【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的可編程只讀存儲(chǔ)器。它采用 CMOS 技術(shù)和 Fairchild Semiconductor 公司的 MicroWire 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 3 線串行接口，具有 1Kb/2kB/4kB 的容量，并可通過 ORG 管腳配置成128*8/256*8/512*8 或 64*16/128*16256*16 等結(jié)構(gòu)。該系列存儲(chǔ)器可靠性高，能夠重復(fù)寫 100 萬(wàn)次，數(shù)據(jù)可以保存 100 年不丟失；采用 8腳 PDIP/SOIC 封裝和14 腳 SOI 封裝（ SOI 封裝為 JEDEC 和 EIAJ 標(biāo)準(zhǔn)），與并行的 EEPROM 相比，AT93C46/56/66 可大大節(jié)省印制板空間，且接線簡(jiǎn)單，因而在多功能的精密測(cè)試儀中具有廣闊的前途 。 X5045 的功能概述 （ 1）、特點(diǎn)： 1 可編程的看門狗定時(shí)器。 VCC 檢測(cè)，即在上電和 VCC 低于檢測(cè)門限時(shí)，輸出復(fù)位信號(hào)。輸出復(fù)位高電平有效，直至 VCC=1V復(fù)位信號(hào)仍有效。 接口方式，最高可達(dá) 1MHZ 的串行時(shí)鐘頻率。 *8 位串行 EEPROM。 CMOS， 3mA工作電流， 10uA 備用電流。 9 ： 。 ，可保護(hù) 1/4， 1/2 或所有 EEPORM 列。 。 ，數(shù)據(jù)可保存 100 年，每字節(jié)可擦除次數(shù)可達(dá)到 10 萬(wàn)次。 。需要加高電壓（ 1518V 加在 WP 引腳）及一個(gè)專門的時(shí)序。 DIP 封裝。 （ 2）、功能特性概述 X5045 引腳圖如圖 22 所示： 圖 22 X5045 引腳圖 1．串行輸出（ SO） SO 是一個(gè)推 /拉串行數(shù)據(jù)輸出引腳，在讀周期時(shí)間內(nèi)，數(shù)據(jù)從這個(gè)引腳輸出，串行時(shí)鐘脈沖下降沿時(shí)數(shù)據(jù)輸出。 2．串行輸入（ SI） SI 是串行數(shù)據(jù)輸入引腳，所有的操作碼，字節(jié)，地址及數(shù)據(jù)都通過這個(gè)引腳寫入存儲(chǔ)器，串行時(shí)鐘脈沖上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被鎖存。 3．串行時(shí)鐘（ SCK） 串行時(shí)鐘控制 串行總線為數(shù)據(jù)的輸入和輸出計(jì)時(shí)， SI 引腳的操作碼，地址或數(shù)據(jù)在時(shí)鐘輸入上升沿時(shí)被鎖存， SO 引腳的數(shù)據(jù)在時(shí)鐘輸入上升沿時(shí)被改寫。 4．片選（ /CS） 當(dāng) /CS 為高電平時(shí) ,X5043/45 被檢測(cè) ,SO 輸出引腳處于高阻抗?fàn)顟B(tài)，除非內(nèi)部寫操作在進(jìn)行中的時(shí)候， X5045 將處于后備電源模式。 /CS 為低電平時(shí)，可以使 X5943/45 處于工作電源模式，應(yīng)特別注意，在電源上電以后，需要在開始任何操作以前完成 /CS 引腳上高電平到低電平的轉(zhuǎn)換。 5．寫保護(hù)（ /WP） 當(dāng) /WP 為低電平時(shí)，對(duì)于 X5045 不能完成非易失性寫操作，但是 在其他方面工作正常。當(dāng) /WP 被拉成高電平時(shí)，所有的功能，包括非易失性寫操作都能正常工作。當(dāng) /WP 變成高電平， /CS 仍然是低電平時(shí)，將中斷對(duì) X5045 的寫操作，如果內(nèi)部寫周期已經(jīng)開始， /WP 變成低電平將對(duì)寫操作沒有影響。 6．復(fù)位（ RESET） 10 X5045 的 RESET 分別工作在高電平 /低電平，對(duì)外輸出一直工作到 VCC 降至最小電壓以下，將一直工作 200ms 直到 VCC 升高大于最小電壓。如果看門狗定時(shí)時(shí)間已定， /CS 保持高電平或低電平的時(shí)間超過看門狗的定時(shí)時(shí)間， RESET 也同樣有效。