【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 “ 8”字的七段，再加上 1個(gè)小數(shù)點(diǎn)位，共計(jì)八段。各段位碼位的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表 所示。 [10] 表 段位碼對(duì)應(yīng)關(guān)系 段位碼 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 位碼段 dp g f e d c b a 從機(jī)部分 該系統(tǒng)的從機(jī)負(fù)責(zé)完成 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換，并回應(yīng)主機(jī)的命令，需要用到ADC080 AT59C52,由于它們兩個(gè)的時(shí)鐘頻率不一致，所以還要用到一個(gè)74LS74。 從機(jī)的電路原理圖設(shè)計(jì) 本部分需要對(duì)模擬量進(jìn)行一次模數(shù)轉(zhuǎn)換，因此要用到一個(gè) ADC0809，又因?yàn)樗鼈兊臅r(shí)鐘頻率不一致，需要用到一個(gè) 74LS74進(jìn)行一個(gè)二分頻的工作，這個(gè) 12 只要把 74LS74的第 3引腳和單片機(jī) AT89C52的第 30引腳相連 ，把 74LS74 的第 9引腳和 ADC0809的時(shí)鐘信號(hào)引腳相連。單片機(jī) AT89C52的 P0口和 ADC0809的D0~D7相連，而 ADC0809的 ADDA、 ADDB、 ADDC依次和 P0口的低三位相連。其用到的 MAX232與主機(jī)電路連接方法一樣。其電路圖如 圖 從機(jī)部分電路設(shè)計(jì)圖 單片機(jī)之間的通信 （ 1）串口通信 RS232C 由于串行通訊方式具有使用線路少、成本低，特別是在遠(yuǎn)程傳輸時(shí)，避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。在串行 通訊時(shí)，要求通訊雙方都采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口，便于不同的設(shè)備連接起來進(jìn)行通訊。 RS232C 接口（又稱 EIA RS232C）是當(dāng)前最常用的一種串行通訊接口。它是在 1970 年由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（ EIA）聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)。它的全稱是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備（ DTE）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（ DCE）之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個(gè) 25 個(gè)腳的 DB25連接器，對(duì)連接器的每個(gè)引腳的信號(hào)內(nèi)容、各種信號(hào)的電平加以規(guī)定。 （ 1）接口的信號(hào)內(nèi)容 實(shí)際運(yùn)用中 RS232C的 25條引線中有許多是很少使用的，在計(jì)算機(jī)與終端通訊中一般只使用 39條引線。 RS232C最常用的 9條引線的信號(hào)內(nèi)容。見表 示。 13 （ 2）接口的電氣特性 在 RS232C中所有信號(hào)線的電壓均為負(fù)邏輯關(guān)系。即：邏輯 “ 1” ， 5— 15V；邏輯 “ 0” +5— +15V 。噪聲容量為 2V。即要求接收器至少能識(shí)別 +3V的信號(hào)作為邏輯“ 0”，高于 — 3V的信號(hào)作為邏輯“ 1”。 表 常用引線的信號(hào)內(nèi)容 引腳序號(hào) 信號(hào)名稱 符號(hào) 流向 功能 2 發(fā)送數(shù)據(jù) TXD DTEDCE DTE發(fā)送串行數(shù)據(jù) 3 接收數(shù)據(jù) RXD DTEDCE DTE接收串行數(shù)據(jù) 4 請(qǐng)求發(fā)送 RTS DTEDCE DTE請(qǐng)求 DCE將線路切換到發(fā)送方式 5 允許發(fā)送 CTS DTEDCE DCE告訴 DTE線路已接通可以發(fā)送數(shù)據(jù) 6 數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備好 DSR DTEDCE DCE準(zhǔn)備好 7 信號(hào)地 信號(hào)公共地 8 載波檢測(cè) DCD DTEDCE 表示 DCE接收到遠(yuǎn)程載波 20 數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好 DTR DTEDCE DTE準(zhǔn)備好 14 22 振鈴指示 RI DTEDCE 表示 DCE與線路接通，出現(xiàn)振鈴 （ 3）接口的物理結(jié)構(gòu) RS232C接口連接器通常使用 25芯的 DB25型插頭座，一般插頭在 DCE端 ,插座在 DTE端。一些設(shè)備與 PC機(jī)連接的 RS232C接口 ,因?yàn)椴皇褂脤?duì)方的傳送控制信號(hào) ,只需三條接口線 ,即“發(fā)送數(shù)據(jù)”、“接收數(shù)據(jù)”和“信號(hào)地”。所以采用 DB9的 9芯插頭座，傳輸線采用屏蔽雙絞線。兩個(gè) DB9的連接如圖 圖 兩個(gè) DB9的連接圖 （ 4）傳輸電纜長(zhǎng)度 盡管 RS232C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了當(dāng)碼元畸變小于 4%時(shí)，傳輸電纜長(zhǎng)度應(yīng)為 50英尺。