【正文】 為基本時間單位去掃描按鍵的話，前后要連續(xù)掃描到同一個按鍵 11 次而達到 50ms 來確認這個按鍵。按鍵在去抖動，可用硬件或軟件兩種方法消除。我們可以通過鍵盤輸入數(shù)據(jù)或命令來實現(xiàn)人 機通信。 VDD：電源端 。與傳統(tǒng)的 LED數(shù)碼管顯示器件相比，液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富等優(yōu)點，而且不需要外加驅(qū)動電路，現(xiàn)在液晶顯示模塊已經(jīng)是單片機應用設計中最常用的顯示器件了。 4) 7404 集電極開路 6 正相高壓驅(qū)動器，提供數(shù)碼管字形顯示的驅(qū)動電流 。 OUTA0OUTA3：通常作為顯示信號的高 4 位輸出線。 IRQ：中斷請求輸出線， 高電平有效。 1)8279 8279 是可編程的鍵盤、顯示接口芯片。 f)XTAL1 和 XTAL2 外接晶體引線端 當使用芯片內(nèi)部時鐘時，此二引線端用于外接石英晶體和微調(diào)電容；當使用外部時鐘時，用于接外部時鐘脈沖信號。 f） 串行口 MCS51 有一個全雙工的串行口，以實現(xiàn)單片機和其它數(shù)據(jù)設備之間的串行數(shù)據(jù)傳送。 圖 31 AT89C51 內(nèi)部邏輯結構 各部分的情況簡單介紹如下： a） 中央處理器（ CPU） 中央處理器是單片機的核心，完成運算和控制操作。 P1 CPU1 P34 P35 P1 CPU2 P34 P35 圖 23 并行通信方式 電鍍數(shù)字脈沖電源控制電路設計 7 3 電鍍數(shù)字脈沖電源設計的關鍵技術和實現(xiàn) 由于系 統(tǒng)中關鍵的問題是定時， 電鍍時間的定時及驅(qū)動開關管的脈沖定時，而且后者的定時精度直接影響輸出脈沖波形的頻率精度。雖然是半雙工通信方式，但由于是并行通信方式，速度還是比串口片選 片選 狀態(tài) 狀態(tài) 總線 總線 主 CPU 從 CPU 左總線 右總線 雙口 RAM 圖 22 雙口 RAM 方式 陜西科技大學畢業(yè)論文（設計說明書） 6 方式要快。 主、從系統(tǒng)通信方式的方案設計 在單片機應用系統(tǒng)中，雙 CPU 或多 CPU 系統(tǒng)的 建構通常有以下 3 種形式。 主系統(tǒng)方案設計 主系統(tǒng)利用 AT89C51 作為中央控制芯片， P0 口作為液晶顯示的數(shù)據(jù)線，用于顯示電路， P2 口作為 按鍵控制電路的行線和列線， P1 口作為一般雙向 I/O 口使用， P3 口的 、 作為串行通信 接 口使用，其他 P3 口作為一般雙向 I/O 口使用 。 普通開關電源的輸出波形為高頻調(diào)制的脈沖直流，若對平滑性有較高要求可以增加直流濾波器，冷卻方式一般采取風冷。晶閘管及二極管的冷卻方式根據(jù)不同容量分為自冷、風冷、水冷和油浸自冷等。 綜上所述，電鍍電源的整體發(fā)展趨勢是低能耗、無電網(wǎng)污染、高可靠、小體積、高性能和多功能。 20 世紀 80 年代以后，變流裝置中的普通晶閘管逐漸被新型器件如電力晶體管 (GTR)、場效應晶體管 (MOSFET)和絕緣柵雙極晶體管 (IGBT)等取代。目前，仍有許多企業(yè)使用這種電鍍電源。但目前的電鍍技術仍存在諸如加工時間長、鍍層厚度均勻性差、鍍層容易出現(xiàn)缺陷以及存在較大內(nèi)應力等缺陷，這些缺陷不僅影響到電鍍制品的質(zhì)量，同時還大大限制了電鍍技術的應用與發(fā)展，不能適應當前的社會生產(chǎn)，尤其是精密制造的需要。 