【文章內容簡介】 制位可以置不同的值。（3） 電源關斷模式 為節(jié)省能源,max197可以在兩次轉換之間工作于低電流關斷模式。有兩種電源關斷模式供選擇,通過控制寄存器的pdpd0位,可以選擇stbypd（待機）模式或fullpd（全關斷）模式。當stbypd關斷模式被設置后,只有在轉換結束后才生效。在stbypd模式下,芯片在第一個寫信號的下降沿返回正常狀態(tài)。當fullpd關斷模式被設置且shdn端變?yōu)榈碗娖綍r,芯片處于硬件全關斷狀態(tài)（fullpd）,此時將馬上中止轉換。這里須強調的是,在不同的關斷模式下,芯片由關斷到恢復正常狀態(tài)時的過渡過程是不一樣的。軟件設計時,必須充分考慮到這一特點。在stbypd模式時,帶隙參考源和參考源放大電路仍然保持工作,ref上的電壓將不受模式轉換的影響。因此,可以在這種模式時選擇任何采樣速率而不用考慮恢復正常狀態(tài)時的延遲。即在兩次轉換之間選用stbypd關斷模式時,不用考慮過渡時間。然而,在fullpd模式下,只有帶隙參考源在工作,芯片由關斷到恢復正常狀態(tài)時存在一個過渡過程。為了減小過渡過程的影響,應在ref與agnd之間接入一個33pf的電容。（4） 轉換結果的讀取 輸出數(shù)據(jù)采用無符號二進制模式（單極性輸入方式）或二進制補碼形式（雙極性輸入方式）。當cs和rd都有效時,hben為低電平,低8位數(shù)據(jù)被讀出,hben為高電平,復用的高4位被讀出,另外4位保持低電平（在單極性方式下）,或另外4位為符號位（在雙極性方式下）。當轉換結束并且結果有效時,轉換完成中斷信號端int發(fā)出一個低電平信號,當讀信號結束或一個新的控制字節(jié)被寫入時,int端重新變?yōu)楦唠娖?。在轉換期間寫入一個新的控制字節(jié)將導致轉換中止并開始一個新的采集間隔。 顯示模塊的設計 在日常生活中，我們對液晶顯示器并不陌生。液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過器件，如在計算器、萬用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專用符號和圖形。在單片機的人機交流界面中，一般的輸出方式有以下幾種：發(fā)光管、LED數(shù)碼管、液晶顯示器。發(fā)光管和LED數(shù)碼管比較常用，軟硬件都比較簡單，在前面章節(jié)已經(jīng)介紹過，在此不作介紹，本章重點介紹字符型液晶顯示器的應用。 在單片機系統(tǒng)中應用晶液顯示器作為輸出器件有以下幾個優(yōu)點：（1） 顯示質量高 由于液晶顯示器每一個點在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（CRT）那樣需要不斷刷新新亮點。因此，液晶顯示器畫質高且不會閃爍。（2） 數(shù)字式接口 液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機系統(tǒng)的接口更加簡單可靠，操作更加方便。體積小、重量輕液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來達到顯示的目的，在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多。（3） 功耗低相對而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內部的電極和驅動IC上，因而耗電量比其它顯示器要少得多。 液晶顯示簡介① 液晶顯示原理液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對其顯示區(qū)域進行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅動、易于實現(xiàn)全彩色顯示的特點，目前已經(jīng)被廣泛應用在便攜式電腦、數(shù)字攝像機、PDA移動通信工具等眾多領域。② 液晶顯示器的分類液晶顯示的分類方法有很多種，通?？砂雌滹@示方式分為段式、字符式、點陣式等。除了黑白顯示外，液晶顯示器還有多灰度有彩色顯示等。如果根據(jù)驅動方式來分，可以分為靜態(tài)驅動（Static）、單純矩陣驅動（Simple Matrix）和主動矩陣驅動（Active Matrix）三種。③ 液晶顯示器各種圖形的顯示原理：線段的顯示：點陣圖形式液晶由MN個顯示單元組成，假設LCD顯示屏有64行，每行有128列，每8列對應1字節(jié)的8位，即每行由16字節(jié)，共168=128個點組成，屏上6416個顯示單元與顯示RAM區(qū)1024字節(jié)相對應，每一字節(jié)的內容和顯示屏上相應位置的亮暗對應。