【正文】 。圖31給出了主程序流程圖，顯示部分控制是通過(guò)定時(shí)器中斷來(lái)實(shí)現(xiàn)的。把INTO和INT1產(chǎn)生的中斷綜合處理，即可得到電源電壓過(guò)零的時(shí)刻。 圖264鍵盤和顯示器接口電路的接線圖 加熱電路和報(bào)警裝置 加熱電路圖271 加熱電路圖電熱器件由雙向可控硅KS控制，KS由光電耦合器 4N25和晶體管9013觸發(fā)。動(dòng)態(tài)顯示方式需要較大的驅(qū)動(dòng)電流，所以一般都是通過(guò)驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)LED的。3)LED動(dòng)態(tài)顯示方式的原理在多位LED顯示時(shí)，為了簡(jiǎn)化電路，降低成本，將所有位的段選線并聯(lián)在疫區(qū)，由一個(gè)8位I/O口控制，形成段選線的多路復(fù)用，而共陰極點(diǎn)火供養(yǎng)幾點(diǎn)分別由相應(yīng)的I/O口線控制，實(shí)現(xiàn)各位的分時(shí)選通。只要將一個(gè)8位并行輸出口語(yǔ)顯示塊的發(fā)光二極管因交相聯(lián)即可。 LED顯示原理及顯示方式1)LED顯示器結(jié)構(gòu)LED顯示塊是由發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件。3)鍵盤的工作方式單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，鍵盤掃描只是CPU的工作內(nèi)容之一。行線通過(guò)上拉電阻接到+5V上。此時(shí)即使由于按鍵的機(jī)械性能使按鍵因彈性抖動(dòng)而產(chǎn)生瞬間不閉合，只要按鍵不返回原始狀態(tài)，雙穩(wěn)態(tài)電路的狀態(tài)不會(huì)發(fā)生改變，輸出保持為0，不會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)的波形。 圖261 鍵盤抖動(dòng)波形圖由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，一個(gè)按鍵開關(guān)在閉合時(shí)不會(huì)馬上穩(wěn)定地接通，在斷開時(shí)也不會(huì)一下斷開。由于該器件是通過(guò)電——光——電這種轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出設(shè)備進(jìn)行控制的，彼此之間沒有電氣連接，因而起到隔離作用，隔離電壓與光電隔離器的結(jié)構(gòu)有關(guān)。因?yàn)楣庑盘?hào)的傳送不受電場(chǎng)、磁場(chǎng)的干擾，可以有效地隔離電信號(hào)。故8255的A、B、C口及控制口地址分別為FF7CH、FF7DH、FF7EH、FF7FH。PB0—PB7：B口的I/O線、I/O方向由命令字編程設(shè)定。CS：片選信號(hào)輸入端，8255為CS，低電平有效。圖236 74LS373的結(jié)構(gòu)圖當(dāng)三態(tài)門的使能信號(hào)線OE為低電平時(shí),三態(tài)門處于導(dǎo)通狀態(tài),允許1Q~8Q輸出到OUT1~OUT8,當(dāng)OE端為高電平時(shí),輸出三態(tài)門斷開,輸出線OUT1~,當(dāng)74LS373用作地址鎖存器時(shí),首先應(yīng)使三態(tài)門的使能信號(hào)OE為低電平,這時(shí),當(dāng)G輸入端為高電平時(shí),鎖存器輸出(1Q~8Q)狀態(tài)和輸入端(1D~8D)狀態(tài)相同,當(dāng)G端從高電平返回到低電平(下降沿)時(shí),輸入端(1D~8D)的數(shù)據(jù)鎖入1Q~8Q的8位鎖存器中。為了實(shí)現(xiàn)這些規(guī)定，中斷系統(tǒng)中設(shè)有兩個(gè)不可尋址的優(yōu)先級(jí)狀態(tài)觸發(fā)器，其中一個(gè)用來(lái)指出正在服務(wù)于高優(yōu)先級(jí)中斷，并阻止其他所有中斷的響應(yīng)。如果應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)干擾嚴(yán)重，或整個(gè)系統(tǒng)干擾嚴(yán)重，引起單片機(jī)復(fù)位，可采用屏蔽的辦法解決，如加屏蔽網(wǎng)或移動(dòng)位置等。圖233外部時(shí)鐘方式電路圖由上面的圖可以看到引腳XTAL2就是內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。