单片机系统课程设计 晶振开关及按键控制电路AT89C51单片机LCD1602蜂鸣器
图2.1系统框图
晶振电路键盘电路时间调整AT89C511602液晶显示定时设置蜂鸣器 图2.2电子闹钟结构框图
3 硬件电路设计
3.1 电源电路设计
单片机正常工作电压为5V，因此设计的电源电路主要是提供单片机工作电压。图3.1是为单片机提供电压的电源电路。在这个电路中采用了三端集成稳压
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单片机系统课程设计 器LM7805，可以输出5V的直流电压以供给单片机。
.78L0511VD1T1VOUTINGND3VCC242C10.33μF0.1μFC2+C310μFTRANS1BRIDGE13.GND
图3.1 电源电路图
3.2 晶振电路
电路中的晶振即石英晶体震荡器。由于石英晶体震荡器具有非常好的频率稳定性和抗外界干扰的能力，所以，石英晶体震荡器是用来产生基准频率的。通过基准频率来控制电路中的频率的准确性。同时，它还可以产生振荡电流，向单片机发出时钟信号。
下图是单片机的晶振电路。片内电路与片外器件就构成一个时钟产生电路，CPU的所有操作均在时钟脉冲同步下进行。片内振荡器的振荡频率非常接近晶振频率，一般多在1.2MHz～24MHz之间选取。C1、C2是反馈电容，其值在20pF～100pF之间选取，典型值为30pF。本电路选用的电容为30pF，晶振频率为12MHz。 振荡周期＝112?s；
机器周期Sm?1?s 指令周期＝1~4?s。
XTAL1接外部晶体的一个引脚，XTAL2接外晶体的另一端。在单片机内部，接至上述振荡器的反相放大器的输出端。采用外部振荡器时，对HMOS单片机，该引脚接外部振。在石英晶体的两个管脚加交变电场时，它将会产生一定频率的机械变形，而这种机械振动又会产生交变电场，上述物理现象称为压电效应。一般情况下，无论是机械振动的振幅，还是交变电场的振幅都非常小。但是，当交变电场的频率为某一特定值时，振幅骤然增大，产生共振，称之为压电振荡。这一特定频率就是石英晶体的固有频率，也称谐振频率。石英晶振起振后要能在
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单片机系统课程设计 XTAL2线上输出一个3V左右的正弦波，以便使MCS-51片内的OSC电路按石英晶振相同频率自激振荡。通常，OSC的输出时钟频率fOSC为0.5MHz-16MHz，典型值为12MHz或者11.0592MHz。电容C1和C2可以帮助起振，典型值为30pF，调节它们可以达到微调fOSC的目的。
P10P11P12P13P14P15P16P1712345678U1P10P11P12P13P14P15P16P17INT1INT0T1T0EA/VPX1X2RESETRDWRRXDTXDALE/PPSEN10RXD11TXD30ALE29AT89C51P00P01P02P03P04P05P06P07P20P21P22P23P24P25P26P2739383736353433322122232425262728INT113121514311918RET930pRD17WR16P21P22P23T0C4P2730pC5GNDY112M
图3.2 单片机晶振电路图
3.3 复位电路
复位电路的主要功能是使单片机进行初始化，在初始化的过程中需要在复位引脚上加大于2个机器周期的高电平。复位后的单片机地址初始化为0000H，然后继续从0000H单元开始执行程序。在复位电路中提供复位信号，等到系统电源稳定后，再撤销复位信号。但是为了在复位按键稳定的前提下，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防在按键过程中引起的抖动而影响复位。图3.3所示的 RC 复位电路可以实现上述基本功能。
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单片机系统课程设计 .VCCC6RETGND10μFS1SW-PBR110K
+..图3.3 复位电路图
DS12887芯片和AT89C5l单片机的接口电路如图3.4所示。
3.4 时钟电路
.U5MOTIRTASDSSQWR/WCSDS12887
GNDINT1ALERDP27WRT0. 图3.4 时钟电路图
其中DS12887的模式通过选择脚MOT接地来确定，DS12887的中断输出端IQR和89C51的外部中断INT0接口相联 ，R/W 接口与单片机89C51的RD/WR接口相连；而DS12887的AS端口和单片机89C51的AIE端直接相联。DS12887的SQW端与单片机89C51的TO端相连。DS12887的高位地址由端口P2．7来片选，DS12887的高8位地址设定为7FH，低8位由芯片内部各单元的地址来定。
DS12887内部由振荡电路，分频电路，周期中断/方波选择电路，14字节时钟和控制单元，114字节用户非易失RAM，十进制/二进制累加器，总线接口电路，电源开关写保护单元和内部锂电池等部分组成。DS12887引脚分配如图所示：
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... 单片机系统课程设计 Vcc：直流电源+5V电压。当5V电压在正常范围内时，数据可读写；当Vcc低于4.25V,读写被禁止，计时功能仍继续；当Vcc下降到3V以下时，RAM和计时器供电被切换到内部锂电池。
MOT（模式选择）：MOT引脚接到Vcc时，选择MOTOROLA时序，当接到GND时，选择Intel时序。
SQW（方波信号输出）：SQW引脚能从实时钟内部15级分频器的13个抽头中选择一个作为输出信号，其输出频率可通过对寄存器A编程改变。
AD0-AD7（双向地址/数据复用线）：总线接口，可与Motorola微机系列和Intel微机系列接口。
AS（地址选通输入）：用于实现信号分离，在AD/ALE的下降沿把地址锁入DS12887。
DS（数据选通或读输入）：DS/RD引脚有两种操作模式，取决于MOT引脚的电平，当使用Motorola时序时，DS是一正脉冲，出现在总线周期的后段，称为数据选通；在读周期，DS指示DS12887驱动双向总线的时刻；在写周期，
DS的后沿使DS12887锁存写数据。选择Intel时序时，DS称作（RD），RD与典型存贮器的允许信号（OE）的定义相同。
R/W（读/写输入）：R/W引脚也有两种操作模式。选Motorola时序时，R/W是低电平信号时，指示当前周期是读或写周期，DS为高电平时，R/W高电平指示读周期，R/W信号一低电平信号，称为WR。在此模式下，R/W引脚与通用RAM的写允许信号（WE）的含义相同。
CS（片选输入）：在访问DS12887的总线周期内，片选信号必须保持为低。 IRQ（中断申请输入）：低电平有效，可作微处理的中断输入。没有中断的条件满足时，IRQ处于高阻态。IRQ线是漏极开路输入，要求外接上接电阻。
RESET（复位输出）：当该脚保持低电平时间大于200ms，保证DS12887有效复位。
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