【文章內(nèi)容簡介】 動器ULN2803簡介本系統(tǒng)要用單片機控制風扇直流電機，需要加驅(qū)動電路，為直流電機提供足夠大的驅(qū)動電流。在本系統(tǒng)驅(qū)動電路中，選用達林頓反向驅(qū)動器ULN2803來驅(qū)動風扇直流電機。ULN2803在使用時接口簡單，操作方便，可為電機提供較大的驅(qū)動電流，它實際上是一個集成芯片，單塊芯片可同時驅(qū)動8個電機。每個電機由單片機的一個I/O口輸出的為5V的TTL信號。UNL2803由8個NPN達林頓晶體管組裝而成，共18個引腳，引腳1～8分別是8路驅(qū)動器的輸入端，輸入信號可直接是TTL或是CMOS信號；引腳11～18分別是8路驅(qū)動器的輸出端；引腳9為接地線，引腳10為電源輸入。當輸入TTL信號為5V或CMOS信號為6～15V時，輸出的最大電壓為50V，最大電流為500mA，工作溫度范圍為0～70℃。本系統(tǒng)選用的電機為12V直流無刷電機，可用ULN2803來驅(qū)動。 AT89C52單片機簡介AT89C52是51系列單片機的一個型號，它是由ATMEL公司生產(chǎn)的一個低電壓、高性能的8位單片機，片內(nèi)器件采用ATMEL公司的非易失性、高密度存儲技術 ，與標準的MCS51指令系統(tǒng)兼容，同時片內(nèi)設置有通用8位中央處理器和8k字節(jié)的可反復擦寫的只讀程序存儲器ROM以及256字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器RAM，在許多較復雜的控制系統(tǒng)中AT89C52單片機得到了廣泛的應用。AT89C52有40個引腳，各引腳介紹如下：VCC：+5V電源線；GND：接地線。P0口：～，這組引腳共8條。這8條引腳共有兩種不同的功能，分別適用于兩種不同的情況。第一種情況是單片機不帶片外存儲器，P0可以作為通用I/O口使用，～，此時它需外接一上拉電阻才能正常工作。第二種情況是單片機帶片外存儲器，其各個引腳在CPU訪問片外存儲器時先是用于傳送片外存儲器的低8位地址，然后傳送CPU對片外存儲器的讀寫數(shù)據(jù)。P1口：P1口是一個內(nèi)部含有上拉電阻的8位雙向I/O口。它也可作為通用的I/O口使用，與P0口一樣用于傳送用戶的輸入輸出數(shù)據(jù)，所不同的是它片內(nèi)含上拉電阻而P0口沒有，故P0口在做該用途時需外接上拉電阻而P1口則不需要。在FLASH編程和校驗時，P1口用于輸入片內(nèi)EPROM的低8位地址。P2口：P2口為一個內(nèi)部含有上拉電阻的8位雙向I/O口，它可以作為通用I/O口使用，傳送用戶的輸入/輸出數(shù)據(jù)，同時可與P0口的第二功能配合，用于輸出片外存儲器的高8位地址，共同選中片外存儲單元，但此時不能傳送存儲器的讀寫數(shù)據(jù)。在一些型號的單片機中，P2口還可以配合P1口傳送內(nèi)部EPROM的12位地址中的4位地址。P3口：P3口引腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，當P3口寫入1后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，它也可以作為普通的I/O口使用，傳送用戶的輸入輸出數(shù)據(jù)，P3口也作為一些特殊功能端口使用，如圖31所示。：RXD（串行數(shù)據(jù)接受口），：TXD（串行數(shù)據(jù)發(fā)送口）： (外部中斷0輸入)，：（外部中斷1輸入）：T0（計數(shù)器0計數(shù)輸入），：T1（計時器1外部輸入）：（外部RAM寫選通信號）：（外部RAM讀選通信號） 圖31 AT89C52單片機RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平狀態(tài)。ALE/：地址鎖存允許/編程線，當訪問片外存儲器時，～，其下降沿用于把這個片外存儲器低8位地址鎖存到外部專用地址鎖存器，～。在不訪問片外存儲器時，單片機自動在ALE/線上輸出頻率為1/6晶振頻率的脈沖序列。:外部程序存儲器ROM的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的信號將不出現(xiàn)。/VPP：允許訪問片外存儲器/編程電源線，當保持低電平時，則在此期間允許使用片外程序存儲器，不管是否有內(nèi)部程序存儲器。