【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 機(jī)的驅(qū)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)是數(shù)字控制電機(jī)，它將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變成角位移，即給一個(gè)脈沖信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，因此非常適合于單片機(jī)控制。 圖214 L298N芯片構(gòu)成的驅(qū)動(dòng) 7段LED數(shù)碼管LED數(shù)碼管有共陰極和共陽(yáng)極兩種類型，其公共端主要進(jìn)行位控制，筆畫端則是進(jìn)行字符控制，數(shù)碼管有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種方法，說(shuō)明如下:（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口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如BCD碼二—十進(jìn)位器進(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埠多，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埠來(lái)驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè)89C51單片機(jī)可用的I/O埠才32個(gè)。故實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬體電路的復(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增加位元選通控制電路，位元選通由各自獨(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(kāi)，該位元就顯示出字形，沒(méi)有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。透過(guò)分時(shí)輪流控制各個(gè)LED數(shù)碼管的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，每位元數(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)光二極體的余輝效應(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)定的顯示資料，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口，而且功耗更低。圖215四位供陽(yáng)數(shù)碼管引腳圖3系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)程序的編寫是該系統(tǒng)重要的部分，如果軟件編寫的科學(xué)就能體現(xiàn)出該系統(tǒng)功能的完整性、實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性。只有軟件和硬件都正確才能使電路正常工作達(dá)到我們想要的效果Keil C51是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使用C來(lái)開(kāi)發(fā)，體會(huì)更加深刻。Keil C51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。 本次設(shè)計(jì)在keil c 51環(huán)境中根據(jù)所設(shè)計(jì)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(xué)就能體現(xiàn)出該系統(tǒng)功能的完整性、實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性。只有軟件和硬件都正確才能使電路正常工作達(dá)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(hào)，PT2272解碼模塊接收到數(shù)據(jù)，通過(guò)讀取數(shù)據(jù)引腳Qo～Q3的狀態(tài)判斷主機(jī)的請(qǐng)求．從而實(shí)現(xiàn)窗簾的即時(shí)開(kāi)合。流程圖如圖32有紅外信號(hào)，產(chǎn)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(yīng)動(dòng)作中斷返回跳出中斷圖32 紅外遙控流程圖 鍵盤時(shí)間設(shè)定用于設(shè)定窗簾的開(kāi)啟和關(guān)閉的時(shí)間，分為4個(gè)按鍵分別用于設(shè)定，加，減，確定4個(gè)功能。按鍵流程圖如圖33所示。開(kāi)始設(shè)定時(shí)間單片機(jī)發(fā)出命令液晶應(yīng)答準(zhǔn)備寫入數(shù)據(jù)執(zhí)行定時(shí)并顯示命令圖33 鍵盤設(shè)定流程圖顯示程序說(shuō)明：首先開(kāi)始，然后設(shè)定時(shí)間，單片機(jī)發(fā)寫命令，再液晶顯示應(yīng)答。單片機(jī)發(fā)寫命令，再液晶顯示應(yīng)答，如果回答是，再準(zhǔn)備寫入數(shù)據(jù)，最后執(zhí)行顯示命令動(dòng)態(tài)掃描采用中斷方式，流程圖如圖34。定時(shí)器1定時(shí)時(shí)間到重新裝載TH1和TL1LED顯示函數(shù)返回原函數(shù)圖34動(dòng)態(tài)掃描中斷流程圖DS1302 與微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，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(hù)；D6=0，指定時(shí)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(shí)鐘日歷或RAM進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，DS1302必須首先發(fā)送命令字節(jié)。若進(jìn)行單字節(jié)傳送，8位命令字節(jié)傳送結(jié)束之后，在下2個(gè)SCLK周期的上升沿輸入數(shù)據(jù)字節(jié)，或在下8個(gè)SCLK周期的下降沿輸出數(shù)據(jù)字節(jié)。 DS1302與RAM相關(guān)的寄存器分為兩類:一類是單個(gè)RAM單元，共31個(gè)，每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè)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(gè)字節(jié)。 數(shù)據(jù)輸入時(shí)，時(shí)鐘的上升沿?cái)?shù)據(jù)必須有效，數(shù)據(jù)的輸出在時(shí)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(shí)，在Vcc， 必須為邏輯0。