【文章內(nèi)容簡介】 P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。I/O口作為輸入口時有兩種工作方式即所謂的讀端口與讀引腳，讀端口時實際上并不從外部讀入數(shù)據(jù)而是把端口鎖存器的內(nèi)容讀入到內(nèi)部總線經(jīng)過某種運算或變換后再寫回到端口鎖存器只有讀端口時才真正地把外部的數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)部總線上面。輸入緩沖器CPU將根據(jù)不同的指令分別發(fā)出讀端口或讀引腳信號以完成不同的操作這是由硬件自動完成的，無需手動操作，然后再實行讀引腳操作否則就可能讀入出錯。如果不對端口置1，端口鎖存器原來的狀態(tài)有可能為0Q端，當0Q^為1加到場效應管柵極的信號為1則該場效應管就導通并且對地呈現(xiàn)低阻抗,此時即使引腳上輸入的信號為1也會因端口的低阻抗而使信號變低，使得外加的1信號讀入后不一定是1。若先執(zhí)行置1操作則可以使場效應管截止引腳信號直接加到三態(tài)緩沖器中實現(xiàn)正確的讀入，由于在輸入操作時還必須附加一個準備動作所以這類I/O口被稱為準雙向口。89C51的P0/P1/P2/P3口作為輸入時都是準雙向接口。RST：復位輸入端口。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用做定時器。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令時ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)的ALE禁止，置位無效。PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號不會出現(xiàn)。/EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器(0000HFFFFH)，不管是否有內(nèi)部程序存儲器。但是在加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部為程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源(VPP)。XTAL1：反向振蕩放大器及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 溫度檢測電路 溫度傳感數(shù)據(jù)采集電路傳感器是檢測系統(tǒng)中的必要工具，處于檢測系統(tǒng)的輸入端，是檢測系統(tǒng)的第一環(huán)節(jié)，通常是檢測系統(tǒng)與被測量對象間的接口，我們將自動檢測裝置中最初感受被測量并將其轉換為可用信號輸出的器件稱為傳感器，它由敏感元件，轉換原件和其他輔助部分組成，傳感器的工作特點具有高精度，低成本，高靈敏度，穩(wěn)定性好，工作可靠，抗干擾能力強，動態(tài)特性良好，結構簡單，便于維護，功耗低等?；竟δ苋缦拢?1)它是一種測量裝置，具有一定精度，能完成檢測任務。(2)其輸入量是某一被測量，或是物理，化學，生物。(3)其輸出量是一種物理量，這種量便于傳輸，轉換處理，顯示等。(4)傳感器的輸入量與輸出量是已知的。本電路溫度傳感器數(shù)據(jù)采集部分由溫度傳感器DS18B20和電阻R14等器件組成。DS18B20支持一線總線接口，測量溫度范圍為–55℃~+125℃?？芍苯訉⒈粶y溫度轉化成串行數(shù)字信號，以供單片機處理，通過編程DS18B20可以實現(xiàn)9~12位的溫度讀數(shù)，信息經(jīng)過單線接口送入DS18B20讀、寫和執(zhí)行溫度變換所需的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供，而不需要外部電源。由于DS18B20溫度傳感器要求，R14為上拉電阻，選R14=。