當(dāng) /CS 下降沿時(shí)可使看門狗定時(shí) 器復(fù)位。 （ 3）、工作原理 X5045 是設(shè)計(jì)成直接與許多微控制器系列的同步串行外設(shè)接口（ SPI）相接的 512*8EEPROM。 X5045 包括一個(gè) 8位指令寄存器，可以通過 SI 輸入來(lái)訪問，數(shù)據(jù)在 SCK 上升延由時(shí)鐘同步輸入，在整個(gè)工作期間內(nèi)， /CS 必須低電平且 /WP 輸入必須是高電平。 顯示部分 顯示器接口芯片的選擇 LED 顯示器接口芯片的選擇常用的顯示器接口芯片有 CD4511， CD4513，MC14499， 8279， MAX7219， 74HC164 等，它們的功能有：（ 1） CPU 接受來(lái)自鍵盤的輸入 數(shù)據(jù)，并作預(yù)處理；（ 2）數(shù)據(jù)顯示的管理和數(shù)據(jù)顯示器的控制 CD4511 是BCD 鎖存， 7段譯碼，驅(qū)動(dòng)器，但在顯示 6和 9時(shí)，顯示為 b 和 q，不是很好看。CD4513 是 BCD 鎖存， 7 段譯碼，驅(qū)動(dòng)器（消隱），但在市面上不容易購(gòu)買。 MC14499為串行輸入 BCD 碼 —— 十進(jìn)制譯碼驅(qū)動(dòng)器，用它來(lái)構(gòu)成單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的顯示器接口，可以大大減少 I/O 口線的占用數(shù)量。但是，由片內(nèi)震蕩器經(jīng)過四分頻的信號(hào)，經(jīng)位譯碼后只能提供 4 個(gè)位控信號(hào)，使信號(hào)的采集受到限制；并且， MC14499的價(jià)格偏高，也不經(jīng)濟(jì)。同樣， 8279 為 INTEL 公司生產(chǎn)的 通用鍵盤 /顯示器接口芯片，其內(nèi)部設(shè)有 16*8 顯示數(shù)據(jù) RAM，若采用 8279 管理鍵盤和顯示器，可以減少軟件程序，從而減輕主機(jī)的負(fù)擔(dān)，但我們同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，由于其功能比較強(qiáng)大，不可避免將會(huì)使外圍設(shè)備與操作過程復(fù)雜化，同時(shí)價(jià)格比較貴。對(duì)比一下MAX7219 和 74HC164 其占用資源少，且不需復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)電路。但 MAX7219 雖然比較好用，且一片能驅(qū)動(dòng)四個(gè)數(shù)碼管，但對(duì)于我們?cè)O(shè)計(jì)的系統(tǒng)來(lái)說，不需要很多數(shù)碼管，此外 MAX7219 相對(duì)的價(jià)格也比較貴，所以我們最終選用 74HC164。 本次設(shè)計(jì)用 89C51單片機(jī)串行口 和 廉價(jià)的 74HC164集成塊實(shí)現(xiàn)多個(gè) LED顯示的一種簡(jiǎn)單方法，利用該方法設(shè)計(jì)的多路 LED 顯示系統(tǒng)具有硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、軟件編程容易和價(jià)格低廉的特點(diǎn)。 下面簡(jiǎn)單的介紹一下 74HC164。 74HC164 的功能概述 （ 1）、特點(diǎn)： 。 。 11 。 （ 2）、功能特性概述 引腳圖如圖 23所示： 圖 23 74HC164 引腳圖 這些 8 位移位寄存器的特點(diǎn)是具有與門串行輸入和不同步的清除輸入（ CLR）。門 電路串行輸入 (A 和 B)允許對(duì)輸入數(shù)據(jù)的完全控制；低電平加在輸入端可以抑制新數(shù)據(jù)的進(jìn)入；高電平輸入能使輸入有效。串行輸入的數(shù)據(jù)當(dāng) CLK是高電平或低電平時(shí)可以改變。 89C51 單片機(jī)串行口方式 0為移位寄存器方式，外接 3片 74HC164 作為 3位LED 顯示器的靜態(tài)顯示接口，把 RXD 作為數(shù)據(jù)輸出線， TXD 作為移位時(shí)鐘脈沖。