单片机毕业论文.doc

摘要当前，在世界范围内，一个以微电子技术，计算机和通信技术为先导的，以信息技术和信息产业为中心的信息革命方兴未艾。单片机技术的应用渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。因此，单片机的学习、开发与应用是电子信息类专业学生的基本技能之一，论文所开发的单片机实验系统无疑是学习、使用、开发单片机的有效工具之一。本电路包括LED发光二极管、四位一体数码管、四个独立按键等显示和中断等部分。可以做流水灯、数码管显示、中断操作等实验。电路硬件主要包括AT89S51单片机、AT24C02、MAX232、RS232以及USB接口等部分。本课题是在汇编基础上的改进与提高，要求有一定的单片机基础。不仅要有良好的硬件设计基础还需要有软件电路的设计能力。通过软件的运行来验证硬件的合理性。在本设计中，应遵循从简单到复杂的原则，了解做一个系统的步骤与过程，以及调试等。关键词：AT89S51 单片机 实验系统 AbstractAbstractAt present, in the world, a micro-electronic technology, computer and communication technology-led information technology and information industry as the center of the information revolution is rising. Single-chip technology to infiltrate all areas of our lives, which is very difficult to find the area of almost no traces of single-chip microcomputer. Therefore, the single-chip learning, development and application of electronic information professional, one of the basic skills of students, research papers developed by the experimental single-chip system is to learn, use and development of an effective tool for SCM. The circuit including the LED light-emitting diodes, four-in-one digital tube, and so on four separate display and interrupted key parts. Water can do lights, digital display, the experimental interruption of operation. AT89S51 circuit mainly includes single-chip hardware, AT24C02, MAX232, RS232 and USB interfaces and some other. In the compilation of this issue is based on the improvement and increase in demand based on a single chip. Not only a good basis for hardware design also need to have software circuit design capabilities. Run through the software to verify the reasonableness of the hardware. In this design, to be followed from the principle of simple to complex to understand a system of steps and processes, and debugging.Keywords: AT89S51 single chip microcomputer experimental