【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 號(hào)對(duì)應(yīng)表格如表31所示。表31 溫度、阻值、電壓信號(hào)表溫度(℃)阻值(?)電壓(V)200210220230240250260270280290300310320330340350360370380390400 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 單片機(jī)復(fù)位、時(shí)鐘電路單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)通常用兩種電路形式得到：內(nèi)部振蕩方式和外部振蕩方式。在引腳XTAL1和XTAL2外接晶體振蕩器，就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩方式。由于單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，當(dāng)外接晶振后，就構(gòu)成了自激振蕩器，并產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖。晶振通常選用6MHz、6MHz、12MHz。內(nèi)部振蕩方式所得的時(shí)鐘信號(hào)比較穩(wěn)定，使用較多[13]。復(fù)位操作完成單片機(jī)內(nèi)電路的初始化，使單片機(jī)從一種確定的狀態(tài)開始運(yùn)行。當(dāng)51單片機(jī)的復(fù)位引腳RST出現(xiàn)5ms以上的高電平時(shí)單片機(jī)就完成了復(fù)位操作[14]。典型時(shí)鐘、復(fù)位電路如圖37所示。圖37 時(shí)鐘、復(fù)位電路 A/D轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)本文采用ADC0809做為A/D轉(zhuǎn)換的芯片，ADC0809與8051單片機(jī)的典型接口電路如圖38所示。圖38 A/D轉(zhuǎn)換電路ADC0809的時(shí)鐘信號(hào)來自8051單片機(jī)的ALE信號(hào)。當(dāng)8051采用12MHz時(shí)鐘頻率時(shí)，ALE為2MHz，經(jīng)4分頻后為500kHz作為ADC0809的時(shí)鐘頻率。ADC0809的地址鎖存允許管腳（ALE）和啟動(dòng)管腳（START）相連。～，用以選取通道號(hào)。[15]。 按鍵、顯示環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)一般按鍵開關(guān)為機(jī)械彈性開關(guān)，一個(gè)電壓信號(hào)對(duì)應(yīng)于開關(guān)觸點(diǎn)的合、斷操作。而通常由于機(jī)械開關(guān)觸點(diǎn)的彈性作用，一個(gè)按鍵的閉合過程不會(huì)馬上穩(wěn)定的接通，而斷開時(shí)也不會(huì)瞬時(shí)斷開，會(huì)出現(xiàn)所謂的抖動(dòng)現(xiàn)象，其抖動(dòng)時(shí)間一般為510ms。按鍵的抖動(dòng)會(huì)帶來誤觸發(fā)，因此，設(shè)計(jì)按鍵時(shí)必須消除抖動(dòng)。去抖動(dòng)通常有軟件去抖和硬件去抖兩種方法，電路采取軟件去抖的方法。軟件去抖就是在檢測(cè)到有按鍵時(shí)，執(zhí)行一段延時(shí)子程序后，再確認(rèn)該鍵電平是否仍保持鍵按下時(shí)的狀態(tài)電平，若是，則認(rèn)為有鍵按下。延時(shí)子程序的延時(shí)時(shí)間應(yīng)大于按鍵的抖動(dòng)時(shí)間，通常取10ms以上，從而消除了抖動(dòng)的影響。軟件去抖可節(jié)省硬件，處理靈活，但會(huì)消耗較多的CPU時(shí)間。