【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 4 個(gè)發(fā)光管或者 64級(jí)光柱表示 65種狀態(tài)，加載新的光柱值后，編址小于指定光柱值的發(fā)光管會(huì)點(diǎn)亮，而大于或者等于指定光柱值的發(fā)光管會(huì)熄滅。 CH452默認(rèn)情況下工作于不譯碼方式，此時(shí) 8個(gè)數(shù)據(jù)寄存器中字?jǐn)?shù)據(jù)的位 7～位 0分別對(duì)應(yīng) 8 個(gè)數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)和段 G～段 A，對(duì)于發(fā)光二極管陣列，則每個(gè)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)位唯一地對(duì)應(yīng)一個(gè)發(fā)光二級(jí)管。當(dāng)數(shù)據(jù)位為 1時(shí)，對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)管的段或者發(fā)光管就會(huì)點(diǎn)亮；當(dāng)數(shù)據(jù) 位為 0 時(shí)，則對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)管的段或者發(fā)光管就會(huì)熄滅。例如，第三個(gè)數(shù)據(jù)寄存器的位 0為 1，所以對(duì)應(yīng)的第三個(gè)數(shù)碼管的段 A點(diǎn)亮。通過(guò)設(shè)定， CH452 還可以工作于 BCD譯碼方式，該方式主要應(yīng)用于數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)，單片機(jī)只要給出二進(jìn)制數(shù) BCD 碼，由 CH452 將其譯碼后直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示對(duì)應(yīng)的字符。 BCD 譯碼方式是指對(duì)數(shù)據(jù)寄存器中字?jǐn)?shù)據(jù)的位 4～位 0進(jìn)行 BCD譯碼，控制段驅(qū)動(dòng)引腳 SEG6～ SEG0的輸出，對(duì)應(yīng)于數(shù)碼管的段 G～段 A，同時(shí)用字?jǐn)?shù)據(jù)的位 7 控制段驅(qū)動(dòng)引腳 SEG7 的輸出，對(duì)應(yīng)于數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)，字?jǐn)?shù)據(jù)的位 6和位 5不 影響 BCD譯碼。下表為數(shù)據(jù)寄存器中字?jǐn)?shù)據(jù)的位 4～位 0 進(jìn)行 BCD 譯碼后，所對(duì)應(yīng)的段 G～段 A 以及數(shù)碼管顯示的字符。參考下表，如果需要在數(shù)碼管上顯示字符 0，只要置入數(shù)據(jù) 0xx00000B 或者 00H；需要顯示字符 0.（ 0 帶小數(shù)點(diǎn)），只要置入數(shù)據(jù) 1xx00000B 或者 80H；類似地，數(shù)據(jù) 1xx01000B或者 88H 對(duì)應(yīng)于字符8.（ 8 帶小數(shù)點(diǎn)）；數(shù)據(jù) 0xx10011B 或者 13H 對(duì)應(yīng)于字符 =；數(shù)據(jù) 0xx11010B 或者 1AH 對(duì)應(yīng)于字符 .（小數(shù)點(diǎn)）；數(shù)據(jù) 0xx10000B或者 10H對(duì)應(yīng)于字符 （空格 ，數(shù)碼管沒(méi)有顯示）；數(shù)據(jù) 0xx11110B 或者 1EH 對(duì)應(yīng)于自定義的特殊字符，由“自定義 BCD 碼”命令定義。 鍵盤(pán)掃描原理 CH452 的鍵盤(pán)掃描功能支持 8 8 矩陣的 64 鍵鍵盤(pán)。在鍵盤(pán)掃描期間， DIG7～ DIG0 引腳用于列掃描輸出， SEG7～ SEG0 引腳都帶有內(nèi)部下拉電阻，用于行掃描輸入。當(dāng)啟用鍵盤(pán)掃描功能后， 4線串行接口中的 DOUT 引腳的功能由串行接口的數(shù)據(jù)輸出變?yōu)殒I盤(pán)中斷輸出以及按鍵數(shù)據(jù)輸出。 CH452 定期在顯示驅(qū)動(dòng)掃描過(guò)程中插入鍵盤(pán)掃描。在鍵盤(pán)掃描期間 ， DIG7～ DIG0 引腳按照 DIG0至 DIG7 的順序依次輸出高電平，其余 7個(gè)引腳輸出低電平； SEG7～ SEG0引腳的輸出被禁止，當(dāng)沒(méi)有鍵被按下時(shí)， SEG7～ SEG0都被下拉為低電平；當(dāng)有鍵被按下時(shí)，例如連接 DIG3與 SEG4的鍵被按下，則當(dāng) DIG3輸出高電平時(shí) SEG4 檢測(cè)到高電平；為了防止因?yàn)榘存I抖動(dòng)或者外界干擾而產(chǎn)生誤碼， CH452實(shí)行兩次掃描，只有當(dāng)兩次鍵盤(pán)掃描的結(jié)果相同時(shí)，按鍵才會(huì)被確認(rèn)有效。