【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 度比較理想。與動(dòng)態(tài)顯示相比，無(wú)需CPU不停的掃描，頻繁的為顯示服務(wù)，節(jié)省了CPU時(shí)間，提高了工作效率。74LS164移位寄存器底層驅(qū)動(dòng):74LS164是一款8位移位寄存器,串行輸入并行輸出,常用于端口擴(kuò)展,引腳排列如圖9所示。 圖9 74LS164引腳圖引腳說(shuō)明：CLK：時(shí)鐘輸入斷；CLR：清除端；A,B：為數(shù)據(jù)輸入端；當(dāng)CLR為低電平時(shí)QA～QH輸出均為低電平,當(dāng)數(shù)據(jù)輸入端任意引腳為低電平時(shí),禁止數(shù)據(jù)輸入。并在CP上升沿作用下決定QA的狀態(tài)，當(dāng)任意一引腳為高電平的時(shí)候，允許另一引腳輸入數(shù)據(jù)并且在CP上升沿的作用下決定QA的狀態(tài)。在使用的時(shí)候經(jīng)常把DSA、DSB其中的一個(gè)設(shè)置永久高電平,或者兩只腳同時(shí)接信號(hào)端。圖10 時(shí)鐘電路XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。XATL1和XATL2兩端接石英晶體及兩個(gè)電容就可以構(gòu)成穩(wěn)定的自激震蕩。電容器C1和C2通常去32pF左右，可穩(wěn)定頻率并對(duì)震蕩頻率有微調(diào)作用。震蕩脈沖范圍為。如圖10所示。振蕩器特性：XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RESET腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。如圖11所示，在按鍵瞬間，電容C1通過(guò)R1充電，RESET端出現(xiàn)正脈沖，用以復(fù)位。關(guān)于參數(shù)的選定，在震蕩穩(wěn)定后應(yīng)保證復(fù)位高電平持續(xù)時(shí)間（即正脈沖寬度）大于兩個(gè)機(jī)器周期。當(dāng)采用6MHz時(shí)，可取C3=22181。F，R4=1KW；當(dāng)采用12MHz時(shí)，可取C3=10181。F,R4=。圖11復(fù)位電路，S1～S4實(shí)現(xiàn)各功能通道鍵。S1鍵為中斷輸入鍵，只有按下S1鍵，其他鍵才有效。中斷按鍵的功能就是設(shè)定恒溫值，以便對(duì)測(cè)得溫度對(duì)比判斷，鍵盤(pán)電路如圖12所示。圖12 設(shè)定溫度鍵盤(pán)該部分采用了Motorola公司推出的單片集成可控硅驅(qū)動(dòng)器件 MOC3041，作為對(duì)加熱器的驅(qū)動(dòng)和控制。MOC3041芯片是一種集成的帶有光耦合的雙向可控硅驅(qū)動(dòng)電路，其內(nèi)部集成了發(fā)光二極管、雙向可控硅和過(guò)零觸發(fā)電路等器件。他由輸入和輸出兩部分組成。輸入部分是一個(gè)砷化鎵發(fā)光二極管，在5～15mA正向電流的作用下發(fā)出足夠強(qiáng)度的紅外光去觸發(fā)輸出部分。輸出部分包括一個(gè)硅光敏雙向可控硅和過(guò)零觸發(fā)器。在紅外線的作用下，雙向可控硅可雙向?qū)?，與過(guò)零觸發(fā)器一起輸出同步觸發(fā)脈沖，去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)—外部的雙向可控硅。其工作過(guò)程是：， MOC3041 輸入部分的發(fā)光二極管導(dǎo)通。發(fā)出足夠強(qiáng)度的紅外光去觸發(fā)輸出部分，即控制可控硅的導(dǎo)通，從而打開(kāi)加熱器；同理，MOC3041輸入部分的發(fā)光二極管截止，可控硅斷開(kāi)，關(guān)閉加熱器。該系統(tǒng)具體電路圖如圖13所示。圖13 雙向可控硅控制電路方案1：采用單一電源供電。這種方法明顯不行。因?yàn)殡娐分杏心M電路、數(shù)字電路等弱電部分電路，還有感應(yīng)加熱負(fù)載的強(qiáng)電流電路。如果采用單一電源，各個(gè)部分很可能造成干擾，系統(tǒng)無(wú)法正確工作，還可能因?yàn)樨?fù)載過(guò)大，電源無(wú)法提供足夠的工作電流。特別是壓機(jī)啟動(dòng)瞬間電流很大，而且逆變電路負(fù)載電流波動(dòng)較大會(huì)造成電壓不穩(wěn)，有毛刺等干擾，嚴(yán)重時(shí)可能造成弱電部分電路掉電。方案2：采用雙電源，即電源負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路等強(qiáng)電部分用一個(gè)電源，模擬電路、數(shù)字電路等弱電部分用一個(gè)電源。這種方法明顯比前一種方案可靠性要高，但是電路間還是可能會(huì)產(chǎn)生干擾，造成系統(tǒng)不正常，而且還可能會(huì)對(duì)單片機(jī)的工作產(chǎn)生干擾，影響單片機(jī)的正常工作。方案3：采用多電源供電方式，即對(duì)數(shù)字電路、模擬電路、驅(qū)動(dòng)電路分別供電，這種方案即降低了系統(tǒng)各個(gè)模塊間的干擾，還保證了電源能為各部分提供足夠的工作電流，提高系統(tǒng)的可靠性。根據(jù)上述分析，決定采用方案3。CW78為固定式三端穩(wěn)壓器，它只能輸出一個(gè)穩(wěn)定電壓。