【文章內(nèi)容簡介】 100101100115101011101101161011010011111710111111100008110001111111191100111110011101101010001101111101110011001121110010100011131110111001011141111010001111151111110001000燈滅 00001000燈零 10000000000000試燈 011111111圖 功能表，74LS48具有以下功能：（1）、正常譯碼顯示只有燈滅輸入信號（ / ）和試燈輸入信號（ ）為高電平（ / 也可以懸空，下同），也可對輸入為十進(jìn)制1~15二進(jìn)制碼（0001~1111）進(jìn)行譯碼,產(chǎn)生顯示1~15所需要的七段數(shù)碼管（其中10~15用特殊符號顯示）。如果 ， 和 / 均為高電平，則譯碼器對輸入十進(jìn)制數(shù)0的二進(jìn)制（0000）進(jìn)行譯碼。（2）、滅燈輸入，當(dāng)燈滅輸入（ ）直接接低電平時，不管其它輸入端為何狀態(tài)，各段輸出Ya~Yg均為低電平，數(shù)碼管所以發(fā)光段均為熄滅，不需要顯示時，利于這功能使數(shù)碼管熄滅，可以降低數(shù)碼管顯示系統(tǒng)的功耗。（3）、滅零輸入，當(dāng)滅零輸入（ ）和A3，A2，A1，A0輸入段為低電平，而測試燈輸入（ ）為高電平時，所以各段輸出Ya~Yg均為低電平，使數(shù)碼管全滅，不顯示0字形，同時滅零輸出（ ）變?yōu)榈碗娖剑憫?yīng)條件），用以指示譯碼器正處于滅零狀態(tài)。（4）、燈測試功能，當(dāng)燈測試輸入（ ）加入低電平，并且 / 端為開路或保持高電平時，所有輸入端Ya~Yg均為高電平，數(shù)碼管顯示字形“8”，利于這功能可用來檢查74LS48和數(shù)碼管的好壞。 / 是線與邏輯，作燈滅輸入( )或滅零輸入( )之用，或兼用兩者之用。一、顯示器常用的顯示器有LED數(shù)碼管。LED數(shù)碼管是將電信號轉(zhuǎn)換光信號的固體顯示器件，它由七個條形發(fā)光二極管構(gòu)成七段字形，七段分別為：a、b、c、d、e、f、g顯示哪樣的字樣，則相應(yīng)的發(fā)光二極管就發(fā)光。，圖中DP為小數(shù)點。連接方式不同，LED數(shù)碼管分別為共陽極和共陰極兩種，共陽極是指數(shù)碼管的七個發(fā)光二極管連在一起，接到高點品牌（VCC）。當(dāng)某段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，該段就能導(dǎo)通發(fā)光；若為高電平時就為截止不發(fā)光。因此，它需求與有效輸出電平為低電平的七段譯碼器/驅(qū)動器連接。共陰極是指數(shù)碼管中的七個發(fā)光二極管的陰極連在一起，接到低電平（GND）。當(dāng)某段發(fā)光二極管的陽極為高電平，該段導(dǎo)通就發(fā)光，若為低電平時就截止不發(fā)光。因此，它的要求與有效輸出電平為高電平的七段譯碼器/驅(qū)動器連接。 圖 七段數(shù)碼管顯示五、設(shè)計方案選擇時注意事項１．要有全局觀點，抓住主要矛盾，有時局部方案為最優(yōu)，但系統(tǒng)方案不一定是最佳的。２．在方案選擇時要考慮諸多因素，不僅要考慮方案是否可行，還要考慮怎樣保證性能可靠，如何降低成本，降低功耗，減小體積等許多實際的問題。六、設(shè)計單元電路的一般方法和步驟１．根據(jù)設(shè)計要求和已選定的總體方案的原理框圖，確定對各單電路的設(shè)計要求，必要時應(yīng)詳細(xì)擬訂主要單元電路的性能指標(biāo)，與前后級之間的關(guān)系，分析電路的構(gòu)成形式。注意各單元電路之間的相互配合，輸入注意各部分信號、輸出信號和控制信號的關(guān)系。盡量少用或不用電平轉(zhuǎn)換之類的接口電路，以簡化電路結(jié)構(gòu)，降低成本。２． 擬訂好各單元電路的要求后，應(yīng)全面檢查一遍，確定無誤后方可按信號流程順序或從南到易順序分別設(shè)計各單元電路。３． 選擇單元電路的組成形式。廣泛查閱資料，從已掌握的知識和了解的各種電路中選擇一個合適的電路。七、元器件選擇１． 一般優(yōu)先選用集成電路。