如果 CH452檢測(cè)到有效的按鍵，則記錄下該按鍵代碼，并通過(guò) 4 線串行接口中的 DOUT引腳或者 2 線串行接 口中的 INT引腳產(chǎn)生低電平有效的鍵盤(pán)中斷（當(dāng) INTM為 1 時(shí)輸出低電平脈沖中斷，參考 節(jié)和 ），此時(shí)單片機(jī)可以通過(guò)串行接口讀取按鍵代碼；在沒(méi)有檢測(cè)到新的有效按鍵之前， CH452 不再產(chǎn)生任何鍵盤(pán)中斷。 CH452 不支持組合鍵，也就是說(shuō)，同一時(shí)刻，不能有兩個(gè)或者更多的鍵被按下；如果多個(gè)鍵同時(shí)按下，那么按鍵代碼較小的按鍵優(yōu)先。 第 9 頁(yè) CH452 所提供的按鍵代碼為 7 位，位 2～位 0 是列掃描碼，位 5～位 3 是行掃描碼，位 6 是狀態(tài)碼（鍵按下為 1，鍵釋放為 0）。例如，連接 DIG3 與 SEG4 的鍵被按下，則按鍵代碼是 1100011B 或者 63H，鍵被釋放后，按鍵代碼通常是 0100011B或者 23H（也可能是其它值，但是肯定小于40H），其中，對(duì)應(yīng) DIG3的列掃描碼為 011B，對(duì)應(yīng) SEG4的行掃描碼為 100B。單片機(jī)可以在任何時(shí)候讀取按鍵代碼，但一般在 CH452檢測(cè)到有效按鍵而產(chǎn)生鍵盤(pán)中斷時(shí)讀取按鍵代碼，此時(shí)按鍵代碼的位 6總是 1，另外，如果需要了解按鍵何時(shí)釋放，單片機(jī)可以通過(guò)查詢方式定期讀取按鍵代碼，直到按鍵代碼的位 6為 0。 下表是在 DIG7～ DIG0 與 SEG7～ SEG0之間 8 8 矩陣的順 序編址，既是按鍵編址，也是數(shù)碼管段位、發(fā)光管 LED 陣列以及光柱的編址。由于按鍵代碼是 7位，鍵按下時(shí)位 6總是 1，所以當(dāng)鍵按下時(shí)， CH452 所提供的實(shí)際按鍵代碼是表中的按鍵編址加上 40H，也就是說(shuō)，此時(shí)的按鍵代碼應(yīng)該在 40H到 7FH之間。 表 CH452按鍵編址 單片機(jī)控制單元模塊電路 控制原理 本次設(shè)計(jì)是以單片機(jī)為核心進(jìn)行設(shè)計(jì)的。在整個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)中， CPU 既是運(yùn)算處理中心，又是控制中心，是控制系統(tǒng)最關(guān)鍵的器件。本系統(tǒng)中選用與 MCS51 系列完全兼容的AT89C52 單片機(jī) ， AT89C52 可構(gòu)成真正的單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)，縮小系統(tǒng)體積，提高系統(tǒng)可靠性，降低系統(tǒng)成本。 89C52 的 P2 口輸出的矩形脈沖信號(hào)直接控制步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，兩臺(tái)電機(jī)需 4 個(gè)控制信號(hào)，一根信號(hào)線備用。工作臺(tái)上行程開(kāi)關(guān)的檢測(cè)信號(hào)經(jīng)光電隔離器件后送到單片機(jī)，這樣可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與電機(jī)工作電路的隔離，起到了抗干擾和保護(hù)的作用，也有 3 個(gè)備用。工作臺(tái)工作時(shí)的指示燈則由 P14P17和 T0、 T1控制，分別用于提示操作人員工作臺(tái)是在哪個(gè)坐標(biāo)上朝哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。 第 10 頁(yè) P 101P 112X T A L 24X T A L 15P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0732P 0633P 0534P 0435P 0336P 0237P 0138P 0039P 2728P 2627P 2526P 2425P 2324P 2223P 2122P 2021A L E30P S E N29RD17WR16R S T9EA31R X D10T X D11I N T 012I N T 113T014T115 A T 8 9C 5 1V C C2PFI4MR1G N D3R E S T7W D I6W D O8PFO5R91KR 103. 