P0.,8,8 R08,5V,显示采用动态显示方案。 P2.7,P2.6,P2.5,P2.4,R14,T0（9013）4,P0口为漏极开路的8位 准双向I/O口。 每个引脚可驱动8个TTL。,（低电平时约 3.2 mA）,描,44键盘矩阵 THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY,电子设计竞赛.1.,基于AT89S52的最小系统设计 部分设计方案：2、44键盘,0123,P2.1,P2.2 P2.3,5V R24,如何求得 键值？,P2.7,P2.6,P2.5,P2.4,键值表 扫 0111 1011 1101 1110,1110 7E,1101 7D 1011 7B 0111 77,BE,BD DD ED号 BB DB EB B7 D7 E7 P2.0,DE EE信,电子设计竞赛.1.

6、,基于AT89S52的最小系统设计 部分设计方案：2、44键盘,键值表 0111 1011 1101 1110,1110 7E,1101 7D 1011 7B,0111 77,BE,B7,E7,D7,BD DD ED BB DB EB,DE EE,ASCII码键值表 0111 1011 1101 1110,1110 30,1101 34 1011 38,0111 G2,31,G3,35 39,G5,G4,36 G0,37 G1,33,32,?,读入键值到ASCII码键值的转换 THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY,电子设计竞赛.1.,P1 P0 单片机 AT89S52,P2,P3,5V,5V,XTAL2 XTAL1,5V,基于AT89S52的最小系统设计 最小系统设计： 外围电路设计 复位电路,RST,R3,R4,R5 EA,C1,C02,参数确定：,R347 R44k7 R54k7,C015p C110u,晶振11.0592M 时钟电路 最小系统的外围电路 THE COLLEGE OF M

7、ECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY,电子设计竞赛.1.,P0,P1,P2,P3,基于AT89S52的最小系统设计 最小系统设计： 显示电路设计,4位动态显示电路,8,P0.,8,R08,5V,P2.7,P2.6,P2.5,P2.4,R14,T0（9013）4,8,单片机 AT89S52 4,R0300 R11k 数码管为共阳,最小系统的显示电路 THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY,软件流程图设计 （1）主程序 开始 初始化： 堆栈指针 T0为定时、模式 2,TL0、TL1赋初值 中断允许及优先级 显示指针、位码 及显示缓冲区赋值,工作主程序 THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY,电子设计竞赛.1. 基于AT89S52的最小系统设计 最小系统设计： （2）中断服务子程序,启动T0工作 恢复现场,T0中断入口 保护现场 取被显示数并送

8、显示 修改显示缓冲区指针 修改显示位指针,中断返回,一次循环完成？ Y 显示缓冲区指针赋初值 显示位指针赋初值,N,THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY,电子设计竞赛.1.,基于AT89S52的最小系统设计,D0 D1 D2 D3 PTER WEI,EQU EQU EQU EQU EQU EQU,20H 21H 22H 23H 28H 29H,最小系统设计： 软件设计：（1）设置显示缓冲区及工作寄存器,；设置显示缓冲区 ；显示缓冲区指针寄存器 ；显示位指针寄存器,THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY,电子设计竞赛.1.,ORG AJMP ORG AJMP,0000H MAIN 000BH XIANSHI,基于AT89S52的最小系统设计 最小系统设计： 软件设计：（2）设置中断向量表,；复位向量 ；T0中断向量，显示定时 ；显示中断服务程序,THE COLLEGE OF MECHANICAL EN

9、GINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY,电子设计竞赛.1.,ORG,0020H,MAIN: MOV MOV MOV MOV MOV MOV MOV,SP, TMOD, TCON, TL0, TH0, IE, IP,#4FH #02H #00H #00H #00H #02H #02H,基于AT89S52的最小系统设计 最小系统设计： 软件设计：（3）初始化程序段a,；初始化堆栈指针 ；T0为定时、模式 2 ；TR00，T0暂不工作 ；定时值为 0 ；装载值为 0 ；允许T0中断 ；T0为高优先级,THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY,电子设计竞赛.1.,MOV MOV MOV,WEI, D0, D1,#10000000B #02H #00H,#00H #08H,MOV MOV SETB SETB,D2, D3, EA TR0,基于AT89S52的最小系统设计 最小系统设计： 软件设计：（4）初始化程序段b,；位码初值 ；显示缓冲区初始化 ；开机显示2008,；开系统中断 ；启动T0工作,THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY,电子设计竞赛.1.,LOOP: NOP LJMP,LOOP,基于AT89S52的最小系统设计 最小系统设计： 软件设计：（5）系统主程序,；系统主程序区 ；预留,THE COLLEGE OF MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION,FUZHOU UNIVERSITY,电子设计竞赛.1.,CLR PUSH PUSH SETB CLR,ET0 PSW ACC RS0 RS1,基于AT89S52的最小系统设计 最小系统设计： 软件设计：（5）动态扫描中断服务程序a XIANSHI:,；禁止T0中断 ；保护现场 ；设置为2号工作寄存器区,电子设计竞赛.1.,MOV MOV MOV

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