【正文】 Vss 接地 RSTVpdRST 是復(fù)位信號輸入端高電平有效 Vpd 為備用電源輸入端 XTAL1XTAL2 時鐘引腳兩引腳間外接晶體與片內(nèi)反相放大器構(gòu)成一個振蕩器為單片機提供時鐘控制信號本設(shè)計根據(jù)需要外接 6MHZ 晶體 外部中斷 0 輸入本設(shè)計中與 ICL7109 的 STATUS 相連接受中斷請求信號 外部中斷 1 輸入本設(shè)計中接收來自 8279 的中斷請求 T1 定時器計數(shù)器 T1 外部輸入 本設(shè)計中將濕度檢測電路產(chǎn)生的頻率輸入 T1 口用 T1 計數(shù)同時用 T0 設(shè)置 1S的定時從而實現(xiàn)計數(shù)功能 外部數(shù)據(jù)存儲器寫脈沖輸入線 外部數(shù)據(jù)存儲器讀 脈沖輸入線設(shè)計中與 8279和 7109的片選端相連負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的讀寫 ALE地址鎖存允許信號輸出端設(shè)計中此端接到 74LS373地址鎖存器的鎖存允許端實現(xiàn)鎖存功能 Vpp程序存儲器地址允許輸入端當(dāng)為高電平時 CPU執(zhí)行片內(nèi)程序存儲器指令當(dāng)為低電平時 CPU 只執(zhí)行片外程序存儲器的指令本設(shè)計不用外擴(kuò)程序存儲器固此腳接高電平 P3 口為多功能口每一位都可以分別被定義為復(fù)用的輸入功能或復(fù)用的輸出功能當(dāng) P3 口某一位的鎖存器被置 1 后輸出端可由復(fù)用的輸出功能信號控制作復(fù)用的輸出功能的輸出線使用而實際上如果把復(fù)用輸出功能控制端置 1則 P3x端可實現(xiàn)復(fù)用的輸入功能 P2 口是一個準(zhǔn)雙向 IO 口它有兩種使用功能一種是作普通的 IO 口使用另一種是作系統(tǒng)擴(kuò)展的地址總線口輸出高 8 位的地址當(dāng)口電路中的多路開關(guān)接通鎖存器的 Q 端輸出時 P2 口作普通輸入輸出使用當(dāng)開關(guān)接通地址時作地址總線口使用 P2口的引腳狀態(tài)由所輸出的地址確定本系統(tǒng) L7109的高低位數(shù)據(jù)輸出進(jìn)行控制 P27 接到 8279 的片選端 P0 口為雙向 IO 口它的結(jié)構(gòu)與 P2 口相似可作輸入輸出口使用也可作系統(tǒng)擴(kuò)展的地址數(shù)據(jù)總線口 P0 口作地址數(shù)據(jù)總線口使用時由控制線控制將電子開關(guān)接通至地址數(shù)據(jù)端分時輸出擴(kuò)展外存的 低 8 位地址本設(shè)計中 P0 口分時復(fù)用一方面接收 7109 的數(shù)據(jù)一方面向 8279 輸入數(shù)據(jù) AT89C51單片機復(fù)位信號是高電平有效的其有效時間應(yīng)持續(xù) 2個機器周期以上為了保證應(yīng)用系統(tǒng)可靠地復(fù)位在設(shè)計復(fù)位電路時通常使復(fù)位引腳保持 10ms 以上的高電平圖中 RESET 按鍵未按下時單片機剛接通電源就進(jìn)入了上電復(fù)位狀態(tài)在單片機開始工作了以后如按下 RESET由兩電阻組成的串聯(lián)分壓電路使 RST得到一個高電平從而使單片機重新復(fù)位松開按鍵復(fù)位信號消失單片機可開始正常工作 LED顯示控制兩種功能由于它本身可提供掃描信號因而可代替 CPU完成 鍵盤和顯示器的控制從而減輕了 CPU 的負(fù)擔(dān)提高了運算速度而且接口方便顯示穩(wěn)定程序簡單可靠性高使用方便如果不采用芯片 8279作為顯示接口 CPU 忙時顯示器常會出現(xiàn)斷顯現(xiàn)象很難使精測系統(tǒng)達(dá)到要求且電路較復(fù)雜 [6] 