【文章內容簡介】 續(xù) 變化的模擬量 ，通常用來控制需要模擬量工作的單片機外設。本設計選用 8 位并行輸入的 DAC0832，輸出可接一內蒙古民族大學本科生畢業(yè)論文 14 個發(fā)光二極管，通過發(fā)光二極管顯示的暗亮 變化 觀察模擬量輸出的連續(xù)變化。 DA 轉換電路圖如圖 29 所示 。 圖 29 DA 轉換電路 Figure 29 DA conversion circuit 串口的設計 串口簡介 串行接口簡稱 串口 ，也稱串行通信接口（通常指 COM 接口），是采用串行通信方式的擴展接口 ， 其特點是 通信線路 簡單，只要一對傳輸線就可以實現(xiàn)雙向通信，串行通訊可以進一步分為單工、半雙工和全雙工三種 。 RS232 標準 也稱標準串口，最常用的一種串行通訊接口。使用 9 芯 D 型插座 （ DB9） ，RS232 采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊。 由于其 雙絞線上的分布電容，其傳送距離最大為約 15 米，最高速率為 20kb/s。 RS232 是為點對點（即只用一對收、發(fā)設備）通訊而設計的，其驅動器負載為 3kΩ～ 7kΩ。所以 RS232 適合本地設備之間的通信 。 串口電路 系統(tǒng)占用 AT89S52 單片機的串口 （ RXD） 和 (TXD)， 波特率由定時器 T1 生成。 電平轉換芯片采用 MAX232 芯片，可實現(xiàn)單片機與 PC 機、單片機與單片機之間的通信。 內蒙古民族大學本科生畢業(yè)論文 15 串口 電路圖如 圖 210 所示 。 圖 210 串口電路 Figure 210 Serial circuit 其它電路設計 時鐘電路 為了保證系統(tǒng)每次上電都有同 步的時間顯示，設計外接一片實時時鐘芯片DS1302， 芯片外接 32768Hz 的晶振提供工作時鐘， + 紐扣電池維持芯片正常工作的電壓。 DS1302 的時鐘信號由單片機 口提供，數(shù)據(jù)口由 提供。 時鐘電路圖如圖 211 所示 。 圖 211 實時時鐘電路 Figure 211 Realtime clock circuit EEPROM 電路的設計 單片機開發(fā)過程中經常要將一些重要的數(shù)據(jù)或處理結果保存起來，以供進一內蒙古民族大學本科生畢業(yè)論文 16 步的處理，因此，系統(tǒng)外接一片串行 EEPROM 芯片 AT24C04。 AT24C04 支持 IIC總線協(xié)議。 數(shù)據(jù) 線 SDA 由單片機 口提供，串行信號 SCL 由 提供。 外 接 ROM 電路圖如圖 212 所示 。 圖 212 外接 ROM 電路 Figure 212 External ROM circuit 電源電路 系統(tǒng)采用外接 +5V 直流電源或 USB 電源 供電，用一個撥碼開關 S21 實現(xiàn)電源的選擇。并給每一種外接電源附加一個 LED，用來顯示正在使用的電源狀態(tài)。 電源電路圖如圖 213 所示 。 圖 213 電源電路 Figure 213 Power Supply Circuit 下載接口的設計 1 ISP 簡介 ISP（ In System Programming） 在系統(tǒng)可編程，指電路板上的空白器件可以編內蒙古民族大學本科生畢業(yè)論文 17 程寫入最終用戶代碼，而不需要從電路板上取下器件，已經編程的器件也可以用ISP 方式擦除或再編程。 2 下載接口設計 51 單片機提供有 ISP 功能，分別為 MOSI()、 MISO()、 SCK()和RSE 四個引腳，將這四根引線外接至四針插頭，當需要下載代碼到單片機時，只需將連接線接好即可。 ISP 下載電路圖如圖 214 所示 。 圖 214 ISP 下 載電路 Figure 214 ISP download circuit 蜂鳴器電路 蜂鳴器是一種一體化結構的電子訊響器，廣泛應用于 單片機系統(tǒng)中，用來做發(fā)聲 器件 或 報警 裝置 。由于蜂鳴器的工作電流一般比較大，以致于單片機的 I/O 口是無法直接驅動的，所以要利用 放大電路 來驅動，一般使用三極 管來放大電流就可以了 。設計采用一只 NPN 型三極管 9013 作為驅動蜂鳴器的放大電路，控制端 B 極由 提供，試驗過程中可改變 J3 的短路帽改變蜂鳴器的開通 /斷開。 蜂鳴器電路圖如圖 215 所示 。 圖 215 蜂鳴器電路 Figure 215 buzzer circuit 內蒙古民族大學本科生畢業(yè)論文 18 開發(fā)板原理圖 如圖 216 所示 。 圖 216 開發(fā)板原理圖 Figure 216 Development Board Schematic 內蒙古民族大學本科生畢業(yè)論文 19 開發(fā)板 PCB 圖 如圖 217 所示 。 圖 217 開發(fā)板 PCB 圖 Figure 217 PCB development board 內蒙古民族大學本科生畢業(yè)論文 20 三 開發(fā)板功能驗證 矩陣鍵盤 +數(shù)碼管顯示 數(shù)字和字符 行掃描法識別矩陣鍵盤的過程 將全部行線 置低電平，然后檢測列線的狀態(tài)。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與 4 根行線相交叉的 4 個按鍵之中。若所有列線均為高電平，則鍵盤中無鍵按下。判斷閉合鍵所在的位置在確認有鍵按下后，即可進入確定具體閉合鍵的過程。其方法是：依次 將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時，其它線為高電平。在確定某根行線位置為低電平后，再逐行檢測各列線的電平狀態(tài)。若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵。 