【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 慢上升直到vcc，沒(méi)到vcc時(shí)芯片復(fù)位腳近似低電平，于是芯片復(fù)位，接近vcc時(shí)芯片復(fù)位腳近高電平，于是芯片停止復(fù)位，復(fù)位完成。圖1所示的RC復(fù)位電路可以實(shí)現(xiàn)上述基本功能，但解決不了電源毛刺（A點(diǎn)）和電源緩慢下降（電池電壓不足）等問(wèn)題 而且調(diào)整 RC 常數(shù)改變延時(shí)會(huì)令驅(qū)動(dòng)能力變差。左邊的電路為高電平復(fù)位有效,右邊為低電平Sm為手動(dòng)復(fù)位開(kāi)關(guān)， Ch可避免高頻諧波對(duì)電路的干擾 圖2所示的復(fù)位電路增加了二極管，在電源電壓瞬間下降時(shí)使電容迅速放電，一定寬度的電源毛刺也可令系統(tǒng)可靠復(fù)位。使用比較電路，不但可以解決電源毛刺造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，而且電源緩慢下降也能可靠復(fù)位。Q1的放大作用也能改善電路的負(fù)載特性，但跳變門檻電壓 Vt 受 VCC影響是該電路的突出缺點(diǎn)，使用穩(wěn)壓二極管可使 Vt 基本不受VCC影響。入微電路如下： RC復(fù)位電路注意圖下面的間距不要太大 74LS245芯片[3]一、簡(jiǎn)介74LS245是我們常用的芯片，用來(lái)驅(qū)動(dòng)led或者其他的設(shè)備，它是8路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器，可雙向傳輸數(shù)據(jù)。74LS245還具有雙向三態(tài)功能，既可以輸出，也可以輸入數(shù)據(jù)。二、引腳描述當(dāng)8051單片機(jī)的P0口總線負(fù)載達(dá)到或超過(guò)P0最大負(fù)載能力時(shí)，必須接入74LS245等總線驅(qū)動(dòng)器。　　當(dāng)片選端/CE低電平有效時(shí)，DIR=“0”，信號(hào)由 B 向 A 傳輸；（接收）　　DIR=“1”，信號(hào)由 A 向 B 傳輸；（發(fā)送）當(dāng)/CE為高電平時(shí)，A、B均為高阻態(tài)。由于P2口始終輸出地址的高8位，接口時(shí)74LS245的三態(tài)控制端/1G和/2G接地，P2口與驅(qū)動(dòng)器輸入線對(duì)應(yīng)相連。P0口與74LS245輸入端相連,/E端接地，保證數(shù)據(jù)現(xiàn)暢通。8051的/RD和/PSEN相與后接DIR，使得/RD或/PSEN有效時(shí)，74LS245輸入（←Di），其它時(shí)間處于輸出（→Di）。圖 74LS245 數(shù)碼管一、碼管的驅(qū)動(dòng)方式數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類。(1) 靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的I/O端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如BCD碼二十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O端口多，如驅(qū)動(dòng)5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要58＝40根I/O端口來(lái)驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè)89S51單片機(jī)可用的I/O端口才32個(gè)呢：），實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬件電路的復(fù)雜性。(2) 動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開(kāi)，該位就顯示出字形，沒(méi)有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。通過(guò)分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過(guò)程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為1～2ms，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，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O端口，而且功耗更低。二、數(shù)碼管參數(shù)8字高度：8字上沿與下沿的距離。比外型高度小。通常用英寸來(lái)表示。