： 溫度傳感數(shù)據(jù)采集電路 DS18B20溫度傳感器引腳功能溫度傳感器選用達拉斯公司的單線數(shù)字溫度傳感芯片DS18B20(8引腳SOIC封裝)，： DS18B20引腳分布圖引腳功能說明如下：NC(8腳)：空引腳，懸空不使用。VDD(3腳)：可選電源腳，電源電壓范圍3~。當工作于寄生電源時，此引腳必須接地。DQ(4腳)：數(shù)據(jù)輸入/輸出腳。漏極開路，常態(tài)下高電平。DS18B20內(nèi)部有4個主要器件：64位激光ROM、溫度傳感器、非易失性溫度告警觸發(fā)器(TH和TL)和配置寄存器。DS18B20溫度傳感器是美國DALLAS半導體公司最新推出的一種改進型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件相比，它能直接讀出被測溫度，并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)9～12位的數(shù)字值讀數(shù)方式。DS18B20的性能特點如下：●獨特的單線接口僅需要一個端口引腳進行通信；●多個DS18B20可以并聯(lián)在惟一的三線上，實現(xiàn)多點組網(wǎng)功能；●無須外部器件；●可通過數(shù)據(jù)線供電，~；●零待機功耗；●溫度以9或12位數(shù)字；●用戶可定義報警設置；●報警搜索命令識別并標志超過程序限定溫度(溫度報警條件)的器件；●負電壓特性，電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。DS18B20在出廠時以配置為12位，讀取溫度時共讀取16位，還需要判斷正負。前5個數(shù)字為符號位，當前5位為1時，讀取的溫度為負數(shù)；當前5位為0時，讀取的溫度為正數(shù)。16位數(shù)字擺放是從低位到高位。 鍵盤電路按鍵分為獨立式按鍵與行列式按鍵，兩種按鍵都可以與單片機I/O口直接相連，但是兩種按鍵的工作方式大不相同，獨立按鍵的每一個按鍵都需要一根獨立的I/O口使用，而矩陣按鍵是成陣列排列的，用行掃描控制的I/O口與列掃描控制的I/O口的個數(shù)相乘的個數(shù)即為按鍵的個數(shù)。所以在使用多按鍵的設計中，大多選用行列式按鍵作為鍵盤的輸入部分，而在本設計中使用了8個按鍵作為按鍵輸入，所以選用矩陣按鍵作為鍵盤的部分。，~，單片機通過軟件編程控制其按鍵值的判斷，在判斷中我們采用編程掃描的方式，也就是在無中斷產(chǎn)生時，不斷的掃描按鍵程序，判斷過程為：，判斷是否有列值按下，其判斷時對P1口賦值0XF0，如果有按鍵按下，行列將會有一處交點，相當于對兩個I/O短路，則另一個列I/O口也被強制下拉為低電平，該值中的高8位將會有某一列全部為0，有按鍵按下，則將該列編碼值保存，然后將P1口賦值0X0F；進行全列掃描，判斷行是否有為0的狀態(tài)，然后將這個行編碼值保存，最后將行列值的編碼值進行或運算，就組成按鍵的原始編碼值，完成了按鍵的掃描。 鍵盤電路圖 顯示電路數(shù)碼管顯示的工作原理八段LED顯示器由8個發(fā)光二極管組成?；?個長條形的發(fā)光管排列成“日”字形，另一個點形的發(fā)光管在顯示器的右下角作為顯示小數(shù)點用，它能顯示各種數(shù)字及部份英文字母。LED顯示器有兩種不同的形式：一種是8個發(fā)光二極管的陽極都連在一起的，稱之為共陽極LED顯示器；另一種是8個發(fā)光二極管的陰極都連在一起的，稱之為共陰極LED顯示器。: 數(shù)碼管顯示器在選用共陰的LED時，只要在某一個發(fā)光二極管加上高電平，該二極管即點亮，反之則暗。而選用共陽極的LED時，要使某一個發(fā)光二極管發(fā)亮，則需加上低電平，反之則暗。為了保護各段LED不受損壞，需要外加限流電阻。為了要顯示某個字型，則應使此字形段的相應點二極管點亮，也即送一個不同的電平組合代表數(shù)據(jù)來控制LED顯示的字型，此數(shù)據(jù)稱為字符的段碼。共陰和共陽結構的LED顯示器各筆劃段名和安排位置是相同的。當二極管導通時，相應的筆劃段發(fā)亮，由發(fā)亮的筆劃段組合而顯示的各種字符。8個筆劃段Dpgfedcba對應于一個字節(jié)(8位)的D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,于是用8位二進制碼就可以表示需要顯示的字符的字形代碼。