3KV C CK 65C330 PC430 PY112 M1 2 3 4 5 6 7 8I N P U T12345678D r iv e rU3U4U5U6U7U2U1R 212KR 222KR 232KR 242KR 252KR 262KR 272KR 3120 0R 3220 0R 3320 0R 3420 0R 3520 0R 3620 0R 3720 0P 07P 06P 05P 04P 03P 02P 01V C C 1 2U 1A74 071 2U 2A74 071 2U 3A74 071 2U 4A74 071 2U 5A74 071 2U 6A74 07R 411KR 421KR 431KR 441KR 451KR 461K1 2 3 4 5 6 7 8O U T P U TV C CP 12P 13P 14P 15P 17P 16 圖 單片機(jī)控制單元模塊電路 光電耦合電路 電機(jī)的那個(gè)輸入信號(hào)先經(jīng)光電耦合器后送至單片機(jī)處理，這是由于步進(jìn)電機(jī)的大功率、高電平會(huì)對(duì)單片機(jī)產(chǎn)生較嚴(yán)重的干擾，不能直接把單片機(jī)產(chǎn)生的控制信號(hào)直接連在步進(jìn)電機(jī) 第 11 頁(yè) 上，需要進(jìn)行強(qiáng)弱電隔離。在實(shí)際運(yùn)用中，對(duì)于強(qiáng)弱電隔離一般采用電子開(kāi)關(guān)方法或光電隔離的方法，在這里我們采用光電隔離的方法，如圖 。光電耦合器件是把發(fā)光器件 (如發(fā)光二極管 )和光敏器件 (如光敏三極管 )集成在一起，通過(guò)光線實(shí)現(xiàn)耦合構(gòu)成電 光和光 電的轉(zhuǎn)換器件。 R1 R2H O N G W A I2 47 4A H C 1 G 141 2A7 40 4+ 5V 圖 光電耦合電路 芯片介紹 設(shè)計(jì)所使用的單片機(jī) AT89C52是美國(guó) ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 COMS8位單片機(jī)，如圖 。它片內(nèi)含有 8k bytes的可反復(fù)檫寫(xiě)的只讀程序存儲(chǔ)器（ PEROM）和 256 bytes的隨機(jī)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（ RAM），器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及 8052 產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器（ CPU）和Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大 AT89C52單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合。 AT89C52 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) Flash 閃速存儲(chǔ)器， 256 字節(jié)內(nèi)部 RAM， 32 個(gè) I/O口線， 3 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工川行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)， AT89C52 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止 CPU的工作，但允許 RAM，定時(shí) /計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。 第 12 頁(yè) 圖 AT89C52基本外圍電路圖 AT89C52的內(nèi)部 邏輯框圖如圖 ，其管腳功能如下： (1)電源引腳： Vcc(40引腳 )：接 +5V 電源。 Vss(20引腳 )：接地。 (2)時(shí)鐘引腳： 2個(gè)時(shí)鐘引腳 XTAL XTAL2外接晶體與片內(nèi)的反向放大器構(gòu)成了一個(gè)晶體振蕩器，它為單片機(jī)提供了時(shí)鐘控制信號(hào)。兩個(gè)引腳也可以外接獨(dú)立的晶體振蕩器。 XTAL1（ 19 引腳）：接外部晶體的一個(gè)引腳。該引腳內(nèi)部是一個(gè)反向放大器的輸入端，這個(gè)反向放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。 XTAL1（ 18 引腳）：接外部晶體的另一端，在該引腳的內(nèi)部接至內(nèi)部反向放大器的輸出端。若采用外部時(shí)鐘振蕩 器時(shí)，該引腳接收時(shí)鐘振蕩器的信號(hào)。 第 13 頁(yè) 圖 AT89C52的內(nèi)部邏輯框圖 (3)控制引腳： 此類引腳提供控制信號(hào)，有的引腳還有復(fù)用功能。 RST/VPD(9 引腳 )： RST（ RESET）是復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效。當(dāng)單片機(jī)運(yùn)行時(shí)，在此引腳上加上持續(xù)時(shí)間大于兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)，就可以完成復(fù)位工作。在單片機(jī)正常工作時(shí)，此引腳應(yīng)為≤ 低電平。 VPD為本引腳的第二功能，即備用電源輸入端。 ALE/PROG（ 30引腳）： ALE引腳輸出為地址鎖存允許信號(hào)，當(dāng)單片機(jī)上電正常工作以后，ALE 引腳不斷輸出正脈沖信號(hào)。當(dāng)單片機(jī)訪問(wèn)