基于P89C51鍵盤顯示控制面板的設計(08-100)

　　引言

　　隨著人機系統的不斷發展，對作為人機界面的控制面板設計的要求越來越高?？刂泼姘逍枰浘媚陀?、手感良好的鍵盤，需要指示按鍵操作及系統工作狀態的指示燈和顯示器，同時要具有對錯誤操作或系統出現故障時能發出聲光告警指示的功能。NXP半導體公司推出的P89C51Rx2xx系列微處理器是80C51微處理器的派生器件。具有可達1K字節的片上RAM及64K字節的片上FLASH。能夠最大限度地簡化電路設計，是一款功能強大的微處理器。具有商用級、工業級兩個級別的產品，能夠較好的滿足控制面板設計需求。

　　P89C51性能特點

　　P89C51Rx2xx系列處理器是80C51微控制器的派生器件，是采用先進CMOS 工藝制造的8位微控制器，指令系統與80C51 完全相同。具有片內8～64K并行可編程的非易失性FLASH程序存儲器，并可實現對器件串行在系統編程(ISP)和在應用中編程(IAP)。

　　該系列處理器可工作在6時鐘或12時鐘模式，可通過時鐘控制寄存器CKCON 中的X2位來選擇。該處理器有4組8位I/O口、3個16位定時/計數器、多中斷源、1個增強型UART、片內振蕩器及時序電路。這些特性使得P89C51Rx2xx 成為功能更強大的微控制器，更好地支持應用于脈寬調制、高速I/O、工業控制等場合。P89C51Rx2xx系列處理器有以下特點：

　　* 80C51中央處理單元;

　　* 具有ISP和IAP功能的片內FLASH程序存儲器;

　　* 片內Boot ROM包含底層FLASH編程子程序，以實現通過UART下載 程序，可實現最終用戶應用中編程(IAP);

　　* 可選擇6時鐘/12時鐘工作模式，采用6時鐘周期時工作頻率可高達20MHz (相當于40MHz)，采用12時鐘周期時工作頻率可達33MHz;

　　* 外部RAM可擴展到64K字節;

　　* 兩個UART口，其中一個為全雙工增強型UART。

　　控制面板電路設計

　　控制面板電路主要由微處理器、鍵盤掃描電路、顯示器、鍵盤背景燈驅動電路、蜂鳴器驅動電路、電源變換電路、狀態指示燈及RS-232串口電平變換等組成，所有元器件都選用工業級產品，以滿足工業環境條件要求?？刂泼姘逋ㄟ^電源電纜和串口電纜與主機相連?？刂泼姘逶砜驁D如圖1所示。

　　圖1 控制面板原理框圖

　　微處理器為P89C51RD2FA，片內1K字節的RAM及64K字節的FLASH。片內的RAM及FLASH能夠滿足系統程序要求，因此不再擴展外部RAM和外部FLASH。