這些引腳構(gòu)成了MCS51單片機(jī)片外三總線結(jié)構(gòu)：1)地址總線（AB）：地址總線寬度為16位，因此，其外部存儲(chǔ)器直接尋址為64K字節(jié)，16位地址總線由P0口經(jīng)地址鎖存器提供低8位地址（A0~A7）；P0口直接提供高8位地址（A8~A15）。可尋址外部程序存貯器和數(shù)據(jù)存貯器，各64K字節(jié)。EOC經(jīng)非門與8051 相接，0809與8051采用中斷方式聯(lián)絡(luò)，外部中斷1服務(wù)子程序讀A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果，并啟動(dòng)下一次轉(zhuǎn)換。在此輸出端供給一個(gè)有效信號(hào)則打開三態(tài)輸出鎖存緩沖器，把轉(zhuǎn)換后的結(jié)果送至外部數(shù)據(jù)線。片內(nèi)有8路模擬開關(guān)、模擬開關(guān)的地址鎖存與譯碼電路、比較器 、256R電阻T型網(wǎng)絡(luò)、樹狀電子開關(guān)、逐次逼近寄存器SAR、三態(tài)輸出鎖存，緩沖器、控制與時(shí)序電路等。本系統(tǒng)中采用逐次逼近法A/D轉(zhuǎn)換器電路原理。AD590的輸出電流(T為攝氏溫度),因此量測(cè)的電壓 。由于AD590是一種電流型的溫度傳感器，因此具有較強(qiáng)的抗干擾能力，適用于計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離溫度測(cè)量和控制，遠(yuǎn)距離信號(hào)傳遞時(shí)，可采用一般的雙絞線來(lái)完成，其電阻比較大，因此不需要精密電源對(duì)其供電，長(zhǎng)導(dǎo)線上的壓降一般不影響測(cè)量精度；不需要溫度補(bǔ)償和專門的線性電路。4)三位數(shù)碼管在設(shè)置溫度操作時(shí)顯示當(dāng)前設(shè)置的溫度，另三位數(shù)碼管其余時(shí)間實(shí)時(shí)顯示電熱水壺中水的實(shí)際溫度。2)當(dāng)只需要加熱到沸點(diǎn)以下某一溫度時(shí)，不能及時(shí)給出聲音報(bào)警信號(hào)。通過(guò)電加熱電路對(duì)水進(jìn)行加熱，并對(duì)水的溫度進(jìn)行采樣，采樣信號(hào)通過(guò)ADC0809將數(shù)字量送入單片機(jī)系統(tǒng)，經(jīng)微機(jī)處理后，結(jié)合鍵盤控制實(shí)現(xiàn)LED顯示，并可實(shí)現(xiàn)對(duì)水的溫度的控制和超過(guò)水溫的報(bào)警系統(tǒng)。它的工作情況和常規(guī)的熱水壺相比，有下面幾個(gè)方面的特點(diǎn)：1)有三個(gè)按鍵，可用來(lái)設(shè)置希望加熱到的溫度即報(bào)警的溫度。并對(duì)其中部分電路編制子程序，以及相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)。溫度檢測(cè)電路由溫度傳感器AD590等組成，直接輸出電流1μA/K，輸出電壓為100mV/℃，經(jīng)運(yùn)算放大器LM358進(jìn)行I/V轉(zhuǎn)化后，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換通道送到微處理器中，RRR2用于相互配合調(diào)節(jié)溫度測(cè)量的滿刻度值。 A/D轉(zhuǎn)換器電路原理和電路接口圖A/D轉(zhuǎn)換一般都設(shè)置在前向通道中，它將外界輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)總線能接受的數(shù)字量。若模擬輸入信號(hào)U1n小于推測(cè)信號(hào)U1，則比較器輸出為零，并使該位清零；若模擬輸入信號(hào)U1n大于推測(cè)信號(hào)U1，比較器輸出為1，并使該位保持位1。 ALE： 地址鎖存允許。D0——D7：8位數(shù)字輸出段。在由于A/D0809具有鎖存的TTL三態(tài)輸出，它的八條數(shù)據(jù)線和8051的八條數(shù)據(jù)線相連，采用線性選址法，其口地址為DFFFH。1個(gè)全雙工串行I/O口。 振蕩電路和時(shí)鐘電路振蕩電路和單片機(jī)內(nèi)部的時(shí)鐘電路一起構(gòu)成了單片機(jī)的時(shí)鐘方式，根據(jù)硬件不同，連接方式分為內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。另外，由于XTAL2端的邏輯電平不是TTL的，故還需要接一個(gè)上拉電阻。