【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。I/O口作為輸入口時(shí)有兩種工作方式即所謂的讀端口與讀引腳，讀端口時(shí)實(shí)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(guò)某種運(yùn)算或變換后再寫(xiě)回到端口鎖存器只有讀端口時(shí)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(hào)以完成不同的操作這是由硬件自動(dòng)完成的，無(wú)需手動(dòng)操作，然后再實(shí)行讀引腳操作否則就可能讀入出錯(cuò)。如果不對(duì)端口置1，端口鎖存器原來(lái)的狀態(tài)有可能為0Q端，當(dāng)0Q^為1加到場(chǎng)效應(yīng)管柵極的信號(hào)為1則該場(chǎng)效應(yīng)管就導(dǎo)通并且對(duì)地呈現(xiàn)低阻抗,此時(shí)即使引腳上輸入的信號(hào)為1也會(huì)因端口的低阻抗而使信號(hào)變低，使得外加的1信號(hào)讀入后不一定是1。若先執(zhí)行置1操作則可以使場(chǎng)效應(yīng)管截止引腳信號(hào)直接加到三態(tài)緩沖器中實(shí)現(xiàn)正確的讀入，由于在輸入操作時(shí)還必須附加一個(gè)準(zhǔn)備動(dòng)作所以這類I/O口被稱為準(zhǔn)雙向口。89C51的P0/P1/P2/P3口作為輸入時(shí)都是準(zhǔn)雙向接口。RST：復(fù)位輸入端口。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，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(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用做定時(shí)器。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)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(shí)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(wú)效。PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)不會(huì)出現(xiàn)。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器(0000HFFFFH)，不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。但是在加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部為程序存儲(chǔ)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(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 溫度檢測(cè)電路 溫度傳感數(shù)據(jù)采集電路傳感器是檢測(cè)系統(tǒng)中的必要工具，處于檢測(cè)系統(tǒng)的輸入端，是檢測(cè)系統(tǒng)的第一環(huán)節(jié)，通常是檢測(cè)系統(tǒng)與被測(cè)量對(duì)象間的接口，我們將自動(dòng)檢測(cè)裝置中最初感受被測(cè)量并將其轉(zhuǎn)換為可用信號(hào)輸出的器件稱為傳感器，它由敏感元件，轉(zhuǎn)換原件和其他輔助部分組成，傳感器的工作特點(diǎn)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(qiáng)，動(dòng)態(tài)特性良好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于維護(hù)，功耗低等?；竟δ苋缦拢?1)它是一種測(cè)量裝置，具有一定精度，能完成檢測(cè)任務(wù)。(2)其輸入量是某一被測(cè)量，或是物理，化學(xué)，生物。(3)其輸出量是一種物理量，這種量便于傳輸，轉(zhuǎn)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(cè)量溫度范圍為–55℃~+125℃。可直接將被測(cè)溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號(hào)，以供單片機(jī)處理，通過(guò)編程DS18B20可以實(shí)現(xiàn)9~12位的溫度讀數(shù)，信息經(jīng)過(guò)單線接口送入DS18B20讀、寫(xiě)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(dá)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(shuō)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(dāng)工作于寄生電源時(shí)，此引腳必須接地。DQ(4腳)：數(shù)據(jù)輸入/輸出腳。漏極開(kāi)路，常態(tài)下高電平。DS18B20內(nèi)部有4個(gè)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(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測(cè)溫元件相比，它能直接讀出被測(cè)溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn)9～12位的數(shù)字值讀數(shù)方式。DS18B20的性能特點(diǎn)如下：●獨(dú)特的單線接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信；●多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在惟一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能；●無(wú)須外部器件；●可通過(guò)數(shù)據(jù)線供電，~；●零待機(jī)功耗；●溫度以9或12位數(shù)字；●用戶可定義報(bào)警設(shè)置；●報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過(guò)程序限定溫度(溫度報(bào)警條件)的器件；●負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。DS18B20在出廠時(shí)以配置為12位，讀取溫度時(shí)共讀取16位，還需要判斷正負(fù)。前5個(gè)數(shù)字為符號(hào)位，當(dāng)前5位為1時(shí)，讀取的溫度為負(fù)數(shù)；當(dāng)前5位為0時(shí)，讀取的溫度為正數(shù)。16位數(shù)字?jǐn)[放是從低位到高位。 鍵盤(pán)電路按鍵分為獨(dú)立式按鍵與行列式按鍵，兩種按鍵都可以與單片機(jī)I/O口直接相連，但是兩種按鍵的工作方式大不相同，獨(dú)立按鍵的每一個(gè)按鍵都需要一根獨(dú)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(gè)數(shù)相乘的個(gè)數(shù)即為按鍵的個(gè)數(shù)。