AT89C2051应用电路

基于AT89C2051的电子闹钟设计电子闹钟的电路基本应包括秒指示电路、时间显示电路、按键电路、供电电源以及闹铃指示电路等几部分。

4.1电子闹钟的硬件系统框架电子闹钟的系统框架如图4-1示。

图4-1 时钟系统电路原理框图4.2电子闹钟电路的设计及原理电子闹钟电路的设计具体地说有： 1.闹铃指示电路设计； 2.系统时钟电路设计； 3.电子闹钟的显示电路设计； 4.系统复位电路设计。

以下分别讨论：4.2.1闹铃指示电路的设计闹铃指示可以有声或光两种形式。

本系统采用声音指示，其电路如图4-2所示。

其关键元件是蜂鸣器。

蜂鸣器有无源和有源两种，前者需要输入声音频率信号才能正常发声，后者则只需外加适当直流电源电压即可，元件内部已封装了音频振荡电路，在得电状态下即起振发声。

给予本电路的特点及实现功能的要求，我们选用有源的蜂鸣器。

4.2.2系统时钟电路设计振荡电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号。

单片机内部有一个高增益反相放大器，其输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2 。

在芯片的图4-2 闹铃指示电路ＣＰＵ按键与按钮电路复位等辅助电路４位数码管显示电路闹铃声光指示电路电源系统外部有XTAL1和XTAL2之间跨接的晶体振荡器和微调电容，共同构成了一个稳定的自激振荡器。

图中的C1、C2电容起着系统时钟频率微调和稳定的作用，因此，应正确选择参数（30±10 pF），并保证其对称性。

实验表明，这2个电容元件对闹钟的±走时误差有较大关系。

图4-3系统时钟电路4.2.3 电子闹钟的显示电路设计译码是编码的逆过程，在编码时，每一种二进制代码状态都赋予了特定的含义，即都表示了一个确定的信号或者对象。

把代码状态的特定含义“翻译”出来的过程叫做译码，实现译码操作的电路称为译码器。

本设计采用显示译码器作为译码电路。

在数字系统和装置中，显示器和译码器配合使用，或者直接利用译码器驱动显示器，这类译码器叫做显示译码器。

简易交通灯控制电路的设计交通灯控制电路是现代城市交通管理的重要组成部分，其设计方案的合理性和可靠性对保障人民出行的安全和畅通至关重要。

在本文中，我将介绍一个简单的交通灯控制电路的设计方案，涉及到所需材料、电路设计、电路连接和电路测试等方面，旨在提供一种可行的设计思路及实现方法。

一、所需材料1. PCB板2. AT89C2051单片机3. LCD12864液晶显示屏4. DS1302时钟模块5. 7段LED数码管6. 红绿黄LED发光二极管7. 继电器8. 12V电源适配器9. 74HC595芯片10. 电容、电阻、连接线等二、电路设计本次交通灯控制电路采用单片机AT89C2051作为控制核心，通过LCD12864液晶显示屏展示交通灯状态，并且控制红绿黄三色LED灯。

还采用DS1302时钟模块来实现交通灯的定时控制，以确保交通灯的安全和准确性。

具体的电路设计如下：1.电源模块本电路采用12V电源适配器作为供电来源，将电源接入100uf电解电容并接入AT89C2051芯片VCC引脚，以确保芯片工作电压稳定。

2.时钟模块DS1302时钟模块通过连接到P1.0、P1.1和P1.2引脚来实现对交通灯的定时控制。

还需将时钟模块的CLK、DIO和RST引脚分别连接到AT89C2051芯片的P1.4、P1.5和P1.6引脚来实现数据传输和控制信号输出。

3.LCD显示模块将LCD显示屏的RS、RW和E引脚连接到AT89C2051芯片的P3.0、P3.2和P3.1引脚，将LCD数据引脚DB0-DB7连接到AT89C2051芯片的P2.0-P2.7引脚，以在交通灯控制过程中显示交通灯状态。

4.7段LED数码管模块将74HC595芯片、CD4511译码器和7段LED数码管连接在一起，将74HC595芯片的SER、SRCLK和RCLK引脚连接到AT89C2051芯片的P1.7、P1.5和P1.6，将CD4511译码器的A、B、C、D和O引脚分别连接到74HC595芯片的Q0-Q3和74HC595芯片的Q4引脚，将7段LED数码管的公阴极连接到CD4511译码器的O引脚，在交通灯控制过程中实现倒计时显示。

基于AT89C2051串口的LED数码管显示电路AT89C2051 单片机内有一个串行I／O 端口，通过引脚RXD[P3．0]和TXD[P3．1]可与外部电路进行全双工的串行异步通信，发送数据时由TXD 端送出，接收时数据由RXD 端输入。

