【文章內(nèi)容簡介】 程序硬件電路都沒有問題，就是現(xiàn)象不對，可能是這個引腳的電平值未被拉高導致系統(tǒng)從外部ROM讀取數(shù)據(jù)，而我們的系統(tǒng)沒有外部拓展ROM，所以說系統(tǒng)不能正常運行。51單片機需要2個完整周期的高電平輸入到RESET引腳進行復位，這個引腳通常處于被拉低狀態(tài)。 AD轉(zhuǎn)換電路 AD轉(zhuǎn)換原理在電子電路里有模擬量以及數(shù)字量之分，變化幅值隨著時間化而連續(xù)變化的量我們稱之為模擬量，相反的只有高低電平表示的數(shù)量值表示數(shù)值變化我們稱之為數(shù)字量，數(shù)字量里面一般用0,1表示信號值。圖32 AD轉(zhuǎn)換原理圖如圖所示為AD采集數(shù)據(jù)的基本原理首先電壓值經(jīng)過VIN輸入到電壓比較器當中，電壓比較器記錄此時的數(shù)據(jù)值為0或者1，代表此時的電壓高或者低，不同的控制信號用來驅(qū)動后面的邏輯控制電路，邏輯控制電路在CP時鐘的頻率下開始按照移位寄存的方式存入數(shù)據(jù)，也就是此時的模擬信號量化值，這個量化值分成兩路，一路作為外部信號輸出，傳送給后端的數(shù)字電路，另一路送給DA轉(zhuǎn)換器，DA轉(zhuǎn)換器將此時的數(shù)字量重新轉(zhuǎn)換為模擬電平值與輸入信號做比對，是真?zhèn)€AD轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的反饋量，如果輸入量大于反饋量AD通道輸出值為1，反之為邏輯0。 電路連接市面上AD芯片比較多，我們出于對系統(tǒng)整體性能的考慮，選擇ADC0832這款通用性TTL電平AD轉(zhuǎn)換芯片。他是由美國AD公司生產(chǎn)的一種面向低端產(chǎn)品的AD芯片，這款新片成本低，轉(zhuǎn)換速率適中，能夠適應于大部分的模擬/數(shù)字器件。它主要是8 位分辨率、雙通道 A/D 轉(zhuǎn)換，因其具有體積小，兼容性強的獨特優(yōu)點，所以倍受廣大電子工程師認識的追捧，普及率很高，而且對于高校學生來說，理解認識AD轉(zhuǎn)換的功能有著重要的意義。ADC0832 具有以下特點： ； A/D 轉(zhuǎn)換通道； TTL/CMOS 相兼容； 電源供電時輸入電壓在 0~5V 之間； 250KHZ，轉(zhuǎn)換時間為 32μS； 15mW；（雙列直插）、PICC 多種封裝；℃ to +70℃，工業(yè)級芯片溫寬為?40℃ to +85℃； ADC0832有DIP和SOIC；兩種封裝，DIP封裝的ADC0832引腳排列如下圖所示：圖32 ADC0832的引腳封裝圖芯片接口說明： 片選使能，低電平芯片使能。2. CH0 模擬輸入通道 0，或作為 IN+/使用。3. CH1 模擬輸入通道 1，或作為 IN+/使用。4. GND 芯片參考 0 電位（地）。5. DI 數(shù)據(jù)信號輸入，選擇通道控制。6. DO 數(shù)據(jù)信號輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。7. CLK 芯片時鐘輸入。8. Vcc/REF 電源輸入及參考電壓輸入（復用）。對于51單片機來說，ADC0832支持TTL電平通信，所以我們需要做的就是了解0832的操作時序，這里面用于通信的有四根數(shù)據(jù)線，分別是CS、CLK、 DO、DI，這里有一個值得說的技巧就是ADC0832的6引腳，也就是對應著通信過程中的DO、與DI端口是一組雙向的數(shù)據(jù)端口，也就是說我們完全可以將這兩根線變連到一起，然后接到單片機的IO口引腳上去，這樣在軟件編程的過程中及減少了不必要的操作時序語句，同樣也能節(jié)省單片機的IO口資源，便于預留出來接口拓展其他的外部設備。CS引腳一般為芯片的片選或者是數(shù)據(jù)所存引腳，當數(shù)據(jù)總線上有數(shù)據(jù)傳輸時，如果我們要再次是讀取數(shù)據(jù)或者要在此時寫入數(shù)據(jù)，就要把CS引腳拉低或者拉高，當下一個時鐘沿過來時，邏輯門電路就會檢測CS引腳上的控制電平是寫入還是讀取，同時鎖存住數(shù)據(jù)總線的邏輯值，等待器件將數(shù)據(jù)值讀走或者寫入。 報警電路 LD驅(qū)動電路需要注意的是，因為每一批激光器的出廠參數(shù)都稍有不同，在使用前須經(jīng)過實際測試，同時這對于激光器驅(qū)動電路的設計也是至關(guān)重要的。測試時需要用到光功率計與恒流源，注意測試的時候需要將電流緩慢增加以保證激光器的安全。換言之。圖33 Multisim驅(qū)動激光器仿真結(jié)果驅(qū)動電路如圖33所示，根據(jù)設計要求，要實現(xiàn)對激光器的載波調(diào)制，要求電路能產(chǎn)生峰峰值在05V左右的電壓以及10mA左右的電流信號，圖中紅線為驅(qū)動信號，藍線為驅(qū)動裝置輸出信號，其開關(guān)速度超過800MB/S。