【正文】 4LS138 還可作 數(shù)據(jù)分配器 。 74ALS245 簡(jiǎn)介 74LS245 是在單片機(jī)中 用來(lái)驅(qū)動(dòng) led 或者其他的設(shè)備 的常用芯片 ，它是 8路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器，可雙向傳輸數(shù)據(jù)。 8051 的 /RD 和 /PSEN 相與后接 DIR，使得 RD 和 PSEN 有效時(shí)， 74LS245 輸入（ ←D1 ），其它時(shí)間處于輸出（ →D1 ）。在輸入端輸入電壓 CC V ，經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后加在霍耳電勢(shì)發(fā)生器的兩端，根據(jù)霍耳效應(yīng)原理，當(dāng)霍耳片處在磁場(chǎng)中時(shí)，在垂直于磁場(chǎng)的方向通以電流，則與這二者相垂直的方向上將會(huì)產(chǎn)生霍耳電勢(shì)差小磁鐵 22 H V 輸出，該 H V 信號(hào)經(jīng)放大器放大后送至施密特觸發(fā)器整形，使其成為方波輸送到 OC 門輸出。 其集成霍耳開關(guān)外形及接線如圖 312所示。 按鍵單元的硬 件圖如下圖所示： 圖 314 按鍵單元硬件圖 ? 上拉電阻的作用： 將不確定的信號(hào)固定在 高電平 。單片機(jī)工作后只要在它的 RESET 引線上加載 10ms 以上的高電平，單片機(jī)就能有效的復(fù)位。這樣就構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。在這最后的大 26 學(xué)生活中， 我們迎來(lái)了大學(xué)最后一個(gè) 重要 的課程 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)，它是衡量每個(gè)大學(xué)生知識(shí)掌握程度的關(guān)鍵，而且是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，更是對(duì)自己能力的一種提高 ，所以我們必須高度重視。俗話說(shuō)的好“ 好的開端就相當(dāng)于成功了一半 ” ，因此資料是否全面、可靠，關(guān)系到整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)程。 軟件設(shè)計(jì)方面，大部分程序是靠自己的努力編寫而成的， LED 的動(dòng)態(tài)顯示程序參考了書上的例題。 從中可以自我測(cè)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)到自己哪方面有欠缺、不足，以便于在日后的學(xué)習(xí)中得以改進(jìn)、提高 。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我為能用上四年所學(xué)而欣慰，同時(shí)我深深的感覺到了基礎(chǔ)知識(shí)的重要性。雖然這個(gè)項(xiàng)目還不是很完善，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。由于在設(shè)計(jì)期間要進(jìn)行研究生復(fù)試，林老師耐心的給我鼓勵(lì)，讓我有精力和時(shí)間準(zhǔn)備復(fù)試才不至于手忙腳亂，使我做到復(fù)試和畢業(yè)設(shè)計(jì)兩不 28 誤！ 林老師知識(shí)淵博、經(jīng)驗(yàn)豐富而且非常的平易近人，對(duì)待學(xué)生更是知無(wú)不言言無(wú)不盡。 此外，我還要感謝在一起設(shè)計(jì)討論的同學(xué)，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)又一個(gè)的困難和疑惑，直至本設(shè)計(jì)的順利完成， 感謝你們給予我的幫助。從小到一個(gè)芯片的功能介紹，大至程序 模塊的設(shè)計(jì)，無(wú)一不細(xì)致入微。 “萬(wàn)丈高樓從地起”，切實(shí)做到理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)以致用。這種急功近利的思想使自己對(duì)一些專業(yè)課的學(xué)習(xí)有所放松，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我深深的體會(huì)到了“書到用時(shí)方恨 少”的含義。不足之處在于沒有實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元，因此還需要繼續(xù)努力與完善。 在設(shè)計(jì)的過程中， 最大的感受就是知識(shí)掌握的不牢靠，有很多簡(jiǎn)單的錯(cuò)誤都發(fā)現(xiàn)不了，而且還有眼高手低的毛病。 很多時(shí)候，得到的資料只是一些零碎的片段，還需要通過自己的努力，將其整 合在一起。 經(jīng)過幾個(gè)月的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了 ， 但是現(xiàn)在回想起來(lái)做畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，頗有心得，其中有苦也有甜，不過樂趣 盡在其中！ 整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程可以大致的總結(jié)如下： 接到任務(wù)書以后進(jìn)行選題，選擇方案，了解課題思路。 24 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29R S T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I N T 012P 3 .3 /I N T 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C 5 1C23 0 p FC33 0 p FX1C R Y S T A L 圖 316 晶振電路 第四章 軟件設(shè)計(jì) 單片機(jī)的資源利用 在設(shè)計(jì)的過程中，用到的單片機(jī)的資源主要有： ? :與數(shù)碼管相 連接，作為段選口，輸出字形碼，完成字形的選擇與控制； ? ：按鍵接口，完成不同功能的轉(zhuǎn)換； ：外接脈沖，模擬行駛里程； ? ：與 74LS138 譯碼器相連接，完成數(shù)位選擇，控制各數(shù)碼管輪流點(diǎn)亮。 