【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 制位可以置不同的值。（3） 電源關(guān)斷模式 為節(jié)省能源,max197可以在兩次轉(zhuǎn)換之間工作于低電流關(guān)斷模式。有兩種電源關(guān)斷模式供選擇,通過(guò)控制寄存器的pdpd0位,可以選擇stbypd（待機(jī)）模式或fullpd（全關(guān)斷）模式。當(dāng)stbypd關(guān)斷模式被設(shè)置后,只有在轉(zhuǎn)換結(jié)束后才生效。在stbypd模式下,芯片在第一個(gè)寫信號(hào)的下降沿返回正常狀態(tài)。當(dāng)fullpd關(guān)斷模式被設(shè)置且shdn端變?yōu)榈碗娖綍r(shí),芯片處于硬件全關(guān)斷狀態(tài)（fullpd）,此時(shí)將馬上中止轉(zhuǎn)換。這里須強(qiáng)調(diào)的是,在不同的關(guān)斷模式下,芯片由關(guān)斷到恢復(fù)正常狀態(tài)時(shí)的過(guò)渡過(guò)程是不一樣的。軟件設(shè)計(jì)時(shí),必須充分考慮到這一特點(diǎn)。在stbypd模式時(shí),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(zhuǎn)換的影響。因此,可以在這種模式時(shí)選擇任何采樣速率而不用考慮恢復(fù)正常狀態(tài)時(shí)的延遲。即在兩次轉(zhuǎn)換之間選用stbypd關(guān)斷模式時(shí),不用考慮過(guò)渡時(shí)間。然而,在fullpd模式下,只有帶隙參考源在工作,芯片由關(guān)斷到恢復(fù)正常狀態(tài)時(shí)存在一個(gè)過(guò)渡過(guò)程。為了減小過(guò)渡過(guò)程的影響,應(yīng)在ref與agnd之間接入一個(gè)33pf的電容。（4） 轉(zhuǎn)換結(jié)果的讀取 輸出數(shù)據(jù)采用無(wú)符號(hào)二進(jìn)制模式（單極性輸入方式）或二進(jìn)制補(bǔ)碼形式（雙極性輸入方式）。當(dāng)cs和rd都有效時(shí),hben為低電平,低8位數(shù)據(jù)被讀出,hben為高電平,復(fù)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(hào)位（在雙極性方式下）。當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束并且結(jié)果有效時(shí),轉(zhuǎn)換完成中斷信號(hào)端int發(fā)出一個(gè)低電平信號(hào),當(dāng)讀信號(hào)結(jié)束或一個(gè)新的控制字節(jié)被寫入時(shí),int端重新變?yōu)楦唠娖?。在轉(zhuǎn)換期間寫入一個(gè)新的控制字節(jié)將導(dǎo)致轉(zhuǎn)換中止并開(kāi)始一個(gè)新的采集間隔。 顯示模塊的設(shè)計(jì) 在日常生活中，我們對(duì)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(guò)器件，如在計(jì)算器、萬(wàn)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(hào)和圖形。在單片機(jī)的人機(jī)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(jiǎn)單，在前面章節(jié)已經(jīng)介紹過(guò)，在此不作介紹，本章重點(diǎn)介紹字符型液晶顯示器的應(yīng)用。 在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用晶液顯示器作為輸出器件有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1） 顯示質(zhì)量高 由于液晶顯示器每一個(gè)點(diǎn)在收到信號(hào)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(diǎn)。因此，液晶顯示器畫質(zhì)高且不會(huì)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(jī)系統(tǒng)的接口更加簡(jiǎn)單可靠，操作更加方便。體積小、重量輕液晶顯示器通過(guò)顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來(lái)達(dá)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(duì)而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動(dòng)IC上，因而耗電量比其它顯示器要少得多。 液晶顯示簡(jiǎn)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(guò)電壓對(duì)其顯示區(qū)域進(jìn)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(qū)動(dòng)、易于實(shí)現(xiàn)全彩色顯示的特點(diǎn)，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式電腦、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、PDA移動(dòng)通信工具等眾多領(lǐng)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(diǎn)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(qū)動(dòng)方式來(lái)分，可以分為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)（Static）、單純矩陣驅(qū)動(dòng)（Simple Matrix）和主動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)（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(diǎn)陣圖形式液晶由MN個(gè)顯示單元組成，假設(shè)LCD顯示屏有64行，每行有128列，每8列對(duì)應(yīng)1字節(jié)的8位，即每行由16字節(jié)，共168=128個(gè)點(diǎn)組成，屏上6416個(gè)顯示單元與顯示RAM區(qū)1024字節(jié)相對(duì)應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對(duì)應(yīng)。例如屏的第一行的亮暗由RAM區(qū)的000H——00FH的16字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)（000H）=FFH時(shí)，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長(zhǎng)度為8個(gè)點(diǎn)；當(dāng)（3FFH）=FFH時(shí)，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當(dāng)（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H，……（00EH）=00H，（00FH）=00H時(shí)，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(gè)字符時(shí)比較復(fù)雜，因?yàn)橐粋€(gè)字符由68或88點(diǎn)陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個(gè)位置對(duì)應(yīng)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(diǎn)亮，為“0”的不亮。這樣一來(lái)就組成某個(gè)字符。但由于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來(lái)說(shuō)，顯示字符就比較簡(jiǎn)單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在LCD上開(kāi)始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)找出顯示RAM對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此送上該字符對(duì)應(yīng)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(jī)中提取要顯示的漢字的點(diǎn)陣碼（一般用字模提取軟件），每個(gè)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(kāi)始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)可找出顯示RAM對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，送上要顯示的漢字的第一字節(jié)，光標(biāo)位置加1，送第二個(gè)字節(jié)，換行按列對(duì)齊，送第三個(gè)字節(jié)……直到32B顯示完就可以LCD上得到一個(gè)完整漢字。 