片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容,将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中。
图3 AT89C2051
主要特性及管脚说明
主要特性
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·与MCS-51 兼容
·2K字节可编程闪烁存储器 ·128×8位内部RAM
·两个16位定时器/计数器 ·6个中断源 管脚说明:
VCC(20):供电电压+5V。 GND(10):公共接地端。
P1口(12-19):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口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(TTL)这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C2051的一些特殊功能口,如下所示: 口管脚 备选功能
P3.0(2)━RXD(串行输入口) P3.1(3)━TXD(串行输出口) P3.2(6)━/INT0(外部中断0) P3.3(7)━/INT1(外部中断1) P3.4(8)━T0(计时器0外部输入) P3.5(9)━T1(计时器1外部输入) P3.6━/WR(外部数据存储器写选通)
P3.7(11)━/RD(外部数据存储器读选通)
RST(1)━复位输入,当振荡器工作时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低8位字节。在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。在平时,ALE
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端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时,ALE只有在执行MOVX、MOVC指令时ALE才起作用。另外,该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效。
/PSEN:外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP: 当/E保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)
XTAL1(5)━反相振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2(4)━来自反相振荡器的输出。
X1CRYSTAL 图4 振荡器
振荡器特性:石英晶体振荡器是高精度和高稳定度的振荡器,被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中,以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。
石英晶体振荡器是利用石英晶体(二氧化硅的结晶体)的压电效应制成的一种谐振器件,它的基本构成大致是:从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片,它可以是正方形、矩形或圆形等),在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,在每个电极上各焊一根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品一般用金属外壳封装,也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。
晶振的主要参数有标称频率、负载电容、频率精度、频率稳定度等。不同的晶振标称频率不同,标称频率大都标明在晶振外壳上。如常用普通晶振标称频率有:
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48KHz、500 KHz、503.5 KHz、1MHz~40.50 MHz等,对于特殊要求的晶振频率可达到1000 MHz以上,本设计采用6MHz的标称频率。
2.2.3数码管显示电路
本电路抱括两部:一部分为LED显示,主要显示:进水时间、排水时间、洗涤时间,另一倍分为各状态显示:标准、快速、慢速、强洗、弱洗等工作状态。
图5 数码管显示电路图
如图5 LED显示由段码各位码组成,段码为八段:A、B、C、D、E、F、G、DP,写入不同的值即可显示0、1、2、3、4、5、6、7、8、9等数字。通过位码的控制即可有规律显示时间或数据,位码由于本电路CPU管脚有限,我们通过74HC139(74LS139为双2-4线译码器,选用它可解决CPU I/O线数量的不足)来扩口,通过两根口线即可实现P3.0、P3.1,如图5所示。通过A2、B2两个口即可完成位码切换,“00”为第一位,“01”为第二位,“10”为第三位,“11”为第四位。本设计主要是显示分钟数、洗涤、进水、排水时间。
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图6 74LS139扩口电路
数码管指示电路如图 6所示 ,从控制要求可知,洗衣机有4种洗衣工作程序,因此须有4种不同的显示来加以区别。74LS139双2—4线译码器仅占用CPU的P3.0和P3.1两口线即可提供4种不同显示的驱动,其逻辑关系是:P3.0、P3.1为“11”时LED1亮,指示标准程序;为“10”时LED2亮,指示经济程序;为“01”时LED3亮,指示单独程序;为“00”时LED4亮,指示排水程序。
D1LED 图7 发光二极管
发光二极管简称为LED,如图7所示。由镓(Ga)与砷(AS)、磷(P)的化合物制成的二极管,当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管,在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光,磷化镓二极管发绿光,碳化硅二极管发黄光。
它是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子,在PN结附近
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数微米内分别与N区的电子和