system 目 录 目 录摘 要IABSTRACTII目 录III第一章设计要求及各部分电路设计11.1设计要求：11.2电路设计思路：11.3实验板整体电路设计：11.3.1循环流水灯电路11.3.2按键中断电路21.3.3数码管显示电路21.3.4蜂鸣器电路31.3.5编程电路31.4电源：4第二章 电路设计过程及元器件的简介52.1 AT89S51单片机概述52.1.1AT89S51单片机引脚功能52.1.2 主要特性82.1.3 单片机的软件及数据如何存放92.1.4单片机如何运行程序92.1.5CPU工作过程的介绍102.1.6 芯片擦除112.2 RS-232的介绍112.3USB的简单介绍122.5 MAX232的简单介绍13第三章 课题的整体设计电路及其基本原理153.1电路板设计及其制作153.2电路的基本原理：153.3 调试过程：153.4路问题及解决方法16致 谢17参考文献18附录1:元件清单19附录2：实验源程序2023设计要求及各部分电路设计第一章 设计要求及各部分电路设计1.1设计要求： (1)电源供电需要+5V的直流电，供电系统尽量简单，稳定，便于携带。(2)具有在线下载功能，可以在系统下载编写好的源程序。不需要把单片机拿到特定的编程器上去烧写程序。下载后能在线运行。(3)能够做流水灯，独立按键，中断，数码显示，计时等简单的程序试验。1.2电路设计思路：课题设计要既能满足设计要求。因为是给学生设计的，所以又要尽量的设计简单，低成本。1.3实验板整体电路设计：仿真模块主要分为流水灯电路、按键中断电路、数码显示电路和继电器与蜂鸣器电路等。为运用方便在电路设计制作中把各个模块已经连接在一起。为扩展电路的应用，在单片机的4个I/O口上并联一排插槽。可外接其他的扩展模块。1.3.1循环流水灯电路 LED的工作条件是1.8V的正向电压，流过的电流为410mA。显然不能直接用单片机的口驱动，需在电路中串接限流电阻。由于单片机I/O口的低电平驱动能力较强。用低电平使发光二极管点亮，高电平熄灭。用P1口的8位分别驱动一只LED（发光二极管）。使小灯依次亮灭，反复循环。在流水灯电路中，电压VCC直接接到发光二极管的正极。有八个二极管分别串连一个电阻后接道单片机的P1口的八个端口。当端口中的某一个或几个输出低电平信号时，相应的二极管就会发光。当变化的频率达到一定的值，发光二极管就会看起来是在持续的亮。LED电路如下，P1口接发光二极管图1-1 LED彩灯电路1.3.2按键中断电路外部中断的使用可以分为四步：第一步将中断请求信号加到中断引脚；第二步中断的初始化，需要对有关的SFR进行设置。第三步提供外中断的 入口地址，用ORG伪指令定义，使用转移指令转移到中断服务程序。第四步编写中断服务程序。将键盘的实验与 外部中断结合起来做，键盘程序采用中断控制扫描方式，即键盘程序放在外部中断服务程序中实现。中断扫描方式利用外部中段源，当有键按下时产生中断请求，在中端服务程序中处理键盘程序。在没有键操作时，CPU执行正常程序，只在有键操作时才处理键盘程序，提高了CPU的运行效率，克服了程序扫描方式和定时扫描方式的不足。 在独立式键盘原理图中，+5V电源接10K电阻后连接到P2.4到P2.7，同时并联到四个开关按键，按键接地，键没有按下时，P2.4P2.7 4个口都被拉到高电平，有键按下时，对应的端口被拉低为低电平，这样键的动作被转换成电平的变化，通过检测4个输出口电平的变化就可以确定哪个键按下。本电路还通过二极管与门电路将按键转变成中断请求信号，加到P3.2外部中断0，用电容滤波消抖动。1.3.3数码管显示电路 数码管的动态显示电路是单片机应用系统的基本电路之一。LED数码管内部由8个发光二极管组成，是有发光二极管作为显示字段的数码型显示器件。根据二极管连接形式的不同分为共阳型和共阴型。COM为数码管的公共端，称为数码管的位，a,b,c,d,e,f,g,dp称为数码管的段，要在数码管上显示特定的数字或字符，就需要对它的段和位加适当的信号，控制某些二极管亮，显示所要的数字或字符。一般是通过改变段的信息改变显示内容，通过位控制数码管的亮灭。用P0口作为4个数码管段控制信号，P0口每一位串接360欧的限流电阻到数码管，P0口作为输出时要接上拉电阻，P2口的低4位作为位控制信号，由于驱动能力有限，通过三极管来推动。1.3.4蜂鸣器电路试验板过程中，继电器或蜂鸣器主要是作为定时外部输出，来控制外部电路或发出警报。