長(zhǎng)*寬*高：長(zhǎng)——數(shù)碼管正放時(shí)，水平方向的長(zhǎng)度；寬——數(shù)碼管正放時(shí)，垂直方向上的長(zhǎng)度；高——數(shù)碼管的厚度。時(shí)鐘點(diǎn)：四位數(shù)碼管中，第二位8與第三位8字中間的二個(gè)點(diǎn)。一般用于顯示時(shí)鐘中的秒。三、數(shù)碼管使用的電流與電壓　　電流：靜態(tài)時(shí)，推薦使用1015mA；動(dòng)態(tài)時(shí)，16/1動(dòng)態(tài)掃描時(shí)，平均電流為45mA，峰值電流5060mA。電壓：查引腳排布圖，看一下每段的芯片數(shù)量是多少？當(dāng)紅色時(shí)，；當(dāng)綠色時(shí)。四、怎樣測(cè)量數(shù)碼管引腳，分共陰和共陽(yáng)找公共共陰和公共共陽(yáng)：首先，我們找個(gè)電源（3到5伏）和1個(gè)1K（幾百歐的也行）的電阻，VCC串接個(gè)電阻后和GND接在任意2個(gè)腳上，組合有很多，但總有一個(gè)LED會(huì)發(fā)光的，找到一個(gè)就夠了，然后GND不動(dòng)，VCC（串電阻）逐個(gè)碰剩下的腳，如果有多個(gè)LED（一般是8個(gè)），那它就是共陰的了。相反用VCC不動(dòng)，GND逐個(gè)碰剩下的腳，如果有多個(gè)LED（一般是8個(gè)），那它就是共陽(yáng)的。也可以直接用數(shù)字萬(wàn)用表，紅表筆是電源的正極，黑表筆是電源的負(fù)極。 發(fā)光二極管發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱LED，采用砷化鎵、鎵鋁砷、和磷化鎵等材料制成，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)為一個(gè)PN結(jié)，具有單向?qū)щ娦浴?當(dāng)在發(fā)光二極管PN結(jié)上加正向電壓時(shí)，PN結(jié)勢(shì)壘降低，載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)大于漂移運(yùn)動(dòng)，致使P區(qū)的空穴注入到N區(qū)，N區(qū)的電子注入到P區(qū)，這樣相互注入的空穴與電子相遇后會(huì)產(chǎn)生復(fù)合，復(fù)合時(shí)產(chǎn)生的能量大部分以光的形式出現(xiàn)，因此而發(fā)光。 發(fā)光二極管在制作時(shí)，使用的材料有所不同，那么就可以發(fā)出不同顏色的光。 發(fā)光二極管的發(fā)光顏色有：紅色光、黃色光、綠色光、紅外光等。 發(fā)光二極管的外形有：圓形、長(zhǎng)方形、三角形、正方形、組合形、特殊形等。 常用的發(fā)光二極管應(yīng)用電路有四種，即直流驅(qū)動(dòng)電路、交流驅(qū)動(dòng)電路、脈沖驅(qū)動(dòng)電路、變色發(fā)光驅(qū)動(dòng)電路。 使用LED作指示電路時(shí)，應(yīng)該串接限流電阻，該電阻的阻值大小應(yīng)根據(jù)不同的使用電壓和LED所需工作電流來(lái)選擇。 ~ V，其工作電流一般取10~20 mA為宜。 44矩陣鍵盤一、44矩陣鍵盤識(shí)別處理 。 二、每個(gè)按鍵都有它的行值和列值，行值和列值的組合就是識(shí)別這個(gè)按鍵的編碼。矩陣的行線和列線分別通過(guò)兩并行接口和CPU通信。鍵盤的一端（列線）通過(guò)電阻接VCC，而接地是通過(guò)程序輸出數(shù)字“0”實(shí)現(xiàn)的。鍵盤處理程序的任務(wù)是：確定有無(wú)鍵按下，判斷哪一個(gè)鍵按下，鍵的功能是什么？還要消除按鍵在閉合或斷開(kāi)時(shí)的抖動(dòng)。兩個(gè)并行口中，一個(gè)輸出掃描碼，使按鍵逐行動(dòng)態(tài)接地；另一個(gè)并行口輸入按鍵狀態(tài)，由行掃描值和回饋信號(hào)共同形成鍵編碼而識(shí)別按鍵，通過(guò)軟件查表，查出該鍵的功能。其電路原理圖如下圖： 矩陣鍵盤部分 鍵盤模塊電路一、蜂鳴器的介紹（1）蜂鳴器的作用 蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。（2）蜂鳴器的分類 蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。（3）蜂鳴器的電路圖形符號(hào) 蜂鳴器在電路中用字母“H”或“HA”（舊標(biāo)準(zhǔn)用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。二、蜂鳴器的結(jié)構(gòu)原理（1）壓電式蜂鳴器 壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發(fā)光二極管。多諧振蕩器由晶體管或集成電路構(gòu)成。當(dāng)接通電源后（~15V直流工作電壓）,多諧振蕩器起振,~，阻抗匹配器推動(dòng)壓電蜂鳴片發(fā)聲。壓電蜂鳴片由鋯鈦酸鉛或鈮鎂酸鉛壓電陶瓷材料制成。