集成電路的品種很多，選用方法一般是先粗后細(xì) 即先根據(jù)總體方案考慮性能、價格等因選用某種型號的集成電路。同一種功能的數(shù)字電路TTL產(chǎn)品甚高速中速CMOS產(chǎn)品高速對器件性能的要求推薦器件工作頻率其它要求產(chǎn)品種類不高（例5MHZ下）使用方便、成本低、不易損壞肖特基低功耗TTL高（例30MHZ）高速TTL較低（例1MHZ以下）功耗小或輸入電阻大，或抗干擾容限大，或高低電平一致性好普通CMOS較高高速CMOS阻容元件的選擇（1）、頻率不高并需要一定功率時可用線繞電阻器。（）（2）、高頻電路中要選用分布參數(shù)很小的非線繞電阻器。（）（3）、如果對電阻器無特殊要求，一般選用通用型標(biāo)準(zhǔn)系列電阻器，經(jīng)濟又方便圖 5毫米高效率發(fā)射紅外LED電容選擇：電容器的主要技術(shù)參數(shù)標(biāo)稱容量和允許偏差額定工作電壓工作頻率范圍能量損耗工作頻率范圍絕緣電阻再考慮其它首先考慮其次考慮器件的選擇二極管的選擇：根據(jù)不同的用途選擇好二極管的類型，如光敏二極管、整流二極管、檢波二極管、變?nèi)荻O管、開關(guān)二極管、發(fā)光二極管等。此外還要注意不同用途的二極管對哪些參數(shù)要求嚴(yán)格。八、單片機的應(yīng)用單片機到底是什么呢？就是一個電腦，只不過是微型的，麻雀雖小，五臟俱全：它內(nèi)部也用和電腦功能類似的模塊，比如CPU，內(nèi)存，并行總線，還有和硬盤作用相同的存儲器件，不同的是它的這些部件性能都相對我們的家用電腦弱很多，不過價錢也是低的，一般不超過10元即可用它來做一些控制電器一類不是很復(fù)雜的工作足矣了。我們現(xiàn)在用的全自動滾筒洗衣機，排煙罩VCD等等的家電里面都可以看到它的身影！它主要是作為控制部分的核心部件。 　　它是一種在線式實時控制計算機，在線式就是現(xiàn)場控制，需要的是有較強的抗干擾能力，較低的成本，這也是和離線式計算機的（比如家用PC）的主要區(qū)別。 　　單片機是靠程序的，并且可以修改。通過不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，尤其是特殊的獨特的一些功能，這是別的器件需要費很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的。一個不是很復(fù)雜的功能要是用美國50年代開發(fā)的74系列，或者60年代的CD4000系列這些純硬件來搞定的話，電路一定是一塊大PCB板！但是如果要是用美國70年代成功投放市場的系列單片機，結(jié)果就會有天壤之別！只因為單片機的通過你編寫的程序可以實現(xiàn)高智能，高效率，以及高可靠性！ 　　由于單片機對成本是敏感的，所以目前占統(tǒng)治地位的軟件還是最低級匯編語言，它是除了二進(jìn)制機器碼以上最低級的語言了，既然這么低級為什么還要用呢？很多高級的語言已經(jīng)達(dá)到了可視化編程的水平為什么不用呢？原因很簡單，就是單片機沒有家用計算機那樣的CPU，也沒有像硬盤那樣的海量存儲設(shè)備。一個可視化高級語言編寫的小程序里面即使只有一個按鈕，也會達(dá)到幾十K的尺寸！對于家用PC的硬盤來講沒什么，可是對于單片機來講是不能接受的。 單片機在硬件資源方面的利用率必須很高才行，所以匯編雖然原始卻還是在大量使用。一樣的道理，如果把巨型計算機上的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件拿到家用PC上來運行，家用PC的也是承受不了的。 　　目前最常用的單片機為MCS51，是由美國INTEL公司（生產(chǎn)CPU的英特爾）生產(chǎn)的，89C51是這幾年在我國非常流行的單片機，它是由美國ATMEL公司開發(fā)生產(chǎn)的，其內(nèi)核兼容MCS51單片機?！　。ㄒ唬?、單片機的應(yīng)用領(lǐng)域 　　單片機廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個范疇： 　　 　　單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強大。例如精密的測量設(shè)備（功率計，示波器，各種分析儀）。 　　 　　