74HC164 為 TTL 單向 8 位移位寄存器，可實(shí)現(xiàn)串行輸入，并行輸出。其中 A、 B（第 2 腳）為串行數(shù)據(jù)輸入端， 2 個(gè)引腳按邏輯與運(yùn)算規(guī)律輸入信號(hào)，共一個(gè)輸入信號(hào)時(shí)可并接。 T（第 8 腳）為時(shí)鐘輸入端，可連 接到串行口的 TXD 端。每一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的上升沿加到 T端時(shí)，移位寄存器移一位， 8個(gè)時(shí)鐘脈沖過后，8 位二進(jìn)制數(shù)全部移入 74HC164 中。 R（第 9 腳）為復(fù)位端，當(dāng) R=0 時(shí)，移位寄存器各位復(fù) 0，只有當(dāng) R=1 時(shí)，時(shí)鐘脈沖才起作用。 Q1? Q8（第 36 和 1013引腳）并行輸出端分別接 LED 顯示器的各段對(duì)應(yīng)的引腳上。在給出了 8個(gè)脈沖后，最先進(jìn)入 74HC164 的第一個(gè)數(shù)據(jù)到達(dá)了最高位，然后再來(lái)一個(gè)脈沖，第一個(gè)脈沖就會(huì)從最高位移出，搞清了這一點(diǎn)，下面讓我們來(lái)看電路， 6 片 7HC164 首尾相串，而時(shí)鐘端則接在一起，這樣，當(dāng)輸入 8個(gè)脈沖時(shí)，從單片機(jī) RXD 端輸出的數(shù)據(jù)就進(jìn)入到了第一片 74HC164 中了，而當(dāng)?shù)诙€(gè) 8個(gè)脈沖到來(lái)后，這個(gè)數(shù)據(jù)就進(jìn)入了第二片 74HC164，而新的數(shù)據(jù)則進(jìn)入了第一片 74HC164，這樣，當(dāng)?shù)诹鶄€(gè) 8個(gè)脈沖完成后，首次送出的數(shù)據(jù)被送到了最左面的 164 中，其他數(shù)據(jù)依次出現(xiàn)在第一、二、三片 74HC164 中。 電源與復(fù)位電路部分 電源部分 本次設(shè)計(jì)應(yīng)用的電壓有 +5V、 +9V。 220V交流電源經(jīng)變壓器 ,整流，濾波后分 12 別進(jìn)入芯片，產(chǎn)生 +5V 電壓，這些電源的具體應(yīng)用情況如下： +5V 電源：?jiǎn)纹瑱C(jī)及外圍電路 所用電源。 +9V 電源：壓電喇叭所用電源。 復(fù)位電路 根據(jù)應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位和上電或開關(guān)復(fù)位。 上電復(fù)位要求接通電源后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。常用的上電復(fù)位電路如圖(a)中左圖所示。圖中電容 C1 和電阻 R1對(duì)電源 +5V 來(lái)說構(gòu)成微分電路。上電后，保持 RST 一段高電平時(shí)間，由于單片機(jī)內(nèi)的等效電阻的作用，不用圖中電阻R1，也能達(dá)到上電復(fù)位的操作功能，如圖 24(a)中右圖所示。 圖 24 上電復(fù)位 (a)和上電或開關(guān)復(fù)位電路 (b) 要求電源接通后，單片機(jī)自動(dòng)復(fù)位，并且在單片機(jī)運(yùn)行期間，用開關(guān)操作也能使單片機(jī)復(fù)位。常用的上電或開關(guān)復(fù)位電路如圖 24(b)所示。上電后，由于電容 C3 的充電和反相門的作用，使 RST 持續(xù)一段時(shí)間的高電平。當(dāng)單片機(jī)已在運(yùn)行當(dāng)中時(shí)，按下復(fù)位鍵 K 后松開，也能使 RST 為一段時(shí)間的高電平，從而實(shí)現(xiàn)上電或開關(guān)復(fù)位的操作。根據(jù)實(shí)際操作的經(jīng)驗(yàn)，下面給出這兩種復(fù)位電路的電容、電阻參考值。 圖 24(a)中： Cl＝ 1030uF， R1＝ 1kΩ 圖 24(b)中： C2＝ 1uF， Rl＝ lkΩ， R2＝ 10kΩ 本系統(tǒng)的復(fù)位電路采用上電復(fù)位。 電鈴和繼電器部分 繼電器是我們生活中常用的一種控制設(shè)備，通俗的意義上來(lái)說就是開關(guān)，在條件滿足的情況下關(guān)閉或者開啟。