【文章內(nèi)容簡介】 DB7 八位數(shù)字量輸出端 START 啟動 A/D轉(zhuǎn)換信號輸入端，其上升沿用以清除 ABC、內(nèi)部寄存器；其下降沿用以啟動內(nèi)部控制邏輯，使之 A/D轉(zhuǎn)換器工作。 CLOCK 轉(zhuǎn)換定時時鐘脈沖輸入端，它的頻率決定 A/D 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度，在此其頻率不能高于 640KHZ，其對應轉(zhuǎn)換速度為 10NS。 ALE 地址鎖存元件，該信號的上升沿可將地址選擇號 A、 B、 C 鎖入地址寄存器內(nèi)。 EOC 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號， A/D 轉(zhuǎn)換器開始后 EOC 信號自動變低電平，轉(zhuǎn)換結(jié)束即變高電平。 OE 允許輸出控制端，有效時能打開三態(tài)門，將八位轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)送到微型機的數(shù)據(jù)總線上。 VREF（ +）、 VREF（ ）參考電壓輸入端。它們以可以不與本機電源和地址相連，但 VREF（ ）不得為負值， VREF（ +）不得高于 Vcc，且 1/2[VREF（ +） +VREF（ ）與 1/2VCC之差不得大于 。 VCC 芯片電源（ +5V）輸入端。 CTND 芯片接地端。 2． 2 可編程并行接口 8255設(shè)計 榆林學院 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 并行通信與接口 并行通信 就是把一個字符的 各位同時用幾根線進行傳輸 。傳輸速度快，信息率高。并行通信用在 傳輸速率要求較高，而傳輸距離較短的場合 。 Intel 8255 是一個通用的可編程的并行接口芯片，它有 三個并行 I/O 口 ，又可通過編程設(shè)置 多種工作方式 ，價格低廉，使用方便，可以直接與 Intel 系列的芯片連接使用，在中小系統(tǒng)中有著廣泛的應用 ［ 6］ 。 圖 24 8255 與單片機的接線圖 8255 的編程結(jié)構(gòu) 8255 由以下幾部分 組成 ：見圖 25 1．三個數(shù)據(jù)端口 A， B， C 這三個端口均可看作是 I/O口，但它們的結(jié)構(gòu)和功能也稍有不同。 A口 ：是一個獨立的 8 位 I/O 口，它的內(nèi)部有對數(shù)據(jù) 輸入 /輸出的鎖存功能。 B口 ：也是一個獨立的 8 位 I/O 口，僅對 輸出數(shù)據(jù)的鎖存功能 。 C口 ：可以看作是 一個獨立的 8位 I/O 口 ；也可以看作是 兩個獨立的 4 位 I/O口 。也是僅對 輸出數(shù)據(jù)進行鎖 存 。 2． A 組和 B組的控制電路 這是兩組根據(jù) CPU 命令控制 8255A 工作方式的電路，這些控制電路內(nèi)部設(shè)有控制寄存器，可以根據(jù) CPU 送來的編程命令來控制 8255A 的工作方式，也可以根據(jù)編程命令來對 C口的指定位進行置 /復位的操作 ［ 7］ 。 A組控制電路用來控制 A 口及 C口的高 4位； 89 C 51WRWRRDRDRESTPA 0 － PA 7 PB 0 － PB 7 PC 0 － PC 77407 3 ADC 0809D 0 D 7A 0 A 1CSGNDP0.7－P0.0P 3 . 1P 3 . 5RESETVC CD 0 D 78255制冷機的溫控設(shè)計 8 B組控制電路用來控制 B 口及 C口的低 4位。 圖 25 8255的編程結(jié)構(gòu) 3. 8 位的雙向的三態(tài)緩沖器 。 作為 8255A 與系統(tǒng)總線連接的界面，輸入 /輸出的數(shù)據(jù)， CPU 的編程命令以及外設(shè)通過 8255A 傳送工作狀態(tài)等信息 。 4．讀 /寫控制 邏輯 讀 /寫控制邏輯電路負責管理 8255A 的數(shù)據(jù)傳輸過程。 它接收片選信號 CS 及系統(tǒng)讀信號 RD 、寫信號 WR 、復位信號 RESET，還有來自系統(tǒng)地址總線的口地址選擇信號 A0和 A1。 8255 的引腳功能 引腳信號可以分為 兩組 ：一組是 面向 CPU 的信號，一組是 面向外設(shè) 的信號。 1．