例如屏的第一行的亮暗由RAM區(qū)的000H——00FH的16字節(jié)的內容決定，當（000H）=FFH時，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長度為8個點；當（3FFH）=FFH時，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H，……（00EH）=00H，（00FH）=00H時，則在屏幕的頂部顯示一條由8段亮線和8條暗線組成的虛線。這就是LCD顯示的基本原理。字符的顯示：用LCD顯示一個字符時比較復雜，因為一個字符由68或88點陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個位置對應的顯示RAM區(qū)的8字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為“1”，其它的為“0”，為“1”的點亮，為“0”的不亮。這樣一來就組成某個字符。但由于內帶字符發(fā)生器的控制器來說，顯示字符就比較簡單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在LCD上開始顯示的行列號及每行的列數(shù)找出顯示RAM對應的地址，設立光標，在此送上該字符對應的代碼即可。漢字的顯示：漢字的顯示一般采用圖形的方式，事先從微機中提取要顯示的漢字的點陣碼（一般用字模提取軟件），每個漢字占32B，分左右兩半，各占16B，左邊為5……右邊為6……根據(jù)在LCD上開始顯示的行列號及每行的列數(shù)可找出顯示RAM對應的地址，設立光標，送上要顯示的漢字的第一字節(jié)，光標位置加1，送第二個字節(jié)，換行按列對齊，送第三個字節(jié)……直到32B顯示完就可以LCD上得到一個完整漢字。 1602字符型LCD簡介字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點陣式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模塊。下面以長沙太陽人電子有限公司的1602字符型液晶顯示器為例，介紹其用法。 1602LCD的基本參數(shù)及引腳功能 1602LCD分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應用中并無差別，兩者尺寸差別如下圖36所示：圖36 1602LCD尺寸圖1602LCD主要技術參數(shù)：顯示容量:162個字符芯片工作電壓:—工作電流:()模塊最佳工作電壓:字符尺寸:(WH)mm引腳功能說明： 1602LCD采用標準的14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表33所示： 表33 1602LCD引腳接口說明編號符號引腳說明編號符號引腳說明1234567VSSVDDVLRSR/WED0電源地電源正極液晶顯示偏壓數(shù)據(jù)/命令選擇讀/寫選擇使能信號數(shù)據(jù)9101112131415D2D3D4D5D6D7BLA數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)背光源正極第1腳：VSS為地電源。第2腳：VDD接5V正電源。第3腳：VL為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調整對比度。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。第5腳：R/W為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳：E端為使能端，當E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15腳：背光源正極。第16腳：背光源負極。1602液晶模塊內部的控制器共有11條控制指令，如表34所示。1602液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。（說明：1為高電平、0為低電平）表34：控制命令表序號指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開/關控制0000001DCB5光標或字符移位000001S/CR/L**6置功能00001DLNF**7置字符發(fā)生存貯器地址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標志或地址01BF計數(shù)器地址10寫數(shù)到CGRAM(或DDRAM）10要寫的數(shù)據(jù)內容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內容指令1：清顯示，指令碼01H,光標復位到地址00H位置。指令2：光標復位，光標返回到地址00H。指令3：光標和顯示模式設置 I/D：光標移動方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效。