繼電器的開關(guān)特性在很多的控制系統(tǒng)尤其是離 13 散的控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。從另一個(gè)角度來(lái)說，由于為某一個(gè)用途設(shè)計(jì)使用的電子電路，最終或多或少都需要和某一些機(jī)械設(shè)備相交互，所以繼電器也起到電子設(shè)備和機(jī)械設(shè)備的接口作用。 最常見的繼電器要數(shù)熱繼電器，通常使用的熱繼電器適用于交流 50Hz、60Hz、額定電壓至 660V、額定電流至 80A 的 電路中，供交流電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)用。它具有差動(dòng)機(jī)構(gòu)和溫度補(bǔ)償環(huán)節(jié)，可與特定的交流接觸器插接安裝。 時(shí)間繼電器也是很常用的一種繼電器，它的作用是作延時(shí)元件，通常它可在交流 50Hz、 60Hz、電壓至 380V、直流至 220V 的控制電路中作延時(shí)元件，按預(yù)定的時(shí)間接通或分?jǐn)嚯娐??？蓮V泛應(yīng)用于電力拖動(dòng)系統(tǒng)，自動(dòng)程序控制系統(tǒng)及在各種生產(chǎn)工藝過程的自動(dòng)控制系統(tǒng)中起時(shí)間控制作用 ，它具有定時(shí)精度高、延時(shí)時(shí)間長(zhǎng)、調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn)，通常還帶有數(shù)碼輸入、數(shù)字顯示等功能，應(yīng)用范圍廣。 在控制中常用的中間繼電器通常用作繼電控制，信號(hào)傳輸和隔 離放大等用途。此外還有電流繼電器用來(lái)限制電流、電壓繼電器用來(lái)控制電壓、靜態(tài)電壓繼電器、相序電壓繼電器、相序電壓差繼電器、頻率繼電器、功率方向繼電器、差動(dòng)繼電器、接地繼電器、電動(dòng)機(jī)保護(hù)繼電器等等。正是有了這些不同類型的繼電器，我們才有可能對(duì)不同的物理量作出控制，完成一個(gè)完整的控制系統(tǒng)。 除了傳統(tǒng)的繼電器之外，繼電器的技術(shù)還應(yīng)用在其他的方面，比如說電機(jī)智能保護(hù)器是根據(jù)三相交流電動(dòng)機(jī)的工作原理，分析導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)損壞的主要原因研制的，它是一種設(shè)計(jì)獨(dú)特，工作可靠的多功能保護(hù)器，在故障出現(xiàn)時(shí)，能及時(shí)切斷電源，便于實(shí)現(xiàn)電 機(jī)的檢修與維護(hù)，該產(chǎn)品具有缺相保護(hù)，短路、過載保護(hù)功能，適用于各類交流電動(dòng)機(jī)，開關(guān)柜，配電箱等電器設(shè)備的安全保護(hù)和限電控制，是各類電器設(shè)備設(shè)計(jì)安裝的優(yōu)選配套產(chǎn)品。 當(dāng)定時(shí)時(shí)間到了，壓電喇叭則發(fā)出一陣聲響，時(shí)間到時(shí)發(fā)出一陣聲響，按下K4鍵可以停止聲響。也可以啟動(dòng)繼電器，由繼電器可以控制放音機(jī)。 按鍵部分 按鍵設(shè)定部分比較簡(jiǎn)單，因?yàn)楸鞠到y(tǒng)按鍵少，所以在設(shè)計(jì)上采用了獨(dú)立按鍵方式，程序的編制上也采用了簡(jiǎn)單的掃描方式。 程序執(zhí)行后工作指示燈 LED 閃動(dòng)，表示程序開始執(zhí)行，七段顯示器顯示“ 0000”，按下操作鍵 K1K4 動(dòng)作如下： K1：設(shè)置現(xiàn)在的時(shí)間。 K2：顯示鬧鈴設(shè)置時(shí)間。 K3：設(shè)置鬧鈴時(shí)間。 K4：鬧鈴 ON/OFF 設(shè)置，設(shè)為 ON 時(shí)連續(xù) 3 次發(fā)出嗶的一聲，設(shè)為 14 OFF 時(shí)發(fā)出嗶的一聲。 設(shè)置現(xiàn)在的時(shí)間或是鬧鈴時(shí)間設(shè)置如下： K1：設(shè)整時(shí)。 K2：設(shè)整分。 K3：設(shè)置完成。 3 軟件設(shè)計(jì)