【正文】 可通過結合正確的控制信號,并保證 ALE 管腳在 10ms 低電平下完成。數(shù)組芯片刷操作時，代碼陣列寫“1”,且任意非空存儲字節(jié)被重復編程之前，此操作必須執(zhí)行。此外,STC89C52 配備穩(wěn)態(tài)邏輯,可以低至零頻率條件下的靜態(tài)邏輯,軟件支持兩種可選的斷電模式。在空閑模式下,CPU 停止工作。但 RAM,定時器,計數(shù)器,一個串行端口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下,保存 RAM 內(nèi)容并凍結振蕩器,禁止使用的其他芯片功能,直到一個硬件復位。 AT24C02 AT24C02 是一個 2K 位串行 CMOS E2PROM， 內(nèi)部含有 256 個 8 位字節(jié)，CATALYST 公司的先進 CMOS 技術實質上減少了器件的功耗。AT24C02 有一個 16 字節(jié)頁寫緩沖器。該器件通過 IIC 總線接口進行操作，有一個專門的寫保護功能。其引腳圖如下圖 。 圖 MAX7221 芯片引腳圖AT24C02 支持 I2C，總線數(shù)據(jù)傳送協(xié)議 I2C，總線協(xié)議規(guī)定任何將數(shù)據(jù)傳送到總線的器件作為發(fā)送器。任何從總線接收數(shù)據(jù)的器件為接收器。數(shù)據(jù)傳送是由產(chǎn)生串行時鐘和所有起始停止信號的主器件控制的。主器件和從器件都可以作為發(fā)送器或接收器，但由主器件控制傳送數(shù)據(jù)（發(fā)送或接收）的模式，由于 A0、A1 和 A2 可以組成 000~111 八種情況，即通過器件地址輸入端 A0、A1 和 A2 可以實現(xiàn)將最多 8 個 AT24C02 器件連接到總線上，通過進行不同的配置進行選擇器件。其引腳功能如表 。表 MAX7221 引腳分布圖A0、AA2 器件地址選擇SDA 串行數(shù)據(jù)、地址SCL 串行時鐘WP 寫保護VCC +~ 工作電壓VSS 地11 電源電路 電源則選用三節(jié)干電池串聯(lián)供電。 復位電路 單片機復位時 RESET 需要保持高電平狀態(tài)為 96 個晶振周期的 (八個機器周期)。復位之后堆棧指針 SP 需要指向 07H，P0─P3 口高電平，其他功能寄存器以及程序計數(shù)器PC 置零。一旦 RESET 處于高電平， STC89C52 則循環(huán)復位。當 RESET 從高電平變成低電平后，單片機開始執(zhí)行程序的程序存儲器地址為 0。需要注意的是單片機復位時不會改變內(nèi)部 RAM 的狀態(tài)，亦包含工作寄存器 。常見復位電路包括上電復位電路和上電按鈕復位電路，在本設計中均采用上電按鈕復位電路，如圖 所示。圖 復位電路 晶振電路 晶振電路一般指的是單片機的時鐘電路。一般情況下由內(nèi)部時鐘電路和外部時鐘電路構成該電路。前者通常更常用。單片機芯片內(nèi)部有一個振蕩器，由反相放大器構成。XTAL XTAL2 分別為反相放大器的輸入端和輸出端，將外部石英晶體和XTALXTAL2 以及兩個電容相互連接則可形成一個石英晶體振蕩器，如圖 所示。時鐘發(fā)生器可以將晶體振蕩器的頻率 2 分頻，其本身是一個 2 分頻電路，然后供給片內(nèi)的其它電路。通常電容 C1 和 C2 的作用是穩(wěn)定振蕩頻率并快速起振。其電路如圖 所示。 