行掃描法譯鍵的程序流程圖如圖 31 所示 。 圖 31 行掃描法譯鍵的程序流程圖 Figure 31 translation of key linescanning program flow chart N 給矩陣鍵盤第一行低電平 如鍵盤列線有低電平輸出，進入識別列線程序 開始 延時 列線有低電平輸出 判別是那一列 輸出低電平，并返回相應鍵值 結束 Y 內蒙古民族大學本科生畢業(yè)論文 21 Keil 與 Proteus 聯(lián)調結果顯示 矩陣鍵盤仿真電 路圖如圖 32 所示 。 圖 32 矩陣鍵盤仿真電路圖 Figure 32 Simulation circuit matrix keyboard 仿真過程中，按下與相應標號對應的按鍵（ 0 af）則數(shù)碼管上顯示對應的 數(shù)字和 字符，不按則顯示上一個字符或不顯示。圖 32 按下字母“ b”對應的按鍵，則數(shù)碼管顯示字母“ b”。 TLC2543+數(shù)碼管顯示 05V 可調直流電壓 TLC2543 工作過程簡述 開始時， CS 片選為高， I/O CLOCK、 DATA INPUT 被禁止， DATA OUT 呈高阻狀， EOC 為高。使 CS 變低 ， I/O CLOCK、 DATA INPUT 使能， DATA OUT脫離高阻狀態(tài)。 12 個時鐘信號從 I/O CLOCK 端依次加入，隨著時鐘信號的加入，控制字從 DATA INPUT 一位一位地在時鐘信號的上升沿時被送入 TLC2543(設定高位先送入 )，同時上一周期轉換的 A/D 數(shù)據(jù)，即輸出數(shù)據(jù)寄存器中的數(shù)據(jù)從DATA OUT 一位一位地移出。 TLC2543 收到第 4 個時鐘信號后，通道號也已收到，此時 TLC2543 開始對選定通道的模擬量進行采樣，并保持到第 12 個時鐘的下降沿。在第 12 個時鐘下降沿 ， EOC 變低，開始對本次采樣的模擬量進行 A/D轉換，轉換時間約需 10μS，轉換完成后 EOC 變高，轉換的數(shù)據(jù)在輸出數(shù)據(jù)寄存器中，待下一個工作周期輸出。此后，可以進行新的工作周期。 內蒙古民族大學本科生畢業(yè)論文 22 Keil 與 Proteus 聯(lián)調結果顯示 模數(shù)轉換電路仿真圖如圖 33 所 。 圖 33 模式轉換電路仿真電路圖 Figure 33 schematic circuit emulation mode conversion DAC0832+數(shù)碼管控制發(fā)光二極管的亮暗顯示 設計思路介紹 用單片機 P0 口輸出 8 位數(shù)字信 號給 DAC0832，將數(shù)字信號轉換為對應的模擬信號，控制發(fā)光二極管的亮暗顯示。 選用外部中斷 0 按鍵 S17，控制數(shù)字信號的輸出變化，按鍵每按下一次輸出的數(shù)字量值增加 25，至 256 時歸零重新增長。 Keil 與 Proteus 聯(lián)調結果顯示 數(shù)模轉換電路仿真圖如圖 34 所示 。 圖 34 數(shù)模轉換電路仿真圖 Figure 34 Simulation of digital to analog converter circuit diagram 內蒙古民族大學本科生畢業(yè)論文 23 1602 顯示字符 部分源代碼 void main() { uchar i。 write_(0x38)。 //設置 16*12 顯示， 5*7 點陣， 8 位數(shù)據(jù)接口 write_(0x0c)。 //設置不顯示光標 write_(0x06)。 //寫一個字符后地址指針加 1 write_(0x80)。 //把位置設置為第一行第一位 //1602 第一行顯示 table[]中的字符 for(i=0。i14。i++) write_dat(table[i])。 write_(0x80+0x40)。//把位置設置到第二行第一位 //1602 第 二 行顯示 table2[]中的字符 for(i=0。i13。i++) write_dat(table2[i])。 while(1)。 } Keil 與 Proteus 聯(lián)調結果顯示 1602 顯示電路仿真圖如圖 35 所示 。 圖 35 1602 顯示電路仿真圖 Figure 351602 map display circuit simulation 內蒙古民族大學本科生畢業(yè)論文 24 AT24C04+LCD 顯示單片機向外接 ROM 存取數(shù)據(jù)的過程 Keil 與 Proteus 聯(lián)調結果顯示 外接存儲電路仿真圖如圖 36 所示 。 圖 36 外接 存儲電路仿真圖 Figure 36 External memory circuit simulation charts DS1302+1602 顯示實時時鐘 DS1302 介紹 DS1302 是一種高性能、低功耗的實時時鐘芯片 ， DS1302 內部有一個 318bit的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的 RAM 寄存器。 采用 SPI 三線接口與 CPU 進行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號和 RAM 數(shù)據(jù)。實時時鐘可提供秒、分、時、日、星期、 月和年，一個月小與 31 天時可以自動調整，且具有閏年補償功能。工作電壓寬達 ～ （ 設計選用 紐扣 電池 ） 。 采用雙電源 主電源和備用電源 供電，（當系統(tǒng)斷點以后，備用電池為 DS1302 芯片提供電源） ，可設置備用電源充電方式。 內蒙古民族大學本科生畢業(yè)論文 25 Keil 與 Proteus 聯(lián)調結果顯示 DS13