【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 蕩電路單片機(jī)工作時(shí)，由內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生或由外直接輸入的送至內(nèi)部控制邏輯單元的時(shí)鐘信號(hào)的周期稱為時(shí)鐘周期，其大小是時(shí)鐘信號(hào)頻率的倒數(shù)，時(shí)鐘信號(hào)頻率常用fosc表示。圖中時(shí)鐘頻率為12MHz，即fosc=12MHz，則時(shí)鐘周期為1/12μs。 復(fù)位電路設(shè)計(jì)單片機(jī)的第9腳RST為硬件復(fù)位電路，只要在該端加上持續(xù)4個(gè)機(jī)器周期的高電平即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位，復(fù)位后單片機(jī)的各個(gè)狀態(tài)都恢復(fù)到初始化狀態(tài)。、電阻RR9構(gòu)成上電復(fù)位及手動(dòng)電路。由于單片機(jī)是高電平復(fù)位，所以上電復(fù)位時(shí)，接通電源即可，當(dāng)上電后，由于電容C3開(kāi)始緩緩充電，則圖中電路由5V電源到電容到電阻R9和地之間形成一個(gè)通路，由于在R9上產(chǎn)生電壓降，則單片機(jī)的RST腳上為高電平，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后電容的電充滿，此時(shí)C3處可視為斷路，單片機(jī)RST腳處電壓逐漸降為0V，即處于穩(wěn)定的低電平狀態(tài)，此時(shí)單片機(jī)完成上電復(fù)位，程序從0000H開(kāi)始執(zhí)行。手動(dòng)復(fù)位時(shí)，按一下圖中的按鈕即可，當(dāng)按鍵按下的時(shí)候，單片機(jī)的9腳RST管腳處于高電平，此時(shí)單片機(jī)處于復(fù)位狀態(tài)。 硬件復(fù)位電路 顯示電路的設(shè)計(jì) 顯示電路概述顯示功能與硬件關(guān)系極大，在這里我們使用的是七段數(shù)碼管顯示，通常在顯示上我們采用的方法一般包括兩種：一種是靜態(tài)顯示，一種是動(dòng)態(tài)掃描。其中靜態(tài)顯示的特點(diǎn)是顯示穩(wěn)定不閃爍，程序編寫(xiě)簡(jiǎn)單，但占用端口資源多；動(dòng)態(tài)掃描的特點(diǎn)是顯示穩(wěn)定程度沒(méi)有靜態(tài)顯示好，程序編寫(xiě)復(fù)雜，但是相對(duì)靜態(tài)顯示而言最大的優(yōu)點(diǎn)是占用端口資源少。由于本設(shè)計(jì)需要較多的端口用于其它的功能因此采用占用端口少的動(dòng)態(tài)掃描顯示的辦法。以下將對(duì)顯示電路的各個(gè)部件及整體設(shè)計(jì)做詳細(xì)的介紹。 七段LED數(shù)碼管的原理LED數(shù)碼管顯示器由8個(gè)發(fā)光二極管中的7個(gè)長(zhǎng)條發(fā)光二極管按a、b、c、d、e、f、g順序組成“8”字形，另一個(gè)點(diǎn)形的發(fā)光二極管放在右下方，用來(lái)顯示小數(shù)點(diǎn)。數(shù)碼管按內(nèi)部連接方式又分為共陽(yáng)極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管兩種。若內(nèi)部8個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起接電源正極，就稱為共陽(yáng)極數(shù)碼管；若8個(gè)發(fā)光二極管的陰極連在一起接地，則稱為共陰極數(shù)碼管。，外部有10個(gè)引腳，其中1和6引腳連通，作為公共端接地。從LED數(shù)碼的結(jié)構(gòu)可以看出，不同段的組合就何以構(gòu)成不同的字符，例如段b、c被點(diǎn)亮?xí)r，就可以顯示數(shù)字1：當(dāng)段a、b、c被點(diǎn)亮?xí)r，就可以顯示數(shù)字7；只要控制7個(gè)發(fā)光二極管按一定要求亮與滅，就能顯示出十六進(jìn)制字符0~F。將控制數(shù)碼管顯示字符的各字段代碼稱為顯示代碼或字段碼。 一位共陰極數(shù)碼管引腳圖數(shù)碼管顯示碼是表述二進(jìn)制數(shù)與數(shù)碼管所顯示字符的對(duì)應(yīng)關(guān)系的。對(duì)于共陰極數(shù)碼管，由于8個(gè)發(fā)光二極管的陰極已連在一起接地，所以，只要控制各字段的正極，就可以控制發(fā)光二極管的亮與滅。 七段顯示譯碼器的真值表及段碼表字符h g f e d c b a字段碼00 0 1 1 1 1 1 1共陰字段碼3FH10 0 0 0 0 1 1 0共陰字段碼06H20 1 0 1 1 0 1 1共陰字段碼5BH30 1 0 0 1 1 1 1共陰字段碼4FH40 1 1 0 0 1 1 0共陰字段碼66H50 1 1 0 1 1 0 1共陰字段碼6DH60 1 1 1 1 1 0 1共陰字段碼7DH70 0 0 0 0 1 1 1共陰字段碼07H80 1 1 1 1 1 1 1共陰字段碼7FH90 1 1 0 1 1 1 1共陰字段碼6FHA0 1 1 1 0 1 1 1共陰字段碼77HB0 1 1 1 1 1 0 0 共陰字段碼7CHC0 0 1 1 1 0 0 1共陰字段碼39HD0 1 0 1 1 1 1 1共陰字段碼5EHE0 1 1 1 1 0 0 1共陰字段碼79HF0 1 1 1 0 0 0 1共陰字段碼71H 顯示電路整體設(shè)計(jì) 所示。