面向 CPU 的引腳信號及功能 D0D7： 8位，雙向，三態(tài)數(shù)據(jù)線，用來與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連； RESET：復位信號，高電平有效，輸入，用來清除 8255A 的內(nèi)部寄存器 ； CS ：片選，輸入，用來決定芯片是否被選中； RD ：讀信號，輸入，控制 8255A 將數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息送給 CPU； WR ：寫信號，輸入，控制 CPU 將數(shù)據(jù)或控制信息送到 8255A； A1， AO：內(nèi)部口地址的選擇，輸入。這兩個引腳上的信號組合決定對 8255A 內(nèi)榆林學院 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 部的哪一個口或寄存器進行操作。 8255A 內(nèi)部共有 4 個端口： A 口， B 口， C 口和控制 口，兩個引腳的信號組合選中端口見下表。 CS ， RD ， WR ， A1， A0這幾個信號的組合決定了 8255A 的所有具體操作 。 PA0～ PA7： A組數(shù)據(jù)信號，用來連接外設(shè)； PB0～ PB7： B組數(shù)據(jù)信號，用來連接外設(shè)； PC0～ C7： C 組數(shù)據(jù)信號，用來連接外設(shè)或者作為控制信號。 表 21 8255的操作功能表 CS RD WR A1 A0 操 作 數(shù) 據(jù) 傳 送 方 式 0 0 1 0 0 讀 A 口 A口數(shù)據(jù) → 數(shù)據(jù)總線 0 0 1 0 1 讀 B 口 B口數(shù)據(jù) → 數(shù)據(jù)總線 0 0 1 1 0 讀 C 口 C口數(shù)據(jù) → 數(shù)據(jù)總線 0 1 0 0 0 寫 A 口 數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù) → A口 0 1 0 0 1 寫 B 口 數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù) → B口 0 1 0 1 0 寫 C 口 數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù) → C口 0 1 0 1 1 寫控制口 數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù) → 控制口 2． 3 顯示電路設(shè)計 鍵盤部分設(shè)計 圖 26 鍵盤顯示電路 根據(jù)要求，我們之設(shè)計 9 個按鍵，用 3 3 矩陣式鍵盤與單片機的 六個 I/O 口相連接來實現(xiàn)。其功能為：啟動，停止，排水測試，時間顯示，狀態(tài)選擇，設(shè)定選擇，上限溫度，下限溫度。 P 2 . 0P 2 . 1P 2 . 4P 2 . 2P 2 . 3P 2 . 5制冷機的溫控設(shè)計 10 顯示環(huán)節(jié)部分設(shè)計 本部分電路主要 使用八 段數(shù)碼管和移位寄存器芯片 74LS164。單片機通過 I2C總線將要顯示的數(shù)據(jù)信號傳送到移位寄存器芯片 74LS164 寄存，再由移位寄存器控制數(shù)碼管的顯示，從而實現(xiàn)移位寄存點亮數(shù)碼管顯示。由于單片機的時鐘頻率達到 12M，移位寄存器的移位速度相當快，所以我們根本看不到數(shù)據(jù)是一位一位傳輸?shù)?。從人類視覺的角度上看，就仿佛是全部數(shù)碼管同時顯示的一樣。 復位及看門狗電路設(shè)計 DS1232 的結(jié)構(gòu)及特點 1 引腳功能及內(nèi)部結(jié)構(gòu) 如圖 27： PBRST：按鈕復位輸入端 。 TD：看門狗定時器延時設(shè)置 端； TOL： 5％或 10％電壓監(jiān)測選擇端； GND：電源地； RST：高電平有效復位輸出端； RST：低電平有效復位輸出端； ST：周期輸入端 。 Vcc：電源。 圖 27 DS1232引腳 2 主要特點 DS1232 具有如下特點： 具有 8腳 DIP封裝和 16 腳 SOIC 貼片封裝兩種形式，可以滿足不同設(shè)計要求 。 123 87 564Vc cR S TGNDT OLTDP B R S TSTR S T榆林學院 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 在微處理器失控狀態(tài)下可以停止和重新啟動微處理器 。 