串口有四种工作方式，通过编程设置，可以使其工作在任一方式以满足不同的场合。

其中，方式0 是8 位移位寄存器输入／输出方式，多用与外接移位寄存器以扩展I／O 端口。

串口的工作方式可以参看相关的书籍，此处不做详细介绍。

方式0 的输出是8 位串行数据，通过移位寄存器可将8 位串行数据变成8 位并行数据输出，也可以将外部的8 位并行数据变成8 位串行数据输入。

因此外接一个移位寄存器就可扩展一个8 位的并行输入／输出接口，如果想多扩展几个并口就需要在外部级连几个移位寄存器。

但是这种扩展也不是无限的，因为串口的数据是一位一位串行输入／输出的。

如果外接的移位寄存器比较多的话那么是必影响数据输入／输出的速度。

串口外接的移位寄存器有两种，一种是“串行输入／并行输出移位寄存器”(如：741 一S164)，另一种是“并行输入／串行输出”移位寄存器(如：74LS165)。

通过寄存器的名称就可以看出“串行输入／并行输出移位寄存器”是用于串口扩展并行输出接口，“并行输入／串行输出”是用于串口扩展并行输入接口。

图1(a)是串行输入／并行输出移位寄存器74LS164 的管脚排列图。

其功能表见表1 所示。

74LS164 有两个串行数据A、B 输入端，使用时一般把它们连在一起；丽为清零输入端，低电平有效，当该端加入低电平时，寄存器输出Q0～Q7 全为低电平。

在正常情况下，清零输入端接高电平,当CP 信号上升沿到来时，数据从A、B 端输入并右移一位；Q0～Q7 为并行数据输出端，同时Q7 端也是串行数据输出端，对于串行输入的数据，最先输入的从Q7 输出，最后进入的从Q0 输出。

CP 为移位脉冲。

图1(b)是另一种常用的“并行(串行)输入／串行。

AT89C2051 在多功能窗中的应用
AT89C2051 在多功能窗中的应用及电路图
本多功能窗有以下5 种功能：
1.防有害气体泄漏：自动检测室内煤气、烟雾、酒精等有害气体浓度,达到
设定阈值后自动开窗,并启动排风扇或空调等通风;
2.防盗报警：由热释电人体红外探头检测从窗外靠近的人体,及时关窗上锁
并发出报警讯号;
3.防潮湿：当下雨或浓雾,空气湿度大时自动关窗;
4.天色黑暗时自动关窗(可设置为ON 或OFF);
5.定时开关：按设定时间打开或关闭窗子。

工作原理：多功能窗电路见附图。

单片机采用中断查询工作方式。

气敏传感器的信号经IC4A 放大,使IC4B
翻转,经光耦隔离向N3 和N1 输入的高电平,反相后N3 触发中断0,单片机查
到P3?1 为低电平后,向P1?0、P1?1 输出开窗指令,经隔离后,Q1～Q4 驱动电机M1 打开窗子;P?2 口由高转低,Q5 导通,J1 常开触点吸合,启动排风扇或空调等。

C2 可消除一定的干扰,以免误触发。

为简化电路,图中只画出了一路传感
器输入。

P3?4、P3?5、P3?7 分别接受来自热释电、湿敏、光敏探头的信号。

AT89C2051数字电子钟的设计一、设计任务与要求1．通过单片机技术使 LED 数码管输出显示时间。

2. 可通过按键设置闹钟功能，且停闹无须手工操作。

3. 提高计时精度，使计时误差最小。

4. 通过键盘 2 个键，从左到右依次标名为 SET,DOWN,UP,ENTER, 用来修改和设置系统时钟。

二、方案设计与论证其主要设计思想是：整个系统用单片机为中央控制器，由单片机执行采集时钟芯片的时间信号并通过显示模块来输出信号及相关的控制功能。

时钟芯片产生时钟信号，利用单片机的 I/O 口传给单片机；并通过 I/O 口实现 LCD 的显示。

系统设有 4 个按键可以对时间星期年月日进行调整，还可以设置闹钟。

本电路以一片AT89C2051 单片机为主体，其显示数据从P3.0-P3.7 口输出，P1 口输出对应的六位位选信号。

电子钟程序设计时使用了 T0 作为计时，T1 为调整时显示用。

只要对程序稍加更改，可以很容易的实现 8 路定时功能。

电子钟只用一个轻触式按键来完成所有的设置。

为了使闹钟音量足够大，采用了 PNP 型三极管 8550 来驱动蜂鸣器，驱动电阻用 1K 的，蜂鸣器为 5V 小型蜂鸣器。

若用 NPN 来驱动蜂鸣器音量要小一点。

LED 数码管位驱动用8850，电子钟采用自制的 3A 开关电源供电。

AT89C205 是一个低电压，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 2k bytes 的可反复擦写的只读 Flash 程序存储器和 128 bytes 的随机存取数据存储器（RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准 MCS-51 指令系统，片内置通用 8 位中央处理器和 Flash 存储单元，功能强大。