圖中RP1為電阻盒，相當(dāng)于8個(gè)獨(dú)立的電阻的一端接在一起并接電源，另外一端分別接出引線，在顯示電路中作為上拉電阻。圖中有2個(gè)七段LED數(shù)碼管，它們的公共端單片機(jī)的這2個(gè)I/O口輸出位選信號(hào)用于動(dòng)態(tài)掃描。而所謂動(dòng)態(tài)掃描就是指我們采用分時(shí)的方法，輪流控制各個(gè)LED數(shù)碼管的公共端，使各個(gè)顯示器輪流點(diǎn)亮。在輪流點(diǎn)亮掃描過(guò)程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間是極為短暫的（約1ms），但由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感。~。 顯示電路 開(kāi)關(guān)鍵盤(pán)設(shè)計(jì) 指撥開(kāi)關(guān)指撥開(kāi)關(guān)面板上通常會(huì)標(biāo)有“ON”或其他記號(hào)，若將開(kāi)關(guān)撥到“ON”的一邊，則接點(diǎn)接通（on），撥到另一邊則為斷開(kāi)（off）。若要以開(kāi)關(guān)作為輸入電路，通常會(huì)接一個(gè)電阻到Vcc或GND，做上拉電阻或下拉電阻。 （a） （b） 開(kāi)關(guān)電路(a)所示的設(shè)計(jì)，低電平為進(jìn)入溫度設(shè)定，高電平為退出溫度設(shè)定。 按鍵開(kāi)關(guān)按鍵開(kāi)關(guān)為機(jī)械彈性開(kāi)關(guān)，當(dāng)按下鍵帽時(shí)，按鍵內(nèi)的復(fù)位彈簧片被壓縮，動(dòng)片觸電與靜片觸電相連，鍵盤(pán)的兩個(gè)引腳被接通；松手后，復(fù)位彈簧將動(dòng)片彈開(kāi)，使動(dòng)片與靜片脫離接觸，鍵盤(pán)的兩個(gè)引腳被斷開(kāi)。由于機(jī)械接觸點(diǎn)的彈性作用，一個(gè)按鍵從開(kāi)始接上至接觸穩(wěn)定要經(jīng)過(guò)5~10ms的抖動(dòng)時(shí)間，在此期間，有抖動(dòng)發(fā)生。 按鍵抖動(dòng)電壓波形按鍵開(kāi)關(guān)輸入需要解決的兩個(gè)主要問(wèn)題是判斷是否有按鍵按下和消除按鍵抖動(dòng)的影響。按鍵的確認(rèn)反映在電壓上，就是和按鍵相連的引腳呈現(xiàn)出高電平還是低電平。消除按鍵的抖動(dòng)通常有硬件、軟件兩種消除方法。一般在按鍵較多時(shí)，采用軟件的方法消除抖動(dòng)，即在第一次檢測(cè)到有按鍵按下時(shí)，執(zhí)行一段延時(shí)12~15ms的子程序后，再確認(rèn)該鍵電平是否任保持為閉合狀態(tài)電平，如果保持為閉合狀態(tài)電平就可以確認(rèn)真有按鍵按下，從而消除抖動(dòng)的影響。 指示燈電路在實(shí)時(shí)溫度和設(shè)定溫度切換時(shí)，為了明白LED數(shù)碼管顯示的是哪種溫度，可以用兩個(gè)發(fā)光二極管來(lái)指示，如果標(biāo)有“實(shí)時(shí)溫度”標(biāo)記的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，則表示數(shù)碼管顯示的是實(shí)時(shí)溫度，如果標(biāo)有“設(shè)定溫度”標(biāo)記的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，則表示數(shù)碼管顯示的是設(shè)定溫度。這樣就不至于混淆了。，單片機(jī)把顯示何種溫度的信號(hào)送給這兩個(gè)口，對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管就會(huì)點(diǎn)亮，信號(hào)為低電平有效。 溫度指示燈電路 溫度采集電路：圖中U2為溫度采集電路的核心部件，溫度傳感器DS18B20，下面將詳細(xì)介紹它的參數(shù)和用法。DS18B20內(nèi)部的低溫度系數(shù)振蕩器是一個(gè)振蕩頻率隨溫度變化很小的振蕩器，為計(jì)數(shù)器1提供一個(gè)頻率穩(wěn)定的計(jì)數(shù)脈沖。高溫度系數(shù)振蕩器是一個(gè)振蕩頻率對(duì)溫度很敏感的振蕩器，為計(jì)數(shù)器2提供一個(gè)頻率隨溫度變化的計(jì)數(shù)脈沖。溫度寄存器被預(yù)置成27℃，每當(dāng)計(jì)數(shù)器1從預(yù)置數(shù)開(kāi)始減計(jì)數(shù)到0時(shí)，溫度寄存器中寄存的溫度值就增加1℃，這個(gè)過(guò)程重復(fù)進(jìn)行，直到計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時(shí)便停止。 溫度采集電路 總體硬件原理圖總體硬件原理圖如附件1所示，圖中主要部分U1芯片為80C51單片機(jī)，U2為溫度傳感器DS18B20。兩個(gè)發(fā)光二極管“HEAT”和“COOL”分別表示傳送給加熱器和制冷器的啟動(dòng)信號(hào)。如果“HEAT”燈點(diǎn)亮表示加熱器在工作；如果“COOL”燈點(diǎn)亮表示制冷器在工作。按鍵“溫度顯示切換”是用于切換顯示預(yù)設(shè)的溫度的按鍵。還有兩個(gè)發(fā)光二極管分別是“實(shí)時(shí)溫度”和“設(shè)定溫度”，表示當(dāng)前數(shù)