在陶瓷片的兩面鍍上銀電極，經(jīng)極化和老化處理后，再與黃銅片或不銹鋼片粘在一起。(2)電磁式蜂鳴器 電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過(guò)電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)。振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動(dòng)發(fā)聲。 整體電路原理圖 電路原理圖將系統(tǒng)整個(gè)電路的模塊疊加到一張圖上，即是整個(gè)硬件設(shè)計(jì)的電路原理圖。 系統(tǒng)電路原理圖 制圖與制版Protel 99 SE是原Protel Technology公司(ALTIUM LIMITED)開(kāi)發(fā)的基于Windows環(huán)境的電路板設(shè)計(jì)軟件。它是目前國(guó)內(nèi)最流行的通用EDA軟件，通過(guò)將電路原理圖設(shè)計(jì)、PCB板圖設(shè)計(jì)、電路仿真和PLD設(shè)計(jì)等多個(gè)實(shí)用工具軟件組合后構(gòu)成EDA工作平臺(tái)。它是第一個(gè)將EDA軟件設(shè)計(jì)成基于Windows環(huán)境的普及型產(chǎn)品。該軟件功能強(qiáng)大，人機(jī)交互界面友好，易學(xué)易用，現(xiàn)在仍然是大中專院校電類專業(yè)必修課程，同時(shí)也是業(yè)界人士首選的電路板設(shè)計(jì)工具。一般而言，設(shè)計(jì)電路板最基本的過(guò)程可以分為三大步驟[11][12]。（1）電路原理圖的設(shè)計(jì)電路原理圖的設(shè)計(jì)主要是用Protel99的原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)來(lái)繪制一張電路原理圖。在這一過(guò)程中，要充分利用Protel99所提供的各種原理圖繪圖工具，各種編輯功能，來(lái)實(shí)現(xiàn)我們的目的，即得到一張正確的，精美的電路原理圖。 原理圖的設(shè)計(jì)可按照下面的過(guò)程來(lái)完成。設(shè)置圖紙大小。首先要構(gòu)思好零件圖，設(shè)計(jì)好圖紙大小。圖紙大小是根據(jù)電路圖的規(guī)模和復(fù)雜程度而定的，設(shè)置合適的圖紙大小是設(shè)計(jì)好原理圖的第一步。設(shè)置Protel 99/schematic設(shè)計(jì)環(huán)境。設(shè)置Protel 99/schematic設(shè)計(jì)環(huán)境包括設(shè)置格點(diǎn)大小和類型，光標(biāo)類型等等，大多數(shù)參數(shù)也可以使用系統(tǒng)默認(rèn)值。旋轉(zhuǎn)零件。 用戶根據(jù)電路圖的需要，將零件從零件庫(kù)里放置到圖紙上，并對(duì)放置零件的序號(hào)、零件的封裝等進(jìn)行定義和設(shè)定工作。原理圖布線。利用Protel 99/schematic提供的各種工具，將圖紙上的元件用具有電氣意義的導(dǎo)線、符號(hào)連接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)完整的原理圖。調(diào)整線路，將初步繪好的電路圖作進(jìn)一步的調(diào)整和修改，使得原理圖更加美觀。報(bào)表輸出 通過(guò)Protel 99/schematic提供的各種報(bào)表工具生成各種報(bào)表其中最重要的報(bào)表是網(wǎng)絡(luò)表，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)表為后續(xù)的電路板設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。 文件保存及打印輸出。這是最后的步驟。（2）產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)表網(wǎng)絡(luò)表是電路原理圖(SCH)和印制電路板設(shè)計(jì)(PCB)之間的一座橋梁。網(wǎng)絡(luò)表可以從電路原理圖中獲得，也可以從印制電路板中提取出來(lái)。（3）印制電路板的設(shè)計(jì)規(guī)劃電路板。在繪制印制電路板之前，用戶要對(duì)電路板有一個(gè)初步的規(guī)劃，比如說(shuō)電路板采用多大的物理尺寸，采用幾層電路板（單面板還是雙面板），各個(gè)元器件采用何種封裝形式及安裝位置等等。這是一項(xiàng)極其重要的工作，是確定電路板設(shè)計(jì)的框架。設(shè)置參數(shù)。參數(shù)的設(shè)置是電路板設(shè)計(jì)的非常重要的步驟。設(shè)置參數(shù)主要是設(shè)置元器件的布置參數(shù)、層參數(shù)、布線參數(shù)等等。