所以電路開關(guān)元件選擇BFW16射頻三極管。這款三極管的開關(guān)速度很高能適應通信系統(tǒng)的要求。值得注意的是，射頻三極管在使用的時候要在集電極與基極之間并聯(lián)LC網(wǎng)絡，實現(xiàn)快速退飽和，才能進行高速信號處理，否則射頻三極管不能正常工作。電路的設計三極管在驅(qū)動裝置中啟開關(guān)作用，輸入信號由51單片機產(chǎn)生，三極管處于關(guān)斷狀態(tài)，激光器兩端沒有電壓，不能形成電流。，三極管開啟，集電極到發(fā)射極導通，而且電流信號經(jīng)放大輸出，可以驅(qū)動激光器工作。這里，可以通過一個簡單的計算來說明。，激光管的壓降為2V，F(xiàn)PGA引腳的輸出電平是5V，則流過電阻R的電流大小為 U = Uout––2 (31) I = U/R (32)取 R = 200Ω，則電流I = mA，三極管放大系數(shù)β≈25，這時激光管工作在線性區(qū)，Multisim仿真效果良好(見圖33)。 蜂鳴器驅(qū)動電路圖34 蜂鳴器驅(qū)動電路如圖34所示，為蜂鳴器的驅(qū)動電路，這里我們要種地那介紹一下蜂鳴器的驅(qū)動方法，首先要明確一點就是蜂鳴器的電流型器件，也就是說蜂鳴器的工作狀態(tài)只跟通過蜂鳴器的電流大小有關(guān)，所以我們不能把蜂鳴器直接接到單片機的IO口上面，而且對于51單片機來說，IO口的拉電流能力不足，難以驅(qū)動大功率尤其是大電流的器件，所以我們必須使用三極管將信號放大才能讓三機關(guān)正常工作。，發(fā)射極不偏，三極管工作在截止區(qū)，也就是說此時的發(fā)射極與集電極沒有電流通過，所以蜂鳴器不發(fā)出生意，沒有報警。，由于1k電阻與三極管發(fā)射極壓降以及內(nèi)阻的作用，三極管基極電壓介于5V到1V之間，滿足了發(fā)射極正偏，集電極反片的條件，三級光的集電極電流大約為基極電流的幾十倍，此時蜂鳴器正常工作，發(fā)出報警信號。 液晶顯示電路圖35 LCD1602液晶接口電路如圖35所示為1602液晶顯示電路，1602液晶一共有11個TTL電平數(shù)據(jù)引腳可以直接與51單片機進行通信左右兩對VCC與GND分別控制1602液晶的背光開啟與關(guān)閉，顯示開啟與關(guān)閉，其中第3引腳的滑動變阻器用來調(diào)節(jié)顯示字符的背光大小，如果阻值偏高可能導致液晶顯示顏色比較淡，如果阻值偏小可能導致液晶的背光直接被黑色方塊填充滿導致我們無法分辨出字符的字塊模型，一般選擇在100歐姆左右為最佳。現(xiàn)在我們要著重講解一下LCD1602的操作時序。圖36 LCD1602液晶操作時序如圖36所示，為1602液晶的操作時序圖。首先需要確認的就是1602屬于低速顯示器件，他的操作時間間隔要求通常比較長，一般來說單片機的每條語句執(zhí)行時間都要小于1602液晶的響應時間，也就是說我們在單片機里不必做刻意做時間計算來操作液晶，我們直接按照時序圖的狀態(tài)寫程序即可完成對1602的操作。這是一個典型的讀數(shù)據(jù)操作。我們需要確認的是默認總線狀態(tài)，當不進行操作時RS引腳狀態(tài)為高，RW引腳狀態(tài)為低，E引腳狀態(tài)為低，數(shù)據(jù)引腳狀態(tài)不定。發(fā)起一個讀操作時，首先將RS引腳切換至高或者低選擇是讀數(shù)據(jù)或者讀命令，首先將RW引腳拉高，告訴1602的控制芯片此時單片機要開始發(fā)起讀的操作，緊接著把使能E引腳拉高，之后在數(shù)據(jù)總線上放上要讀取的內(nèi)容，當E使能引腳再次被拉低時8根數(shù)據(jù)總線上的內(nèi)容被對應的器件讀走，之后需要把RS,RW至于閑置總線狀態(tài)，方便下一次發(fā)起讀寫操作。第四章 軟件設計 單片機C語言編程隨著單片機技術(shù)日益精進，單片機結(jié)構(gòu)的日益復雜，單片機功能也在逐步完善，這也必然會導致單片機內(nèi)部的寄存器資源數(shù)量成倍的增長，也就是說，對于普通人來說很難像以前那樣記住單片機的每一個寄存器名稱和地址然后采用尋址的方法來訪問單片機的內(nèi)部資源，并對單片機進行邏輯操作。越來越多的人開始使用C語言對單片機進行編程，因為C語言結(jié)構(gòu)趨近與人類邏輯思維，這樣我們再編程時，就不用擔心所使用的變量，函數(shù)等等問題是否在單片機中能夠執(zhí)行，只需要通過開發(fā)商提供的編譯工具將C語言編譯成機器可執(zhí)行的二進制代碼就可以，這幾大量節(jié)省了開發(fā)時間，而且縮短了開發(fā)周期，降低了開發(fā)難度，為單片機的應用領域拓寬了新的道路。單片機編程時，使用C語言相比于以往的匯編語言有明顯的優(yōu)勢，就能編寫出具備專業(yè)水平的高質(zhì)量程序。，無需每一款單片機的 指令集