8279 主要特點如下 能與 MC51 等系列單片機兼容 能同時執(zhí)行鍵盤和顯示器操作 掃描式鍵盤工作方式 有 8 個鍵盤 FIFO 先入先出存儲器 帶觸點去抖動的二鍵鎖定或 N 鍵巡回功能 兩個 8 位或 16 位的數(shù)字顯示器 可左右輸入的 16 字節(jié)顯示 RAM 8 輸入時可產(chǎn)生中斷信號 1DB0～ DB7 數(shù)據(jù)總線雙向三態(tài)與單片機數(shù) 據(jù)總線相連在 CPU 和 8279 之間傳送命令或數(shù)據(jù) 2CLK 系統(tǒng)時鐘輸入線用于 8279 內(nèi)部定時以產(chǎn)生其工作所需的時序 8279 通過內(nèi)部定時器將該信號變?yōu)閮?nèi)部時鐘內(nèi)部時鐘頻率的高低直接決定顯示器的掃描時間通常與編程設(shè)置為 100Hz 3RESET 復(fù)位輸入線高電平有效該引腳為高電平時 8279 被復(fù)位 4 片選線輸入低電平有效 5A0A0 1 時 CPU 寫入 8279 的字節(jié)是命令字從 8279 讀出的字節(jié)是狀態(tài)字 A0 0時寫入或讀出的字節(jié)均為數(shù)據(jù) 6 讀寫控制引腳低電平有效 7IRQ 中斷請求線高電平有效在鍵盤工作方式中當(dāng)鍵盤 RAM 在存 有按下鍵的數(shù)據(jù)時 IRQ 為高電平向 CPU 提出中斷申請 CPU 每次從鍵盤 RAM 中讀出 1B 數(shù)據(jù)時IRQ就變?yōu)榈碗娖饺绻I盤 RAM中還有未讀完的數(shù)據(jù) IRQ將再次變?yōu)楦唠娖皆俅翁岢鲋袛嗾埱? 8SL0～ SL7 掃描輸出線 9RL0～ RL7 輸入線它們是鍵盤矩陣的行信號輸入線 10SHIFT 輸入線高電平有效通常用作鍵盤上下?lián)豕δ艿目刂奇I 11CNTLSTB 輸入線高電平有效在鍵盤方式時通常用來作為鍵盤控制功能鍵使用 12OUTA0～ OUTA3A 組顯示數(shù)據(jù)輸出引腳 OUTBO～ OUTB3B 組顯示數(shù)據(jù)輸出引腳 13 消隱顯示控制低電平 有效 8279AT89C51 的連接 C51通過 8279與 8位顯示器 4 4鍵盤的接口電路圖中鍵盤的行線接 8279的 RL0RL38279 選用外部譯碼方式 SL0SL2 經(jīng) 74LS1381 譯碼輸出接鍵盤的列線來實現(xiàn)逐列掃描輸出線 OUTB0OUTB3OUTA0OUTA3 作為 8 位段數(shù)據(jù)輸出口輸出段碼并且由 7407 驅(qū)動 LED 顯示 P0 口與 8279 的數(shù)據(jù)線相連 RDWR 直接相連 P27 口控制8279 的由 ALE 作為 8279 的時鐘 CLK8279 的請求中斷線經(jīng)反相器與 INT1 相連當(dāng)鍵盤上出現(xiàn)有效的閉合鍵時鍵輸入數(shù)據(jù)自動的進(jìn)入 8279 的鍵盤 RAM 存儲器并向89C51請求中斷 89C51響應(yīng)中斷讀取鍵盤 RAM中的鍵盤若要更新顯示器輸出僅需改變 8279 中顯示 RAM 中的內(nèi)容根據(jù)系統(tǒng)需要可設(shè)置顯示啟動和停止顯示等鍵盤功能鍵 74LS373 為三態(tài)輸出的八 D 鎖存器 74LS373 的輸出端 Q0～ Q7 可直接與總線相連當(dāng)三態(tài)允許控制端 OE為低電平時 Q0～ Q7為正常邏輯狀態(tài)可用來驅(qū)動負(fù)載或總線當(dāng) OE為高電平時 Q0～ Q7呈高阻態(tài)即不驅(qū)動總線也不為總線的負(fù)載但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響當(dāng)鎖存允許端 LE 為高電平時 Q 隨數(shù)據(jù) D 而變當(dāng) LE為低電平時 Q 