固定式三端穩(wěn)壓器的常見(jiàn)產(chǎn)品如圖14所示。 圖14 CW7CW79系列穩(wěn)壓器CW78系列穩(wěn)壓器輸出固定的正電壓，如7805輸出為＋5V；CW79系列穩(wěn)壓器輸出固定的負(fù)電壓，如7905輸出為－5V。其典型應(yīng)用電路如圖15所示。 圖15 CW78典型應(yīng)用電路輸入端接電容可以進(jìn)一步濾除紋波，輸出端接電容能改善負(fù)載的瞬態(tài)影響，使電路穩(wěn)定工作。、最好采用漏電流小的鉭電容， ，如采用電解電容，則電容量要比圖中數(shù)值增加10倍。圖16所示電路為177。12伏輸出的直流穩(wěn)壓電源，從圖可見(jiàn)，該直流穩(wěn)壓電是由變壓器、二極管整流橋、濾波器和集成穩(wěn)壓等環(huán)節(jié)組成。如果把圖16中的集成穩(wěn)壓器7812換成7805 (注意7912管腳的輸入、輸出和接地都與7812不同的)。則穩(wěn)壓電源變?yōu)檩敵?5伏的單路直流穩(wěn)壓電源，供給AT89C51等芯片工作。 圖16 +5V和177。12伏雙路穩(wěn)壓電源（1）使用中應(yīng)注意：①整流橋輸出地端應(yīng)接在大電解電容上，以利于降噪。電解電容應(yīng)大于1000μF，以為7812三端穩(wěn)壓模塊提供較穩(wěn)定的直流輸入。②為消除三端穩(wěn)壓模塊內(nèi)部產(chǎn)生的高次諧波，抑制穩(wěn)壓電路的自激震蕩，實(shí)現(xiàn)頻率補(bǔ)償，應(yīng)在模塊兩端分別并聯(lián)一小電容。（1）三端穩(wěn)壓器根據(jù)電路中所需要的電源，選擇7807817912分別輸出+5V、+12V和12V，其輸出電壓和輸出電流均滿足指標(biāo)要求。（2）輸入輸出電容輸入輸出電容的取值如上圖所示(主要根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)而得到)，一般為瓷片電容。（3）變壓器二次側(cè)電壓有效值和輸入電壓這兩個(gè)值的取定決定了相關(guān)元器件及參數(shù)的選擇。一般情況下，輸入電壓應(yīng)比輸出電壓高3V左右(太小影響穩(wěn)壓；太大穩(wěn)壓器功耗大，易受熱損壞)。假設(shè)+5V的輸入為V11，輸出為Vo1；+12V的輸入為V12,輸出為Vo2；12V的輸入為V13， 輸出為Vo3，而它們所對(duì)應(yīng)的變壓器二次側(cè)電壓有效值分別為V2V2V23則有，V11=8V，V12=15V，考慮電網(wǎng)電壓10%的波動(dòng)，最終可取V11=9V，V12=。由式V1≈(～)V2可取變壓器二次側(cè)電壓有效值V21=V11/=， V22=V12/=15V鑒于變壓器規(guī)格的限制，實(shí)際應(yīng)選V21=10V，V22=15V。（4）濾波電容由式Ro CL≥(3～5)T/2可暫定Ro CL=5T/2,則CL=5T/2Ro,式中，Ro為CL右邊的等效電阻，應(yīng)取最小值，T為市電交流電源的周期，T=20ms，取 =1A，因此幾個(gè)電源的Ro分別為：Ro1min=V11/Iomax=10V/1A=11W，所以取C1=5T/2Ro1min=5201000/(211)≈4545μF,同理有， Ro2min=15V/1A=16W，C2=5201000/(216)≈3125μF?？梢?jiàn)，濾波電容容量較大，應(yīng)選電解電容。受規(guī)格的限制，實(shí)際容量應(yīng)選為C1=4700μF/25V，C10=4700μF/30V。（5）整流二極管整流二極管的參數(shù)應(yīng)滿足最大整流電流IFIomax(暫定)；最大反向電壓VRV2，其中V2為變壓器二次側(cè)電壓有效值。以上兩個(gè)橋式的所有整流二極管可選IN4001小功率二極管。本章對(duì)系統(tǒng)的硬件進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)，其核心器件為單片機(jī)，主要功能模塊為ADC0804和AD590傳感器組成的數(shù)據(jù)采集電路以及LED顯示電路；其次就是按鍵、執(zhí)行、時(shí)鐘、復(fù)位幾個(gè)功能電路；硬件系統(tǒng)的檢測(cè)電路的選擇直接決定單片機(jī)數(shù)據(jù)處理程序的編寫(xiě)，這顯得尤其重要。在本章中對(duì)各部分電路設(shè)計(jì)進(jìn)行了比較詳細(xì)的敘述。4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)該系統(tǒng)軟件部分用MCS51匯編語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)，采用模塊化程序設(shè)計(jì)思想，將軟件劃分成若干單元，主要包括主程序模塊、十進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及調(diào)整子程序模塊、LED數(shù)碼顯示子程序和延時(shí)子程序等模塊。初始化啟動(dòng)ADC轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送A十進(jìn)制轉(zhuǎn)換調(diào)整輸出顯示M讀取設(shè)定值NM≤N1?停止加熱M≥N+1?驅(qū)動(dòng)加熱A/D轉(zhuǎn)換完成否？開(kāi)放外中斷圖17 系統(tǒng)主流程圖開(kāi)始YYY