12圖 晶振電路 發(fā)射和接收電路 發(fā)射裝置 紅外發(fā)光二級管是最常用的發(fā)射器，電視機、空調(diào)、影碟機等各種紅外遙控系統(tǒng)中紅外發(fā)光二極管是必不可少的器件，它能夠用紅外發(fā)光二極管發(fā)射紅外線使脈沖編碼遙控指令來控制受控裝置，受控裝置中一般都應用有紅外光—電轉換元件，這個元件可以使光信號轉換成相應的電信號。 一般選用的紅外發(fā)光二極管例如 SE303PH303，外形相似于發(fā)光二極管 LED，發(fā)出紅外光，近紅外線約 5。管壓降約 ，工作電流一般小于 20mA。為了適應不同的工作電壓，回路中常串有限流電阻。發(fā)射紅外線去控制相應的受控裝置時，其控制的距離與發(fā)射功率成正比。為了增加紅外線的控制距離，紅外發(fā)光二極管工作于脈沖狀態(tài)，因為脈動光(調(diào)制光)的有效傳送距離與脈沖的峰值電流成正比,只需盡量提高峰值電流,就能增加紅外光的發(fā)射距離 6。提高峰值電流的方法,是減小脈沖占空比,即壓縮脈沖的寬度。減小脈沖占空比還可使小功率紅外發(fā)光二極管的發(fā)射距離大大增加。要使紅外發(fā)光二極管產(chǎn)生調(diào)制光只需在驅動管上加上一定頻率的脈沖電壓。紅外發(fā)射電路如圖 所示。圖 紅外發(fā)射電路13 接收裝置 常用的紅外接收裝置有如紅外接收二極管,光電三極管等。實用中已有紅外發(fā)射和接收配對的二級管。在本設計中采用紅外一體化接收頭 HS0038。它有如下優(yōu)點:一體化的紅外接收裝置將遙控信號的接收、放大、檢波、整形集于一身 并且輸出可以讓單片機識別的 TTL 信號,這樣大大簡化了接收電路的復雜程度和電路的設計工作,方便使用。接收頭連接圖及紅外接收電路圖如圖 和圖 所示。 HS0038 黑色環(huán)氧樹脂封裝,不受日光、熒光燈等光源干擾,內(nèi)附磁屏蔽功耗低靈敏度高。在用小功率發(fā)射管發(fā)射信號情況下,其接收距離可達 35 m。它能與 TTL、COMS 電路兼容。HS0038 為直立側面收光型。它接收紅外信號頻率 38KHZ,周期約 26μs,同時能對信號進行放大、檢波、整形,得到 TTL 電平的編碼信號。三個管腳(3)分別是地、+5 V 電源、解調(diào)信號輸出端，其具體參數(shù)如表 所示 7。 圖 紅外接收圖 圖 紅外接收頭表 HS3008 參數(shù)表 極限參數(shù)：電源電壓 VCC (v) 工作溫度 TOPR (℃) .25 — +85功 耗 PD(mw) 35 儲存溫度 TSTG (℃) .40 —+12514 光電參數(shù)： (T=25℃ V CC=5V f0=38KHZ) 參 數(shù) 符號 測試條件 Min Type Max 單 位 工作電壓 Vcc V 接收距離 L L5IR5 IF =300mA（測試信號） 10 17 M 載波頻率 f0 38k HZ 接收角度 θ1/2 距離衰減 1/2 +/.45 Deg BMP 寬度 fBW .3Db Bandwidth 2 5 kHz 靜態(tài)電流 ICC 無信號輸入時 .... mA 低電平輸出 VOL Vin=0V Vcc=5V V高電平輸出 VOH Vcc=5V Vcc V TPWL Vin= ※ 500 600 700 μS輸出脈沖 寬 度 TPWH Vin= ※ 500 600 700 μS 4*4 鍵盤 在單片機運用系統(tǒng)中,經(jīng)常使用簡單的鍵盤和 BCD 撥碼盤作為系統(tǒng)的輸入。鍵盤由一組常開的按鍵組成,可以通過鍵盤輸入數(shù)據(jù)或命令。每個按鍵都被賦予一個代碼,稱為鍵碼。鍵碼分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤。編碼鍵盤是通過一個編碼電路識別閉合鍵的鍵碼,而非編碼鍵盤是通過軟件來識別鍵盤的。由于機械觸點一般都會有彈性作用,在斷開與閉合的瞬間觸點的電接觸狀態(tài)不穩(wěn)定,會形成電壓信號的抖動現(xiàn)象,此現(xiàn)象持續(xù)時間通常為，一般會采取去抖動措施。矩陣鍵盤按鍵較多時會站用較多的 I/O 口,如圖 所示。15 圖 矩陣鍵盤圖矩陣鍵盤及其接口： 行列式鍵盤又叫矩陣鍵盤，是將 I/O 線的一部分作為行線，另一部分作為列線，按鍵設置在行線和列線的交叉點上，它是通過檢測鍵盤有無閉合以及查找閉合鍵的鍵號，一般采用掃描法。在這里設計的 44 的矩陣鍵盤。 (1) 先向所有的行線輸出 0，列線輸出 1，然后檢測各列線的按鍵狀態(tài)，由相應的列線讀入累加器 A 中。有鍵按下時，對應的列線輸入 0，無鍵按下時所有的列線輸入為 1。 (2) 若有鍵閉合，依次從行線上逐列輸出 0，然后依次檢測各列線的狀態(tài)。若為 1，說明閉合鍵不在該列，若有的為 0，則說明閉合鍵在該列與行線的交點上。由于每個按鍵所有的行號與列號不相同 所以每個按鍵按行號加列號的值賦予了一個鍵號。 數(shù)碼管顯示及驅動電路 單片機運用系統(tǒng)中，使用的顯示器主要有 LED 發(fā)光二級管顯示器和 LCD 液晶顯示器。無論哪種顯示器都配置靈活，成本低廉，且方便與單片機接口。LED 顯示器是由發(fā)光二級管顯示字段的顯示器件組成，分為共陰極與共陽極兩種。如圖 所示，其中 7 只發(fā)光二級管( 段)構成字符“8”另外還有一只小數(shù)點發(fā)光二級管 dp。當某個發(fā)光二級管的陽極為高電平時，發(fā)光二級管點亮。當人為控制某幾段發(fā)光二級管點亮就能顯示某個數(shù)碼或字符。LED 顯示器有靜態(tài)顯示與動態(tài)顯示兩種方式。LED 顯示器的字碼段(7 段碼)。 16圖 LED 顯示器 MAX7221 與單片機連接采用三線串行接口,應用電路如圖 所示。對于 MAX7221,串行數(shù)據(jù)是以 16 位數(shù)據(jù)包的形式從 Din 腳串行輸入,在 CLK 的每一個上升沿一位一位地送入芯片內(nèi)部 16 位移位寄存器 ,而不管 Dout 腳的狀態(tài)如何。 Load 腳必須在第 16 個CLK 上升沿出現(xiàn)的同時或之后,但在下一個 CLK 上升沿之前變?yōu)楦唠娖?否則移入的數(shù)據(jù)將丟失 8。操作者只需編程發(fā)送16 位數(shù)據(jù)包,就能簡單地操作LED 的位選以及段選,設置和改變MAX7221 的工作模式。 16位數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)格式 其中:D7～D0是8 位數(shù)據(jù)位,D7 最高位。D0 為最底位。D11～D8是4 位地址位。D15～D12是無關位,通常全取1。 MAX7221 通過D11～D84 位地址位譯碼,可尋址 14 個內(nèi)部寄存器,分別是8 個LED 顯示位寄存器,5 個控制寄存器和1 個空操作寄存器。LED 顯示寄存器由內(nèi)部8 8 靜態(tài)RAM構成,操作者可直接對位寄存器進行個別尋址, 以刷新和保持數(shù)據(jù), 只要V ＋超過2V(一般為＋5V) ?？刂萍拇嫫靼? 譯碼模式, 顯示亮度調(diào)節(jié) , 掃描限制(選擇掃描位數(shù)),關斷和顯示測試寄存器。MAX7221的驅動程序首先必須對5 個控制寄存器初始設置即初始化, 各控制寄存器設置含義如下:譯碼模式選擇寄存器(地址＝F9H)。