在硬件上采用发光二极管作为外部输出信号指示。这样在功能上就有所不足。但是也是可以实现程序的功能性硬件仿真。考虑到是学生用电路板，为降低成本。1.3.5编程电路编译好的程序下载到单片机中是试验的基础。在下载方面有许多的方式方法。方案一：单片机的不断发展，好多的芯片支持在线编程。比如ATMEL公司最近新推出的AT89SXXXX系列单片机也提供了一个ISP串行接口,让用户能对内部程序存储器编程。方案二：编程器可以选择功能比较多的编程器、仿真器，可支持很多的单片机芯片。但编程器的相对价格都比较高。而且携带不便。可以选择此类芯片，用在线编程。在仿真电路设计中就把下载电路也一起设计进来。下载电路中有许多的设计方案，有并口下载也有串口下载。并口下载电路比较多，而且电路的性能比较的好，但是并口电路用到的器件比较多，而且其价格比较高，考虑到成本及学生的使用情况，在本方案中使用串口下载电路。只需要用RS232把电平转换一下即可。程序就是通过以下三个端口写入到51单片机中。下载电路有RS232、MAX232及四个20uf的电容组成。RS232与电脑的串口连接，通过、端子四根数据线连接到MAX232的10、12、13端。通过电容把5V和12V的电压进行互转。再由MAX232的 端接到AT89S51的678三个端口。其他端子的具体连接方式如下图电路。下面是单片机在线编程连接的电路图，软件可以网上下载。图1-2 在线编程电路1.4电源：方案一：考虑到做实验必须用到计算机，本课题设计的电源部分直接用计算机上的USB接口上的5 V电源。这样不但携带方便，而且成本较低，电源的稳定性也比较好。方案二 ：课题设计需要5V电源。可以直接用实验室的稳压电源，但体积大，携带不方便。学生课外做试验时不方便。方案三：可以在市场上买一个，但他们的体积一般的比较大，因而携带不方便。电路设计过程及元器件的简介第二章 电路设计过程及元器件的简介2.1 AT89S51单片机概述单片微控制器即是单片机,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择。特点：一、小巧灵活，成本低，易于产品化，有优异的性能价格比。二、集成度高，有很高的可靠性，能在恶劣的环境下工作。三、控制功能强。四、低功耗、低电压，便于生产便携式产品。 作为一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机AT89S51，片内含4k Bytes ISP(In-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。AT89S51特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。2.1.1 AT89S51单片机引脚功能 图2-1 AT89S51结构图AT89S51有PDIP、PLCC、TQFP三种封装方式，其中最常见的就是采用40Pin封装的双列直接PDIP封装，外形结构右图。芯片引脚的排列顺序为从靠芯片的缺口左边那列引脚逆时针数起，共有40个引脚，依次为1、2、3、4。40，在单片机的40个引脚中，电源引脚2根，外接晶体振荡器根。(1)、主电源引脚（2根）VCC(脚40)：电源输入，接5V电源GND(脚20)：接地线(2)外接晶振引脚（2根）XTAL1(脚19)：片内振荡电路的输入端，反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端，来自反向振荡器的输出。(3)控制引脚（4根）RST/VPP(Pin9)：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。PSEN（Pin29）：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。ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE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指令是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。EA/VPP(Pin31)：/EA保持低电平时，在此期间为外部程序存储器（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，此间为内部程序存储器。