【正文】 為基本時(shí)間單位去掃描按鍵的話，前后要連續(xù)掃描到同一個(gè)按鍵 11 次而達(dá)到 50ms 來(lái)確認(rèn)這個(gè)按鍵。按鍵在去抖動(dòng)，可用硬件或軟件兩種方法消除。我們可以通過(guò)鍵盤(pán)輸入數(shù)據(jù)或命令來(lái)實(shí)現(xiàn)人 機(jī)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(diǎn)，而且不需要外加驅(qū)動(dòng)電路，現(xiàn)在液晶顯示模塊已經(jīng)是單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)中最常用的顯示器件了。 4) 7404 集電極開(kāi)路 6 正相高壓驅(qū)動(dòng)器，提供數(shù)碼管字形顯示的驅(qū)動(dòng)電流 。 OUTA0OUTA3：通常作為顯示信號(hào)的高 4 位輸出線。 IRQ：中斷請(qǐng)求輸出線， 高電平有效。 1)8279 8279 是可編程的鍵盤(pán)、顯示接口芯片。 f)XTAL1 和 XTAL2 外接晶體引線端 當(dāng)使用芯片內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)，此二引線端用于外接石英晶體和微調(diào)電容；當(dāng)使用外部時(shí)鐘時(shí)，用于接外部時(shí)鐘脈沖信號(hào)。 f） 串行口 MCS51 有一個(gè)全雙工的串行口，以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和其它數(shù)據(jù)設(shè)備之間的串行數(shù)據(jù)傳送。 圖 31 AT89C51 內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) 各部分的情況簡(jiǎn)單介紹如下： a） 中央處理器（ CPU） 中央處理器是單片機(jī)的核心，完成運(yùn)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(shè)計(jì) 7 3 電鍍數(shù)字脈沖電源設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)現(xiàn) 由于系 統(tǒng)中關(guān)鍵的問(wèn)題是定時(shí)， 電鍍時(shí)間的定時(shí)及驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管的脈沖定時(shí)，而且后者的定時(shí)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(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)） 6 方式要快。 主、從系統(tǒng)通信方式的方案設(shè)計(jì) 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，雙 CPU 或多 CPU 系統(tǒng)的 建構(gòu)通常有以下 3 種形式。 主系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 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(kāi)關(guān)電源的輸出波形為高頻調(diào)制的脈沖直流，若對(duì)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(fēng)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(fēng)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(shì)是低能耗、無(wú)電網(wǎng)污染、高可靠、小體積、高性能和多功能。 20 世紀(jì) 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(chǎng)效應(yīng)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(shù)仍存在諸如加工時(shí)間長(zhǎng)、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(yīng)力等缺陷，這些缺陷不僅影響到電鍍制品的質(zhì)量，同時(shí)還大大限制了電鍍技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，不能適應(yīng)當(dāng)前的社會(huì)生產(chǎn)，尤其是精密制造的需要。 作者簽名： 日 期： 學(xué)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(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 Button circuit uses a 4 * 4 matrix keyboard。為此本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)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(jī)為控制核心，控制看門(mén)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(shí)現(xiàn)對(duì)電源的控制；看門(mén)狗電路以 MAX813L 為核心，實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位，手動(dòng)復(fù)位，和電路監(jiān)控；按鍵電路采用 4*4 矩陣鍵盤(pán)；顯示 電路采用 LCD1602 實(shí)現(xiàn)電源動(dòng)態(tài)的顯示；從系統(tǒng)以 AT89C2051 為核心，控制產(chǎn)生開(kāi)關(guān)管的控制信號(hào)；為了減少模擬信號(hào)對(duì)電路的干擾，在電源電路的設(shè)計(jì)中使用了光電耦合器，有效的減少了模擬信號(hào)的干擾。 The second system uses a AT89C2051 as the core, signals the switch tube。