单片机系统课程设计 VCC4.7KC2VCC104ufC310ufR310KC430pfU1NRF_SCKMOSIRSTKEY11234567891011121314P2.2P2.3RSTRXD/P3.0TXD/P3.1RXAL2RXAL1INT0/P3.2INT1/P3.3T0/P3.4T1/P3.5P2.4P2.5GNDSTC89C51RCVCCP2.1P2.0P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0P3.7P2.7P2.62827262524232221201918171615CSNNRF_CEP4P3P2P1MotorSYNCResetLCD_RSTP2.7P2.6X1C530pfKEY2KEY3LCD_CSLCD_SIDMISOJRQ
图3.1是本次设计的主体电路图，它的主体是基本的STC89C51RC单片机，外部的时钟电路和复位电路，构成了一个总的系统的关于单片机的核心主体部分。
3.2时钟电路
RXAL2C430pfX1C530pfRXAL1
图3.2 时钟电路
XTAL1是片内振荡器的反相放大器输入端，XTAL2则是输出端，使用外部振荡器时，外部振荡信号应直接加到XTAL1，而XTAL2悬空。内部方式时，时钟发生器对振荡脉冲二分频，如晶振为12MHz，时钟频率就为6MHz。晶振的频率可以在1MHz-24MHz内选择。电容取30PF左右。系统的时钟电路设计是采用的内部方式，即利用芯片内部的振荡电路。外接晶体谐振器以及电容C1和C2构成并联谐振电路，接在放大
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单片机系统课程设计 器的反馈回路中。电容的大小会影响震荡器频率的高低、震荡器的稳定性、起振的快速性和温度的稳定性。因此，此系统电路的晶体振荡器的值为12MHz，电容应尽可能的选择陶瓷电容，电容值约为22μF。在焊接刷电路板时，晶体振荡器和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近，以减少寄生电容，更好地保证震荡器稳定和可靠地工作。
3.3键盘电路
通常，键盘有编码和非编码两种。编码键盘通过硬件电路产生被按按键的键码和一个选通脉冲。这种键盘硬件电路复杂，常不被单片机采用。非编码键盘按组成结构又可分为独立式键盘和矩阵式键盘。独立式键盘的工作过程与矩阵式键盘类似，无论是硬件结构还是软件结构都比较简单。
（1）独立式键盘：每个按键占用一条I/O线，当按键数量较多时，I/O口利用率不高，但程序编制简单。适用于所需按键较少的场合。
（2）矩阵式键盘：电路连接复杂，但提高了I/O口的利用率，软件编程较复杂。适用于需使用大量按键的场合。
通过比较，设计采用独立式键盘结构。取号按键输入电路图3.3所示
VCCR1110KR1210KR1310KS1KEY1S2KEY2S3 KEY3 图3.3 取号键盘电路
本文的设计中提供了3个按键，分别对应3中不同的业务类型，客户在选择服务类型的时候，只需要按一下对应的按键即可完成取号过程的所有操作，简单易懂。
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单片机系统课程设计 此部分电路的按键采用了和取号按键部分相同的独立式键盘结构。叫号按键输入装置电路为两个按键，一个负责呼叫下一位客户，一个负责重复呼叫，操作简单可靠。电路如图3.4所示
VCCVCCR210KR310KS1KEY1S2KEY2 图3.4 叫号键盘电路
3.4LED显示电路
数码管有共阴极和共阳极两种类型，其公共端主要进行位控制，笔画端则是进行字符控制，数码管有静态显示和动态显示两种方法，说明如下：
（1）静态显示驱动：是指每个数码管的每一个段码都由单片机的I/O进行驱动，或者使用如BCD码二—十进位器进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O多，实际应用时必须增加驱动器进行驱动，增加了硬体电路的复杂性。
（2）动态显示驱动：是将所有数码管的8个显示笔划a-dp的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极增加位元选通控制电路，位元选通由各自独立的I/O线控制，我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位元就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。透过分时轮流控制各个LED数码管的COM端，就使各个数码管轮流受控显示。在轮流显示过程中，由于人的视觉暂留现象及发光二极体的余辉效应，好像所有数码管都在显示一样。能够节省大量的I/O口，而且功耗更低。
排队叫号系统设计窗口显示采用4位LED数码管的动态显示来达到显示目的。驱动器采用SN74HC573AN，由单片机89C51的P2.0、P2.1、P2.6、P2.7来
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单片机系统课程设计 控制LED数码管的显示。
数码管驱动电路如图3.5所示
3U2VCC12345678910OUTPUTVCCD0Q0D1Q1D2Q2D3Q3D4Q4D5Q5D6Q6D7Q7GNDLATCHSN74HC573AN20191817161514131211VCC510124711dpgfedcbaLEDw46P2.7w38P2.6w29P2.1w212P2.0
图3.5窗口LED显示驱动电路
3.5LCD显示电路
大厅LCD显示为客户提供相应的的服务信息。主控电路通过通信接收来自取号的数据，将客户的取号存入系统之中，同时主控电路还要实时接收来自服务窗口的数据。对于来自窗口的请求数据，主控芯片接收后立即处理，判断之后将对应的客户号码发送到大厅LCD的显示屏和服务窗口及语音系统。显示功能所需芯片有LCD12864和LCD1602。说明如下：
（1）LCD1602：它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形（用自定义CGRAM，显示效果也不好）。
（2）LCD12864：带中文字库的128X64 是一种具有4 位/8 位并行、2 线或3 线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体 中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128×64, 内置8192 个16*16 点汉字，和128 个16*8 点ASCII 字符 集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，
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单片机系统课程设计 可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8×4 行16×16 点 阵的汉字. 也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶 显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。芯片的具体参数如图3.6所示：
图3.6 LCD12864芯片的具体参数
如图3.7为LCD12864液晶显示的引脚图：
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