一般說(shuō)來(lái)，有些參數(shù)用其默認(rèn)值即可，有些參數(shù)在使用過(guò)PROTEL99SE以后，即第一次設(shè)置后，幾乎無(wú)需更改。裝入網(wǎng)絡(luò)表及元器件封裝。網(wǎng)絡(luò)表是電路板自動(dòng)布線的靈魂，也是電路原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)與印制電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)的接口。因此這一步是非常重要的環(huán)節(jié)。只有將網(wǎng)絡(luò)表裝入之后，才可能完成對(duì)電路板的自動(dòng)布線。元器件的封裝就是元器件的外形，對(duì)于每個(gè)裝入的元器件必須有響應(yīng)的外形封裝，才能保證電路板布線的順利進(jìn)行。元器件的布局。元器件的布局可以讓PROTEL99SE自動(dòng)布局。規(guī)劃好電路板并裝入網(wǎng)絡(luò)表后，用戶可以讓程序自動(dòng)裝入元器件，并自動(dòng)將元器件布置在電路板邊框內(nèi)。PROTEL99SE也可以讓用戶手工布局。元器件的布局合理，才能進(jìn)行下一步的布線工作。自動(dòng)布線。PROTEL99SE采用世界最先進(jìn)的無(wú)網(wǎng)格、基于形狀的對(duì)角線自動(dòng)布線技術(shù)。只要將有關(guān)的參數(shù)設(shè)置得當(dāng)，元器件的布局合理，自動(dòng)布線的成功率是很高的。手工調(diào)整。自動(dòng)布線結(jié)束后，往往存在令人不滿意的地方，這時(shí)就需要進(jìn)行手工調(diào)整。文件保存及輸出。完成電路板的布線后，保存完成的電路線路圖文件。然后利用各種圖形輸出設(shè)備，如打印機(jī)或繪圖儀輸出電路板的布線圖。印制電路板的設(shè)計(jì)主要是針對(duì)Protel99的另外一個(gè)重要的部分PCB而言的，在這個(gè)過(guò)程中，我們借助Protel99提供的強(qiáng)大功能實(shí)現(xiàn)電路板的版面設(shè)計(jì)。第三章 軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的軟件部分采用在KEIL編譯器環(huán)境下進(jìn)行編程[13]，KEIL C51軟件是眾多單片機(jī)開(kāi)發(fā)的優(yōu)秀軟件之一，它集編輯，編譯，仿真于一體，支持匯編，PLM，C等多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，界面友好。熟悉KEIL軟件的應(yīng)用（1）建立一個(gè)新工程。單擊“PROGECT”菜單，從下拉菜單中選中“NEW PROJECT”選項(xiàng)。（2）然后選擇你要保存的路徑，輸入工程文件的名字，比如保存到C51的目錄里，工程文件的名字為C51。（3）這是會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話框，要求你選擇單片機(jī)的型號(hào)，你可以根據(jù)你使用的單片機(jī)來(lái)選擇，KEIL C51幾乎支持所有的51核單片機(jī)。（4）單擊FILE菜單，再下拉菜單中單擊NEW 選項(xiàng)。（5）回到編輯界面后，單擊“TARGET 1 ”前面的+號(hào)，然后在SOURCE GROUP 1 上單擊右鍵，然后單擊 “ADD FILE TO GROUP ‘SOURCE GROUP ’ 1”。（6）“Source Group 1”文件夾中多了一個(gè)子項(xiàng)“” 。，如果事先保存了待編輯的文件， Keil c51會(huì)自動(dòng)識(shí)別關(guān)鍵字，并以不同的顏色提示，這樣會(huì)使我們少犯錯(cuò)誤，有利于提高編程效率。程序輸入完畢后（7）程序輸入完畢后，單擊“Project”菜單，再在下拉菜單中單擊“Built Target”選項(xiàng)（或者使用快捷鍵F7），編譯成功后，再單擊“Project”菜單，在下拉菜單中單擊“Start/Stop Debug Session”（或者使用快捷鍵Ctrl+F5）。 （8）調(diào)試程序:單擊“Debug”菜單，在下拉菜單中單擊“Go”選項(xiàng)，（或者使用快捷鍵F5），然后再單擊“Debug”菜單，在下拉菜單中單擊“Stop Running”選項(xiàng)（或者使用快捷鍵Esc）；再單擊“View”菜單，再在下拉菜單中單擊“Serial Windows 1”選項(xiàng)，就可以看到程序運(yùn)行后的結(jié)果。 至此，我們?cè)贙eil C51上做了一個(gè)完整工程的全過(guò)程。但這只是純軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程，還要使用程序下載器看一看程序運(yùn)行的結(jié)果。（9）單擊“Project”菜單，再在下拉菜單中單擊“options for target ‘target 1’”，單擊“Output”中單擊“Crea