例如，對于共陰LED顯示器，當公共陰極接地(為零電平)，而陽極Dphgfedcba各段為01110011時，顯示器顯示P字符，即對于共陰極LED顯示器，“P”字符的字形碼是73H。如果是共陽LED顯示器，共陽極接高電平，顯示“P”字符的字形代碼應為10001100(8CH)。本電路采用共陰極接法。: 十六進制數(shù)字型代碼表共陰極接法七段代碼D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0Dp g f e d c b a 00 0 1 1 1 1 1 13FH10 0 0 0 0 1 1 006H20 1 0 1 1 0 1 15BH30 1 0 0 1 1 1 14FH40 1 1 0 0 1 1 066H50 1 1 0 1 1 0 16DH60 1 1 1 1 1 0 17DH70 0 0 0 0 1 1 107H80 1 1 1 1 1 1 17FH90 1 1 0 1 1 1 16FHA0 1 1 1 0 1 1 177HB 0 1 1 1 1 1 0 07CHC0 0 1 1 1 0 0 139HD0 1 0 1 1 1 1 05EHE0 1 1 1 1 0 0 179HF0 1 1 1 0 0 0 171HP0 1 1 1 0 0 1 173H單片機驅(qū)動LED顯示有很多方法,按顯示方式可以分為靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示。靜態(tài)顯示就是顯示驅(qū)動電路具有輸出鎖存功能，單片機將要顯示的數(shù)據(jù)送出后就不再控制LED，直到下一次顯示時再傳送一次新的數(shù)據(jù)。只要當前顯示的數(shù)據(jù)沒有變化，就無須理睬數(shù)碼顯示管。靜態(tài)顯示的數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用的CPU時間少。靜態(tài)顯示中，每一個顯示器都要占用單獨具有鎖存功能的I/O口，該接口用于筆畫段字型代碼。這樣單片機只要把顯示的字型數(shù)據(jù)代碼發(fā)送到接口電路，該字段就可以顯示要發(fā)送的字型。當需要要顯示新的數(shù)據(jù)時，單片機再發(fā)送新的字型碼。另一種方法是動態(tài)掃描顯示。動態(tài)掃描方法是用其接口電路把所有顯示器的8個筆畫字段(a~g和dp)同名端連在一起，而每一個顯示器的公共極COM各自獨立接受I/O線控制。CPU向字段輸出端口輸出字型碼時，所有顯示器接受相同的字型碼，但究竟使哪一位則由I/O線決定。動態(tài)掃描用分時的方法輪流控制每個顯示器的COM端，使每個顯示器輪流電亮。在輪流點亮過程中，每位顯示器的點亮時間極為短暫，但由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)。 顯示電路本設計中使用動態(tài)掃描的方式對數(shù)碼管進行控制掃描，圖中SRD2為上拉電阻排，電阻值為10K，驅(qū)動芯片用74HC573作為驅(qū)動使用，U2為位選驅(qū)動，U3為段碼驅(qū)動，單片機的P0口接LED的段碼驅(qū)動，單片機的P2口接LED的位選碼驅(qū)動，該器件驅(qū)動電流可以達到100mA，而LED數(shù)碼管全亮時，最大電流可以達到32mA，如果全部驅(qū)動輸出會將數(shù)碼管燒壞，所以在程序中使用PWM輸出的控制，在消隱時，也就是禁止數(shù)碼管的輸出，之后加上一段時間的延時，要確保加入的時間與顯示時間和不能超過20ms，同時74HC573具有鎖存功能，在本設計中沒有使用該功能。5 軟件部分設計 主程序主程序完成對程序的初始化設置與按鍵程序的執(zhí)行，初始化單片機的I/O口與定時器0的設置，I/O口的初始化主要有關閉蜂鳴器，關閉報警指示燈，檢測口復位，然后進行定時器的設置，設置定時器0，選擇模式1，然后將定時值設定為1ms，開定時器，之后進入按鍵掃描與按鍵執(zhí)行程序，對按鍵的掃描在中斷的空閑時