作者簽名： 日 期： 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交 的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。 Button circuit uses a 4 * 4 matrix keyboard。為此本設計設計了一款能夠改善電鍍質(zhì)量的電鍍電源 數(shù)字脈沖電鍍電源，該電源以 AT89C51 單片機為控制核心，控制看門狗電路，按鍵電路，顯示電路，功能控制電路以及與從系統(tǒng)的串口通信，實現(xiàn)對電源的控制；看門狗電路以 MAX813L 為核心，實現(xiàn)上電復位，手動復位，和電路監(jiān)控；按鍵電路采用 4*4 矩陣鍵盤；顯示 電路采用 LCD1602 實現(xiàn)電源動態(tài)的顯示；從系統(tǒng)以 AT89C2051 為核心，控制產(chǎn)生開關管的控制信號；為了減少模擬信號對電路的干擾，在電源電路的設計中使用了光電耦合器，有效的減少了模擬信號的干擾。 The second system uses a AT89C2051 as the core, signals the switch tube。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。 國內(nèi)外發(fā)展狀況 我國開關式電鍍電源技術已有突破性發(fā)展，在中小型功率領域已進入推廣應用的階段。 （ 4）晶體管開關電源即脈沖電源階段：脈沖電鍍電源是當今最為先進的電鍍電源，它的出現(xiàn)是電鍍電源的一次革命。由于采用的是高頻率開關工作模式，所以變 壓器的體積和器件的功耗大大降低，功率因數(shù)和運行效率大大提高，是目前電鍍電源的發(fā)展方向。小容量電源采用干式接觸式調(diào)壓器調(diào)壓，容量較大時采用油浸感應式調(diào)壓器調(diào)壓。 晶閘管整流器一般具有穩(wěn)壓、穩(wěn)流、軟啟動等功能，可靈活應用于生產(chǎn)線中。 電源電路在正常導通時能夠輸出可調(diào)電壓，當控制電路給電源電路開關脈沖時，電源電路根據(jù)開關管的導通情況形成脈沖直流電源。矩陣式鍵盤可以有效的節(jié)省 I/O 口。作為 2 個 CPU 交換信息的媒介，主 CPU 和從 CPU 均可通過與雙口 RAM 相連的總線對雙口 RAM 進行讀 /寫。 3) 串行通信方式 串行通信方式，即主、從 CPU 之間通過串行接 口或模擬串行接口進行協(xié)調(diào)和交流。 主 CPU 的選擇、 方案確定 AT89C51 單片機的內(nèi)部結構和引腳功能 主 CPU 系統(tǒng)主要管理顯示電路、按鍵電路、運行狀態(tài)控制及向從 CPU 系統(tǒng)發(fā)送脈沖參數(shù)等，核心是 AT89C51 單片機。是一個多用多功能數(shù)據(jù)存儲，有數(shù)據(jù)存儲、通用工作寄存器、堆棧、位地址等空間。 h） 時鐘電路 i） 位處理器 8051 是標準的 40 引腳雙列直插式集成電路芯片，引腳排列參照下圖 32。 數(shù)碼管顯示電路設計 數(shù)碼管采用小型超高亮共陰數(shù)碼管。該芯片能自動消抖并具有雙鍵鎖定保護功能。 RL0RL7：回復輸入線，它們是鍵盤或傳感器矩陣的信號輸入線。當 /BD=0 時將顯示全熄滅。以此來達到單片機控制數(shù)碼管實現(xiàn)的目的，單片機的顯示電路如下圖 33,34,35 所示。 R/W：讀寫控制線， R/W=0 寫操作； R/W=1 讀操作 。 