【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 接口，通過(guò)一個(gè)較小阻值的上拉電阻與單片機(jī)相連。VCC為電源接口，既可由數(shù)據(jù)線提供電源，又可由外部提供電源，范圍可為12～，本系統(tǒng)使用外部電源供電。 LCD 液晶顯示模塊 [9]液晶屏顯示模塊與數(shù)碼管相比，它顯得更為專業(yè)、漂亮。液晶顯示屏以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧、使用方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，在通訊、儀器儀表、電子設(shè)備、家用電器等低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，使這些電子設(shè)備的人機(jī)界面變得越來(lái)越直觀形象，目前已廣泛應(yīng)用于電子表、計(jì)數(shù)器、IC 卡電話機(jī)、液晶電視機(jī)、便攜式電腦、掌上型電子玩具、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)等許多方面。12864 液晶是指這種液晶有 64 行，每行有 128 個(gè)點(diǎn)。要顯示一個(gè)完整的漢字，需要 16*16 的點(diǎn)陣，即要顯示一個(gè)漢字需要 16 行，每行有 16 一個(gè)字符只需要 8*8 點(diǎn)陣（或者 5*7 點(diǎn)陣）等。這樣 12864 液晶可以顯示 4 行漢字，每行能顯示 8 個(gè)漢字。如果顯示字符的話，每行能顯示 16 個(gè)字符。本實(shí)驗(yàn)采用 TS128643 型液晶，這種液晶自帶漢字庫(kù)，可直接顯示漢字，采用的驅(qū)動(dòng)電路是 ST7290。其管腳說(shuō)明如表 3 所示。表 3 TS128643管腳說(shuō)明管腳號(hào) 管腳符號(hào) 管腳功能描述123 16 184567891011GNDVDDNCRSWREDB0～DB7PSBRSTLED+LED電源地電源電壓+5V無(wú)連接高：數(shù)據(jù)/低：指令高：讀/低：寫使能端數(shù)據(jù)線控制模式系統(tǒng)復(fù)位背光電源，+5V背光電源，0V具體指令介紹：13清除顯示CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0L L L L L L L L L L功能：清除顯示屏幕，把 DDRAM 位址計(jì)數(shù)器調(diào)整為“00H”。地址歸位CODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0L L L L L L L L H XL功能：把 DDRAM 位址計(jì)數(shù)器調(diào)整為“00H” ，游標(biāo)回原點(diǎn)，該功能不影響顯示DDRAM。地址歸位CODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0L L L L L L L H I/D S功能：把 DDRAM 位址計(jì)數(shù)器調(diào)整為“00H” ，游標(biāo)回原點(diǎn)，該功能不影響顯示DDRAM 功能；執(zhí)行該命令后，所設(shè)置的行將顯示在屏幕的第一行。顯示起始行是由 Z 地址計(jì)數(shù)器控制的，該命令自動(dòng)將 A0A5位地址送入 Z 地址計(jì)數(shù)器，起始地址可以是063范圍內(nèi)任意一行。Z 地址計(jì)數(shù)器具有循環(huán)計(jì)數(shù)功能，用于顯示行掃描同步，當(dāng)掃描完一行后自動(dòng)加一。顯示狀態(tài) 開(kāi)/關(guān)CODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0L L L L L L H D C B功能：D=1：整體顯示 ON C=1：游標(biāo) ON B=1：游標(biāo)位置 ON游標(biāo)或顯示移位控制CODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0L L L L L H S/C R/L X X功能：設(shè)定游標(biāo)的移動(dòng)與顯示的移動(dòng)控制位，這個(gè)指令并不改變 DDRAM 的內(nèi)容。功能設(shè)定CODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB014L L L L H DL X 0 REX X功能：DL=1（必須設(shè)為1） RE=1：擴(kuò)充之立即加動(dòng)作 RE=0：基本指令集動(dòng)作設(shè)定 CGRAM 位址CODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0L L L H AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0功能：設(shè)定 CGRAM 位址到位址計(jì)數(shù)器（ AC）.設(shè)定 DDRAM 位址CODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0L L H AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0功能：設(shè)定 DDRAM 位址到位址計(jì)數(shù)器（AC）.讀取忙碌狀態(tài)（BF）和位址CODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0L H BF AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0功能：讀取忙碌狀態(tài)（BF）可以確認(rèn)內(nèi)部動(dòng)作是否完成，同時(shí)可以讀出位址計(jì)數(shù)器（AC）的值。寫資料到 RAMCODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0H L D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0功能：寫入資料到內(nèi)部的 RAM（DDRAM/CGRAM/TRAM/GDRAM） 。