毕业设计-自动浇水控制器 - 图文(3)

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1. 电源引脚(2条)

② GND(20脚)：接地端，接地端。

① XTAL1和XTAL2：片内振荡电路输入线。 XTAL1(19脚)：片内振荡电路反相放大器输入。 当采用内部时钟时,片外连接石英晶体和微调电容，产生原始的振荡脉冲信号。采用外部时钟时，XTAL1输入外部时钟脉冲信号, XTAL2悬空。相应电路如图4-3所示。

① Vcc (40脚)：电源端，接+5V电源。

2. 控制引脚(6条)

XTAL2(18脚)：片内振荡电路反相放大器输出。

图4-3 89C51的晶振连接图 高电平有效，保持两个机器周期高电平时,完成复位操作。

③ALE/PROG (30脚) :地址锁存允许输出端/编程脉冲输入端 。 正常时,连续输出振荡器频率的1/6正脉冲信号。访问片外存储器时：作为锁存P0口低8位地址的控制信号。对89C51片内 ROM编程写入时：作为编程脉冲输入

④PSEN (29脚): 外部程序存储器读选通输出信号 。 访问片外ROM时,输出负脉冲作为读ROM选通.常连接到片外ROM芯片的输出

⑤EA/Vpp (31脚): 外部程序存储器地址使能输入/编程电压输入端。 平常,接“1”时，CPU访问片内4KB的ROM，当地址超4KB时，自动转向片外

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————

②RST (9脚) : 复位信号输入端。

端。

允许端(OE)作外部ROM的读选通信号。

ROM中的程序。当接“0”时，CPU只访问片外ROM.

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第2功能Vpp 对89C51编程时，编程电压输入端。 3. 端口线(4×8=32条) 4个8位的并行输入/输出端口，共32个引脚。作为通用输入/输出端口，P0、P2

和P3端口又各自有第2功能。 准双向口：作输入时要先对锁存器写“1”. P0端口(P0.0—P0.7，第39—32脚)： P0口作通用I/O口，是一个准双向口。地址为80H。输出漏极开路，可驱动8个74LS类型的TTL门电路。分时复用的地址/数据总线：外部扩展时，MOVX或MOVC指令)：P0口首先输出低8位地址,由地址锁存器(74LS373)在ALE号作用下锁存 (A0-A7)。然后P0口就作为双向的数据总线 (D0-D7) 使用。P2口输出高8位地

址(A8-A15). P1端口(P1.0—P1.7，第1—8脚)： 8位准双向口，只作通用输入/输出口使用。输出可以驱动4个74LS类型的TTL门电路。P1口作为一个特殊功能寄存器，和内部RAM统一编址，地址为90H。它可

P2端口(P2.0—P2.7，第21—28脚)： P2口作通用I/O口 : 是一个准双向口。地址为A0H。可驱动4个74LS类型的TTL门电路。P2口作高8位地址总线：外部扩展时，( MOVX 或 MOVC指令): P0口分时复用作；低位地址(A0-A7) 数据总线(D0-D7) 用。P2口输出高8位地址

A8-A15. P3端口(P3.0—P3.7，第10—17脚)：

P3口作通用I/O口 : 是一个准双向口。地址为 B0H。输出可驱动4个74LS类型的TTL门电路。

(2)P0、P2、P3端口的第二功能 P0端口:在CPU访问外部存储器或I/O接口时，P0口分时提供低8位地址(A0-A7)和8位数据(D0-D7)总线。这时,需要一个8位锁存器,利用ALE(地址锁存允许)来锁存 P2端口：在CPU访问外部存储器或I/O接口时，P2口提供高8位地址(A8-A15)

P3端口：在CPU访问外部存储器或I/O接口时，P3口提供读、写控制总线信号。

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(1)通用输入/输出端口

进行字节操作，用直接寻址方式，也可以按位操作，用位寻址方式。

P0口低8位地址信号。

的总线信号。

还提供串行通信、外部中断、计数器的外部计数输入信号等。如表4-1所示。

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表4-1 P3口的第二功能

口线 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 信号 RXD TXD INT0 INT1 T0 T1 WR RD 功能 串行口数据输入（接收数据） 串行口数据输出（发送数据） 外部中断0输入 外部中断1输入 定时器0的外部输入（计数输入） 定时器1的外部输入（计数输入） 外部数据存储器写选通控制输出 外部数据存储器读选通输出控制

