【文章內(nèi)容簡介】 /O口控制，而每一位的公共端（共陽或共陰COM）由另一個I/O口控制，由于將多位字段線連在一起，當輸出字段碼時，由于多門同時選通，每一位將顯示相同的內(nèi)容。因此要顯示不同的內(nèi)容，必須采取輪流顯示的方式。即在某一瞬間時，只讓某一位的字位線處于選通狀態(tài)（共陰極LED數(shù)碼管為低電平，共陽極為高電平），其他各位的字位線處于開斷狀態(tài)，同時字段線上輸出這一位相應(yīng)要顯示字符的字段碼。在這一瞬時，只有這一位在顯示，其他幾位暗。同樣在下一瞬時，單獨顯示下一位，這樣依次輪流顯示，循環(huán)掃描。由于人的視覺滯留效應(yīng)，人們看到的是多位同時穩(wěn)定顯示?！?”時各管段編碼D7D6D5D4D3D2D1D0字段碼顯示數(shù)Dpgfedcba11000000C0H0C0H稱為共陽極LED數(shù)碼管顯示“0”的字段碼，不計小數(shù)點的字段碼稱為七段碼，包括小數(shù)點的字段稱為八段碼。當LED數(shù)碼管與單片機相連時，一般將LED數(shù)碼管的各筆段引腳a、b、…、g、Dp按某一順序接到MCS－52型單片機某一個并行I/O口D0、D…、D7，當該I/O口輸出某一特定數(shù)據(jù)時，就能使LED數(shù)碼管顯示出某個字符。例如要使共陽極LED數(shù)碼管顯示“0”，則a、b、c、d、e、f各筆段引腳為低電平，g和Dp為高電平。LED數(shù)碼管編碼方式有多種，按小數(shù)點計否可分為七段碼和八段碼；按共陰共陽可分為共陰字段碼和共陽字段碼，不計小數(shù)點的共陰字段碼與共陽字段碼互為反碼；按a、b、…、g、Dp編碼順序是高位在前，還是低位在前，又可分為順序字段碼和逆序字段碼。甚至在某些特殊情況下將a、b、…、g、Dp順序打亂編碼。 共陰和共陽LED數(shù)碼管幾種八段編碼共陰順序小數(shù)點暗共陰逆序小數(shù)點暗共陽順序小數(shù)點亮共陽順序小數(shù)點暗Dp g f e d c b a16進制a b c d e f g dp16進制00 0 1 1 1 1 1 13FH1 1 1 1 1 1 0 0FCH40HC0 H10 0 0 0 0 1 1 006H0 1 1 0 0 0 0 0 60H79HF9 H20 1 0 1 1 0 1 15BH1 1 0 1 1 0 1 0DAH24HA4 H30 1 0 0 1 1 1 14FH1 1 1 1 0 0 1 0F2H30HB0 H40 1 1 0 0 1 1 066H0 1 1 0 0 1 1 066H19 H99 H50 1 1 0 1 1 0 16DH1 0 1 1 0 1 1 0B6H12 H92 H60 1 1 1 1 1 0 17DH1 0 1 1 1 1 1 0BEH02 H82 H70 0 0 0 0 1 1 107H1 1 1 0 0 0 0 0E0H78 HF8 H80 1 1 1 1 1 1 17FH1 1 1 1 1 1 1 0FEH00 H80 H90 1 1 0 1 1 1 16FH1 1 1 1 0 1 1 0F6H10 H90 H 固態(tài)繼電器固態(tài)繼電器是一種有繼電特性的無觸點式電子開關(guān)。具有壽命長、可靠性高、開關(guān)速度快、電磁干擾小、無噪聲、無火花等特點。 固態(tài)繼電器原理圖固態(tài)繼電器由三部分組成：輸入電路、隔離（耦合）和輸出電路，在輸入電路控制端加入信號后，IC1光電耦合器內(nèi)光敏三極管呈導(dǎo)通狀態(tài)，R1串接電阻對輸入信號進行限流，以保證光耦合器不致?lián)p壞。發(fā)光二極管LED指示輸入端控制信號，二級管VD1可防止輸入信號正負極性接反時對光耦I(lǐng)C1造成的損壞。v1在線路中起到交流電壓檢測作用，使固態(tài)繼電器在電壓過零時開啟、負載電流過零時關(guān)斷。當IC1光敏三極管截止時（控制端無信號輸入時），V1通過R2獲得基極電流使之飽和導(dǎo)通，從而使SCR可控硅門極觸發(fā)電壓UGT被箝在低電位而處于關(guān)斷狀態(tài)，最終導(dǎo)致BTA雙向可控硅在門極控制端R6上無觸發(fā)脈沖而處于關(guān)斷狀態(tài)。第三章 硬件系統(tǒng)設(shè)計單片機應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計包含兩部分內(nèi)容：一是系統(tǒng)擴展，即單片機內(nèi)部的功能單元，如ROM、RAM、I/O、定時器/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)等不能滿足應(yīng)用系統(tǒng)的要求時，必須在片外進行擴展，選擇適當?shù)男酒?，設(shè)計相應(yīng)的電路。二是系統(tǒng)的配置，即按照系統(tǒng)功能要求配置外圍設(shè)備，如鍵盤、顯示器、打印機、A/D、D/A轉(zhuǎn)換器等，要設(shè)計合適的接口電路。本設(shè)計中只用最小系統(tǒng)加上鍵盤、顯示、ISP接口電路，單片機本身資源可以滿足設(shè)計要求，所以不必對單片機進行擴展。系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)以AT89S51單片機為核心，主要分兩部分：直流穩(wěn)壓電源和智能電熱水器控制電路，其原理圖見附錄二。