【文章內容簡介】 機的驅動，步進電機是數(shù)字控制電機，它將脈沖信號轉變成角位移，即給一個脈沖信號，步進電機就轉動一個角度，因此非常適合于單片機控制。 圖214 L298N芯片構成的驅動 7段LED數(shù)碼管LED數(shù)碼管有共陰極和共陽極兩種類型，其公共端主要進行位控制，筆畫端則是進行字符控制，數(shù)碼管有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種方法，說明如下:（1）靜態(tài)顯示驅動： 靜態(tài)驅動也稱直流驅動。靜態(tài)驅動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的I/O口進行驅動，或者使用如BCD碼二—十進位器進行驅動。靜態(tài)驅動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用I/O埠多，如驅動5個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要58＝40根I/O埠來驅動，要知道一個89C51單片機可用的I/O埠才32個。故實際應用時必須增加驅動器進行驅動，增加了硬體電路的復雜性。（2）動態(tài)顯示驅動：數(shù)碼管動態(tài)顯示是單片機中應用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅動是將所有數(shù)碼管的8個顯示筆劃a,b,c,d,e,f,g,dp 的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極COM增加位元選通控制電路，位元選通由各自獨立的I/O線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位元選通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，該位元就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。透過分時輪流控制各個LED數(shù)碼管的COM端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅動。在輪流顯示過程中，每位元數(shù)碼管的點亮時間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極體的余輝效應，盡管實際上各位數(shù)碼管并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料，不會有閃爍感，動態(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口，而且功耗更低。圖215四位供陽數(shù)碼管引腳圖3系統(tǒng)程序設計程序的編寫是該系統(tǒng)重要的部分，如果軟件編寫的科學就能體現(xiàn)出該系統(tǒng)功能的完整性、實用性、經(jīng)濟性。只有軟件和硬件都正確才能使電路正常工作達到我們想要的效果Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結構性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會更加深刻。Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調試工具，全Windows界面。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil C51生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。 本次設計在keil c 51環(huán)境中根據(jù)所設計的硬件電路編寫系統(tǒng)主程序。程序的編寫是該系統(tǒng)重要的部分，如果軟件編寫的科學就能體現(xiàn)出該系統(tǒng)功能的完整性、實用性、經(jīng)濟性。只有軟件和硬件都正確才能使電路正常工作達到我們想要的效果。主程序流程圖如圖31。圖31主程序流程圖PT2262發(fā)射紅外信號，PT2272解碼模塊接收到數(shù)據(jù)，通過讀取數(shù)據(jù)引腳Qo～Q3的狀態(tài)判斷主機的請求．從而實現(xiàn)窗簾的即時開合。流程圖如圖32有紅外信號，產生中斷接收解碼判斷數(shù)據(jù)格式是否正確比較，執(zhí)行相應動作中斷返回跳出中斷圖32 紅外遙控流程圖 鍵盤時間設定用于設定窗簾的開啟和關閉的時間，分為4個按鍵分別用于設定，加，減，確定4個功能。按鍵流程圖如圖33所示。開始設定時間單片機發(fā)出命令液晶應答準備寫入數(shù)據(jù)執(zhí)行定時并顯示命令圖33 鍵盤設定流程圖顯示程序說明：首先開始，然后設定時間，單片機發(fā)寫命令，再液晶顯示應答。單片機發(fā)寫命令，再液晶顯示應答，如果回答是，再準備寫入數(shù)據(jù)，最后執(zhí)行顯示命令動態(tài)掃描采用中斷方式，流程圖如圖34。定時器1定時時間到重新裝載TH1和TL1LED顯示函數(shù)返回原函數(shù)圖34動態(tài)掃描中斷流程圖DS1302 與微處理器進行數(shù)據(jù)交換時，首先由微處理器向電路發(fā)送命令字節(jié)，命令字節(jié)最高位MSB(D7)必須為邏輯1，如果D7=0，則禁止寫DS1302，即寫保護；D6=0，指定時鐘數(shù)據(jù)，D6=1，指定RAM數(shù)據(jù)；D5～D1指定輸入或輸出的特定寄存器；最低位LSB(D0)為邏輯0，指定寫操作(輸入)， D0=1，指定讀操作(輸出)。在DS1302的時鐘日歷或RAM進行數(shù)據(jù)傳送時，DS1302必須首先發(fā)送命令字節(jié)。若進行單字節(jié)傳送，8位命令字節(jié)傳送結束之后，在下2個SCLK周期的上升沿輸入數(shù)據(jù)字節(jié)，或在下8個SCLK周期的下降沿輸出數(shù)據(jù)字節(jié)。 DS1302與RAM相關的寄存器分為兩類:一類是單個RAM單元，共31個，每個單元組態(tài)為一個8位的字節(jié)，其命令控制字為C0H～FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；再一類為突發(fā)方式下的RAM寄存器，在此方式下可一次性讀、寫所有的RAM的31個字節(jié)。 