LED顯示器有動(dòng)態(tài)顯示和靜態(tài)顯示兩種方式：采用靜態(tài)顯示時(shí)，位選線同時(shí)選通，每位的段選線分別與一個(gè)8位鎖存器輸出相連，各位相互獨(dú)立。動(dòng)態(tài)顯示將所有位的相應(yīng)段選線并在一起，位線則分時(shí)輪流選通，利用人眼視覺的暫留現(xiàn)象來獲得穩(wěn)定的視覺效果。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)采取8279芯片。8279是一款專門用于顯示器、按鍵管理的可編程芯片[16]。使用它作為顯示器、鍵盤的接口，可以節(jié)省用于鍵盤掃描、動(dòng)態(tài)顯示的時(shí)間，從而提高CPU的執(zhí)行效率。8279擴(kuò)展鍵盤與LED顯示器如圖39所示。圖39 鍵盤、顯示電路鍵 名 個(gè)數(shù)功 能數(shù)字鍵 11（0～9，小數(shù)點(diǎn)） 輸入200~400℃的溫度數(shù)值，可設(shè)小數(shù),可顯示。下限溫度 1 設(shè)定下限溫度，正常時(shí)顯示輸入，數(shù)據(jù)輸入低于下限時(shí)無效，且報(bào)錯(cuò)。上限溫度 1 設(shè)定上限溫度，正常時(shí)顯示輸入，數(shù)據(jù)輸入高于上線時(shí)無效，且報(bào)錯(cuò)。停機(jī)鍵 1 使其停止加熱，正常顯示時(shí)有限，停機(jī)時(shí)停止顯示，停止測(cè)量。確認(rèn)/刪除鍵 1 確定/刪除輸入的數(shù)據(jù)，長(zhǎng)按確認(rèn)，短按刪除。下翻 1 循環(huán)顯示設(shè)定、上限、下限溫度，按下顯示5秒，不按則顯示溫度。鍵盤設(shè)置與功能設(shè)定如表32。表32 鍵盤設(shè)置于功能設(shè)定 報(bào)警環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)在燙金機(jī)的溫度控制系統(tǒng)中，經(jīng)常涉及中高溫控制和很穩(wěn)控制當(dāng)溫度達(dá)到、超過設(shè)定值時(shí)，為保證系統(tǒng)安全和引起操作人員的注意系統(tǒng)中需要有在緊急狀態(tài)引起警覺的報(bào)警信號(hào)。報(bào)警信號(hào)通常有兩種：一是閃光報(bào)警通過山東的指示燈來提醒人們的注意；二是鳴音報(bào)警，通過發(fā)出特定的鳴音作用于人的聽覺器官，引起和加強(qiáng)警覺[17]。本文所設(shè)計(jì)的報(bào)警電路是鳴音報(bào)警，電路中采用了MC1413驅(qū)動(dòng)器。MC1413時(shí)摩托羅拉公司出品的高耐壓、大電流的達(dá)林頓陳列反向驅(qū)動(dòng)器，由7個(gè)硅NPN達(dá)林頓管組成。，在5V的工作電壓下它能與TTL和CMOS電路直接相連，可以直接處理原先需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器來處理的數(shù)據(jù)。MC1413工作電壓高，工作電流大，灌電流可以達(dá)到500mA，并且能夠在關(guān)斷時(shí)承受50V的電壓，輸出還可以在高負(fù)載電流并行運(yùn)行。本文所選的蜂鳴報(bào)警器為電壓式蜂鳴器，～15V直流電壓，～，內(nèi)阻為16?。報(bào)警電路如圖310所示。圖310 報(bào)警電路在該報(bào)警電路中，MC1413是驅(qū)動(dòng)器，，在+5V電源作用下使蜂鳴器鳴音，反之，使蜂鳴器停止鳴音。第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的主程序流程圖系統(tǒng)的主程序流程圖如圖41所示。圖41 系統(tǒng)主流程圖 鍵盤、顯示程序設(shè)計(jì)8279內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括：(1)I/O控制及數(shù)據(jù)緩沖器；(2)控制和時(shí)序寄存器；(3)掃描計(jì)數(shù)器；(4)回復(fù)緩沖器；(5)FIFO/傳感器及其狀態(tài)寄存器；(6)顯示RAM和顯示寄存器。