指令4：顯示開關控制。 D：控制整體顯示的開與關，高電平表示開顯示，低電平表示關顯示 C：控制光標的開與關，高電平表示有光標，低電平表示無光標 B：控制光標是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。指令5：光標或顯示移位 S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標。指令6：功能設置命令 DL：高電平時為4位總線，低電平時為8位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示 F: 低電平時顯示5x7的點陣字符，高電平時顯示5x10的點陣字符。指令7：字符發(fā)生器RAM地址設置。指令8：DDRAM地址設置。指令9：讀忙信號和光標地址 BF：為忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。指令10：寫數(shù)據(jù)。指令11：讀數(shù)據(jù)。 LM016L的接線圖 由于LM016L與LM1602的管腳基本相似只是后者比前者多了兩個管腳即調亮度的管腳，所以本實驗采用LM016L芯片比較簡單。顯示模塊的接線圖如圖37所示。圖37顯示器顯示模塊 MAX232芯片簡介利用PC機配置的異步通信適配器，可以很方便的完成IBMPC系列機與AT89S51單片機的數(shù)據(jù)通信?，F(xiàn)在采用MAX232單芯片實現(xiàn)AT89S52單片機與PC機的RS232標準接口通信電路。 MAX232芯片是MAXIM公司生產(chǎn)的、包含兩路接收器和驅動器的IC芯片。MAX232芯片內部有一個電源電壓變換器，可以把輸入的+5V電源電壓變換成為RS232C輸出電平所需要的+10V電壓。所以，采用此芯片接口的穿行通信系統(tǒng)只需要單一的+5V電源就可以了。MAX232芯片的引腳結構如圖38所示。圖中C1+、CC2+、C2及VS+、VS是電源變換電路部分。圖38 MAX232芯片結構引腳圖在實際應用中，器件對電源噪聲很敏感。因此，VS+、VS必須加對地去耦電容CC7，其值為1uF。電容C uF/16V,用以提高抗干擾能力，在連接時必須盡量靠近器件。采用RS232接口僅需3根線便可在兩個數(shù)字設備之間全雙工的傳送數(shù)據(jù)，應注意其發(fā)送、接收的引腳要對應,如圖37所示。T1IN和T2IN可直接接TTL/COMS電平的AT89S51單片機的串行發(fā)送端TXD。R1OUT和R2OUT可直接接TTL/COMS電平的AT89S51單片機的串行接收端RXD。T1OUT和T2OUT可直接接PC機的RS232串口接收端RXD；R1IN和R2IN可直接接PC機的 RS232串口發(fā)送端TXD。但該方法需要寄存器來實現(xiàn)串行數(shù)據(jù)的傳送及RS232設備之間的握手與流量控制。采用MAX232芯片接口的PC機與AT89S52單片機串口通信的接口電路如圖39所示。圖39串口通信電路圖 本系統(tǒng)上下位機通信波特率為9600bit／s，晶振為24MHz，通信的數(shù)據(jù)格式如前所述，共11位：1位啟動位，8位數(shù)據(jù)位(低位在前)，1位可控的第9位和1位停止位。數(shù)據(jù)傳輸格式采用地址一命令一數(shù)據(jù)的順序，其中地址占1字節(jié)，命令占1字節(jié)，數(shù)據(jù)占1至10k字節(jié)不等。 5v電源的設計LM7805三端穩(wěn)壓集成電路是78系列的三端穩(wěn)壓集成塊，例如7805為+5V穩(wěn)壓管，7809為+9V穩(wěn)壓管。79系列為負極穩(wěn)壓管，原理編碼和78系列一樣。其電路設計圖如圖39所示。圖39電源電路 鍵盤接口的分析鍵盤是由一組按壓式或觸模式開關構成的陣列。智能儀表鍵盤的設置應由該儀表具體的功能來決定。因為本測試系統(tǒng)的功能鍵比較少，一共就四個按鍵，所以在硬件設計的時候在鍵盤選擇上選用了獨立式的按鍵，獨立式按鍵就是各鍵相互獨立，每個按鍵各接一根輸入線，這樣一根輸入線上的按鍵工作狀態(tài)就不會影響其他輸入或輸出的工作狀態(tài)。因此通過檢測輸入線的電平狀態(tài)便可以很容易的判斷哪個按鍵被按下了。我將這四個按鍵分別定義為控制電壓、電流、功率、功率因數(shù)這四個不同的功能。本次設計的鍵盤電路如下圖310所示。圖310 鍵盤電路 本章小結 通過對本章的學習我們掌握了AT89S52單片機的使用，A/D轉化芯片MAX197各引腳功能和此芯片的優(yōu)點，同時我們也了解一些簡單電源的制作和對其的濾波也對MAX232制作的下載器有所了解，我們掌握了protel99畫圖軟件的運用。第4章 系統(tǒng)軟件程序設計前面一章對系統(tǒng)的硬件作了較為簡單的分析。但硬件的運作離不開軟件的支持。因此，這一章詳細介紹了系