4.2 显示模块

本设计的显示模块有三个LED数码管及两个发光二极管组成，数码管包括两个二位数码管及一个一位数码管，皆为共阴极显示，其中两个二位数码管分辨用于现实小时及分钟，一位的数码管用于现实星期几，两个发光二极管在时与分之间，每秒闪

动一次。

显示部分的电路图如图4-4所示：

+5V16LED1134712658LTBIABCDLEGNDVCCLED12aabfgcdbabcdefgdpafgbfagcdbabcdefgdpLED13afedgcbQAQBQCQDQEQFQG1312111091514R21R22R23R24R25R26R27R286060606060606060abcdefgdpfgedceedceCD4511C130pfQ18550Q28550Q38550Q48550Q58550C230pf 图4-4 显示模块电路

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4.2.1 显示功能及实现

显示模块可以分为三个模式，分别为平时模块、设定模块浇水模块。

用于在平时不进行设定时显示当下时间与星期。

在要对浇水的时间及时长进行设定时现实需要设定的每天开始浇水的时间以及每路浇水的时长，设定每天浇水时刻时，星期位显示“8”，分别按动按键设定小时与分钟，此时两个秒LED9和LED10还是正常闪的。

在对每路浇水时长进行设置时，LED9和LED10是不亮的，星期位显示“9”，时与分的四位都表示时长，范围为0~9999秒。

上述功能的实现皆通过编程来完成，由时钟电路提供频率，单片机内部的定时计数器在经过一秒后在P2.7端口输出一个高电平，LED9和LED10导通，变亮；随即P2.7端口在下一个频率时就变回低电平，LED9和LED10就熄灭，这样在每个秒周期LED9和LED10将会闪动一次。

显示功能的程序实现将在下一章软件设计中介绍。 4.2.2 数码管介绍

本设计的 显示模块采用两个二位数码管与一个一位数码管来显示，都为共阴极连接方式。通过CD4511的译码输入到阳极端，阴极由P2.1-P2.6控制，其中为低电平时，数码管选通，因为是高频动态扫描显示，并且程序加以视觉余辉的延时程序，

①平时模块

②设定模块

便可以完成所需要的显示。下面介绍CD4511与数码管的具体功能。

34712658LTBIABCDLEGNDQAQBQCQDQEQFQGVCC131211109151416 图4-5 CD4511的引脚图 (1)CD4511的简介

CD4511的引脚图如图4-5所示：

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这个片子是一个用来驱动共阴极LED数码管显示器的BCD码-七段码译码器。

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CD4511引脚功能介绍：

? BI(4脚)：是消隐输入控制端，当BI=0时，不管其他输入状态如何，七段译? LT(3脚)：为测试输入端，当BI=1，LT=0时，译码输出全为1，不管输入

ABCD的状态如何，七段均发亮，显示数字“8”，它是用来检测数码管是否损坏。 ? LE：所存控制端，LE=0时，才允许译码输出。当LE=1时，译码器是锁存保

持状态，译码器输出将会被保持在LE=0时的数值。 ? QA、QB、QC、QD、QE、QF、QG：为译码输出端，输出为高电平1有效。 因为数码管电压一般用0.7V而电流最大15mA，所以可计算限流电阻R： U?U15V?0.7VR? ? ? 287 ? (4-1)

I115mA

而本设计以动态扫描的方式显示，那么每位的显示时间在一个扫描周期中实际只占1/5，数码管得到的平均电流也只有点亮时驱动电流的1/5，所以本设计中限流电阻

R21-R28选用60Ω的电阻。

作为本设计显示模块的表现部分，选择了两个二位数码管和一个一位数码管，都为共阴极连接，输入端a,b,c,d,e,f,g与CD4511的输出端a,b,c,d,e,f,g相对应连接，小数点dp连接到89C51的P2.0端口，由于采用高频动态扫描于视觉余辉的效果，便可以达到所要求的显示效果，又由于阴极都分别连在P2口的端口上，这些端口负责选通小时高低位、分钟高低位、星期位的显示。P2.1-P2.6信号为0时，选通。下面简

码管均处于熄灭(消隐)状态，不能显示数字，因此正常时直接接高电平。

? A、B、C、D：为BCD码输入端。

(2)LED数码管的简介

单的介绍二位数码管。二位数码管的引脚图如下所示：

121078569abfcdeefgdp3agcdbfagcdbe

图4-6 二位数码管的引脚图

两个数字的阳极都连接到CD4511相应的输出，而3,4脚则负责选通那个数字显另外，为了使数码管更亮一些，此处选用五个PNP三极管起放大作用，型号为

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示。

4

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