基于单片机的三层电梯系统设计
213 = 8192。
初值确定:TH0=(8192-5000)/32;TL0=(8192-5000)2;进行5ms的延时。12M晶振。
② 工作方式1
16位计数器,最大计数值为216 = 65536。
初值确定:TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%6;进行50ms的延时。12M晶振。 ③ 工作方式2
8位计数器,仅用TL0计数,最大计数值为28= 256,计满溢出后,一方面使溢出标志TF0 = 1;另一方面,使原来装在TH0中的初值装入TL0。 优点:定时初值可自动恢复;缺点:计数范围小。适用于需要重复定时,而定时范围不大的应用场合。
初值确定:TH0=TL0=256-200进行200us的延时。12M晶振。 ④ 工作方式3
方式3仅适用于T0,T1无方式3。 (4)定时/计数器的应用
①定时器/计数器初始化的主要内容
a.选择工作方式:通过对方式寄存器TMOD进行设置 b.给定时器赋初值 c.根据需要设置中断控制字 d.启动定时器
②定时器/计数器初值设定方法 a.根据定时长短,选择工作方式 b.计算定时/计数初值 2.1.4 串行通信
AT89C51单片机内设有一个全双工的串行接口,能够同时接收数据和发送数据。同时串行接口还有接收缓冲的功能,当从接收寄存器中读出前一组数据之前,已经可以接收下一组数据[9]。
控制串行通信的寄存器有两个:特殊功能寄存器PCON和特殊功能寄存器SCON。PCON没有位寻址功能。其中只有D7位有意义,其他各位均无意义。PCON寄存器功能如图2.9。当SMOD=1时,串行接口在工作方式1、2或3的情况下,波特率加倍。SCON定义串行接口的操作方式。寄存器各位内容如图2.10。
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图2.9 PCON
图2.10 SCON
串行接口有四种工作方式。分别由SM0和SM1控制。各工作方式功能见表2.11。
表2.11 串行接口工作方式
SM0 0 0 1 1 SM1 0 1 0 1 方式 0 1 2 3 功能 移位寄存器方式 8位UART 9位UART 9位UART 波特率 fosc/12 可变 fosc/64或fosc/32 可变
2.1.5 AT89C51单片机的发展和未来 (1)单片机的发展[10]
单片机的发展可分为三个阶段:
第一阶段为单片机的初级阶段,它以INTEL公司的MCS-48系列为代表,采用专门的结构,在片内集成了8位CPU、并行I/O口、8位定时/计数器、RAM、ROM等,但无串行口,中断处理也较简单。
第二阶段为单片机的发展阶段,它以INTEL公司的MCS-51系列为代表,在技术上完善了外部总线,并确立了单片机的控制功能。
第三阶段为单片机的更新阶段。最具有代表性的是INTEL公司的MCS-96系列单片机,他是16位的CPU,RAM和ROM的容量也进一步增大,并且带
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有高速输入/输出部件,多通道A/D转换器,8级中断处理能力使之具有更强的实时处理功能。 (2)单片机的未来
从单片机发展的趋势来说,主要向着大容量高性能、小容量低价格、外围电路内装化方向发展。
① CPU的发展:增加CPU的字长或时钟频率均可提高CPU的数据数据处理能力和运算速度。
② 片内存储器的发展:早期单片机的片内存储器,一般为RAM为64-128B,程序存储器ROM在1-2KB,新型的单片机片内的RAM在256B以上,片内存储器也采用了快速闪存技术使容量多达128KB以上。 ③ 加强片内输入/输出接口功能 ④ 半导体工艺技术的发展
早期单片机采用PMOS工艺,随后逐渐采用NMOS、HMOS和CMOS工艺。现在的单片机基本上都采用CMOS工艺,半导体工艺技术的发展,对提高单片机的综合性能有很大的好处,主要表现在以下几个方面:
a.提高集成度 b.低功耗化 c.工作电压范围加宽 d.单片机的外型封装
2.2 7段显示数码管
数码管的一种是半导体发光器件,数码管可分为七段数码管和八段数码管,区别在于八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元,其基本单元是发光二极管。本次设计主要采用的是七段显示数码管。 2.2.1 7段数码管的结构和原理
7段数码管一般由8个发光二极管组成,其中由7个细长的发光二极管组成数字显示,另外一个圆形的发光二极管显示小数点。当发光二极管导通时,相应的一个点或一个笔画发光。控制相应的二极管导通,就能显示出各种字符,尽管显示的字符形状有些失真,能显示的数符数量也有限,但其控制简单,使有也方便。发光二极管的阳极连在一起的称为共阳极数码管,阴极连在一起的称为共阴极数码管,如图4.11所示。
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共阴极 7段数码管内部字段LED和引脚分布 共阳 图4.11 7段数码管结构
2.2.2 7段数码管的驱动方法
发光二极管(LED是一种由磷化镓(GaP)等半导体材料制成的,能直接将电能转变成光能的发光显示器件。当其内部有一一电流通过时,它就会发光。 7段数码管每段的驱动电流和其他单个LED发光二极管一样,一般为5~10mA;正向电压随发光材料不同表现为1.8~2.5V不等。7段数码管的显示方法可分为静态显示与动态显示,下面分别介绍。 (1) 静态显示
所谓静态显示,就是当显示某一字符时,相应段的发光二极管恒定地寻能可截止。这种显示方法为每一们都需要有一个8位输出口控制。对于51单片机,可以在并行口上扩展多片锁存74LS573作为静态显示器接口。
静态显示器的优点是显示稳定,在发光二极管导通电注一定的情况下显示器的亮度高,控制系统在运行过程中,仅仅在需要更新显示内容时,CPU才执行一次显示更新子程序,这样大大节省了CPU的时间,提高了CPU的工作效率;缺点是位数较多时,所需I/O口太多,硬件开销太大,因此常采用另外一种显示方式——动态显示。 (2)动态显示
所谓动态显示就是一位一位地轮流点亮各位显示器(扫描),对于显示器的每一位而言,每隔一段时间点亮一次。虽然在同一时刻只有一位显示器在工作
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