用單片機可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng)，與計算機聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。 　　 　　可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機控制，從電飯褒、洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門，無所不在。 　　 　　現(xiàn)代的單片機普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計算機網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實現(xiàn)了單片機智能控制，從手機，電話機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信，無線電對講機等。 　　 　　單片機在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)用呼吸機，各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。 　　此外，單片機在工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途，在本次設(shè)計當(dāng)中我們應(yīng)用到的是由Atmel公司生產(chǎn)的型號為：AT89S52，8KB程序存儲器，具有256RAM、32位并行I/O口采用12MZ的晶振，采用PLCC44封裝。圖 AT89S52單片機一、單片機引腳介紹XTAL1:接外部晶振體的一個引腳。CHMOS單片機采用外部時鐘信號時，時鐘信號由此引腳接入。XTAL2:接外部晶振個一個引腳。CHMOS單片機采用外部時鐘信號，外部時鐘信號由此引腳接入。RST/VPD:①復(fù)位信號輸入。②VCC掉電后，此引腳可接備硬電源，低功耗條件下保持內(nèi)部RAM中的數(shù)據(jù)。ALE/ :①地址鎖存允許。當(dāng)單片機訪問外部存儲時，該引腳的輸出信號ALE用于鎖存P0的低8位地址。ALE輸出的頻率為時鐘振蕩頻率的1/6。：程序存儲器允許。輸出讀外部程序的選通信號。取指令操作期間。 的頻率為振蕩頻率的1/6；若此期間有訪問數(shù)據(jù)外存儲的操作，則有一個機器周期中的 信號將不出現(xiàn)。/Vpp：① =0,單片機只訪問外部程序存儲器。~。~。~~。九、555定時器555定時器是一種應(yīng)用極為廣泛的中規(guī)模集成電路。該電路使用靈活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以構(gòu)成單穩(wěn)、多諧和施密特觸發(fā)器。因而廣泛用于信號的產(chǎn)生、變換、控制與檢測。目前生產(chǎn)的定時器有雙極型和CMOS兩種類型，其型號分別有NE555(或5G555)和C7555等多種。它們的結(jié)構(gòu)及工作原理基本相同。通常，雙極型定時器具有較大的驅(qū)動能力，而CMOS定時器具有低功耗、輸入阻抗高等優(yōu)點。555定時器工作的電源電壓很寬，并可承受較大的負(fù)載電流。雙極型定時器電源電壓范圍為5～16V，最大負(fù)載電流可達(dá)200mA；CMOS定時器電源電壓范圍為3～18V，最大負(fù)載電流在4mA以下。它由3個阻值為5kΩ的電阻組成的分壓器、兩個電壓比較器C1和C基本RS觸發(fā)器、放電管T以及緩沖器G組成。圖 555定時器結(jié)構(gòu)（一）、555定時器工作原理定時器的主要功能取決于比較器，比較器的輸出控制RS觸發(fā)器和放電管T的狀態(tài)。圖中RD為復(fù)位輸入端，當(dāng)RD為低電平時，不管其他輸入端的狀態(tài)如何，輸出v0為低電平。因此在正常工作時，應(yīng)將其接高電平。由圖可知，當(dāng)5腳懸空時，比較器C1和C2比較電壓分別為2/3VCC和1/3VCC。當(dāng)vI12/3VCC，vI21/3VCC時，比較器C1輸出低電平，比較器C2輸出高電平，基本RS觸發(fā)器被置0,放電三極管T導(dǎo)通，輸出端vO為低電平。 1