【正文】 所示： 12M60pFC1760pFC18Vcc21x12x23GND4RST5I/O6SCLK7Vcc18U6DS1302GND+5VGND 圖 38 時鐘接口電路 LCD顯示電路 本設(shè)計采用 LCD1602,其電路原理如圖 39， LCD1602液晶顯示，是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的 點陣 型液晶模塊。 圖 36 四分頻電路和脈沖電路 按鍵輸入電路 本設(shè)計采用 4 個按鍵組成鍵盤，均接 10K?的電阻來拉高電平，在按鍵按下時輸入低電平信號。 D 觸發(fā)器的特性方程是 DQn ??1 ，當把 D 和 Q 非連接起來，方程就變成了 nn ??1 ，具有翻轉(zhuǎn)功能 ,即每輸入一個脈沖，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)一次，每翻轉(zhuǎn)兩次，觸發(fā)器的輸出端可以得到一個完整的矩形波，而觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)兩次所用的前沿脈沖來自 CP 的兩個矩形波。 CLK 為時鐘輸入信號線。當 EOC 為高電平時，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正在進行 A/D 轉(zhuǎn)換。通道選擇表如下表 33 所示。 地址輸入和控制線： 4 條。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存 A/D 轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當 OE 端為高電平時，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。它是逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器，可以和單片機直接接口。 設(shè)輸入 IC3 的 2， 3 端電壓分別對應(yīng)為 Vi2， Vi3那么 6 3 2 1( / ) ( )O U T i iV K R R V V?? （ 31） 6 3 2 2 1 2( / ) [ /( ) ( ) ]O U T r e f W W r e f X XV K R R V R R R V R R R? ? ? ? （ 32） 其中 Rx為傳感器熱阻值， Vref為 基準源電壓， K 為調(diào)整系數(shù)。供熱 /制冷管道熱量計量，中央空調(diào)分機熱能計量和工業(yè)領(lǐng)域測溫和控制。鉑熱電阻的線性較好， Co100~0 之間變化時，最大非線性偏差小于 。 16 表 32 PT100 分度表（ Co250~0 ） 溫度 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ℃ 電阻值 (Ω) 0 100 9 8 7 6 5 4 3 2 1 10 9 8 7 6 5 4 3 2 20 9 8 7 6 5 3 2 1 9 30 7 6 5 3 2 1 114 8 7 5 40 4 3 1 8 7 6 4 3 1 50 8 7 5 4 2 1 9 7 6 60 4 3 1 9 8 6 4 3 1 9 70 8 6 4 2 1 9 7 5 3 2 80 8 6 4 2 8 7 5 3 90 1 9 7 5 3 1 9 7 5 3 100 1 8 6 4 2 8 6 4 1 110 9 7 5 3 8 6 4 1 9 120 7 4 2 7 5 3 8 6 130 3 1 8 6 3 1 8 6 3 1 140 8 6 3 1 8 6 3 8 5 150 3 7 5 2 9 6 4 1 8 160 5 3 7 4 1 9 6 3 170 7 4 1 9 6 3 167 7 4 1 180 8 5 2 9 6 3 7 3 第 3 章 硬件電路設(shè)計 17 Pt100 溫度傳感器為正溫度系數(shù)熱敏傳感器，主要技術(shù) 參數(shù)如下： 1. 測量范圍： CC oo 850~200? ； 2. 允許偏差值 Co? ： A 級 177。 