MAX7221 有兩種譯碼方式 :B 譯碼方式和不譯碼方式。當選擇不譯碼時,8 個數(shù)據(jù)為分別一一對應 7 個段和小數(shù)點位。B 譯碼方式是BCD 譯碼,直接送數(shù)據(jù)就可以顯示。實際應用中可以按位設置選擇B 譯碼或是不譯碼方式 9。掃描限制寄存器: 地址＝FBH。用于設置顯示的LED 個數(shù)(1～8),比如當設置為0xX4 時,LED 0~5 顯示。亮度調(diào)節(jié)寄存器: 地址＝FAH。共有16 級選擇,用于LED 顯示亮度的強弱設置。關斷模式寄存器:地址＝FCH。 有兩種模式選擇:一種是關斷狀態(tài)模式(D0 ＝0)。一種是正常操作狀態(tài)(D0 ＝1),通常選擇正常操作狀態(tài)。顯示測試寄存器:地址＝FFH。有兩種選擇用于設置LED 是測試狀態(tài)還是正常操作狀態(tài) :當在測試狀態(tài)時(D0 ＝1)各位全應亮,一般選擇正常操作狀態(tài)（D0 ＝0） 10。掃描界限存儲器：掃描界限存儲器用于設置顯示的LED個數(shù)（1~8），比如當設置為 0xX3時，則LED0~4 顯示。它們將以800HZ 的掃描速度進行多路掃描顯示。如果數(shù)據(jù)少的話，掃描速度為8*fosc/N，N 是指需要掃描數(shù)字的個數(shù)。掃描數(shù)據(jù)的個數(shù)影響顯示亮度，所以不能將掃描寄存器設置為空掃描。D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0* * * * 地址 USB 數(shù)據(jù) LSB17 發(fā)光二級管 LED LED 簡介 發(fā)光二極管簡稱 LED,它是由磷 (P)、鎵(Ga)和砷(AS) 的化合物制成，其核心為 PN 結。當電子與空穴復合時可以輻射出可見光，因此能夠用來制作發(fā)光二極管，作為指示燈用在電路及儀器中，或者組成數(shù)字、文字顯示。作為半導體二極管的一種，它能夠將電能轉化成光能，當紅外二極管在正向導通時就會發(fā)出紅外光。常簡寫為 LED。與普通二極管相同，發(fā)光二極管是由一個 PN 結組成，也具備單向導電性。 LED 特性 (1) 發(fā)光二極管的反向擊穿電壓約 5 伏。主要特性是正向導通、反向截止、擊穿特性。它的正向伏安特性曲線很陡，使用時必須串聯(lián)限流電阻以控制通過管子的電流，以防止擊穿。 (2) 發(fā)光二極管 (LED)的主要參數(shù) a. 最大正向電流 Ifm: 允許加的最大正向直流電流 超過此值 LED 損壞。 b. 正向工作電流 IF: 指 LED 正常發(fā)光時的正向電流值。 c. 正向工作電壓 VF: 在給定的正向電流下測得的工作電壓。 d. 最大反向電壓 VRm: 允許加的最大反向電壓超過此值 LED 可能被擊損。 e. 伏安特性 : LED 的電壓與電流的關系可用圖 表示。18 圖 LED 伏安特性圖 電磁繼電器 在開鎖部分采用電磁繼電器。通過單片機來控制其線圈的通斷電，來達到操控控制系統(tǒng)（又成輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路）的目的，通常應用于自動控制電路中，事實上即是以較小電流來控制較大電流的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉換電路等作用。一般用符號“J”表示。 電磁繼電器的工作原理和特性 電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓,線圈中就會流過一定的電流,從而產(chǎn)