直流穩(wěn)壓電源由變壓器、整流橋、濾波電路、穩(wěn)壓電路組成。智能電熱水器系統(tǒng)由時鐘電路、復(fù)位電路、電源電路、溫度檢測電路、溫度顯示電路、ISP在線編程接口電路鍵盤和顯示接口電路組成。由于該系統(tǒng)需要穩(wěn)定的5 V電源，因此設(shè)計時必須采用能滿足電壓、電流和穩(wěn)定性要求的電源。該電源采用三端集成穩(wěn)壓器LM7805。它僅有輸人端、輸出端及公共端3個引腳，其內(nèi)部設(shè)有過流保護、過熱保護及調(diào)整管安全保護電路，由于所需外接元件少，使用方便、可靠，因此可作為穩(wěn)壓電源。MCS52單片機的復(fù)位是靠外部電路實現(xiàn)的。MCS52單片機工作后，只要在它的RST引線上加載10ms以上的高電平，單片機就能夠有效地復(fù)位。1）復(fù)位電路MCS52單片機通常采用上電自動復(fù)位和按鍵復(fù)位兩種方式。最簡單的復(fù)位電路。上電瞬間，RC電路充電，RST引線端出現(xiàn)正脈沖，只要RST端保持10ms以上的高電平，就能使單片機有效地復(fù)位。圖 簡單的復(fù)位電路2）復(fù)位狀態(tài)復(fù)位電路的作用是使單片機執(zhí)行復(fù)位操作。復(fù)位操作主要是把PC初始化為0000H，使單片機從程序存儲器的0000H單元開始執(zhí)行程序。程序存儲器的0003H單元即MCS51單片機的外部中斷0的中斷處理程序的入口地址。留出的0000H～0002H 3個單元地址，僅能夠放置一條轉(zhuǎn)移指令，因此，MCS52單片機的主程序的第一條指令通常情況下是一條轉(zhuǎn)移指令。除PC之外，復(fù)位還對其他一些特殊功能的寄存器有影響。，除SP=07H，P0～P3 4個鎖存器均為FFH外，其他所有的寄存器均為0。此外，單片機的復(fù)位不影響片內(nèi)RAM的狀態(tài)（包括通用寄存器Rn）。P0、PPP3共有4個8位并行I/O口，它們引線為：～、～、～、～，共32條引線。這32條引線可以全部用做I/O線，也可將其中部分用做單片機的片外總線。 寄存器的復(fù)位狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器狀態(tài)PC0000HTCON00HACC00HTL000HPSW00HTH000HSP07HTL100HDPTR0000HTH100HP0 – P3 FFHSCON00HIPxxx00000HSBUF不確定IE0xx00000HPCON0xxx0000HTMOD00H1) 單片機中斷的作用 當MCSC51單片機的CPU正在處理某件事情的時候，單片機外部或內(nèi)部發(fā)生的某一時間請求CPU立即去處理，于是,CPU暫時中止當前的工作，轉(zhuǎn)到終端服務(wù)處理程序處理所發(fā)生的事件。中斷服務(wù)處理程序處理完該事件后，再回到原來被中止的地方，繼續(xù)原來的工作，這稱為中斷。我們這次設(shè)計就用到了定時中斷(INT0,INT1)。 中斷系統(tǒng)：能夠?qū)崿F(xiàn)中斷處理功能的部件稱為中斷系統(tǒng)。 功能：消除了CPU在查詢方式中的等待現(xiàn)象，大大提高了CPU的工作效率。2) 總線結(jié)構(gòu)單片機的引線除了電源、復(fù)位、時鐘輸入、用戶I/O口外，其余引線都是為實現(xiàn)系統(tǒng)擴展則設(shè)置的，這些引線構(gòu)成了單片機外部的3總線形式，如圖37所示。地址總線地址總線寬度為16位，由P0口經(jīng)地址鎖存器提供低8位地址（A7～A0），P2口直接提供高8位地址（A15～A8）。由口的位結(jié)構(gòu)可知，MCS51單片機在進行外部尋址時，P0口的8根引綆低8位地址和8位數(shù)據(jù)的復(fù)用線。P0口首先將低8位的地址發(fā)送出去，然后再傳送數(shù)據(jù)，因此要用鎖存器將先送出的低8位地址鎖存。MCS52常用74LS373或8282做地址鎖存器。數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線寬度為8位，由P0口提供。 控制總線MCS51用于外部擴展的控制總線除了它自身引出的控制線RES、ALE、外，還有由P3口的第二功能引線：外部中斷0和外部中斷1輸入線和，以及外部RAM或I/O端口的讀選通和寫選通信號和。 鍵盤接口電路本畢業(yè)設(shè)計的按鍵采用獨立式按鍵，是直接用I/O口線構(gòu)成的單個按鍵電路，其特點是每個按鍵單獨占用一根I/O口線，每個按鍵的工作不會影響其它I/O口線的狀態(tài)。獨立式按鍵的典型應(yīng)用如圖： 獨立式按鍵按鍵輸入均采用低電平有效，此外，上拉電阻保證了按鍵斷開時，I/O口線有確定的高電平。當I/O口線內(nèi)部有上拉電阻時，外電路不可接上拉電阻。獨立式按鍵的軟件常采用查詢式結(jié)構(gòu)。先逐位查詢每根I/O口線的輸入狀態(tài)，如某一根I/O口線輸入為低電平，則可確認該I/O口線所對應(yīng)的按鍵已按下，然后，再轉(zhuǎn)向該鍵的功能處理程序，具體編程見程序清單。本文采用溫度傳感器DS18B20采