毕业论文-51单片机开发板 - 图文 下载本文

S51开发板的设计

表3-3 RS,R/W决定的控制模式 RS R/W L L H H L H L H 功能说明 MPU写指令到指令暂存器(IR) 读出忙标志(BF)及地址记数器(AC)的状态 MPU写入数据到数据暂存器(DR) MPU从数据暂存器(DR)中读出数据 E信号的状态产生的动作见表3-4:

表3-4 E信号的状态产生的动作

E状态 高——>低 高 低/低——>高 执行动作 I/O缓冲——>DR DR——>I/O缓冲 无动作 结果 配合/W进行写数据或指令 配合R进行读数据或指令 LCD12864的并行接口见表3-5: 表3-5 LCD12864的并行接口 管脚号 管脚名称 电平 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 VSS VCC V0 0V 3.0+5V - 管脚功能描述 电源地 电源正 对比度(亮度)调整 RS=“H”,表示DB7——DB0为显示数据 RS=“L”,表示DB7——DB0为显示指令数据 R/W=“H”,E=“H”,数据被读到DB7——DB0 R/W=“L”,E=“H→L”, DB7——DB0的数据被写到IR或DR 使能信号 三态数据线 三态数据线 三态数据线 三态数据线 三态数据线 三态数据线 三态数据线 三态数据线 H:8位或4位并口方式,L:串口方式(见注释1) 空脚 复位端,低电平有效(见注释2) LCD驱动电压输出端 背光源正端(+5V)(见注释3) 背光源负端(见注释3) RS(CS) H/L R/W(SID) H/L E(SCLK) H/L DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 PSB NC /RESET VOUT A K H/L H/L H/L H/L H/L H/L H/L H/L H/L - H/L - VDD VSS *注释1:如在实际应用中仅使用并口通讯模式,可将PSB接固定高电平,也可

以将模块上的J8和“VCC”用焊锡短接。

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*注释2:模块内部接有上电复位电路,因此在不需要经常复位的场合可将该端悬空。

*注释3:如背光和模块共用一个电源,可以将模块上的JA、JK用焊锡短接。 (2) 硬件实现:

开发板上LCD12864模块的原理图如图3-17所示:

图3-17 LCD12864模块原理图

单片机与LCD12864通过P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6、P0.7、P1.0、P1.1、P1.2相连,P0.0—P0.7为数据线,P1.0、P1.1、P1.2为控制线。 3.2.9 下载器模块

ATmega8是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间, ATmega8 的数据吞吐率高达 1MIPS/MHz,从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。

ATmega8有如下特点:8K字节的系统内可编程 Flash(具有同时读写的能力,即 RWW),512 字节 EEPROM,1K 字节 SRAM,32个通用I/O口线,32 个通用工作寄存器,三个具有比较模式的灵活的定时器 / 计数器 (T/C), 片内 / 外中断,可编程串行 USART,面向字节的两线串行接口,10 位6 路(8 路为 TQFP与MLF 封装)ADC,具有片内振荡器的可编程看门狗定时器,一个SPI 串行端口,以及五种可以通过软件进行选择的省电模式。工作于空闲模式时 CPU 停止工作,而 SRAM、T/C、SPI 端口以及中断系统继续工作;掉电模式时晶体振荡器停止振荡,所有功能除了中断和硬件复位之外都停止工作;在省电模式下,异步定时器继续运行,允许用户保持一个时间基准,而其余功能模块处于休眠状态;ADC噪声抑制模式时终止CPU 和除了异步定时器与ADC 以外所有 I/O 模块的工作,以降低ADC 转换时的开关噪声;Standby 模式下只有晶体或谐振振荡器运行,其余功能模块处于休眠状态,使得器件只消耗极少的电流,同时具有快速启动能力。

ATMEGA8L的引脚配置如下图3-18所示:

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图3-18 ATMEGA8L的引脚配置图

下载器模块原理图如图3-19所示:

图3-19下载器模块原理图

下载器模块实现将USB信号转换为能通过SPI协议传输的信号,从而实现对单片机的编程。 3.2.10 其他模块

流水灯模块、蜂鸣器模块的原理图如图3-20、图3-21所示:

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图3-20 流水灯模块原理图 图3-21蜂鸣器模块原理图 如图3-20所示流水灯模块包含8个LED灯,单片机的P0口接10K上拉电阻,八个LED的负极依次连接单片机P0口的8个引脚,八个LED的正极依次与510欧姆的排阻的八个端子相连,排阻的公共端连接短路插针的一端,短路插针的另一端与电源相连,因此,若将短路插针用短路帽短路,则八个LED的正极上拉到高电平, LED低电平点亮。

如图3-21所示,单片机的P3.4与Q1的基极通过1K欧姆电阻连接,当P3.4为高电平时,Q1导通,Q1的发射极与集电极导通,将发射极下拉为低电平,蜂鸣器两端出现电位差,蜂鸣器发声;当P3.4为低电平时,Q1不导通,蜂鸣器两端没有电流流过,蜂鸣器不发声。

总结:对硬件的设计采用模块化设计方法,采用的电路为典型应用电路,资源配置合理,通过使用短路帽连接相应的功能模块,降低了功耗,减弱了器件之间的相互干扰,提高了系统稳定性,硬件工作稳定可靠。

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