兩個(gè)為片內(nèi)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器溢出時(shí)產(chǎn)生的中斷請(qǐng)求（用TF0、TF1做標(biāo)志）；另外一個(gè)為片內(nèi)串行口產(chǎn)生的中斷請(qǐng)求（TI或RI）。因此，在每一個(gè)中斷級(jí)中又有第二類查詢次序的中斷優(yōu)先級(jí)結(jié)構(gòu)。還有地址鎖存器和多路轉(zhuǎn)換的地址/數(shù)據(jù)總線，可直接與MCS51單片微機(jī)相連接。WR：寫選通信號(hào)輸入段。Vcc：+5V電源線。8255的編程如下：各端口地址是：A口地址：FF7CH B口地址：FF7DH C口地址：FF7EH 控制口地址：FF7FH8255的工作方式可由CPU寫入一個(gè)控制字到8255控制字寄存器來(lái)選擇。 光電隔離器的原理電路GaAs紅外發(fā)光二極管 光敏三極管圖251光電隔離器的原理電路在圖示的電路中，它是GaAs紅外發(fā)光二極管和光敏三極管組成。需要注意的是光電隔離器的輸入輸出端兩個(gè)電源必須單獨(dú)供電，即用于驅(qū)動(dòng)發(fā)光管的電源與驅(qū)動(dòng)光敏管的電源不應(yīng)是共地的電源，對(duì)于隔離后的輸出通道必須單獨(dú)供電，如上圖所示；否則，如果使用同一電源（或共地的兩個(gè)電源）外部干擾信號(hào)可能通過(guò)電源串到系統(tǒng)中來(lái)，當(dāng)然，這里講的單獨(dú)供電，可以是單獨(dú)使用不同的電源，也可用DCDC變換的方法往輸出端提供一個(gè)與光電輸入端隔離的電源。按鍵的閉合與否，反應(yīng)在電壓的上就是呈現(xiàn)出高電平或低電平，所以通過(guò)電平的高低狀態(tài)的檢測(cè)，便可確認(rèn)按鍵按下沒有。如果此時(shí)按下按鍵，即使按鍵在a位置因彈性而產(chǎn)生瞬間抖動(dòng)，形成一連串的抖動(dòng)波形，即與非門1輸入端出現(xiàn)了一連串的高和低電平，由于與非門2的輸入端在按鍵沒有到達(dá)b位置時(shí)始終是0，所以無(wú)論與非門1輸入端的信號(hào)電平怎么變化，與非門1輸出端OUT1的輸出恒為1。、列線為多用鍵共用，各按鍵均影響該鍵所在行和列的電平。通常，鍵盤工作方式有三種，即：編程掃描、定時(shí)掃描和中斷掃描。圖263 LED顯示器引腳圖共陰極LED顯示塊的發(fā)光二極管陰極共地。2)LED顯示器的顯示方式在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中使用LED顯示塊構(gòu)成N位LED顯示器。由于所有位的段選碼皆由一個(gè)I/O控制，因此，在每個(gè)瞬間，8位LED只可能顯示相同的字幅。在實(shí)際運(yùn)用中，如果直接驅(qū)動(dòng)LED或者LED驅(qū)動(dòng)器的輸出沒有加限流電阻，一般應(yīng)該串聯(lián)一個(gè)100的限流電阻。7407輸出低電平，4N25的輸入電流約為18mА，經(jīng)晶體管9013放大后，雙向可控硅門極的電流可達(dá)200 mА，雙向可控硅導(dǎo)通，電熱器加熱。對(duì)于電阻率隨溫度變化的電熱器件，通常使用降壓?jiǎn)?dòng)方式，即開始通電時(shí)，電壓逐漸上升，使電熱器的工作電流在KS允許的范圍以內(nèi)。控制寄存器地址→DPTRMOVX DPTR,A 。DATA2→AMOVX DPTR,A 。控制口地址→DPTRMOV A,0AH 。50~55H單元存6個(gè)顯示數(shù)據(jù) MOV R3，7FH 。段選碼送PB口 ACALL DL1ms 。顯示3，4，5DB 77H，7CH，39H 。CLEAR： MOV DPTR，F(xiàn)F7CH ；指向PA口 MOV A，00H ；段選碼為00H MOVX DPTR，A ；PA口輸出全0 RET ；返回結(jié) 束 語(yǔ) 本設(shè)計(jì)采用的是Intel公司的8位高檔的MCS51系列產(chǎn)品微機(jī)，完成了單片機(jī)對(duì)電熱水壺的控制。設(shè)有一個(gè)全雙工串行I/O口，可程序設(shè)定4種工作方式，設(shè)有4個(gè)8位的通用工作寄存器區(qū)，可適應(yīng)多級(jí)中斷和子程序嵌套的情況，這樣可避免寄存器內(nèi)容進(jìn)行棧保護(hù)操作，提高了中斷響應(yīng)速度，加速了子程序的調(diào)用，設(shè)有兩個(gè)內(nèi)部中斷源和兩個(gè)外部中斷源，一個(gè)串行口中斷源，可程序設(shè)定中斷優(yōu)先級(jí)，堆棧位置可允許設(shè)定，深度可在允許范圍內(nèi)