【文章內(nèi)容簡介】 或觸發(fā)器實現(xiàn)，目前時常上已有硬件去抖專用接口芯片，例如：MAXIM公司MAS6815～1818，均為單電源供電，～，分別為單輸入、雙輸入等形式，輸出端具有欠壓鎖定功能。這里考慮到系統(tǒng)的硬件簡化和成本，沒有采用硬件去抖，而采用軟件去抖。 系統(tǒng)的顯示電路設(shè)計發(fā)光二極管LED（Light Emitting Doide）是智能化測量儀器中簡單而常用的輸出設(shè)備，通常用來指示機器的狀態(tài)或其他信息。它的優(yōu)點是價格低、壽命長，對電壓電流的要求低及容易實現(xiàn)多路顯示等，因此在智能測量儀中獲得了廣泛的應(yīng)用[7]。LED是近似于恒壓的元件，導(dǎo)電時（發(fā)光），反向擊穿電壓一般大于等于5V。工作電流通常在10～20mA左右，故電路中需串聯(lián)適當(dāng)?shù)南蘖麟娮?。發(fā)光強度基本上與正向電流成正比。發(fā)光頻率和顏色取決于制造的材料，一般常用紅色，偶爾也用綠色或黃色。多個LED可接成共陽極或共陰極形式，通過驅(qū)動器接到系統(tǒng)的并行輸出口上，由CPU輸出適當(dāng)?shù)拇a來點亮或熄滅相應(yīng)的LED。發(fā)光二極管顯示器驅(qū)動（點亮）方法有兩種。一種是靜態(tài)驅(qū)動法，即給欲點亮的LED通以恒定的電流。這種驅(qū)動方法需要有寄存器、譯碼器、驅(qū)動電路等邏輯部件。當(dāng)需要顯示的位數(shù)增加時，所需的邏輯部件以及連接線也相應(yīng)增加，成本也增加。另一種是動態(tài)驅(qū)動法，這種方法是給欲點亮的LED通以脈沖電流，此時LED的亮度是通斷的平均亮度。為保證亮度，通過LED的脈沖電流應(yīng)數(shù)倍于其額定電流值。利用動態(tài)驅(qū)動法可以減少系統(tǒng)需要的邏輯部件和連線，智能化測量控制儀通常采用動態(tài)驅(qū)動法。本文正是采用動態(tài)驅(qū)動法來實現(xiàn)顯示電路的設(shè)計。本系統(tǒng)顯示采用共陽極數(shù)碼管，其目的是為了簡化顯示電路的設(shè)計和實現(xiàn)亮度可調(diào)的要求。從圖中可知，該顯示電路采用了與一般的電阻限流方式不同的實現(xiàn)方式，由此減少了48=32個限流電阻，簡化了硬件系統(tǒng)。每筆畫段二極管正常發(fā)光時的電流一般為10mA左右（當(dāng)然，電流大小取決于選用數(shù)碼管是普亮、高亮還是超高亮類型的不同），也就是說只要數(shù)碼管的公共端加上+，即可滿足每筆畫段發(fā)光二極管的發(fā)光要求，而且適當(dāng)調(diào)節(jié)此電壓值即可改變發(fā)光二極管的電流，從而達(dá)到可調(diào)節(jié)亮度的目的。此電壓采用三端可調(diào)穩(wěn)壓電路LM317來實現(xiàn)。為了節(jié)省CPU的端口數(shù)，顯示電路采用了串行通信口的串行顯示接口方式，利用串口0工作方式， 在發(fā)送TXD端口（）的時鐘信號的作用下，通過接收RXD端口（）將顯示段碼串行數(shù)據(jù)送入8位并行輸出移位寄存器74LS164，控制響應(yīng)的數(shù)碼管。，Q1關(guān)斷，不足以發(fā)光，避免了在顯示數(shù)據(jù)刷新時顯示的抖動現(xiàn)象。 4位共陽數(shù)碼管顯示電路 電源設(shè)計 電源電路是給電子設(shè)備提供必要的電源能力的電路，就輸入和輸出而言，在集成電路中的主要采用的是交流220V，50Hz的市電轉(zhuǎn)換為直流電。該部分電路由降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四部分組成。如圖 。應(yīng)當(dāng)說明的是，盡管有很多型號的7805三端穩(wěn)壓集成芯片，但是在實際應(yīng)用中，該最大輸出電流值往往取決于兩個方面：（1）足夠的散熱面積；（2）不同的生產(chǎn)廠家。按照許多開發(fā)者的經(jīng)驗，ST公司的7805三端穩(wěn)壓塊能接近標(biāo)準(zhǔn)稱值。在設(shè)計中。否則會失去穩(wěn)壓能力。同時考慮到功耗，增加芯片的溫升，不利于安全。因此，選用9V。當(dāng)交流電源失電或撤消試銷時，電壓為6V的直流電源通過二極管投入作用，因此滿足系統(tǒng)電源要求。 電源控制電路 濕度檢測傳輸及A/D轉(zhuǎn)換電路集成濕度傳感器HM1500的輸出電壓在1～4V之間隨濕度呈線性變化，該電路測濕范圍為0%～100%RH。由于該電路中沒有出現(xiàn)負(fù)壓，電路主體采用差分式減法電路，2KΩ，用這四個電阻可調(diào)節(jié)增益。通過HM1500傳感器測量所得到的濕度電壓信號從IN輸入。差分的第一端輸入Vs。由此可得到輸出電壓的計算公式： （）若輸入電壓在1～4V之間變化，測輸出電壓就相應(yīng)在0～，調(diào)節(jié)可以消除不同的濕度傳感器零點誤差。A/D轉(zhuǎn)換芯片TLC1549與單片機采用串行通信方式，它通過一個三態(tài)輸出端（DATAOUT）和2個輸入端（包括I/OCLOCK（I/O時鐘）和（片選）～，這樣不僅簡化系統(tǒng)的設(shè)計，減少了電路板的占用面積，而且提高了可靠性，同時分辨率也較高。 硬件電路原理圖根據(jù)硬件框圖，對各個模塊進(jìn)行了設(shè)計和分析，最后完成了整個系統(tǒng)硬件電路原理圖。 