鉑電阻溫度傳感器是利用其電阻和溫度成一定函數(shù)關(guān)系而制成的溫度傳感器，由于其測量準確度高、測量范圍大、復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性好等，被廣 泛用于中溫( CC oo 600~200? )范圍的溫度測量中。常用的金屬導(dǎo)體材料有鉑、銅、鐵和鎳。15%的范圍內(nèi)；可以用僅80μA的待機電流，實現(xiàn)外部斷電；具有自我保護電路（一個兩級降頻限流保護和一個在異常情況下斷電的過溫完全保護電路）。使用該單片機完全可以完成設(shè)計任務(wù)，其最小系統(tǒng)主要包括：復(fù)位電路、震蕩電路以及存儲器選擇模式（ EA 腳的高低電平選擇），電路如下圖 31所示： 引腳 第 2 功能 RXD（串行口輸入端 0） TXD（串行口輸出端） INT0（部中斷 0 請求輸入端，低電平有效） INT1（中斷 1 請求輸入端，低電平有效） T0（時器 /計數(shù)器 0 計數(shù)脈沖端） T1（時器 /計數(shù)器 1 數(shù)脈沖端） WR（部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號輸出端，低電平有效） RD（部數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號輸出端，低電平有效） 14 RST9XTAL218XTAL119GND20(A8)21(A9)22(A10)23(A11)24(A12)25(A13)26(A14)27(A15)28PSEN29ALE(PROG)30EA(VPP)31(AD7)32(AD6)33(AD5)34(AD4)35(AD3)36(AD2)37(AD1)38(AD0)39VCC40(T2)1(T2EX)2345(MOSI)6(MISO)7(SCK)8(RXD)10(TXD)11(INT0)12(INT1)13(T0)14(T1)15(WR)16(RO)17U2STC89C5210KR110uFC1+5VGND+5VRXDTXD30pFC330pFC2OSCIGNDALEGND 圖 31 單片機最小系統(tǒng)電路 系統(tǒng)電源電路的設(shè)計 本系統(tǒng)采用電源穩(wěn)壓芯片是 LM2596， 該開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器是降壓型電源管理單片集成電路，能夠輸出 3A的驅(qū)動電流， 輸出電壓是 +5v,輸入電壓是 +24v,同時具有很好的線性和負載 調(diào)節(jié)特性。它為雙功能口，可以作為一般的準雙向 I/O 接口，也可以將每 1 位用于第 2 功能，而且 P3 口的每一條引腳均可獨立定義為第 1 功能的輸入輸出或第 2 功能。 C. P2 口（ 21 腳～ 28 腳）： ～ 統(tǒng)稱為 P2 口，一般可作為準雙向 I/O 接口。 對于片內(nèi)含有 EPROM 的單片機，當 EPROM 編程時，從 P0 口輸入指令字節(jié)，而當檢驗程序時，則輸出指令字節(jié)。 （ 4）輸入 /輸出（ I/O）引腳 P0 口、 P1 口、 P2 口及 P3 口 A. P0 口（ 39 腳～ 22 腳）： ～ 統(tǒng)稱為 P0 口。當EA 端保持高電平時，單片機訪問片內(nèi)程序存儲器 4KB（ MS—52 子系列為 8KB）。 B． ALE/ P （ 30 腳）：當訪問外部存儲器時， ALE（允許地址鎖存信號）以每機器周期兩次的信號輸出，用于鎖存出現(xiàn)在 P0 口的低 C． PSEN(29 腳 ):片外程序存儲器讀選通輸出端 ,低電平有效。 （ 3）控制信號或與其它電源復(fù)用引腳 控制信號或與其它電源復(fù)用引腳有 RST/VPD、 ALE/P、 PSEN 和 EA/VPP 等 4種形式。 XTAL2（ 18 腳）：接外部晶體的另一端。 下面按引腳功能分為 4 個部分敘述個引腳的功能。在加結(jié)束時完成指令操作。若采用 12MHz的晶體振蕩器，則每個機器周期為 1us，每個狀態(tài)周期為 us61 ；在一數(shù)情況下，算術(shù)和邏輯操作發(fā)生在 N 期間，而內(nèi)部寄存器到寄存器的傳 輸發(fā)生在 P2 期間。最高允許振蕩頻率是 12MHZ?？傊?C51語言是廣大單片機開發(fā)人員的強有力的工具，所以本設(shè)計選擇 C語言和匯編語言同時使用。同時還應(yīng)該認識到，匯編語言是一個非常低級的語言，它僅僅高于直接手工編寫二進制的機器指令碼，因此不可避免地存在一些缺點： A. 