當(dāng)把驅(qū)動(dòng)至邏輯1狀態(tài)時(shí)，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(gè)SCLK周期之后，在控制指令字輸入后的下一個(gè)SCLK時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開(kāi)始。同樣，在緊跟8位的控制指令字后的下一個(gè)SCLK脈沖的下降沿讀出DS1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位0位到高位7。DS1302程序流程圖如35所示。開(kāi)始變量初始化使DS1302不具備寫保護(hù)復(fù)位后產(chǎn)生一個(gè)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(fù)位后產(chǎn)生一個(gè)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(shè)計(jì)LED顯示電路用于顯示設(shè)定的窗簾打開(kāi)和關(guān)閉的設(shè)定時(shí)間，可以顯示小時(shí)和分鐘與時(shí)間設(shè)定過(guò)程，LED顯示程序流程圖36。計(jì)算四位數(shù)碼管應(yīng)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(shè)計(jì)流程圖4仿真與調(diào)試 　Proteus軟件是英國(guó)Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國(guó)總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)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(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國(guó)內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛(ài)好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)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(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，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(yùn)行正確安裝Protues軟件后，單擊屏幕左下方的“開(kāi)始→程序→Protues 7 Proffessional→ISIS 7 Proffessional”，即可啟動(dòng)。 ISIS 工作界面Protues ISIS的工作界面是一種標(biāo)準(zhǔn)的Windows界面，包括：標(biāo)題欄、主菜單、工具箱、工具欄、狀態(tài)欄、對(duì)象選擇按鈕、對(duì)象方位控制按鈕、仿真進(jìn)程控制按鈕、預(yù)覽窗口、對(duì)象選擇器、編輯窗口。編輯窗口主要完成電路設(shè)計(jì)圖的繪制和編輯。為了作圖方便，在編輯窗口內(nèi)設(shè)置有點(diǎn)狀柵格，若想除去柵格可以由View菜單的Grid菜單項(xiàng)切換。在編輯窗口內(nèi)放置編輯對(duì)象時(shí)，被編輯對(duì)象所能移動(dòng)的最小距離稱作Snap，亦可由View菜單進(jìn)行設(shè)置。預(yù)覽窗口可以顯示編輯窗口的全部原理圖，也可以顯示從對(duì)象選擇器中選中的對(duì)象。當(dāng)預(yù)覽窗口顯示全部原理圖時(shí)，在預(yù)覽窗口有兩個(gè)框，籃框表示當(dāng)前頁(yè)的邊界，綠框表示當(dāng)前編輯窗口顯示的區(qū)域。在預(yù)覽窗口上單擊，Protues ISIS將以單擊位置為中心刷新編輯窗口。當(dāng)從對(duì)象選擇器選中對(duì)象時(shí)，預(yù)覽窗口將預(yù)覽選中的對(duì)象；此時(shí)，如果在編輯窗口內(nèi)單擊，預(yù)覽窗口內(nèi)的對(duì)象將被放置到編輯窗口，這稱為Protues ISIS的放置預(yù)覽特性。在程序設(shè)計(jì)中，經(jīng)常用到對(duì)象這一概念。所謂對(duì)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(gòu)造，用來(lái)描述真實(shí)世界的一個(gè)物理實(shí)體或概念性的實(shí)體。在Protues ISIS中，元器件、終端、引腳、圖形符號(hào)、標(biāo)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(gè)軟件對(duì)象。在對(duì)象選擇器中，系統(tǒng)根據(jù)選擇不同的工具箱圖標(biāo)按鈕決定當(dāng)前狀態(tài)顯示的內(nèi)容。Protues提供了大量的元器件，通過(guò)對(duì)象選擇按鈕P(Pick from Library)，我們可以從元器件庫(kù)中提取需要的元器件，并將其置入對(duì)象選擇器中，供今后繪圖時(shí)使用。首先進(jìn)入Protues ISIS編輯環(huán)境。選擇File|New Design菜單項(xiàng)，在彈出的模板對(duì)話框中選擇DEFAULT模板，并將新建的設(shè)計(jì)文件設(shè)置好保存路徑和文件名。Protues ISIS的設(shè)計(jì)文件的擴(kuò)展名為“.dsn”。選擇System|Set Sheet Sizes菜單項(xiàng)，彈出Sheet Size Configuration對(duì)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(xiàng)或者單擊按鈕P(Pick from Libraries)，彈出元器件選擇頁(yè)面。在關(guān)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(guān)鍵字AT89C51的元器件，同時(shí)在元器件預(yù)覽區(qū)域，可以看到該器件的實(shí)形；而在元器件PCB封裝預(yù)覽區(qū)域，可以看到其PCB預(yù)覽圖。在元器件列表區(qū)域內(nèi)選中AT89C51，雙擊即可將該原器件添加到對(duì)象選擇器。單擊OK按鈕也可以將其加至對(duì)象選擇器并同時(shí)關(guān)閉元器件選擇頁(yè)面。同樣的操作可將7SEGMPX6CABLUE、500Ω電阻添加到對(duì)象選擇器中。在對(duì)象選擇器中選中7SEGMPX6CABLUE,將鼠標(biāo)指針置于編輯窗口該對(duì)象的欲放置處單擊，則該對(duì)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(yùn)行總線，同時(shí)也支持庫(kù)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(biāo)指針置于編輯窗口，在總線的起始位置單擊，然后移動(dòng)鼠標(biāo)指針，到其終止位置雙擊即可結(jié)束總線繪制。在繪制多段連續(xù)總線時(shí)，只需要在拐點(diǎn)處單擊，步驟與繪制一段總線相同。導(dǎo)線是