1602字符型LCD簡(jiǎn)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(hào)等點(diǎn)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(zhǎng)沙太陽(yáng)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(yīng)用中并無(wú)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(shù)參數(shù)：顯示容量:162個(gè)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(shuō)明： 1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳（無(wú)背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說(shuō)明如表33所示： 表33 1602LCD引腳接口說(shuō)明編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)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(hào)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(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。第5腳：R/W為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，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(fù)極。1602液晶模塊內(nèi)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(biāo)的操作都是通過(guò)指令編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。（說(shuō)明：1為高電平、0為低電平）表34：控制命令表序號(hào)指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標(biāo)返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開(kāi)/關(guān)控制0000001DCB5光標(biāo)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(biāo)志或地址01BF計(jì)數(shù)器地址10寫數(shù)到CGRAM(或DDRAM）10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容指令1：清顯示，指令碼01H,光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置。指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H。指令3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動(dòng)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(wú)效。指令4：顯示開(kāi)關(guān)控制。 D：控制整體顯示的開(kāi)與關(guān)，高電平表示開(kāi)顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開(kāi)與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無(wú)光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。指令5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)。指令6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時(shí)為4位總線，低電平時(shí)為8位總線 N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示 F: 低電平時(shí)顯示5x7的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示5x10的點(diǎn)陣字符。指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置。指令8：DDRAM地址設(shè)置。指令9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)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(gè)管腳即調(diào)亮度的管腳，所以本實(shí)驗(yàn)采用LM016L芯片比較簡(jiǎn)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(jiǎn)介利用PC機(jī)配置的異步通信適配器，可以很方便的完成IBMPC系列機(jī)與AT89S51單片機(jī)的數(shù)據(jù)通信?，F(xiàn)在采用MAX232單芯片實(shí)現(xiàn)AT89S52單片機(jī)與PC機(jī)的RS232標(biāo)準(zhǔn)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(qū)動(dòng)器的IC芯片。MAX232芯片內(nèi)部有一個(gè)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)引腳圖在實(shí)際應(yīng)用中，器件對(duì)電源噪聲很敏感。因此，VS+、VS必須加對(duì)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(shí)必須盡量靠近器件。采用RS232接口僅需3根線便可在兩個(gè)數(shù)字設(shè)備之間全雙工的傳送數(shù)據(jù)，應(yīng)注意其發(fā)送、接收的引腳要對(duì)應(yīng),如圖37所示。T1IN和T2IN可直接接TTL/COMS電平的AT89S51單片機(jī)的串行發(fā)送端TXD。R1OUT和R2OUT可直接接TTL/COMS電平的AT89S51單片機(jī)的串行接收端RXD。T1OUT和T2OUT可直接接PC機(jī)的RS232串口接收端RXD；R1IN和R2IN可直接接PC機(jī)的 RS232串口發(fā)送端TXD。但該方法需要寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn)串行數(shù)據(jù)的傳送及RS232設(shè)備之間的握手與流量控制。采用MAX232芯片接口的PC機(jī)與AT89S52單片機(jī)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(jī)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(dòng)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(shè)計(jì)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(fù)極穩(wěn)壓管，原理編碼和78系列一樣。其電路設(shè)計(jì)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(kāi)關(guān)構(gòu)成的陣列。智能儀表鍵盤的設(shè)置應(yīng)由該儀表具體的功能來(lái)決定。因?yàn)楸緶y(cè)試系統(tǒng)的功能鍵比較少，一共就四個(gè)按鍵，所以在硬件設(shè)計(jì)的時(shí)候在鍵盤選擇上選用了獨(dú)立式的按鍵，獨(dú)立式按鍵就是各鍵相互獨(dú)立，每個(gè)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(huì)影響其他輸入或輸出的工作狀態(tài)。因此通過(guò)檢測(cè)輸入線的電平狀態(tài)便可以很容易的判斷哪個(gè)按鍵被按下了。我將這四個(gè)按鍵分別定義為控制電壓、電流、功率、功率因數(shù)這四個(gè)不同的功能。本次設(shè)計(jì)的鍵盤電路如下圖310所示。圖310 鍵盤電路 本章小結(jié) 通過(guò)對(duì)本章的學(xué)習(xí)我們掌握了AT89S52單片機(jī)的使用，A/D轉(zhuǎn)化芯片MAX197各引腳功能和此芯片的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)我們也了解一些簡(jiǎn)單電源的制作和對(duì)其的濾波也對(duì)MAX232制作的下載器有所了解，我們掌握了protel99畫圖軟件的運(yùn)用。第4章 系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì)前面一章對(duì)系統(tǒng)的硬件作了較為簡(jiǎn)單的分析。但硬件的運(yùn)作離不開(kāi)軟件的支持。因此，這一章詳細(xì)介紹了系