被鎖存在已建立的數(shù)據(jù) 電平 8279 的顯示數(shù)據(jù)輸出線上接了 8 個7407 作為 LED 數(shù)碼管顯示的段驅(qū)動器分別驅(qū)動 abcdefg 等七段和小數(shù)點位 dp 位驅(qū)動由譯碼器 74LS138的輸出來控制位驅(qū)動器采用常用的 75451作為位驅(qū)動一片75451 可以驅(qū)動兩位 LED 數(shù)碼管在設(shè)計中用 4 片 75451 來驅(qū)動控制 8 位數(shù)碼管的顯示系統(tǒng)軟件設(shè)計 程序開發(fā)環(huán)境及設(shè)計原則 基于單片機應(yīng)用系統(tǒng)的軟件開發(fā)常用的有匯編語言 C 語言等考慮到要編寫的程序較小且功能也簡單采用 C 語言來編寫難度大匯編語言基本保留了機器語言的靈活性使用匯編語言能面向機器并較好地發(fā)揮機器的特性得 到質(zhì)量較高的程序匯編語言像機器指令一樣是硬件操作的控制信息匯編語言用來編制系統(tǒng)軟件和過程控制軟件其目標(biāo)程序占用內(nèi)存空間少運行速度快有著高級語言不可替代的用途因此采用匯編語言作為編程語言 編制軟件最基本的要求是 軟件結(jié)構(gòu)清晰簡捷流程合理 名功能程序?qū)崿F(xiàn)模塊化這樣便于調(diào)試鏈接又便于移植修改 3 程序存儲區(qū)數(shù)據(jù)存儲區(qū)規(guī)劃合理既節(jié)省空間又便于操作 本設(shè)計基于模塊化思想編寫過程中使用了子程序主程序比較簡單可讀性強結(jié)構(gòu)清晰層次明確 本設(shè)計程序功能及流程 本系統(tǒng)軟件部分設(shè)計了計數(shù)器計數(shù)數(shù)據(jù)信號采集溫濕度值顯示等主要子程序 并列出了溫濕度顯示主程序及個子程序的流程圖在程序設(shè)計中運用了模塊化與結(jié)構(gòu)化相結(jié)合的方法低級模塊可以被高級模塊重復(fù)調(diào)用提高了效率節(jié)省了內(nèi)存也方便了程序的調(diào)試和使用維護(hù)下面介紹各個程序模塊的功能 主程序系統(tǒng)上電或復(fù)位后即進(jìn)入主體模塊具體功能是初始化為啟動作準(zhǔn)備連接各個子模塊并協(xié)調(diào)它們的工作溫濕度顯示的主程序 溫度數(shù)據(jù)采集子程序本程序的作用是將 ICL7109 轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)量送如單片機中因為 7109 為 12 位輸出所以需分時調(diào)用輸出的高位和低位流程圖見圖 43 計數(shù)子程序 T1 工作于計數(shù)方式 1T0 工作于定時方式 通過 T0 定時 1S 來對輸入的頻率進(jìn)行記數(shù)由于在此方式下 T0每次最多產(chǎn)生 100ms的定時所以要循環(huán) 10次才能實現(xiàn)本程序通過調(diào)用一個中斷子程序來完成此功能預(yù)先設(shè) T0 初值 TL0 B0HTH0 3CH 流程圖見圖 44 43 溫度數(shù)據(jù)采集子程序流程圖 圖 44 計數(shù)子程序流程圖 結(jié) 論 本系統(tǒng)是以 AT89C51 為中央控制芯片溫濕度檢測系統(tǒng)由集成溫濕度傳感器采集信號經(jīng)中央控制芯片處理后通過 8279[1] 沙占友中外集成傳感器實用手冊[M]北京電子工業(yè)出版社 20219125－ [2] 趙家貴電子電路設(shè)計 [M]北京中國計量出版社 2021281－ 285 [3] 李華 MCS51 系列單片機實用接口技術(shù) [M]北京航空航天大學(xué)出版社1993 1－ 5 [4] 林凌新型單片機接口器件與技術(shù) [M]西安科技大學(xué)出版社 2021年 1月第一版 [5] 童白詩電子線路