器件的選擇及說明 AT89C51單片機簡介單片機是SingleChipMicroputer的直譯[8]，它反映了早期單片機的形態(tài)和本質(zhì)。按照面向?qū)ο笠蟛煌?，為突出其控制功能，在片?nèi)集成了許多外圍電路及外設(shè)接口，突破了傳統(tǒng)意義上的計算機結(jié)構(gòu)，發(fā)展成microcontroller的體系結(jié)構(gòu)，目前國外已普遍稱之為微控制器MCU（MicrocontrollerUnit）。鑒于它完全作嵌入應(yīng)用，故又稱為嵌入式微控制器(EmbeddedMicrocontrolle)。大多數(shù)單片機采用哈佛（Harvard）結(jié)構(gòu)體系，即數(shù)據(jù)存儲空間與程序存儲空間相互獨立的結(jié)構(gòu)體系。它不同于一般通用計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，(VonNeumann)結(jié)構(gòu)。、。 AT89C51引腳圖AT89C51單片機濕度測控儀采用Atmel公司的AT89C51單片機，采用雙列直插封裝（DIP），共有40個引腳。該單片機采用Atmel公司的高密度非易失性存儲技術(shù)制造，與美國Intel公司生產(chǎn)的MCS—51系列單片機的指令和引腳設(shè)置兼容。其主要特征如下： （1）8位CPU （2）內(nèi)置4K字節(jié)可重復(fù)編程Flash，可重復(fù)擦寫1000次（3）完全定態(tài)操作：0Hz～24Hz，可輸出時鐘信號（4）256B的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器（5）32根可編程I/O線（6）2個16位定時/計數(shù)器（7）中斷系統(tǒng)有6個中斷源，可編為兩個優(yōu)先級（8）一個全雙工UART（通用異步接收發(fā)送器）I/O口（9）具有兩種節(jié)能模式：閑置模式和掉電模式 AT89C51內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖值得注意的是，P0、PPP3口作為普通I/O口使用時都是準(zhǔn)雙向口結(jié)構(gòu)，其輸入操作和輸出操作本質(zhì)不同，輸入操作是讀引腳狀態(tài)，輸出是對鎖存器的寫入操作。當(dāng)內(nèi)部總線給口鎖存器置0或1時，鎖存器中的0、1狀態(tài)立即反映到引腳上。但在輸入操作時，如果鎖存器狀態(tài)為0引腳被鉗位0狀態(tài)，導(dǎo)致無法讀出引腳的高電平輸入。因此，準(zhǔn)雙向口作為輸入口時，應(yīng)先使鎖存器置1（稱之為置輸入方式）。然后，再讀引腳，例如：要將P1口的狀態(tài)讀入到累加器A中，應(yīng)執(zhí)行以下兩條指令：MOVP1，0FFH；P1口置入方式MOVA，P1；讀P1口引腳狀態(tài)到A另外，I/O口端口具有自動識別功能，保證了無論是P1口（低8位地址）和P2口（高8位地址）的總線復(fù)用，還是P3口的功能復(fù)用，其內(nèi)部資源自動選擇而不需要用指令進(jìn)行狀態(tài)選擇。近年來，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，單片機的功能越來越強大。由于單片機的壽命長、速度快、低功耗、低噪聲、可靠性高的特點及16位、32位單片機的出現(xiàn)，在工業(yè)領(lǐng)域仍具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?濕度傳感器HS1101HS1101:是基于獨特工藝設(shè)計的電容元件，專利的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)。　　。高精度2%；極好的線性輸出；　　。199%RH濕度量程；40到100攝氏度的溫度工作范圍；　　。響應(yīng)時間5秒；濕度輸出受溫度影響極?。弧　　?。5VDC供電，0～20%RH典型輸出1～　　。精度：177。2%RH（1～20%RH范圍）　　。相對于同類產(chǎn)品價格極低　　。適合用于低濕及露點測量需要的場合，如干燥箱、電纜充氣設(shè)備中干燥氣體濕　。防腐蝕性氣體；常溫使用無需溫度補償；無需校準(zhǔn)；　　。典型值180pf@55%RH。長期穩(wěn)定性及可靠性，%RH/年HS1101LF為寬溫度工作范圍：60140度 且為環(huán)保型產(chǎn)品，符合歐美標(biāo)準(zhǔn) A/D轉(zhuǎn)換芯片TLC1549本系統(tǒng)采用了以10位開關(guān)電容逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換器為基礎(chǔ)而構(gòu)造的CMOS A/D轉(zhuǎn)換器TLC1549,它具有片內(nèi)采樣保持電路，還具有差分高阻抗基準(zhǔn)電壓輸入、抗干擾、可按比例量程校準(zhǔn)轉(zhuǎn)換范圍和總不可調(diào)整誤差達(dá)到177。1LSB Max（）等特點。它通過一個三態(tài)輸出端（DATAOUT）和2個輸入端（包括I/OCLOCK）和（片選）～，這樣不僅簡化系統(tǒng)的設(shè)計，減少電路板的占用面積，而且提高了可靠性，分辨率也較高。接下來簡單介紹一下TLC1549原理。 TLC1549引腳圖