但它只有 20 个引脚，15 个双向输入/输出（I/O）端口，其中 P1 是一个完整的 8 位双向 I/O 口，两个外中断口，两个 16 位可编程定时计数器,两个全双向串行通信口，一个模拟比较放大器。

文章编号:10069798(2004)01007003动态显示电路在A T89C2051中的应用Ξ庞　英,曹海建(青岛大学机电工程学院,山东青岛266071)摘要:为了在人机对话设计中降低硬件成本,节约单片机的I/O 口资源,通过串行动态扫描,即位码和段码交替发送的方式设计了一种新颖的显示模块,经调试,效果良好。

这种显示方式简单实用,尤其适用于小型的廉价系统中。

关键词:单片机;L ED 数码管;74HC164中图分类号:TN873 文献标识码:A在小型的控制系统中,通常用L ED 数码管作为显示器件。

L ED 数码管的显示方式通常可分为2种:静态方式和动态方式。

静态显示方式的优点是亮度高、没有闪动、稳定,缺点是功耗大、占pcb 面积大、成本高。

因此,大多数设计人员采用动态显示方式。

目前,市场上有许多专用的动态显示接口芯片可供选择。

但是,这些芯片普遍价格较高,而无法在小系统中应用。

有些专用芯片(如MC14489)采用硬件译码方式[1],显示的信息量有限,有时难以满足各种要求,因而影响了它的应用。

笔者通过实践,设计出一种价格低廉、效果良好的动态显示电路。

通过软件译码的方式,它不仅能够显示十进制、十六进制的数,而且可以显示大部分英文字母。

通过合理的编辑软件,还可以实现半亮、闪动、移位等功能。

1　硬件说明及工作原理单片机A T89C2051,2片74HC164,8个L ED 数码管,8个220欧姆左右的限流电阻。

74HC164是8位串入并出移位寄存器。

它的每一个输出管脚具有+/-20mA 的驱动能力。

对于小型L ED 数码管,还要串联200～360Ω的限流电阻[2]。

本文提出的动态显示电路采用2片74HC164,可以驱动1～8只共阴极数码管,这里以8位显示为例。

其中一片作为段码驱动A ,另一片作为位码驱动B (如图1所示)。

2片74HC164图1　电路图采用级联方式连接,只占用单片机89C2051的2个I/O 端口。

音乐播放器的制作摘要作为单片机的重要硬件资源之一，利用定时器可以产生各种固定频率的方波信号，也可以产生包括“Do“、“Re“、“Me“--等音阶在内的各种频率声音。

在此设计中我们采用12MHz的晶振，产生的频率信号即音乐信号由P1.0口输出，信号经过放大后由喇叭发出声音。

乐曲中，每一音符对应着确定的频率，我们可以参照给出的各音符频率及其相应的时间常数来编写程序，根据表中所提供的常数，将其16进制代码送入芯片里，可以奏出音符。

音符的节拍我们可以用定时器T0来控制，送入不同的初值，就可以产生不同的定时时间。

便如某歌曲的节奏为每分钟94拍，即一拍为0.64秒。

其它节拍与时间的对应关系也可以从两者关系表中得到。

定时器T0工作在定时方式1，改变TH0及TL0，产生不同的音频频率。

要编写的乐谱按要求以音符字节数据表的形式存放在程序中，改变乐曲就是通过改变该数据表的内容来实现的。

主程序的任务是按顺序读取数据表中的字节，根据情况调用音级子程序和音长子程序，启动定时器T0进行工作。

关键词：音乐播放器、节拍、音频频率AbstractSCM as important resources of the hardware, using the timer could have a variety of fixed-frequency square-wave signal,and also could have included "Do", "Re" and "Me" -- such as scale, the frequency sound ,In this design, we used 12 MHz oscillator, the frequency signal that the music signal output from P3.7 mouth, After signal amplified by the loudspeaker to make their voices heard.Music, each note corresponds to determine the frequency, We can refer to the notes given to the frequency and time constant corresponding to the preparation process.According to the table provided by the constant, 16 to 229 of its code into the chip, and then the music can be played.We celebrate the rhythms T0 timer can be used to control and to different initial value, it can have different timing time.for exaple,some songs to the rhythm of each94-minute film, a film of 0.64 seconds. Other rhythms and the time relationship can also relations between the two tables.Timer T0 work in a regular manner, cytokines and TL0 change, the different audio frequencies. To prepare the scores required to note byte data table in the form of stored procedures, change is the music of the data by changing the content to achieve they.The main program is a sequential read data byte table, according to the sound level of the subroutine call and audio eldest son procedures, start timer T0 work.Keywords：music player, beats, audio frequency一、方案选择利用AT89C2051和芯片LM386构成的音乐播放器利用AT89C2051和芯片LM386构成的音乐播放器的电路图比较简单，而且LM386的放大和滤波效果好，因此选用此方案。