當保持高電平時，則允許使用片內(nèi)程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1和XTAL2：片內(nèi)震蕩電路輸入線，這兩個端子用來外接石英晶體和微電容，即用來連接單片機片內(nèi)OSC的定時反饋回路。 LED數(shù)碼管簡介本系統(tǒng)選用五個LED數(shù)碼管來進行溫度顯示。LED又稱為數(shù)碼管，它主要有8段發(fā)光二極管組成的不同組合，其中a～g為數(shù)字和字符顯示段，dp為小數(shù)點的顯示，通過a～g這7個發(fā)光二極管點亮的不同組合，可以顯示0～9和A～F共16個數(shù)字和字母。LED數(shù)碼管可以分為共陰極和共陽極兩種結構，如圖32（a）和圖32（b）所示。共陰極結構把8個發(fā)光二極管陰極連接在一起，共陽極結構是把8個發(fā)光二極管陽極連接在一起。通過單片機引腳輸出高低電平，可使數(shù)碼管顯示相應的數(shù)字或字母，這種使數(shù)碼管顯示字形的數(shù)據(jù)稱字形碼，又稱段選碼。 數(shù)碼管引腳 圖32 七段LED數(shù)碼管表31 七段LED的段選碼表顯示字符共陰極段碼共陽極段碼顯示字符共陰極段碼共陽極段碼03FHC0H87FH80H106HF9H96FH90H25BHA4HA77H88H34FHB0HB7FH83H466H99HC39HC6H56DH92HD3FHA1H67DH82HE79H86H707HF8HF71H8EH一個共陰極數(shù)碼管接至單片機的電路，要想顯示“7”，須a、b、c這3個顯示段發(fā)光（即這3個字段為高電平）只要在P0口輸入00000111（07H）即可。這里07H即為數(shù)字7的段選碼。字形與段選碼的關系見表31所示。 開關復位與晶振電路在單片機應用系統(tǒng)中，出單片機本身需要復位以外，外部擴展I/O接口電路也需要復位，因此需要一個包括上電和按鈕復位在內(nèi)的系統(tǒng)同步復位電路。單片機上的XTAL1和XTAL2用來外接石英晶體和微調(diào)電容，即用來連接單片機內(nèi)OSC的定時反饋回路。笨設計中開關復位與晶振電路如圖33所示，當按下按鍵開關S1時，系統(tǒng)復位一次。其中電容CC2為33pF，C3為10uF，電阻RR3阻值為10k，晶振頻率為12MHz。圖33 系統(tǒng)復位與晶振電路 獨立按鍵連接電路按鍵包括兩個獨立按鍵S2和S3，另一端接地，當按下任一鍵時，P1口讀取低電平有效。系統(tǒng)上電后，進入按鍵掃描子程序，以查詢的方式確定各按鍵，完成溫度初值的設定。其中按鍵S2為加按鍵，每按一次，系統(tǒng)對最初設定值加一，按鍵S3為減按鍵，每按下一次，系統(tǒng)對初定值進行減一計算。其連線圖如圖34所示。圖34 獨立按鍵連接電路 數(shù)碼管顯示電路本設計制作中選用5位共陰極數(shù)碼管作為顯示模塊，它和單片機硬件的接口如圖35所示。其中前3位數(shù)碼管DSDSDS3用于顯示溫度傳感器實時檢測采集到的溫度，顯示范圍為0～；后2位數(shù)碼管DSDS5用于顯示系統(tǒng)設置的初值溫度，只能顯示整數(shù)的溫度值，顯示范圍為0～99攝氏度。5位數(shù)碼管的段選a、b、c、d、e、f、g、～，其中P0口需要接一10K的上拉電阻，以使單片機的P0口能夠輸出高低電平。5位數(shù)碼管的位選W1～～，～，則選中與該位相連的數(shù)碼管。圖35 數(shù)碼管顯示電路 溫度采集電路DS18B20數(shù)字溫度傳感器通過其內(nèi)部計數(shù)時鐘周期的作用，實現(xiàn)了特有的溫度測量功能。低溫系數(shù)振蕩器輸出的時鐘信號通過由高溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的門周期而被計數(shù)，計數(shù)器預先設置有與55℃相應的一個基權值。如果計數(shù)器計數(shù)到0時，高溫度系數(shù)振蕩周期還未結束，則表示測量的溫度值高于55℃，被預置在55℃的溫度寄存器中的值就加1℃，然后這個過程不斷反復，知道高溫系數(shù)振蕩周期結束為止。此時溫度寄存器中的值即為被測溫度值，這個值以16位二進制的形式存放在存儲器中，通過主機發(fā)送存儲器讀命令可讀出此溫度值，讀取時低位在前，高位在后，依次進行。由