发声模块按键流水灯模块串行口模块图2-1总体硬件组成框图第3章系统硬件设计本论文设计的单片机实验开发板是以AT89S51作为主控制芯片,串口通信芯片MAX232、DB9插座、液晶显示器、按键开关等元器件组成,通过软硬件结合实现键盘扫描、液晶显示、数码显示、与上位机串行通信、I/O口扩展等功能。一方面,它能作为学生简单实验的工具,另一方面,它也是综合型单片机系统设计的基础,可扩展许多其它功能。3.1单片机最小系统本设计中采用AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。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。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。如图3-1所示。图3-1单片机最小系统3.2键盘模块设计键盘是人与AT89S51联系的重要手段,用于向CPU输入运行参数和控制系统的运行状态。键盘电路形式分为直接编码输入键盘和矩阵键盘。前者接口电路简单,一般应用于需要少量按键的控制系统。后者因占用FO引脚数少,常被按键较多的控制系统所采用。本实验板用于学生实验,为了减少键盘电路占用UO引脚数目,将键盘电路设计为4x4矩阵键盘形式。其中行线作为输入引脚与P0口的P0.3"一P0.0连接,列线作为引脚与P0.7~PO.4连接。实验板的键盘电路如图3-2所示:图3-2实验板的键盘电路3.3LED显示模块设计把单片机的P0.0~P0.7,P2.0~P2.3口与LED显示模块对应的引脚用排线连接起来,即可进行实验。其连法如图3-3所示:P0.0~P0.7是控制数码管显示的数据口,而P2.0~P2.3为数码管的位选端,4个数码管采用动态显示的方法显示。如图3-3所示。
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