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 我國(guó)開(kāi)關(guān)式電鍍電源技術(shù)已有突破性發(fā)展，在中小型功率領(lǐng)域已進(jìn)入推廣應(yīng)用的階段。 （ 4）晶體管開(kāi)關(guān)電源即脈沖電源階段：脈沖電鍍電源是當(dāng)今最為先進(jìn)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(kāi)關(guān)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(yùn)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(shí)采用油浸感應(yīng)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(dòng)等功能，可靈活應(yīng)用于生產(chǎn)線中。 電源電路在正常導(dǎo)通時(shí)能夠輸出可調(diào)電壓，當(dāng)控制電路給電源電路開(kāi)關(guān)脈沖時(shí)，電源電路根據(jù)開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通情況形成脈沖直流電源。矩陣式鍵盤(pán)可以有效的節(jié)省 I/O 口。作為 2 個(gè) CPU 交換信息的媒介，主 CPU 和從 CPU 均可通過(guò)與雙口 RAM 相連的總線對(duì)雙口 RAM 進(jìn)行讀 /寫(xiě)。 3) 串行通信方式 串行通信方式，即主、從 CPU 之間通過(guò)串行接 口或模擬串行接口進(jìn)行協(xié)調(diào)和交流。 主 CPU 的選擇、 方案確定 AT89C51 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能 主 CPU 系統(tǒng)主要管理顯示電路、按鍵電路、運(yùn)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(jī)。是一個(gè)多用多功能數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、通用工作寄存器、堆棧、位地址等空間。 h） 時(shí)鐘電路 i） 位處理器 8051 是標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì) 數(shù)碼管采用小型超高亮共陰數(shù)碼管。該芯片能自動(dòng)消抖并具有雙鍵鎖定保護(hù)功能。 RL0RL7：回復(fù)輸入線，它們是鍵盤(pán)或傳感器矩陣的信號(hào)輸入線。當(dāng) /BD=0 時(shí)將顯示全熄滅。以此來(lái)達(dá)到單片機(jī)控制數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)的目的，單片機(jī)的顯示電路如下圖 33,34,35 所示。 R/W：讀寫(xiě)控制線， R/W=0 寫(xiě)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(chǔ)器（ CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了 160 個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形 ，這 些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫(xiě)、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫(xiě)的英文字母“ A”的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時(shí)模塊把地址 41H 中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來(lái)，我們就能看到字母“ A”。如圖 38 所示，平常狀態(tài)下，當(dāng)按鍵 K 未被按下時(shí)，按鍵斷開(kāi)，PA0 輸入口的電平為高電平；當(dāng)按鍵 K 被按下時(shí)，按鍵閉合， PA0 輸入口的電平為低電平。這里說(shuō)明一下常用的兩種方法： 第一種方法是檢測(cè)到按鍵閉合 電平后先執(zhí)行一個(gè)延時(shí)程序，做一個(gè) 12ms～ 24ms 的延時(shí)，讓前抖動(dòng)消失后再一次檢測(cè)按鍵的狀態(tài)，如果仍是閉合狀態(tài)的電平，則認(rèn)為真的有按鍵按下；若不是閉合狀態(tài)電平，則認(rèn)為沒(méi)有鍵按下。 2） 鍵盤(pán)結(jié)構(gòu)及工作原理 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)） 16 鍵盤(pán)一般有獨(dú)立式和行列式（矩陣式）兩種。 對(duì)按鍵的識(shí)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(zhuǎn)法。線反轉(zhuǎn)法最好是將行、列線按二進(jìn)制順序排列 。先使用 PB 口作為輸入口，打開(kāi) 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(kāi) 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(guò)程中，如出現(xiàn)錯(cuò)誤，則按 CLR 鍵 清除 該項(xiàng)目，重新輸入，當(dāng) 3 個(gè)參數(shù)全部送完，則設(shè)置參數(shù)存在標(biāo)志，為運(yùn)行做好準(zhǔn)備；否則，不能運(yùn)行。這里，比較好的做法是利用通信握手信號(hào) SCOMM，即在從系統(tǒng)的非正常程序區(qū)全部寫(xiě)滿設(shè)置 SCOMM 無(wú)效指令。 ○ 2 看門(mén)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(fù)位輸出，使單片機(jī)有效復(fù)位，擺脫死循環(huán)的困境。從系統(tǒng)產(chǎn)生的脈沖信號(hào)經(jīng)光電隔離后， 送入開(kāi)關(guān)電源中 。 