【文章內容簡介】 微處理器接口簡單等優(yōu)點。 TLC2543與單片機接口電路TLC2543與單片機接口電路如圖35所示。圖35 TLC2543與單片機接口電路 AT89C52最小系統(tǒng)設計 單片機系統(tǒng)概述AT89C52是一種高性能低功耗的采用CMOS工藝制造的8位微控制器，它提供下列標準特征：片內含8k的可反復擦寫的ROM和2568bit內部RAM，32條I/O線，3個16位可編程定時/計數(shù)器中斷，2個外部中斷源，共8個中斷源，片上震蕩器和時鐘電路。P0口：雙向8位三態(tài) I/O口，可驅動8個LS型TTL負載。當P0口訪問外部程序存儲器或數(shù)據存儲器時，它還可設定成地址數(shù)據總線復用的形式。在這種模式下，P0口具有內部上拉電阻。在EPROM編程時，P0口接收指令字節(jié)，同時輸出指令字節(jié)在程序校驗時需要外接上拉電阻。P1口：內部帶有上拉電阻的8位準雙向I/O口，可驅動4個LS型TTL負載。當對P1口寫1時，它們被內部的上拉電阻拉升為高電平，此時可以作為輸入端使用。當作為輸入端使用時，P1口因為內部存在上拉電阻，所以當外部被拉低時會輸出一個低電流（IIL）。P2口：內部帶有上拉電阻的8位雙準向I/O口，與地址總線（高8位）復用，能驅動4個LS型TTL負載。P2口在訪問外部程序存儲器或16位地址的外部數(shù)據存儲器時，P2口送出高8位地址數(shù)據。在這種情況下，P2口使用強大的內部上拉電阻功能。當利用8位地址線訪問外部數(shù)據存儲器時，P2口輸出特殊功能寄存器的內容。P3口：內部帶有上拉電阻的8位準雙向I/O口，雙功能復用口，能驅動4個LS型TTL負載。當向P3口寫1時，通過內部上拉電阻把端口拉到高電平，此時可以用作輸入口。作為輸入口，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出電流（IIL）。?RST：復位輸入，在此引腳上出現(xiàn)兩個機器周期的高電平（由低到高跳變），將使單片機復位。?ALE/ ：ALE為地址鎖存允許信號，當訪問外部存儲器時，ALE輸出信號的負跳沿用于單片機發(fā)出的低8位地址經外部鎖存器的鎖存控制信號；位本腳第二功能，在對內EPROM編程寫入時，此引腳作為編程脈沖輸入端。? ：程序存儲允許時外部程序存儲器的讀選通信號。當AT89C52執(zhí)行外部程序存儲器的指令時，每個機器周期兩次有效，除了當訪問外部數(shù)據存儲器時，將跳過兩個信號。?/VPP：功能為內外程序存儲器選擇控制端，當=0時，則只使用片外ROM；當=1時，則允許使用片內ROM。VPP為本腳的第二功能，當執(zhí)行內部編程指令時， 應該接到VCC端。 硬件接口電路的設計復位是單片機的初始化操作。單片機應用系統(tǒng)在上電啟動運行是，都需要先復位。其作用是使CPU和系統(tǒng)中其他部件處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。因而，復位是很重要的操作方式。但由于本身是不能自動進行復位的必須配合相應的外部復位電路才能實現(xiàn)。 液晶顯示電路大多數(shù)的數(shù)字系統(tǒng)都有人機接口模塊，本系統(tǒng)也不例外，本系統(tǒng)的顯示部分使用的是TM240128A液晶顯示模塊，TM240128A是內藏T6963C控制器的240128點陣圖形液晶顯示模塊，在LCD板中還有行列驅動器，8KB隨機存儲器，控制電路和時序電路等，通過對T6963C的編程，可以實現(xiàn)點陣式LCD的各種應用。TM240128A主要技術和性能如下：電源：VDD：＋5V177。10%；模塊內可自帶10V負壓，用于LCD的驅動電壓；顯示內容：240（列）128（行）點；全屏幕點陣；帶8K外部數(shù)據存儲器（其地址由軟件設定）；其接口適配8080系列和Z80系列MPU的控制時序；驅動方式：1/128 DUTY，1/9 BIAS；工作溫度：－10℃～＋60℃；存儲溫度：－20℃～＋70℃；模塊可帶LED或EL背光；背光電流≤100mA；60’CLOCK顯示。TM240128A與單片機接口電路如圖36所示。圖36 TM240128A 與單片機接口電路其內部沒有中文字庫，所以在顯示中文時，對其進行圖形方式寫屏，其取模方式如圖37 TM240128A字模所示。