在FLASH编程期间，引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。 (4)可编程输入/输出引脚（32根）AT89S51单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。每一根引脚都可以编程，比如用来控制电机、交通灯、霓虹灯等，开发产品时就是利用这些可编程引脚来实现我们想要的功能。P0口：8位双向I/O口线，名称为P0.0P0.7一个8位漏级开路双向I/O口的P0口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：8位准双向I/O口线，名称为P1.0P1.7P1口为8位准双向口，每一位均可单独定义为输入或输出口，当作为输入口时，1写入锁存器，Q(非)=0，T2截止，内上拉电阻将电位拉至1，此时该口输出为1，当0写入锁存器，Q(非)=1,T2导通，输出则为0。作为输入口时，锁存器置1，Q(非)=0，T2截止，此时该位既可以把外部电路拉成低电平，也可由内部上拉电阻拉成高电平，正因为这个原因，所以P1口常称为准双向口。需要说明的是，作为输入口使用时，有两种情况，其一是：首先是读锁存器的内容，进行处理后再写到锁存器中，这种操作即读修改写操作，象JBC(逻辑判断)、CPL(取反)、INC(递增)、DEC(递减)、ANL(与逻辑)和ORL(逻辑或)指令均属于这类操作。其二是：读P1口线状态时，打开三态门G2,将外部状态读入CPU。P2口：8位准双向I/O口线，名称为P2.0P2.7P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。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口的电路如图所示， P3口为准双向口，为适应引脚的第二功能的需要，增加了第二功能控制逻辑，在真正的应用电路中，第二功能显得更为重要。由于第二功能信号有输入输出两种情况，我们分别加以说明。P3口：8位准双向I/O口线，名称为P3.0P3.7口的输入输出及P3口锁存器、中断、定时/计数器、串行口和特殊功能寄存器有关，P3口的第一功能和P1口一样可作为输入输出端口，同样具有字节操作和位操作两种方式，在位操作模式下，每一位均可定义为输入或输出。我们着重讨论P3口的第二功能，P3口的第二功能各管脚定义如下：P3.0 串行输入口(RXD)P3.1 串行输出口(TXD)P3.2 外中断0(INT0)P3.3 外中断1(INT1)P3.4 定时/计数器0的外部输入口(T0)P3.5 定时/计数器1的外部输入口(T1)P3.6 外部数据存储器写选通(WR)P3.7 外部数据存储器读选通(RD)第二功能为输出引脚，当作I/O口使用时，第二功能信号线应保持高电平，与非门开通，以维持从锁存器到输出口数据输出通路畅通无阻。而当作第二功能口线使用时，该位的锁存器置高电平，使与非门对第二功能信号的输出是畅通的，从而实现第二功能信号的输出。对于第二功能为输入的信号引脚，在口线上的输入通路增设了一个缓冲器，输入的第二功能信号即从这个缓冲器的输出端取得。而作为I/O口线输入端时，取自三态缓冲器的输出端。这样，不管是作为输入口使用还是第二功能信号输入，输出电路中的锁存器输出和第二功能输出信号线均应置“1”。2.1.2 主要特性主要功能特性： 兼容MCS-51指令系统 4k可反复擦写(1000次）ISP Flash ROM 32个双向I/O口 4.5-5.5V工作电压 2个16位可编程定时/计数器 时钟频率0-33MHz 全双工UART串行中断口线 128x8bit内部RAM 2个外部中断源 低功耗空闲和省电模式 中断唤醒省电模式 3级加密位 看门狗（WDT）电路 软件设置空闲和省电功能 灵活的ISP字节和分页编程 双数据寄存器指针 寿命：1000写/擦循环数据保留时间：10年全静态工作：0Hz-24Hz128*8位内部RAM两个16位定时器/计数器5个中断源 可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路 2.1.3 单片机的软件及数据如何存放编制程序，必须将控制灯的相关数据预先存储，要控制灯闪烁，在单片机内部有程序存储器和数据存储器，如果内部程序存储器和数据存储器的容量不够的话，还可以在单片机外部为它扩展，最大我们可以将程序存储器空间总容量扩大到64K，将数据存储器在片外再单独扩展64K，数据存储器的总容量可达64K的89S51为例。