在引腳的驅(qū)動(dòng)能力上面， 89C2051 具有很強(qiáng)的下拉能力， P1,P3 口的下拉能力均可達(dá)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(shè)計(jì)全靜態(tài)工作，所以允許工作的時(shí)鐘為 0～ 20MHz,也就是說(shuō)，允許在低速工作時(shí)，不破壞 RAM 內(nèi)容。當(dāng)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(guān)信息。輸入的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管（ LED），使 之發(fā)出一定波長(zhǎng)的光，被光探測(cè)器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過(guò)進(jìn)一步放大后輸出。在單片開(kāi)關(guān)電源中，利用線性光耦合器可構(gòu)成光耦反饋電路，通過(guò)調(diào)節(jié)控制端電流來(lái)改變占空比，達(dá)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(gè)二極管，用來(lái)防止輸入端短路時(shí) ,輸出端存儲(chǔ)的電荷通過(guò)穩(wěn)壓器 ,而損壞器件。 78XX 系列集成穩(wěn)壓器的典型應(yīng)用電路如下圖 315 所示，這是一個(gè)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(lái)區(qū)分 L 表示 ； AM 表示 ，無(wú) 字母表示 ，如 78L05 表求 5V 。所以，它在長(zhǎng)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(hào)。 4)程序保密 89C2051 設(shè)計(jì)有 2 個(gè)程序保密位，保密位 1 被編程之后，程序存儲(chǔ)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(duì)于一些不大復(fù)雜的控制電路我們就可以增加少量元件來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如，對(duì)溫度的控制，過(guò)壓的控制等。 95 年出現(xiàn)在中國(guó)市場(chǎng)。把分壓接到未穩(wěn)壓的直流電源是為了更早地對(duì)電源故障告警。 MAX813L 的典型應(yīng)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(diǎn)及使用方法。 單片機(jī)的 P2 口與按鍵的電路的行線和列線相連達(dá)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 。現(xiàn)對(duì)這些按鍵的功能分析說(shuō)明如下： a) 數(shù)字鍵 09 用來(lái)設(shè)置參數(shù)，在當(dāng)前編輯位上輸入數(shù)字，每按 1 個(gè)數(shù)字鍵，便覆蓋原數(shù)字。這是負(fù)邏輯的排列，可以通過(guò)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(jìn)行對(duì)按鍵的識(shí)別掃描。行列式鍵盤(pán)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(gè)按鍵，通過(guò)按鍵來(lái)接通。一般確認(rèn)按鍵的掃描次數(shù)由實(shí)際情況決定，掃描次數(shù)的累積時(shí)間一般為 50ms～ 60ms。如果不處理鍵抖動(dòng)，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(dòng)，確保在按鍵的穩(wěn)定閉合和穩(wěn)定斷開(kāi)的時(shí)候來(lái)判斷按鍵狀態(tài)，判斷后再做處理。 按鍵電路 設(shè)計(jì) 按鍵電路的原理 鍵盤(pán)是由按鍵構(gòu)成，是單片機(jī)系統(tǒng)里最常用的輸入設(shè)備。 電鍍數(shù)字脈沖電源控制電路設(shè)計(jì) 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(jī)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(shè)計(jì) 11 MC1413 工作電壓高，工作電流大，灌電流可達(dá) 500mA，并且能夠在關(guān)態(tài)時(shí)承受 50V 的電壓，輸出還可以在高負(fù)載電流并行運(yùn)行 。鍵盤(pán)方式時(shí)，鍵盤(pán)數(shù)據(jù)最高位（ D7）的信號(hào)輸入到該引腳，以擴(kuò)充鍵功能；選通方式時(shí)，當(dāng)該引腳信號(hào)上升沿 到時(shí)，把 RL0RL7 的數(shù)據(jù)存入 FIFO RAM 中。 ○ 3 控制線 CLK： 8279 的時(shí)鐘輸入線。 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)） 10 由于顯示電路的需要，本次設(shè)計(jì)中共用到 3 組，每組四個(gè)的數(shù)碼管，因單片機(jī)上 I/O口有限，利用一個(gè) 8279 對(duì) I/O 口進(jìn)行擴(kuò)展。 e)RST 復(fù)位信號(hào) 當(dāng)輸入的復(fù)位信號(hào)延續(xù) 2 個(gè)機(jī)器周期以上高電平時(shí)即位有效，用以完成單片機(jī)的復(fù)位操作。 e） 并行 I/O 口 MCS51 共有 4 個(gè) 8 位的 I/O 口（ P0、 P P P3），以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行輸入輸出。 本次設(shè)計(jì)使用 AT89C51 單片機(jī)作為主系統(tǒng)芯片， AT89C51 單片機(jī)芯片內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)如下圖 31 所示 。 雙口 RAM 方式硬件電路簡(jiǎn)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(jià)，不適合本次設(shè)計(jì)的要求，串行通信方式雖然通信速度稍慢，但硬件電路簡(jiǎn)單，軟件實(shí)現(xiàn)也很方便，適合本次設(shè)計(jì)的需要，兩 CPU 通過(guò) RXD,TXD 交叉連