1讀出 RAM 的值CODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0H H D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0功能：從內(nèi)部 RAM 讀取資料（DDRAM/CGRAM/TRAM/GDRAM） 。1待命模式（12H）CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0L L L L L L L L L H功能：進(jìn)入待命模式，執(zhí)行其他命令都可終止待命模式。151卷動(dòng)位址或 IRAM 位址選擇（13H）CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0L L L L L L L L H SR功能：SR=1:允許輸入卷動(dòng)位址 SR=0:允許輸入 IRAM 位址1反白選擇（14H）CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0L L L L L L L H R1 R0功能：選擇4行中的任一行作反白顯示，并可決定反白與否。1睡眠模式（015H）CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0L L L L L L H SL X X功能：SL=1: 脫離睡眠模式 SL=0:進(jìn)入睡眠模式1擴(kuò)充功能設(shè)定（016H）CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0L L L L H H X 1REG L功能：RE=1: 擴(kuò)充指令集動(dòng)作 RE=0:基本指令集動(dòng)作 G=1:繪圖顯示 ON G=0:繪圖顯示 OFF1設(shè)定 IRAM 位址或卷動(dòng)位址（017H）CODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0L L L H AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0功能：SR=1:AC5AC0為垂直卷動(dòng)地址 SR=0:AC3AC0為 ICON IRAM 地址1設(shè)定繪圖 RAM 位址（018H）CODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0L L H AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0功能：設(shè)定 CGRAM 地址到地址計(jì)數(shù)器（ AC） 。液晶顯示模塊與單片機(jī)連接主要考慮以下三點(diǎn)：1. 單片機(jī)若為 CMOS 芯片，則不用加總線驅(qū)動(dòng)器等電平轉(zhuǎn)換電路；若為16TTL 芯片則必須配電平轉(zhuǎn)換電路。2. 模塊讀/寫控制線為單選，對(duì)讀、寫控制線分開(kāi)的單片機(jī)，必須加讀、寫信號(hào)轉(zhuǎn)換電路。3. 根據(jù)對(duì)模塊確定的編碼地址，選擇對(duì)應(yīng)的譯碼電路。本系統(tǒng)的顯示電路如圖 9 所示：圖 9 顯示電路 水位檢測(cè)模塊水位檢測(cè)模塊中需要水位傳感器將水位的變化信號(hào)傳遞給單片機(jī)，通過(guò)單片機(jī)來(lái)控制電磁閥上水還是不上水。由于各種原因，本設(shè)計(jì)用滑動(dòng)變阻器來(lái)代替水位檢測(cè)器，通過(guò)阻值的變化來(lái)形象的代替水位的變化。因?yàn)樽柚档淖兓悄M信號(hào)，而輸入單片機(jī)的信號(hào)是數(shù)字信號(hào)，因此就要用到 A/D 轉(zhuǎn)換，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸入到單片機(jī)中，實(shí)現(xiàn)水位的控制。 ADC0809 芯片本設(shè)計(jì)用到的 A/D 轉(zhuǎn)換芯片是 ADC0809。A DC0809 是 采 樣 分 辨 率 為 8位 的 、 以 逐 次 逼 近 原 理 進(jìn) 行 模 /數(shù) 轉(zhuǎn) 換 的 器 件 。 其 內(nèi) 部 有 一 個(gè) 8 通 道 多 路 開(kāi)17關(guān) ， 它 可 以 根 據(jù) 地 址 碼 鎖 存 譯 碼 后 的 信 號(hào) ， 只 選 通 8 路 模 擬 輸 入 信 號(hào) 中 的一 個(gè) 進(jìn) 行 A/D 轉(zhuǎn) 換 。 圖 10 為 ADC0809 的 引 腳 圖 。圖 10 ADC0809 的引腳圖ADC0809 的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)如圖 11 所示。由圖可見(jiàn)，ADC0809 由 8 位模擬開(kāi)關(guān)、SAR8 位逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器、地址鎖存器、控制和時(shí)序電路及輸出鎖存器組成。圖 11 ADC0809 的結(jié)構(gòu)框圖對(duì) ADC0809 主要信號(hào)引腳的功能說(shuō)明如下：IN7～I(xiàn)N0：模擬量輸入通道。ALE：地址鎖存允許信號(hào)。對(duì)應(yīng) ALE 上跳沿，A、B、C 地址狀態(tài)送入地18址鎖存器中。START：轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。START 上升沿時(shí)，復(fù)位 ADC0809；START 下降沿時(shí)啟動(dòng)芯片，開(kāi)始進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換；在 A/D 轉(zhuǎn)換期間，START 應(yīng)保持 低電平。本信號(hào)有時(shí)簡(jiǎn)寫為 ST。A、B、C ：地址線。 通道端口選擇線，A 為低地址，C 為高地址，引腳圖中為 ADDA，ADDB 和 ADDC。CLK：時(shí)鐘信號(hào)。ADC0809 的內(nèi)部沒(méi)有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)由外界提供，因此有時(shí)鐘信號(hào)引腳。通常使用頻率為 500KHz 的時(shí)鐘信號(hào)EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。