2） LCD 有四種操作 3） LCD 的顯示流程 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（ CGROM)已經(jīng)存儲了 160 個不同的點陣字符圖形 ，這 些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“ A”的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時模塊把地址 41H 中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“ A”。如圖 38 所示，平常狀態(tài)下，當按鍵 K 未被按下時，按鍵斷開，PA0 輸入口的電平為高電平；當按鍵 K 被按下時，按鍵閉合， PA0 輸入口的電平為低電平。這里說明一下常用的兩種方法： 第一種方法是檢測到按鍵閉合 電平后先執(zhí)行一個延時程序，做一個 12ms～ 24ms 的延時，讓前抖動消失后再一次檢測按鍵的狀態(tài)，如果仍是閉合狀態(tài)的電平，則認為真的有按鍵按下；若不是閉合狀態(tài)電平，則認為沒有鍵按下。 2） 鍵盤結構及工作原理 陜西科技大學畢業(yè)論文（設計說明書） 16 鍵盤一般有獨立式和行列式（矩陣式）兩種。 對按鍵的識別掃描通常有兩種方法：一種是比較常用的逐行（或逐列）掃描法，另一種是線反轉法。線反轉法最好是將行、列線按二進制順序排列 。先使用 PB 口作為輸入口，打開 PB 口上拉電阻，而 PC 口作為輸出口輸出低電平，讀 PB 口得到列數(shù)據(jù)；再使用 PC 口作為輸入口，打開 PC 口上拉電阻，而 PB 口作為輸出口輸出低電平，讀PC 口得到行數(shù)據(jù)。在輸入過程中，如出現(xiàn)錯誤，則按 CLR 鍵 清除 該項目，重新輸入，當 3 個參數(shù)全部送完，則設置參數(shù)存在標志，為運行做好準備；否則，不能運行。這里，比較好的做法是利用通信握手信號 SCOMM，即在從系統(tǒng)的非正常程序區(qū)全部寫滿設置 SCOMM 無效指令。 ○ 2 看門狗電路輸出。于是 后在 MAX813L 的第 (8)腳輸出低電平，該低電平加到第 (1)腳，使 MAX813L 產(chǎn)生復位輸出，使單片機有效復位，擺脫死循環(huán)的困境。從系統(tǒng)產(chǎn)生的脈沖信號經(jīng)光電隔離后， 送入開關電源中 。 在引腳的驅(qū)動能力上面， 89C2051 具有很強的下拉能力， P1,P3 口的下拉能力均可達到 之下， 89C51/87C51 的端口下拉能力每腳最大為 15mA。由于 2051 內(nèi)部設計全靜態(tài)工作，所以允許工作的時鐘為 0～ 20MHz,也就是說，允許在低速工作時，不破壞 RAM 內(nèi)容。當做這種調(diào)試不能夠了解片內(nèi) RAM 的內(nèi)容和程序的走向等有關信息。輸入的電信號驅(qū)動發(fā)光二極管（ LED），使 之發(fā)出一定波長的光，被光探測器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過進一步放大后輸出。在單片開關電源中，利用線性光耦合器可構成光耦反饋電路，通過調(diào)節(jié)控制端電流來改變占空比，達到精密穩(wěn)壓目的。 另外一般在三端穩(wěn)壓器的輸入輸出端接一個二極管，用來防止輸入端短路時 ,輸出端存儲的電荷通過穩(wěn)壓器 ,而損壞器件。 78XX 系列集成穩(wěn)壓器的典型應用電路如下圖 315 所示，這是一個輸出正 5V 直流電壓的穩(wěn)壓電源電路。它的封裝也有多種。輸出電流以 78（或 79）后面加字母來區(qū)分 L 表示 ； AM 表示 ，無 字母表示 ，如 78L05 表求 5V 。所以，它在長線傳輸信息中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比。