圖37 TM240128A字模其取模的方式為：左上－左下－右上－右下。共十六個字符串型代碼，因此這樣程序的代碼會很長，所以在本系統(tǒng)的設計中，由于AT89C52的內部存儲器容量有限，不可以用過多的漢字顯示。還因為單片機的處理速度不是很高，所以漢字要盡量使用靜態(tài)顯示，在程序運行時只對動態(tài)的數(shù)據進行刷新。 鍵盤接口電路對于數(shù)字系統(tǒng)，其輸入部分大多為鍵盤，鍵盤的形式有很多種，一般分為兩類，獨立式和矩陣式。矩陣鍵盤由一組排列成矩陣形式的按鍵開關組成，通常有編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種類型。在鍵盤數(shù)目較多的系統(tǒng)中，還要使用鍵盤專用芯片。（1）編碼鍵盤編碼鍵盤中某個鍵按下后，能夠提供與該鍵相對應的編碼信息。它的缺點是硬件設備隨著鍵數(shù)的增加而增加。（2）非編碼鍵盤它是用較為簡單的硬件和一套專用程序來識別按下鍵的位置，并提供與按下鍵相對應的中間代碼，然后再把中間代碼轉換成要對應的編碼。由于鍵盤通常排列成矩陣格式，因此可以用硬件或軟件的方法對行、列分別進行掃描去查找按動的鍵。常用的方法有：(1)行反轉法(2)行掃描法(3)行列掃描法本文所設計的智能控制系統(tǒng)還要有數(shù)據的選擇，設定值的增加、減少，本系統(tǒng)信息輸入量小，所以采用三鍵式的輸入，其電路圖如圖38 按鍵電路圖所示。圖38 系統(tǒng)按鍵電路本系統(tǒng)使用P1口，不使用上拉電阻，其工作原理是：按鍵在沒有按下時，I/0口出現(xiàn)的是高電平，當按下時I/O口會出現(xiàn)低電平，為了減少硬件資源，在硬件中沒有使用消抖電路，在程序中，可以使用軟件編程的方法進行消抖。其中，“SEL”鍵為系統(tǒng)的選擇按鈕，“ADD”為設定值加鍵，“DEC”為設定值減鍵。當按下“SEL”鍵時，系統(tǒng)對設定溫度、上限報警溫度、下限報警溫度進行選擇。當按下“ADD” 鍵時，系統(tǒng)設定值加一，當按下“DEC”鍵時，系統(tǒng)設定值減一。 報警電路設計報警電路采用一個小功率三極管Q1驅動蜂鳴器，當單片機接收到超過上限溫度信號或下限溫度信號時，單片機輸出高電平，Q1導通，是蜂鳴器通電工作，發(fā)出報警聲。同時，液晶顯示出此時的實時溫度。報警電路如圖39所示。圖39 系統(tǒng)報警電路 強電控制及過零檢測電路 電熱絲的控制電路在本系統(tǒng)中，因為被控制電路為市電220V強電，所以在微電控制強電的電路中，要用到隔離電路對開關信號進行隔離，較為常用的是光電耦合器。光電耦合器是以光為媒介傳輸電信號的一種電—光—電轉換的器件。光電耦合器的測試可用萬用表判斷好壞，斷開輸入端電源，用R1k檔測2腳電阻，正向電阻為幾百歐，反向電阻幾十千歐，4腳間電阻應為無限大。2腳與4腳間任意一組，阻值為無限大，輸入端接通電源后，4腳的電阻很小。調節(jié)RP，4間腳電阻發(fā)生變化，說明該器件是好的。注：不能用R10k檔，否則導致發(fā)射管擊穿。在本系統(tǒng)中用到的是TLP5211光耦，其控制電路如圖310所示。圖310 光耦控制電路由于光電耦合器的受控端的驅動電流不是很大，而晶閘管的導通電流比較大，所以在光電耦合器的輸出端接入一個三極管，來增加晶閘管的驅動電流。 過零檢測電路工頻電壓是一個交流電壓，而我們要控制晶閘管的方法也就是以此處為切入點，來控制晶閘管的導通角，達到控制加在電熱絲兩端的電壓的有效值的目的。由于220V的強電壓對單片機系統(tǒng)來說是一個非常大的電壓，所以在采集220V 50Hz電壓的信號是不能直接接收的，在本系統(tǒng)中，我用到的是過零檢測電路，其電路如圖311 過零檢測電路所示。圖311 過零檢測電路我們先假設，當變壓器T1加正半周電壓時，D2的正端加高電壓，使Q3導通，這時INT輸出低電平；同樣，當T1加負半周電壓時，D1的正端輸入高電壓，使得三極管Q3導通，INT端同樣出現(xiàn)的是低電平；，兩個二極管的正端都沒有電壓，這樣三極管的基極電壓為0，使得三極管截止，這時INT出現(xiàn)高電平，將此信號接入單片機的中斷引腳，當INT端有一個高電平到低電平的跳變時，開始計時，就可以控制晶閘管什么時候導通這樣我們就完成了一個晶閘管的導通角的控制過程