EOC=0,正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換；EOC=1,轉(zhuǎn)換結(jié)束。使用中該狀態(tài)信號(hào)即可作為查詢的狀態(tài)標(biāo)志，又可作為中斷請(qǐng)求信號(hào)使用。D7～D0：數(shù)據(jù)輸出線。為三態(tài)緩沖輸出形式，可以和單片機(jī)的數(shù)據(jù)線直接相連。D0 為最低位，D7 為最高 OE：輸出允許信號(hào)。用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE=0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻；OE=1 ，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。Vcc：+5V 電源。 Vref——參考電源參考電壓用來(lái)與輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行比較，作為逐次逼近的基準(zhǔn)。其典型值為+5V(Vref(+)=+5V, Vref()=5V).A/D 轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)傳送給單片機(jī)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)傳送的關(guān)鍵問(wèn)題是如何確認(rèn) A/D 轉(zhuǎn)換的完成，因?yàn)橹挥写_認(rèn)完成后，才能進(jìn)行傳送。為此可采用下述三種方式。（1）定時(shí)傳送方式對(duì)于一種 A/D 轉(zhuǎn)換來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)換時(shí)間作為一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是已知的和固定的。例如 ADC0809 轉(zhuǎn)換時(shí)間為 128μs，相當(dāng)于 6MHz 的 MCS51 單片機(jī)共 64 個(gè)機(jī)器周期?？蓳?jù)此設(shè)計(jì)一個(gè)延時(shí)子程序，A/D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)后即調(diào)用此子程序，延遲時(shí)間一到，轉(zhuǎn)換肯定已經(jīng)完成了，接著就可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。（2）查詢方式A/D 轉(zhuǎn)換芯片由表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號(hào)，例如 ADC0809 的 EOC 端。因此可以用查詢方式，測(cè)試 EOC 的狀態(tài)，即可確認(rèn)轉(zhuǎn)換是否完成，并接著進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。19（3）中斷方式把表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號(hào)（EOC）作為中斷請(qǐng)求信號(hào)，以中斷方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 水位接口電路由于在仿真軟件中無(wú)法對(duì)真實(shí)水位進(jìn)行仿真。所以本設(shè)計(jì)用一個(gè)滑動(dòng)變阻器來(lái)代替水位傳感器，阻值的變化代表水位的變化。水位接口電路如圖 12 所示。20圖 12 ADC0809 和單片機(jī)的連接圖 鍵盤控制模塊在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，通常應(yīng)具有人機(jī)對(duì)話功能，能隨時(shí)發(fā)出各種控制命令和數(shù)據(jù)輸入以及報(bào)告應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)與運(yùn)行結(jié)果。鍵盤是操作人員可以通過(guò)按鍵輸入數(shù)據(jù)和命令進(jìn)行功能設(shè)置，它是本系統(tǒng)中不可缺少的輸入設(shè)備。21鍵盤由一組按鍵開(kāi)關(guān)所組成。按鍵開(kāi)關(guān)所組成的鍵盤可以分為兩種形式：獨(dú)立式按鍵和矩陣式按鍵。本設(shè)計(jì)由于按鍵較少，使用的是獨(dú)立式按鍵。獨(dú)立式按鍵電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。當(dāng)功能鍵不是很多時(shí)，采用該種方式比較合適。獨(dú)立式按鍵是指直接用 I/O 口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路。每個(gè)獨(dú)立式按鍵單獨(dú)占有一根 I/O 口線。每根 I/O 口線的工作狀態(tài)不會(huì)影響其他 I/O 口線的工作狀態(tài)。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了 3 個(gè)鍵，所用的 3 個(gè)鍵采用直接式接法。3 個(gè)按鍵可設(shè)置 3個(gè)不同檔的水位刻度：按鍵 K1 為 10L 水位，當(dāng)按下 K1 時(shí)，電磁閥開(kāi)始工作，水箱開(kāi)始上水，直至水位達(dá)到 10L 時(shí)，電磁閥關(guān)閉，停止上水；按鍵 K2 為20L 水位，當(dāng)按下 K2 時(shí)，電磁閥開(kāi)始工作，水箱開(kāi)始上水，直至水位達(dá)到 20L時(shí)，電磁閥關(guān)閉，停止上水；按鍵 K3 為 30L 水位，當(dāng)按下 K3 時(shí)，電磁閥開(kāi)始工作，水箱開(kāi)始上水，直至水位達(dá)到 30L 時(shí)，電磁閥關(guān)閉，停止上水。 報(bào)警模塊本設(shè)計(jì)的報(bào)警模塊是由單片機(jī) I/O 口 口輸出低電平驅(qū)動(dòng)蜂鳴器報(bào)警。蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子