光耦合器以光為媒介傳輸電信號。 4)程序保密 89C2051 設計有 2 個程序保密位，保密位 1 被編程之后，程序存儲器不能再被編程除非做一次擦除，保密位 2 被編程之后，程序不能被讀出。 對于一些不大復雜的控制電路我們就可以增加少量元件來實現(xiàn)，例如，對溫度的控制，過壓的控制等。 95 年出現(xiàn)在中國市場。把分壓接到未穩(wěn)壓的直流電源是為了更早地對電源故障告警。 MAX813L 的典型應用電路如圖 312 所示。 MAXIM 公司推出的 MAX813L剛好能滿足這些要求，下面具體介紹該芯片的性能特點及使用方法。 單片機的 P2 口與按鍵的電路的行線和列線相連達到控制按鍵的功能， 按鍵的排布如表 31 所示， 按鍵電路的電路圖如下圖 310 所示 ?，F(xiàn)對這些按鍵的功能分析說明如下： a) 數(shù)字鍵 09 用來設置參數(shù)，在當前編輯位上輸入數(shù)字，每按 1 個數(shù)字鍵，便覆蓋原數(shù)字。這是負邏輯的排列，可以通過軟件的取反指令把這些數(shù)據(jù)變成正邏輯： 11， 12， 14， 18； 21， 22， 24， 28；?； 81， 82， 84， 88。 若是有判斷到按鍵按下之后就要進行對按鍵的識別掃描。行列式鍵盤的原理就是每一行線與每一列線的交叉地方不相通，而是接上一個按鍵，通過按鍵來接通。一般確認按鍵的掃描次數(shù)由實際情況決定，掃描次數(shù)的累積時間一般為 50ms～ 60ms。如果不處理鍵抖動，則有可能引起一次按鍵被誤讀成多次，所以為了確保能夠正確地讀到按鍵，必須去除鍵抖動，確保在按鍵的穩(wěn)定閉合和穩(wěn)定斷開的時候來判斷按鍵狀態(tài)，判斷后再做處理。 按鍵電路 設計 按鍵電路的原理 鍵盤是由按鍵構成，是單片機系統(tǒng)里最常用的輸入設備。 電鍍數(shù)字脈沖電源控制電路設計 13 DB0～ DB7：數(shù)據(jù)線，可以用 8 位連接，也可以只用高 4 位連 接，節(jié)約單片機資源。 系統(tǒng)中采用 LCD1602 作為顯示器件輸出信息。電鍍數(shù)字脈沖電源控制電路設計 11 MC1413 工作電壓高，工作電流大，灌電流可達 500mA，并且能夠在關態(tài)時承受 50V 的電壓，輸出還可以在高負載電流并行運行 。鍵盤方式時，鍵盤數(shù)據(jù)最高位（ D7）的信號輸入到該引腳，以擴充鍵功能；選通方式時，當該引腳信號上升沿 到時，把 RL0RL7 的數(shù)據(jù)存入 FIFO RAM 中。 ○ 3 控制線 CLK： 8279 的時鐘輸入線。 陜西科技大學畢業(yè)論文（設計說明書） 10 由于顯示電路的需要，本次設計中共用到 3 組，每組四個的數(shù)碼管，因單片機上 I/O口有限，利用一個 8279 對 I/O 口進行擴展。 e)RST 復位信號 當輸入的復位信號延續(xù) 2 個機器周期以上高電平時即位有效，用以完成單片機的復位操作。 e） 并行 I/O 口 MCS51 共有 4 個 8 位的 I/O 口（ P0、 P P P3），以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行輸入輸出。 本次設計使用 AT89C51 單片機作為主系統(tǒng)芯片， AT89C51 單片機芯片內(nèi)部的邏輯結構如下圖 31 所示 。 雙口 RAM 方式硬件電路簡單，但成本較高，并行通信方式通信速度快，卻是以犧牲 I/O 口為代價，不適合本次設計的要求，串行通信方式雖然通信速度稍慢，但硬件電路簡單，軟件實現(xiàn)也很方便，適合本次設計的需要，兩 CPU 通過 RXD,TXD 交叉連