數(shù)據(jù)輸入時，時鐘的上升沿數(shù)據(jù)必須有效，數(shù)據(jù)的輸出在時鐘的下降沿。如果為低電平,那么所有的數(shù)據(jù)傳送將被中止且I／0引腳變?yōu)楦咦锠顟B(tài)。上電時，在Vcc， 必須為邏輯0。當把驅動至邏輯1狀態(tài)時，SCLK必須為邏輯0[11]。單字節(jié)數(shù)據(jù)輸入跟隨在寫命令字節(jié)的8個SCLK周期之后，在控制指令字輸入后的下一個SCLK時鐘的上升沿時，數(shù)據(jù)被寫入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開始。同樣，在緊跟8位的控制指令字后的下一個SCLK脈沖的下降沿讀出DS1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時從低位0位到高位7。DS1302程序流程圖如35所示。開始變量初始化使DS1302不具備寫保護復位后產生一個高電平寫DS1302地址地址增加向該地址寫數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是否寫完復位后產生一個高電平寫DS1302地址地址增加將該地址數(shù)據(jù)讀出數(shù)據(jù)是否讀完顯示數(shù)據(jù)NYNY圖35 DS1302程序流程圖 LED顯示程序設計LED顯示電路用于顯示設定的窗簾打開和關閉的設定時間，可以顯示小時和分鐘與時間設定過程，LED顯示程序流程圖36。計算四位數(shù)碼管應顯示數(shù)值顯示第一位顯示第二位顯示第三位顯示第四位返回圖36 LED程序設計流程圖4仿真與調試 　Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風標電子技術有限公司）。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。雖然目前國內推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學的教師、致力于單片機開發(fā)應用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設計，真正實現(xiàn)了從概念到產品的完整設計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺，其處理器模型支持805HC1PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。 Protues仿真 Protues軟件運行正確安裝Protues軟件后，單擊屏幕左下方的“開始→程序→Protues 7 Proffessional→ISIS 7 Proffessional”，即可啟動。 ISIS 工作界面Protues ISIS的工作界面是一種標準的Windows界面，包括：標題欄、主菜單、工具箱、工具欄、狀態(tài)欄、對象選擇按鈕、對象方位控制按鈕、仿真進程控制按鈕、預覽窗口、對象選擇器、編輯窗口。編輯窗口主要完成電路設計圖的繪制和編輯。為了作圖方便，在編輯窗口內設置有點狀柵格，若想除去柵格可以由View菜單的Grid菜單項切換。在編輯窗口內放置編輯對象時，被編輯對象所能移動的最小距離稱作Snap，亦可由View菜單進行設置。預覽窗口可以顯示編輯窗口的全部原理圖，也可以顯示從對象選擇器中選中的對象。當預覽窗口顯示全部原理圖時，在預覽窗口有兩個框，籃框表示當前頁的邊界，綠框表示當前編輯窗口顯示的區(qū)域。在預覽窗口上單擊，Protues ISIS將以單擊位置為中心刷新編輯窗口。當從對象選擇器選中對象時，預覽窗口將預覽選中的對象；此時，如果在編輯窗口內單擊，預覽窗口內的對象將被放置到編輯窗口，這稱為Protues ISIS的放置預覽特性。在程序設計中，經(jīng)常用到對象這一概念。所謂對象，是一種將狀態(tài)（數(shù)據(jù)）和行為（操作）合成到一起的軟件構造，用來描述真實世界的一個物理實體或概念性的實體。在Protues ISIS中，元器件、終端、引腳、圖形符號、標注、圖表、虛擬儀器和發(fā)生器都賦予了物理屬性和操作方法，它們就是一個軟件對象。在對象選擇器中，系統(tǒng)根據(jù)選擇不同的工具箱圖標按鈕決定當前狀態(tài)顯示的內容。Protues提供了大量的元器件，通過對象選擇按鈕P(Pick from Library)，我們可以從元器件庫中提取需要的元器件，并將其置入對象選擇器中，供今后繪圖時使用。首先進入Protues ISIS編輯環(huán)境。選擇File|New Design菜單項，在彈出的模板對話框中選擇DEFAULT模板，并將新建的設計文件設置好保存路徑和文件名。Protues ISIS的設計文件的擴展名為“.dsn”。選擇System|Set Sheet Sizes菜單項，彈出Sheet Size Configuration對話框。根據(jù)原理圖中的元器件的多少，合理選擇圖紙的類型。本例選用A4類型的圖紙。選擇Library|Pick Device/Symbol菜單項或者單擊按鈕P(Pick from Libraries)，彈出元器件選擇頁面。在關鍵字區(qū)域輸入AT89C51，則元器件列表區(qū)域列出名稱中含有關鍵字AT89C51的元器件，同時在元器件預覽區(qū)域，可以看到該器件的實形；而在元器件PCB封裝預覽區(qū)域，可以看到其PCB預覽圖。在元器件列表區(qū)域內選中AT89C51，雙擊即可將該原器件添加到對象選擇器。單擊OK按鈕也可以將其加至對象選擇器并同時關閉元器件選擇頁面。同樣的操作可將7SEGMPX6CABLUE、500Ω電阻添加到對象選擇器中。在對象選擇器中選中7SEGMPX6CABLUE,將鼠標指針置于編輯窗口該對象的欲放置處單擊，則該對象完成放置。同理，將AT89C51和電阻放置到編輯窗口。ISIS支持在層次模塊間運行總線，同時也支持庫元器件為總線型引腳。單擊工具箱中的Buses Mode按鈕，使之處于選中狀態(tài)。將鼠標指針置于編輯窗口，在總線的起始位置單擊，然后移動鼠標指針，到其終止位置雙擊即可結束總線繪制。在繪制多段連續(xù)總線時，只需要在拐點處單擊，步驟與繪制一段總線相同。導線是