編寫的代碼非常難懂，不好維護； B. 很容易產(chǎn)生 Bug，難于調(diào)試； C. 只能針對特定的體系結(jié)構(gòu)和處理器進行優(yōu)化； D. 開發(fā)效率很低，時 間長且單調(diào)； E. 兼容性不好，與硬件關(guān)系非常緊密。 由 C51 產(chǎn)生的目標代碼短、運行速度高、所需存儲空間小。 方案二： 使用偉福軟件必須使用偉福的硬件才 能仿真，硬件自己也不能搭起來，硬件的支持很少，軟件編程起來也比較繁瑣。 方案一： Keil 是德國知名軟件公司 Keil（現(xiàn)已并入 Arm 公司）開發(fā)的基于8051 內(nèi)核的微控制器軟件開發(fā)平臺，是目前開發(fā) 8051 內(nèi)核單片機的主流工具，這從近年來各仿真機廠商紛紛宣布全面支持 Keil 即可看出。 Altium Designer 充分利用可得到的板卡空間和現(xiàn)代封裝技術(shù)，以更有效的設(shè)計流程和更低的制造成本縮短上市時間。工程師可以專注于其目前的編輯任務(wù)，也可以完全進入目標區(qū)域內(nèi)的任何其他對象，這增加了在密集、多層設(shè)計環(huán)境中的編輯速度。 Altium Designer 的布局布線采用完全規(guī)則驅(qū)動模式，并且在 PCB 布線中采用了無網(wǎng)格的 SitusTM 拓撲邏輯自動布線功能；同時，將完整的 CAM 輸出功能的編輯結(jié)合在一起。 Altium Designer 是業(yè)界首例將設(shè)計流程、集成化 PCB 設(shè)計、可編程器件（如 FPGA）設(shè)計和基于處理器設(shè)計的嵌入式軟件開發(fā)功能整合在一起的產(chǎn)品，一種同時進行 PCB 和 FPGA 設(shè)計以及嵌入式設(shè)計的解決方案，具有將設(shè)計方案從概念轉(zhuǎn)變?yōu)樽罱K成品所需的全部功能。早期的 Protel 主要作為印制板自動布線工具使用，運行在 DOS 環(huán)境，對硬件的要求很低，在無硬盤 286 機的 1M內(nèi)存下就能運行，但它的功能也較少，只有電原理圖繪制與印制板設(shè)計功能，其印制板自動布線的布通率也低，而現(xiàn)今的 Protel 已發(fā)展到 Protel 99（網(wǎng)絡(luò)上可下載到它的測試板），是個龐大的 EDA 軟件，完全安裝有 200 多 M，它工作在WINDOWS95 環(huán)境下，是個完整的板級全方位電子設(shè)計系統(tǒng)，它包含了電原理圖繪制、模擬電路與數(shù) 字電路混合信號仿真、多層印制電路板設(shè)計（包含印制電路板自動布線）、可編程邏輯器件設(shè)計、圖表生成、電子表格生成、支持宏操作等功能，并具有 Client/Server （客戶 /服務(wù)器）體系結(jié)構(gòu)，同時還兼容一些其它設(shè)計軟件的文件格式，如 ORCAD， PSPICE， EXCEL等，其多層印制線路板的自動布線可實現(xiàn)高密度 PCB 的 100％布通率。因此，各按鍵彼此將相互影響，所以必須將行、列線信號配合起來并作適合的處理，才能確定閉合鍵的位置。 7 方案二：矩陣式鍵盤由行線和列線組成，按鍵位于行、列的交叉點上，分別連接到按鍵開關(guān)的兩端。 方案一： 獨立式鍵盤中，各按鍵相互獨立，每個按鍵各接一根輸入線，每根輸入線上的按鍵工作狀態(tài)不會影響其它輸入線上的工作狀態(tài) 。 1602LCD 是指顯示的內(nèi)容為 216? ，即可以顯示兩行，每行 16個字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。當需要點亮共陰極數(shù)碼管的一段時，公共段需接低電平，該段的段選線接高電平，該段被 點亮。對于共陰極數(shù)碼管，則正好相反，內(nèi)部發(fā)光二極管的陰極接在一起，陽極成為段選線。℃ ，完全能滿足要求。 根據(jù) MC14433 和 ADC0809 的特性可以看出， ADC0809 的轉(zhuǎn)換速度快，且只需單一的 +5V電源，使用起來比 MC14433 方便的多。由于 ADC0809 具有輸出三態(tài)鎖存器，故其 8 位數(shù)據(jù)輸出引腳可直接與數(shù)據(jù)總線相連。因此， AD