常用的復(fù)位電路如圖 315所示： 圖 315 復(fù)位電路 晶振電路 單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益、反相放大器，其輸入端為芯片引腳 XTAL1，其輸出端為引腳 XTAL2。 ? 反相器的作用：輸入高電平，輸出低電平，增大單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)能力。 按鍵單元 在硬件部分添加按鈕的目的是：通過按鈕的閉合，來(lái)實(shí)現(xiàn)不同功能的要求。當(dāng)施加的磁場(chǎng)達(dá)到釋放點(diǎn) (即 rPB )時(shí)，觸發(fā)器輸出低電壓，三極管截止，使 OC 門輸出高電這種狀態(tài)為“關(guān)”。 因?yàn)?A44E 屬于開關(guān)型的霍爾器件，它的工作電壓范圍比較寬（ ～ 18V），其輸出的信號(hào)符合 TTL 電平標(biāo)準(zhǔn)，可以直接接到單片機(jī)的 IO 端口上，而且其最高檢測(cè)頻率可達(dá)到 1MHZ，所以在出租車 行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，集成開關(guān)型霍爾傳感器原理如圖 311 所示。 由于 P2口始終輸出地址的高 8位，接口時(shí) 74LS245 的三態(tài)控制端 1G和 2G接地，P2 口與 驅(qū)動(dòng)器 輸入線對(duì)應(yīng)相連。 引腳功能： 20 ? ：地址輸入端 ? STA（ E1）：選通端 ? /STB（ /E2）、 /STC（ /E3） ：選通端（低電平有效） ? /Y0~/Y7：輸出端（低電平有效） 驅(qū)動(dòng)電路 硬件圖 圖 39 驅(qū)動(dòng)部分硬件圖 通過學(xué)習(xí)了解，我們可以知道， AT89C51 單片機(jī)的 P0 口的輸出電流大約為10mA,P1 口由于內(nèi)部具有上拉電阻，輸出電流大約為 30mA。 比如 ： A2A1A0=110 時(shí)，則 Y6輸出端輸出低 電平信號(hào) 。 19 在本次設(shè)計(jì)的過程中，考慮到設(shè)計(jì)者在學(xué)習(xí)的過程中都 74LS138 譯碼器掌握的比較熟練，選擇它作為譯碼電路的譯碼器。由此可見，共陽(yáng)極接法的段選碼與共陰極接法的段選碼是邏輯“非”關(guān)系。 下面以共陰極接法說(shuō)明顯示字符和數(shù)字量與段編碼關(guān)系。 圖 35 8 段 LED 數(shù)碼管引腳圖 如：顯示一個(gè) “ 3” 字，那么應(yīng)當(dāng)是 a 亮 b亮 g亮 e不 亮 d亮 f不亮 c亮 dp 不亮。超大型積體電路還具有熱保護(hù)功能，當(dāng)任何一片的溫度超過一定值時(shí)可自動(dòng)關(guān)斷，并且可在控制室內(nèi)看到故障顯示。 驅(qū)動(dòng)電流： ? 顯示效果： 由于 LED 屬于電流敏感元件，其正向壓降的分散性很大，并且還與溫度有關(guān)，為了保證數(shù)碼管具有良好的亮度均勻度，就需要使其具有恒定的工作電流，且不能受溫度及其它因素的影響。 這兩種顯示方式各有利弊；靜態(tài)顯示雖然數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用很少的 CPU 時(shí)間，但每個(gè)顯示單元都需要單獨(dú)的顯示驅(qū)動(dòng)電路，使用的硬件較多； 動(dòng)態(tài)顯示雖然有閃爍感，占用的 CPU 時(shí)間多，但使用的硬件少，能節(jié)省線路板空間。 ? 動(dòng)態(tài)方式 在多位 LED 顯示時(shí)，為了簡(jiǎn)化電路，降低成本，將所有位的段選碼并聯(lián)在一起。該電路每一位可獨(dú)立顯示，只要在該位的段選線上保持段選碼電平，該位就能保持相應(yīng)的顯示字符。 圖 33 共陰極結(jié)構(gòu) 圖 34 共陽(yáng)極結(jié)構(gòu) 16 ? 共陽(yáng)極結(jié)構(gòu)：如果所有的發(fā)光二極管的陽(yáng)極接在一起，稱為共陽(yáng)極結(jié)構(gòu)，如圖 34所示。通過電腦下 flash、動(dòng)畫、文字等文件，或使用動(dòng)畫設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)個(gè)性化動(dòng)畫，播放各種動(dòng)感變色的圖文效果 。 ? 中斷處理過程：要滿足單片機(jī)的中斷響應(yīng)條件（有中斷源發(fā)出中 斷請(qǐng)求；中斷源對(duì)應(yīng)的中斷允許位為 1；中斷總允許位 EA=1），在滿足中斷響應(yīng)的條件下 ， CPU響應(yīng)中斷，硬件自動(dòng)將斷點(diǎn)地址壓入堆棧保護(hù)，在中斷服務(wù)完成后，先撤銷該中斷請(qǐng)求， CP 然后返回原程序的斷點(diǎn)（既原來(lái)中斷的位置），繼續(xù)原來(lái)的程序。 ? 中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：為了保證系統(tǒng)安全可靠，使用靈活， 51 系列單片機(jī)的中斷系統(tǒng)采用多級(jí)管理的機(jī)制。 中斷服務(wù)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 由 于在設(shè)計(jì)的過程中主要用到單片機(jī)的中斷服務(wù)系統(tǒng)，所以下面對(duì)中斷服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)介： ? 中斷的基本概念：可以舉例說(shuō)明，例如： 你正在家中看書，突然電話鈴響了，你放下書本，去接電話，和來(lái)電話的人交談，然后放下電話，回來(lái)繼續(xù)看你的書。注意加密方式 1時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng)/EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 ? /PSEN： 外部 程序存儲(chǔ)器 的選通信號(hào)。如想禁止 ALE的輸出可在 SFR8EH地址上置 0。在 FLASH 編程 期間，此 引腳 用于輸入 編程 脈沖。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能 口，如下表所示： RXD