8279的工作方式：通過對(duì)鍵盤/顯示方式命令字的設(shè)置，可置為雙鍵鎖定方式和N鍵巡回方式。(1)鍵盤工作方式。1)雙鍵鎖定時(shí)為兩鍵同時(shí)按下時(shí)提供的保護(hù)方法。若有兩鍵或多鍵同時(shí)按下，則無論這些鍵是以什么次序按下的，它只識(shí)別最后一個(gè)釋放的鍵，并把該鍵值送入FIFO中。2)N鍵巡回是為N個(gè)鍵同時(shí)按下時(shí)提供的保護(hù)方法。若有多個(gè)鍵同時(shí)按下，鍵盤掃描能按按鍵先后順序依次將鍵值送入FIFO中。(2)顯示器工作方式。通過對(duì)鍵盤/顯示方式命令字和寫顯示命令字的設(shè)置，顯示數(shù)據(jù)寫入顯示緩沖器時(shí)，可置為左端送入和右端送入兩種方式。左端送入為依次填入方式，右端送入為移位方式。(3)傳感器矩陣方式。 通過對(duì)讀FIFO/傳感器RAM命令字的設(shè)置可將8279設(shè)置成傳感器矩陣工作方式，此時(shí)，傳感器的開關(guān)狀態(tài)直接送到傳感器RAM中。CPU對(duì)傳感器列陣掃描時(shí)，如果檢測(cè)到某個(gè)傳感器狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，則中斷申請(qǐng)信號(hào)IRQ變?yōu)楦唠娖?。?duì)8279構(gòu)成的鍵盤顯示電路編程時(shí)，只需對(duì)8279進(jìn)行初始化 ，然后在中斷服務(wù)程序中讀取鍵盤數(shù)據(jù)和識(shí)別按鍵，向8279傳輸待顯示數(shù)據(jù)。初始化程序流程圖如圖42所示。圖42 8279初始化程序流程圖K8279：MOV DPTR，7FFFH ；地址指向8279MOV A， 0D1HMOVX @DPTR，A ；清除命令LOOP: MOVX A，@DPTR ；等待8279清除命令 JB ，LOOP ；讀8279狀態(tài) MOV A，00H MOVX @DPTR，A ；方式命令送8279 MOV A，34H MOVX @DPTR，A ；時(shí)鐘編程命令送8279 MOV IE，84H ；允許8279中斷顯示子程序流程圖如圖43所示。圖43 顯示子程序流程圖顯示器子程序[18]：RDIR： MOV DPTR，7FFFH MOV A，90H MOVX @DPTR，A ；寫顯示命令送8279 MOV R0，60H ；顯示緩沖器首地址送R0 MOV DPTR，7FFFHLOOP2： MOV A，R0 ；取顯示數(shù)據(jù) ADD A，5 ；加偏移量 MOVC A，@A+PC ；取段碼送8279 MOVX @DPTR，A INC R0 DJNZ R7，LOOP2 ；未顯示完繼續(xù)按鍵輸入中斷服務(wù)子程序流程圖如圖44。圖44 按鍵輸入中斷服務(wù)子程序流程圖按鍵輸入中斷服務(wù)子程序如下：KEY1： PUSH PSW PUSH DPL PUSH DPH PUSH ACC PUSH B MOV DPTR，7FFFH MOV A，@DPTR ；讀FIFO狀態(tài)字 ANL A，0FH JZ KEY2 ；判斷FIFO中是否有數(shù)據(jù) MOV A，40H ；讀FIFO命令送8279 MOVX @DPTR，A MOV DPTR，7FFFH MOV A，@DPTR ；讀數(shù)據(jù) MOV R2，A ANL A，38H ；計(jì)算鍵號(hào) RR A MOV B，04H MUL AB XCH ANL A，07H ADD A，R2 MOV R0，40H ；鍵號(hào)送40H指出的循環(huán)隊(duì)列 MOV @R0，A INC R0 ANL A，3FH ；循環(huán)隊(duì)列指針處理 ORL A，30H MOV 40H，A SETB 00H ；置標(biāo)志供主程序查詢KEY2： POP B POP ACC POP