【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 或觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)，目前時(shí)常上已有硬件去抖專(zhuān)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(jiǎn)化和成本，沒(méi)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(jì)發(fā)光二極管LED（Light Emitting Doide）是智能化測(cè)量?jī)x器中簡(jiǎn)單而常用的輸出設(shè)備，通常用來(lái)指示機(jī)器的狀態(tài)或其他信息。它的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低、壽命長(zhǎng)，對(duì)電壓電流的要求低及容易實(shí)現(xiàn)多路顯示等，因此在智能測(cè)量?jī)x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(shí)（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)南蘖麟娮琛０l(fā)光強(qiáng)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(gè)LED可接成共陽(yáng)極或共陰極形式，通過(guò)驅(qū)動(dòng)器接到系統(tǒng)的并行輸出口上，由CPU輸出適當(dāng)?shù)拇a來(lái)點(diǎn)亮或熄滅相應(yīng)的LED。發(fā)光二極管顯示器驅(qū)動(dòng)（點(diǎn)亮）方法有兩種。一種是靜態(tài)驅(qū)動(dòng)法，即給欲點(diǎn)亮的LED通以恒定的電流。這種驅(qū)動(dòng)方法需要有寄存器、譯碼器、驅(qū)動(dòng)電路等邏輯部件。當(dāng)需要顯示的位數(shù)增加時(shí)，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(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)法，這種方法是給欲點(diǎn)亮的LED通以脈沖電流，此時(shí)LED的亮度是通斷的平均亮度。為保證亮度，通過(guò)LED的脈沖電流應(yīng)數(shù)倍于其額定電流值。利用動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)法可以減少系統(tǒng)需要的邏輯部件和連線，智能化測(cè)量控制儀通常采用動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)法。本文正是采用動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)法來(lái)實(shí)現(xiàn)顯示電路的設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)顯示采用共陽(yáng)極數(shù)碼管，其目的是為了簡(jiǎn)化顯示電路的設(shè)計(jì)和實(shí)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(shí)現(xiàn)方式，由此減少了48=32個(gè)限流電阻，簡(jiǎn)化了硬件系統(tǒng)。每筆畫(huà)段二極管正常發(fā)光時(shí)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(lèi)型的不同），也就是說(shuō)只要數(shù)碼管的公共端加上+，即可滿足每筆畫(huà)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(lái)實(shí)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(shí)鐘信號(hào)的作用下，通過(guò)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(shí)顯示的抖動(dòng)現(xiàn)象。 4位共陽(yáng)數(shù)碼管顯示電路 電源設(shè)計(jì) 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(shuō)明的是，盡管有很多型號(hào)的7805三端穩(wěn)壓集成芯片，但是在實(shí)際應(yīng)用中，該最大輸出電流值往往取決于兩個(gè)方面：（1）足夠的散熱面積；（2）不同的生產(chǎn)廠家。按照許多開(kāi)發(fā)者的經(jīng)驗(yàn)，ST公司的7805三端穩(wěn)壓塊能接近標(biāo)準(zhǔn)稱值。在設(shè)計(jì)中。否則會(huì)失去穩(wěn)壓能力。同時(shí)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(xiāo)時(shí)，電壓為6V的直流電源通過(guò)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(cè)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(cè)濕范圍為0%～100%RH。由于該電路中沒(méi)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(gè)電阻可調(diào)節(jié)增益。通過(guò)HM1500傳感器測(cè)量所得到的濕度電壓信號(hào)從IN輸入。差分的第一端輸入Vs。由此可得到輸出電壓的計(jì)算公式： （）若輸入電壓在1～4V之間變化，測(cè)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(diǎn)誤差。A/D轉(zhuǎn)換芯片TLC1549與單片機(jī)采用串行通信方式，它通過(guò)一個(gè)三態(tài)輸出端（DATAOUT）和2個(gè)輸入端（包括I/OCLOCK（I/O時(shí)鐘）和（片選）～，這樣不僅簡(jiǎn)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，減少了電路板的占用面積，而且提高了可靠性，同時(shí)分辨率也較高。 硬件電路原理圖根據(jù)硬件框圖，對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)和分析，最后完成了整個(gè)系統(tǒng)硬件電路原理圖。 器件的選擇及說(shuō)明 AT89C51單片機(jī)簡(jiǎn)介單片機(jī)是SingleChipMicroputer的直譯[8]，它反映了早期單片機(jī)的形態(tài)和本質(zhì)。按照面向?qū)ο笠蟛煌瑸橥怀銎淇刂乒δ?，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(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，發(fā)展成microcontroller的體系結(jié)構(gòu)，目前國(guó)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(jī)采用哈佛（Harvard）結(jié)構(gòu)體系，即數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間與程序存儲(chǔ)空間相互獨(dú)立的結(jié)構(gòu)體系。它不同于一般通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，(VonNeumann)結(jié)構(gòu)。、。 AT89C51引腳圖AT89C51單片機(jī)濕度測(cè)控儀采用Atmel公司的AT89C51單片機(jī)，采用雙列直插封裝（DIP），共有40個(gè)引腳。該單片機(jī)采用Atmel公司的高密度非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，與美國(guó)Intel公司生產(chǎn)的MCS—51系列單片機(jī)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(xiě)1000次（3）完全定態(tài)操作：0Hz～24Hz，可輸出時(shí)鐘信號(hào)（4）256B的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（5）32根可編程I/O線（6）2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器（7）中斷系統(tǒng)有6個(gè)中斷源，可編為兩個(gè)優(yōu)先級(jí)（8）一個(gè)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(shí)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(duì)鎖存器的寫(xiě)入操作。當(dāng)內(nèi)部總線給口鎖存器置0或1時(shí)，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(shí)，如果鎖存器狀態(tài)為0引腳被鉗位0狀態(tài)，導(dǎo)致無(wú)法讀出引腳的高電平輸入。因此，準(zhǔn)雙向口作為輸入口時(shí)，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(dòng)識(shí)別功能，保證了無(wú)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(dòng)選擇而不需要用指令進(jìn)行狀態(tài)選擇。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)的功能越來(lái)越強(qiáng)大。由于單片機(jī)的壽命長(zhǎng)、速度快、低功耗、低噪聲、可靠性高的特點(diǎn)及16位、32位單片機(jī)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(dú)特工藝設(shè)計(jì)的電容元件，專(zhuān)利的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)?！　　８呔?%；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(shí)間5秒；濕度輸出受溫度影響極小；　　　。5VDC供電，0～20%RH典型輸出1～　　。精度：177。2%RH（1～20%RH范圍）　　。相對(duì)于同類(lèi)產(chǎn)品價(jià)格極低　　。適合用于低濕及露點(diǎn)測(cè)量需要的場(chǎng)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(wú)需溫度補(bǔ)償；無(wú)需校準(zhǔn)；　　。典型值180pf@55%RH。長(zhǎng)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(kāi)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(diǎn)。它通過(guò)一個(gè)三態(tài)輸出端（DATAOUT）和2個(gè)輸入端（包括I/OCLOCK）和（片選）～，這樣不僅簡(jiǎn)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，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(lái)簡(jiǎn)單介紹一下TLC1549原理。 TLC1549引腳圖