图2-2 MCS-51结构图2.1.4单片机如何运行程序到底单片机是如何运行程序的？知道了单片机通过I/O口与外设打交道，也知道了单片机的程序与数据，单片机和其他微机一样，也拥有一个中央处理器（CPU）, 它是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。 它在单片机中的核心地位见图所示。它通过单片机的内部总线，将单片机内部的各个部分：程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等联系在一起，内部总线有三种：数据总线，专门用来传送数据信息，地址总线专门用来传送地址信息，选中各操作单元，控制总线专门用来传送CPU各种控制命令，以便CPU统一指挥协调工作。完成程序所要执行的各种功能。CPU执行程序一般包括两个主要过程：第一，就是从程序存储器中取出指令，指令的地址由PC指针提供，在前面我们已经知道，PC指针在CPU取指后会自动加一，所以PC指针总是指向下一个将要取出的指令代码或操作数。这样，就能保证程序源源不断往下执行。第二，就是执指过程，取出的指令代码首先被送到CPU中控制器中的指令寄存器，再通过指令译码器译码变成各种电信号。2.1.5CPU工作过程的介绍我们知道了单片机怎样取指、执指，即怎样运行程序了。那么怎样才能保证CPU有序的工作？这就必须提到单片机的两个非常重要的外围电路：单片机的时钟电路和复位电路。在单片机上面有两个引脚，分别是它的第18、19脚，其功能如下。脚19: 时钟XTAL1脚，片内振荡电路的输入端。脚18: 时钟XTAL2脚，片内振荡电路的输出端。89S51的时钟有两种方式，一种是片内时钟振荡方式，但需在18和19脚外接石英晶体和振荡电容，振荡电容的值一般取10p30p。另外一种是外部时钟方式，即将XTAL1接地，外部时钟信号从XTAL2脚输入。时钟电路起振后，产生一定频率的时钟信号，单片机的CPU在时钟信号的控制下，就能一步一步完成自己的工作。振荡周期：单片机外接石英晶体振荡器的周期。如外接石英晶体的频率若为12MHz，这其振荡周期就是1/12微秒。状态周期：单片机完成一个最基本的动作所需的时间周期。如扫描一次定时器T0引脚状态所需要的时间。一个状态周期2个振荡周期。机器周期：单片机完成一次完整的具有一定功能的动作所需的时间周期。如一次完整的读操作或写操作对应的时间。一个机器周期6个状态周期。指令周期：执行完某条指令所需要的时间周期，一般需要14个机器周期，如MUL AB指令是四机器周期指令。一个指令周期14个机器周期。单片机工作时，除了需要时钟支持外，还必须有一个初始状态，即单片机的复位状态。在单片机外部引脚第9脚，就是专门给单片机提供复位脉冲的Pin9: RESET/Vpd复位信号复用脚，当89S51通电，时钟电路开始工作，在RESET引脚上出现24个时钟周期以上的高电平，系统即初始复位。 初始化后，程序计数器PC指向0000H，P0P3输出口全部为高电平，堆栈指钟写入07H，其它专用寄存器被清“0”。RESET由高电平下降为低电平后，系统即从0000H地址开始执行程序。然而，初始复位不改变RAM（包括工作寄存器R0-R7）的状态，89S51的初始态如表2.1： 表2.1特殊功能寄存器特殊功能寄存器初始态特殊功能寄存器初始态ACC00HB00HPSW00HSP07HDPH00HTH000HDPL00HTL000HIPxxx00000BTH100HIE0xx00000BTL100HTMOD00HTCON00HSCONxxxxxxxxBSBUF00HP0-P31111111BPCON0xxxxxxxBRESET/Vpd还是一复用脚，Vcc掉电期间，此脚可接上备用电源，以保证单片机内部RAM的数据不丢失。89S51的复位方式可以是自动复位，也可以是手动复位，见上图。2.1.6 芯片擦除在芯片擦操作中，代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前，该操作必须被执行。整个PEROM阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合，并保持ALE管脚处于低电平10ms 来完成。