但在實(shí)際應(yīng)用中，約有 99%的用戶是按碼元畸變 1020%的范圍工作的，所以實(shí)際使用中最大距離會(huì)遠(yuǎn)超過 50英尺。 （ 2） 簡(jiǎn)介 MAX232 MAX232 芯片是美信公司專門為 RS232 標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的接口電路 ,使用+5v 單電源供電 ，可以實(shí)現(xiàn) TTL 電平與 RS232C 電平相互轉(zhuǎn)換的 IC芯片。 MAX 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖 所示 15 圖 MAX232 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個(gè)部分： 第一部分是電荷泵電路。由 6 腳和 4只電容 構(gòu) 成。功能是產(chǎn)生 +12v 和 12v 兩個(gè)電源，提供給 RS232 串口電平的需要。 第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由 1 1 1 14 腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道 。 其中 13腳（ R1IN）、 12腳（ R1OUT）、 11腳（ T1IN）、 14腳（ T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。 8 腳（ R2IN）、 9腳（ R2OUT）、 10腳（ T2IN）、7 腳（ T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)從 T1IN、 T2IN 輸入轉(zhuǎn)換成RS232 數(shù)據(jù)從 T1OUT、 T2OUT 送到電腦 DB9 插頭； DB9 插頭的 RS232 數(shù)據(jù)從 R1IN、 R2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)后從 R1OUT、 R2OUT 輸出。 第三部分是供電。 15 腳 GND、 16腳 VCC（ +5v）。 引腳結(jié)構(gòu)圖如圖 所示： 16 圖 MAX232的引腳結(jié)構(gòu)圖 其中引腳 16（ C1+、 V+、 C1_、 C2+、 C V）用于電源電壓轉(zhuǎn)換，只要在外部接入相應(yīng)電解電容即可；引腳 710和引腳 1114構(gòu)成兩組 TTL 信號(hào)電平與RS232C 信號(hào)電平的轉(zhuǎn)換電路，對(duì)應(yīng)引腳可直接與單片機(jī)串行口的 TTL 電平引腳和 PC 的 RS232C 電平引腳相連。 單片機(jī)與 MAX232 的連接如圖 所示 圖 單片機(jī)與 MAX232 的連接圖 17 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC0809 按模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的原理， AD 轉(zhuǎn)換器可分為 3 種：雙積分式、逐次逼近式及并行式 A/D 轉(zhuǎn)換器。而該系統(tǒng)選用的是 ADC0809，下面就具體的介紹一下 ADC0809 的工作原理。 C0809 的介紹 ADC0809 就是一種 CMOS 單片逐次逼近式 A／ D 轉(zhuǎn)換器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。該芯片由 8 路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、 8 位開關(guān)樹型 D／ A 轉(zhuǎn)換器、逐次逼近寄存器、三態(tài)輸出鎖存器等電路組成。因此，ADC0809 可處理 8 路模擬量輸入，且有三態(tài)輸出能力。該器件既可 與各種微處理器相連，也可單獨(dú)工作。其輸入輸出與 TTL 兼容。 ADC0809 是 8 路 8 位 A／ D轉(zhuǎn)換器 (即分辨率 8 位 )，具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?，轉(zhuǎn)換時(shí)間為 100μs 采用單 +5V 電源供電，模擬輸入電壓范圍為 0～ +5V，且不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)，工作溫度范圍為 40～ +85℃ 功耗可抵達(dá)約 15mW。 它的引腳的排列及其功能，其引腳圖見 圖 ADC0809 的引腳圖 18 IN0～ IN7： 8 路模擬量輸入端； D0～ D7： 8 位數(shù)字量輸出端； ADDA、 ADDB、 ADDC： 3 位地址輸入線，用于選通 8 路模擬輸入中的一路； ALE：地址鎖存允許信號(hào)，輸入，高電平有效； START： A／ D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)，輸入，高電平有效； EOC： A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，輸出，當(dāng) A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸出一個(gè)高電平 (轉(zhuǎn)換期間一直為低電平 )； OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入，高電平有效。當(dāng) A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平才能打開輸出三態(tài)門，輸出為數(shù)字量； CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。要求時(shí)鐘頻率不高 640kHz； REF(+)、 REF()：基準(zhǔn)電壓； Vcc：電源，單一 +5V； GND：地。 