微處理器掉電或電源電壓瞬變時可自動復位微處理器 。 精確的 5％或 10％電源供電監(jiān)視 。 不需要分立元件 。 適應溫度范圍寬，－ 40～＋ 85℃。 DS1232 的功能 1 電源電壓監(jiān)視 DS1232 能夠?qū)崟r監(jiān)測向微處理器供電的電源電壓，當電源電壓 VCC低于預置值時， DS1232 的第 5腳和第 6腳輸出互補復位信號 RST 和 RST 。 預置值通過第 3腳 (TOL)來設(shè)定；當 TOL 接地時， RST 和 RST 信號在電源電壓跌落至 以下時產(chǎn)生；當 TOL 與 VCC相連時，只有當 VCC跌落至 以下時才產(chǎn)生 RST 和 RST 信號。當電源恢復正常后， RST 和 RST 信號至少保持 250ms，以保證微處理器的正常復位。 2 按鍵復位 在單片機產(chǎn)品中，最簡單的按鍵復位電路是由電阻和電容構(gòu)成的，如果系統(tǒng)擴展存在需要和微處理器同時復位的其他接口芯片，這種簡單的阻容復位電路往往不能滿足整體復位的要求。 DS1232 提供了可直接連接復位按鍵的輸入端PBRST(第 1腳 )，在該引腳上輸入低電平信號，將在 RST 和 RST 端輸出至少 250ms的復位信號 。 3 看門狗定時器 在 DS1232 內(nèi)部集成有看門狗定時器，當 DS1232 的 ST 端在設(shè)置的周期時間內(nèi)沒有有效信號到來時， DS1232 的 RST 和 RST 端將產(chǎn)生復位信號以強迫微處理器復位。這一功能對于防止由于干擾等原因造成的微處理器死機是非常有效的。看門狗定時器的定時時間由 DS1232 的 TD 引腳確定 。 時鐘芯片電路設(shè)計 DS1307 串行實時時鐘芯片是一種低功耗，全部采用 BCD 碼的時鐘 /日歷芯片，并內(nèi)帶 56 個字節(jié)的 NVSRAM。地址和數(shù)據(jù)是通過 I2C 總線進行串行 傳輸。它能提供秒，分，時，日，星期，月和年信息。 制冷機的溫控設(shè)計 12 圖 28 時鐘芯片電路設(shè)計 DS1307 實時時鐘簡 介 引腳示意圖及引腳功能 圖 29 DS1307 引腳示意圖 圖中， VCC， GND直流電源通過這兩個引腳提供給該器件， VCC 為 +5V 輸入，當提供的 +5V 電源在正常范圍內(nèi)器件能充分地被訪問，能對器件讀寫數(shù)據(jù)。當 3V的電池被連至該器件且 VCC低于 VBAT 時，對器件的讀寫被禁止，而計時功能照常進行，不受低輸入電壓的影 響 ［ 8］ 。 VBAT電池輸入引腳?？梢允侨我鈽藴实?3V 鋰電池或其它電源。為了器件SDASCLX1X2VBITGNDDS 1307V DD8123489 C 51P 1 .6P 1 .76532 .768 VK3 .6VVC CS C LS DAVB ATX 1X 2GNDS WQ / OUT1234 5678榆林學院 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 能夠正常工作，電池電壓必須限制在 ～ 之間。 SCL串行時鐘輸入， SCL 被用來在總線上同步數(shù)據(jù)傳輸。 SDA串行數(shù)據(jù)輸入輸出， SDA 是 I2C 總線接口的數(shù)據(jù)輸入輸出引腳，SDA引腳是開漏輸出，要求接一個上拉電阻。 SWQ/OUT方波 /輸出驅(qū)動， SWQE 位設(shè)置為 1 時，該引腳輸出允許。 SWQ/OUT引腳可以輸出四種方波頻率中的一種（ 1Hz， 4Hz， 8Hz， 32Hz）。在 VCC或 VBAT 供電下， SWQ/OUT 均能照常工作。 X1， X2接一標準的 的石英晶振，內(nèi)部晶振電路設(shè)計要求晶振特定電容負 。 在本設(shè)計中，需要用到電源大小有：177。 5V，177。 12V 及兩個地。我們分別采用三端集成穩(wěn)壓器 7812， 7905 來完成此要求。其中還用到了開關(guān)電源。 圖 210 系統(tǒng)電源設(shè)計 1 2 3 4 5 6 7 8ABCD87654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eDD a t e : 2 2 J u n 2 0 05 S he e t o f F i l e : D : \ X I A O G A N G . D db D r a w n B