AT89S51设有稳态逻辑，可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下，CPU停止工作。但RAM，定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下，保存RAM的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止。89S51目前已经成为了实际应用市场上新的宠儿，作为市场占有率第一的Atmel目前公司已经停产AT89C51，将用AT89S51代替。89SXX可以像下兼容89CXX等51系列芯片。 89S51在工艺上进行了改进，89S51采用0.35新工艺，成本降低,而且将功能提升,增加了竞争力。2.2 RS-232的介绍 RS-232只限于PC串口和设备间点对点的通信。RS-232串口通信最远距离是50英尺。RS-232（ANSI/EIA-232标准）是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。可用于许多用途，比如连接鼠标、打印机或者Modem，同时也可以接工业仪器仪表。用于驱动和连线的改进，实际应用中RS-232的传输长度或者速度常常超过标准的值。从计算机连出的线的截面。RS-232针脚的功能：数据：TXD（pin 3）：串口数据输出RXD（pin 2）：串口数据输入RTS（pin 7）：发送数据请求CTS（pin 8）：清除发送DSR（pin 6）：数据发送就绪DCD（pin 1）：数据载波检测DTR（pin 4）：数据终端就绪GND（pin 5）：地线RI（pin 9）：铃声指示 2.3USB的简单介绍USB即通用串行总线是一种应用在PC中的表型总线，由Intel、Microsoft、NEC等公司共同提出，他是一种新型的外接串联口，提出该规格的厂商希望用USB取代现有的外接设备接口，它还具备连接单一化、软件自动侦测以及热插拔（即插即用）的功能，USB具有以下特点： 1）数据传输速率高。USB高速：480Mb/s；USB全速：12Mb/s；USB低速：1.5Mb/s。 2）数据传输可靠。USB事务处理包括错误检测机制，可以确保数据无错误发送，在发生错误时，事物处理可以重新进行。图2-4 USB接口供电电路3）同时挂接多个USB设备，每个USB总线支持127个设备的连接。 4）支持热拔。USB实现了真正的即插即用功能，设备连接后由USB自检测，并且由软件自动配置，完成后立刻就能使用，不需要用户进行干涉。5）USB接口能为设备供电。当外界电源要求电压为5V且电流小于500mA时，可以直接从USB总线获取电源，这样，USB设备无需专用电源线，从而降低了设备成本。在本实验只用于5V电源的供电。 2.4 AT24C02的简单介绍 AT24C02是美国ATMEL公司的低功耗CMOS串行EEPROM，它是内含2568位存储空间，具有工作电压宽（2.55.5V）、擦写次数多（大于10000次）、写入速度快（小于10ms）等特点。 下面是它的电路图。图2-5 AT24C02的连接图AT24C02的1、2、3脚是三条地址线，用于确定芯片的硬件地址。在AT89C51试验开发板上它们都接地，第8脚和第4脚分别为正、负电源。第5脚SDA为串行数据输入/输出，数据通过这条双向I2C总线串行传送，在AT89C51试验开发板上和单片机的P3.5连接。第6脚SCL为串行时钟输入线，在AT89C51试验开发板上和单片机的P3.6连接。SDA和SCL都需要和正电源间各接一个5.1K的电阻上拉。第7脚需要接地。24C02中带有片内地址寄存器。每写入或读出一个数据字节后，该地址寄存器自动加1，以实现对下一个存储单元的读写。所有字节均以单一操作方式读取。为降低总的写入时间，一次操作可写入多达8个字节的数据。 在读最后一数据字节时，置应答信号为“1”。 2.5 MAX232的简单介绍美信公司专门为电脑的RS-232标准串口设计的接口电路,使用+5v单电源供电的MAX232芯片。内部结构基本可分三个部分；第一部分是电荷泵电路。由1、2、3、4、5、6脚和4只电容构成。功能是产生+12v和-12v两个电源，提供给RS-232串口电平的需要。第二部分是数据转换通道。由7、8、9、10、11、12、13、14脚构成两个数据通道。