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第 2 章 硬件设计
2.1 单片机最小系统
单片机最小系统以 AT89C51 单片机为核心,由单片机、时钟电路、复位电路等
组成如图 2-1 所示。主要负责各个模块的初始化工作;读取并处理时间;处理按键响
应;控制液晶实时显示等。
图 2-1 单片机最小系统
主控制器 AT89C51 单片机与 MCS51 系列单片机产品兼容,内部自带有 4KB 的
Flash 存储器及 256KB RAM 单元,不需另外扩展 EEPROM 及静态 RAM,可以在
线下载程序,易于日后的升级。
图中,P2.0、P2.1、P2.2 及 P1 口为单片机与液晶显示器连接的控制和通信的数
据端口;P2.6 和 P2.7 为单片机与时钟芯片 DS1307 通信的端口;P2.3 为闹钟的控制
端口;P0.0、P0.1、P0.2、P0.3 为按键模块的接口。
时钟电路是由 XTAL1 和 XTAL2 之间跨接的晶体振荡器和微调电容构成。时钟
电路中晶体振荡器的频率高则系统的时钟频率就高,所以该系统采用 12M 晶振;
复位电路有两种形式:手动按键复位和上电复位,在本系统中采用的是手动按键
XTAL2
18
XTAL1
19
ALE
30
EA
31
PSEN
29
RST
9
P0.0/AD0
39
P0.1/AD1
38
P0.2/AD2
37
P0.3/AD3
36
P0.4/AD4
35
P0.5/AD5
34
P0.6/AD6
33
P0.7/AD7
32
P1.0
1
P1.1
2
P1.2
3
P1.3
4
P1.4
5
P1.5
6
P1.6
7
P1.7
8
P3.0/RXD
10
P3.1/TXD
11
P3.2/INT0
12
P3.3/INT1
13
P3.4/T0
14
P3.7/RD
17
P3.6/WR
16
P3.5/T1
15
P2.7/A15
28
P2.0/A8
21
P2.1/A9
22
P2.2/A10
23
P2.3/A11
24
P2.4/A12
25
P2.5/A13
26
P2.6/A14
27
U1
AT89C51
C1
C2
X1
R2
C3
+5V
R1
SW?
SW-SPST
LCD_D0
XTAL2
18
XTAL1
19
ALE
30
EA
31
PSEN
29
RST
9
P0.0/AD0
39
P0.1/AD1
38
P0.2/AD2
37
P0.3/AD3
36
P0.4/AD4
35
P0.5/AD5
34
P0.6/AD6
33
P0.7/AD7
32
P1.0
1
P1.1
2
P1.2
3
P1.3
4
P1.4
5
P1.5
6
P1.6
7
P1.7
8
P3.0/RXD
10
P3.1/TXD
11
P3.2/INT0
12
P3.3/INT1
13
P3.4/T0
14
P3.7/RD
17
P3.6/WR
16
P3.5/T1
15
P2.7/A15
28
P2.0/A8
21
P2.1/A9
22
P2.2/A10
23
P2.3/A11
24
P2.4/A12
25
P2.5/A13
26
P2.6/A14
27
U1
AT89C51
C1
C2
X1
R2
C3
+5V
R1
SW?
SW-SPST
LCD_D0
LCD_D1
LCD_D2
LCD_D3
LCD_D4
LCD_D5
LCD_D6
LCD_D7
KEY1
KEY2
KEY3
KEY4
LCD_RS
LCD_RW
LCD_E
闹钟模块
DS1307_SCL
DS1307_SDA