所以在使用多按鍵的設(shè)計(jì)中，大多選用行列式按鍵作為鍵盤(pán)的輸入部分，而在本設(shè)計(jì)中使用了8個(gè)按鍵作為按鍵輸入，所以選用矩陣按鍵作為鍵盤(pán)的部分。，~，單片機(jī)通過(guò)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(wú)中斷產(chǎn)生時(shí)，不斷的掃描按鍵程序，判斷過(guò)程為：，判斷是否有列值按下，其判斷時(shí)對(duì)P1口賦值0XF0，如果有按鍵按下，行列將會(huì)有一處交點(diǎn)，相當(dāng)于對(duì)兩個(gè)I/O短路，則另一個(gè)列I/O口也被強(qiáng)制下拉為低電平，該值中的高8位將會(huì)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(jìn)行全列掃描，判斷行是否有為0的狀態(tài)，然后將這個(gè)行編碼值保存，最后將行列值的編碼值進(jìn)行或運(yùn)算，就組成按鍵的原始編碼值，完成了按鍵的掃描。 鍵盤(pán)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(gè)發(fā)光二極管組成。基中7個(gè)長(zhǎng)條形的發(fā)光管排列成“日”字形，另一個(gè)點(diǎn)形的發(fā)光管在顯示器的右下角作為顯示小數(shù)點(diǎn)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(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極都連在一起的，稱之為共陽(yáng)極LED顯示器；另一種是8個(gè)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(shí)，只要在某一個(gè)發(fā)光二極管加上高電平，該二極管即點(diǎn)亮，反之則暗。而選用共陽(yáng)極的LED時(shí)，要使某一個(gè)發(fā)光二極管發(fā)亮，則需加上低電平，反之則暗。為了保護(hù)各段LED不受損壞，需要外加限流電阻。為了要顯示某個(gè)字型，則應(yīng)使此字形段的相應(yīng)點(diǎn)二極管點(diǎn)亮，也即送一個(gè)不同的電平組合代表數(shù)據(jù)來(lái)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(yáng)結(jié)構(gòu)的LED顯示器各筆劃段名和安排位置是相同的。當(dāng)二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)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(gè)筆劃段Dpgfedcba對(duì)應(yīng)于一個(gè)字節(jié)(8位)的D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,于是用8位二進(jìn)制碼就可以表示需要顯示的字符的字形代碼。例如，對(duì)于共陰LED顯示器，當(dāng)公共陰極接地(為零電平)，而陽(yáng)極Dphgfedcba各段為01110011時(shí)，顯示器顯示P字符，即對(duì)于共陰極LED顯示器，“P”字符的字形碼是73H。如果是共陽(yáng)LED顯示器，共陽(yáng)極接高電平，顯示“P”字符的字形代碼應(yīng)為10001100(8CH)。本電路采用共陰極接法。: 十六進(jìn)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(jī)驅(qū)動(dòng)LED顯示有很多方法,按顯示方式可以分為靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示。靜態(tài)顯示就是顯示驅(qū)動(dòng)電路具有輸出鎖存功能，單片機(jī)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(shí)再傳送一次新的數(shù)據(jù)。只要當(dāng)前顯示的數(shù)據(jù)沒(méi)有變化，就無(wú)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(shí)間少。靜態(tài)顯示中，每一個(gè)顯示器都要占用單獨(dú)具有鎖存功能的I/O口，該接口用于筆畫(huà)段字型代碼。這樣單片機(jī)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(dāng)需要要顯示新的數(shù)據(jù)時(shí)，單片機(jī)再發(fā)送新的字型碼。另一種方法是動(dòng)態(tài)掃描顯示。動(dòng)態(tài)掃描方法是用其接口電路把所有顯示器的8個(gè)筆畫(huà)字段(a~g和dp)同名端連在一起，而每一個(gè)顯示器的公共極COM各自獨(dú)立接受I/O線控制。CPU向字段輸出端口輸出字型碼時(shí)，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(dòng)態(tài)掃描用分時(shí)的方法輪流控制每個(gè)顯示器的COM端，使每個(gè)顯示器輪流電亮。在輪流點(diǎn)亮過(guò)程中，每位顯示器的點(diǎn)亮?xí)r間極為短暫，但由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，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(shè)計(jì)中使用動(dòng)態(tài)掃描的方式對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行控制掃描，圖中SRD2為上拉電阻排，電阻值為10K，驅(qū)動(dòng)芯片用74HC573作為驅(qū)動(dòng)使用，U2為位選驅(qū)動(dòng)，U3為段碼驅(qū)動(dòng)，單片機(jī)的P0口接LED的段碼驅(qū)動(dòng)，單片機(jī)的P2口接LED的位選碼驅(qū)動(dòng)，該器件驅(qū)動(dòng)電流可以達(dá)到100mA，而LED數(shù)碼管全亮?xí)r，最大電流可以達(dá)到32mA，如果全部驅(qū)動(dòng)輸出會(huì)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(shí)，也就是禁止數(shù)碼管的輸出，之后加上一段時(shí)間的延時(shí)，要確保加入的時(shí)間與顯示時(shí)間和不能超過(guò)20ms，同時(shí)74HC573具有鎖存功能，在本設(shè)計(jì)中沒(méi)有使用該功能。5 軟件部分設(shè)計(jì) 主程序主程序完成對(duì)程序的初始化設(shè)置與按鍵程序的執(zhí)行，初始化單片機(jī)的I/O口與定時(shí)器0的設(shè)置，I/O口的初始化主要有關(guān)閉蜂鳴器，關(guān)閉報(bào)警指示燈，檢測(cè)口復(fù)位，然后進(jìn)行定時(shí)器的設(shè)置，設(shè)置定時(shí)器0，選擇模式1，然后將定時(shí)值設(shè)定為1ms，開(kāi)定時(shí)器，之后進(jìn)入按鍵掃描與按鍵執(zhí)行程序，對(duì)按鍵的掃描在中斷的空閑時(shí)