其中13脚（R1IN）、12脚（R1OUT）、11脚（T1IN）、14脚（T1OUT）为第一数据通道。8脚（R2IN）、9脚（R2OUT）、10脚（T2IN）、7脚（T2OUT）为第二数据通道。第三部分是供电。15脚DNG、16脚VCC（+5v）。美信公司生产的用于RS-232接口的芯片有好多好多。有各种各样的封装，有只有一个通道的，也有多通道的，有底耗电的。MAX232片内含有一个电容性电压发生器以便在单5V电源供电时提供EIA/TIA-232-E电平。是一种双组驱动器/接收器。每个接收器将EIA/TIA-232-E电平输入转换为5VTTL/CMOS电平。这些接收器具有1.3V 的典型门限值及0.5V的典型迟滞。每个驱动器将TTL/CMOS输入电平转换 为 EIA/TIA-232-E电平。 实物图及内部结构图如下图所示：图2-6 MAX232的实物图 图2-7 MAX232的内部结构图课题的整体设计电路及其基本原理第三章 课题的整体设计电路及其基本原理3.1电路板设计及其制作图3-1 整体设计电路图3.2电路的基本原理：流水灯电路接单片机的P1口。数码管显示电路接P0口，采用共阳极数码管，四个三极管放大器接P2.0到2.3。P2.4到2.7接按键和限流电阻。作为按键中断电路。另外，他们中间并四个二极管到12端口，作为中断源信号。电路设计好后就可以进行电路的实物制作。编程电路按照模块介绍来连接。继电器和蜂鸣器分别接13和14口。外扩数据存储器接到15和16端口。USB电源供电电路要接一下电容滤波及发光二极管指示灯。在二极管前最好串一电阻以分压和限流。9端RST复位键通过电容后与电源相连。在程序运行时复位键为低电平，编程时为高电平。3.3 调试过程：先将电路板RS232接口接电脑的九针串口，USB接口接电脑USB接口。发光二极管亮表示电源接通。把编译好的软件转变成.HEX的格式，以便于通过ISP在线编程软件下载到单片机中。把单片机的第九引脚（RST）拉到高电平，此时单片机处 于编程状态。点击“鉴别”可以鉴别所使用的芯片为AT89S51。点击“擦除”，可擦除芯片中的内容，点击“打开”，寻找编译好的文件，后缀为.HEX。再点击“写入”, 程序通过串口，经过MAX232进行电平转换。转换后的信号通过P1口的1.5，1.6，1.7下载到单片机中.就将所编译好的文件写入单片机中。成功写入后，ISP的功能已实现。把第九引脚拉到低电平，此时单片机处于运行的状态。在电路板上就可以看到实验现象。把不同的程序写入单片机中，分别测试各个部分硬件电路是否可用。测试各个部分能实现其功能。3.4路问题及解决方法1、在编程电路中，由于电路本身的问题，MAX232的9，11，12端与单片机的6，7，8端的距离应尽量短，应在5厘米以内。2、在万能板焊接中应避免短路现象，特别是电源部分。地线和电源线最好焊一层焊锡，以提高其抗干扰能力。在电路中，一般地线的通电能力应大于电源线大于导线。致 谢致 谢在整个实习期间，曾得到了导师华大龙老师支持和帮助，在此表示衷心的感谢！在做毕业论文中，遇到了很多不明白的问题，一直得到华大龙老师的亲切关怀和悉心指导，华大龙老师以其渊博的学识、严谨的治学态度、求实的工作作风和他敏捷的思维给我留下了深刻的印象，所以我一定要向华大龙老师致以最崇高的谢意!同时还要感谢淮安信息职业技术学院通信系的老师们，多年以来在学习与生活上对我的帮助与鼓励，使我能够顺利完成学业。在以后走上工作岗位的时候，我会时刻铭记你们的教导与关怀。再次感谢和同一小组的同学们能够将找到的资料与我共享,这种无私的精神使我的论文完成的进度大大增加,在此也向他们表示深深的感谢!最后感谢参与过本论文的写作,修改,和审核的所有人,为他们的不辞辛苦与孜孜不倦的劳作精神表示感谢!参考文献参考文献1 赵文博，刘文淘 语言 C51程序设计 人民邮电出版社2 马忠梅 单片机的语言程序设计 北京航天出版社3 张志良 单片机原理与控制技术 机械工业出版社4 严势，王洪成 单片机环境uvision使用指南及USB固件编程与调试 北京航空出版社5 何立民 单片机高级教程 北京航空航天大学出版社 6 赵晓安 MCS-51单片机原理及应用 天津大学出版社 7 李广第 单片机基础 北京航空航天大学出版社附录附录1:元件清单元件类别参数个数备注电阻36024电阻1.5k5电阻10k5电阻8.2k1电阻10k24电容20pF2电容1043电容10uF5电容470uF1晶振12M1LED16按键