ADC0809 工作時(shí)，首先輸入 3 位地址，并使 ALE 為 1，以將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼可選通 8 路模擬輸入之一到比較器。 START 上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位；下降沿則啟動(dòng) A／ D 轉(zhuǎn)換，之后， EOC 輸出信號(hào)變低，以指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行，直到 A／ D 轉(zhuǎn)換完成， EOC 變?yōu)楦唠娖?，指?A／ D轉(zhuǎn)換結(jié)束，并將結(jié)果數(shù)據(jù)存入鎖存器，這個(gè)信號(hào)也可用作中斷申請(qǐng)。當(dāng) OE 輸入高電平時(shí)， ADC 的輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量可輸出到數(shù)據(jù)總線。 ADC0809 時(shí)序圖及其接口電路 ADC0809 的時(shí) 序圖如圖 所示： 19 圖 ADC0809 的時(shí)序圖 其工作過程是： ALE 的上升沿將 A、 B、 C 端選擇的通道地址鎖存到 8 位A/D 轉(zhuǎn)換器的輸入端。 START 的下降驗(yàn)啟動(dòng) 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 A/D 轉(zhuǎn)換開始使 EOC 端輸出低電平。 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束， EOC 輸出高電平。該信號(hào)通?？勺鳛橹袛嗌暾?qǐng)信號(hào)。 OE 為讀出數(shù)據(jù)允許信號(hào)。 OE 端為高電平時(shí)，可以讀出轉(zhuǎn)換的數(shù)字量。硬件電路設(shè)計(jì)時(shí)，需根據(jù)時(shí)序關(guān)系及軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。 ADC0809 與 AT89C52 單片機(jī)的接口方式， 如圖 所示： 20 圖 ADC0809 與單片機(jī)的連接圖 由于 ADC0809 具有輸出 3 態(tài)鎖存器，其八位數(shù)據(jù)輸出引腳可直接與數(shù)據(jù)總線相連。地址譯碼引腳 A、 B、 C 分別與地址總線低三位 A0、 A A2 相連，以選通 IN0~IN7 中的一個(gè)通道。在啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換時(shí)，由單片機(jī)的 控制 A/D 轉(zhuǎn)換器的地址鎖存和轉(zhuǎn)換啟動(dòng)，由于 ALE 和 START 連在一起，因此 AD0809 在鎖存通道的同時(shí)，也啟動(dòng)了 A/D 轉(zhuǎn)換器。在讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果時(shí)，用低電平的讀信號(hào)RD，產(chǎn)生的正脈沖作為 OE 信號(hào)，用以打開三態(tài)輸出鎖存器。將轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出 。而低電平的寫信號(hào) WR 則表示轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)信號(hào)。 21 第四章 軟件部分 簡(jiǎn)介 KeilUvision2 Keil2 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（ UVISION）將這些組合在一起。 Keil2 有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 全功能的源代碼編輯器； 器件庫用來配置開發(fā)工具設(shè)置； 項(xiàng)目管理器用來創(chuàng)建和維護(hù)用戶的項(xiàng)目； 集成的 MAKE 工具可以匯編、編譯和連接用戶嵌入式應(yīng)用； 所有開發(fā)工具的設(shè)置都是對(duì)話框形式的； 真正的源代碼級(jí)的對(duì) CPU和外圍器件的調(diào)試器； 高級(jí) GDI(AGDI)接口用來在目標(biāo)硬件上進(jìn)行軟件調(diào)試以及和Monitor51 進(jìn)行通信 其使用的過程為 : 首先打開 KeilUvision2，在 KEIL 系統(tǒng)中，每做個(gè)獨(dú)立的程序，都視為工程。首先從菜單中的工程中“新建工程”，建立我們將要做的工程項(xiàng)目： 接下來 Keil 環(huán)境要求我們?yōu)?12工程選擇一個(gè)單片機(jī)型號(hào)；我們選擇 Ateml公司的 89C52。“確定”后工程就算建立好了。 立了工程項(xiàng)目以后現(xiàn)在就要為工程添加程序，點(diǎn)擊“文件”中的新建，新建一個(gè)空白文檔；這個(gè)空白文檔就是我們編寫單片機(jī) 程序的場(chǎng)所。在這里可以進(jìn)行編輯、修改等操作。根據(jù)題意，在文檔中寫入代碼，寫完后再檢查一下，然后保存，然后再將保存好的文檔添加到工程中，具體做法如下： 程序文件添加完畢后，對(duì)其進(jìn)行編譯當(dāng)前程序、編譯修改過的文件并生成應(yīng)用程序、重新編譯所有文件并生成應(yīng)用程序后，依次點(diǎn)擊 TARGET、 Output 鍵。 接下來就是點(diǎn)擊 select folder for objects 鍵，并將產(chǎn)生的 HEX 文件存儲(chǔ)在 E盤 zh 文件夾中。 最后一步就是利用 STCISP 將 HEX 文件燒錄到單片機(jī)里。 22 主機(jī)程序設(shè)計(jì) 本軟件系統(tǒng)有一個(gè) 主程序，五個(gè)子程序，五個(gè)子程序分別為向串口