【正文】 （ 12ms~20ms） ,再查詢一次看是否有按健按下，若第一次查詢不到，則說(shuō)明前一次查詢結(jié)果為干擾或抖動(dòng)，若這一次查詢到有按健按下，則說(shuō)明信號(hào)已經(jīng)穩(wěn)定，然后判斷閉和按健的按碼。當(dāng)閉和按健的健碼確定之后，再去查詢按鍵是否釋放，待按鍵釋放后再進(jìn)行處理，這樣即可消除釋放抖動(dòng)的干擾。重鍵則以后一次查詢?yōu)樽詈蠼Y(jié)果。 （ 2） 鍵盤(pán)接口 及掃描方式 說(shuō)明： 通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)要求的具體分析，在這里采用矩 陣式鍵盤(pán)來(lái)控制系統(tǒng)參數(shù)的 輸入和調(diào)整。矩陣式鍵盤(pán)又成為行列式鍵盤(pán) 。 假設(shè) 0 鍵被按下 ,稱為被按鍵或閉合鍵 ,這時(shí) ,鍵盤(pán)矩陣中 A 點(diǎn)的行線和列線相通 . 行掃描法的基本原理是這樣的 :使一條列線為低電平 ,如果這條列線上沒(méi)有閉合鍵 ,則各行線的狀態(tài)都為高電平 。如果列線上有閉合鍵 ,則相應(yīng)的那條行線即變?yōu)榈碗娖?.這樣 ,就可以根據(jù)行線號(hào)和列線號(hào)求得閉合鍵的鍵碼 . 行掃描的過(guò)程是 :先使輸出口輸出 FEH,然后輸入行線狀態(tài) ,判斷行線狀態(tài)中是否有低電平 ,如果沒(méi)有低電平 ,則使輸出口輸出 FDH,再判斷行線狀態(tài) .到輸出口輸出 FCH 時(shí) ,行線中有狀態(tài)為低電平 ,則閉合 鍵找到 .至此 ,行掃描似乎可以結(jié)束 ,但實(shí)際上掃描往往繼續(xù)進(jìn)行下去 ,以排除可能出現(xiàn)的多鍵同時(shí)被按下的現(xiàn)象 . 鍵盤(pán) 中有 4根行線和 4根列線，經(jīng)限流電阻接 +5V 電源上，按鍵跨接在行線和列線上， 44 行列結(jié)構(gòu)可構(gòu)成 16 個(gè)按鍵 。當(dāng)無(wú)鍵閉合時(shí)， 74922 芯片的 x、 y 接口處于開(kāi)路狀態(tài)。當(dāng)有鍵閉合時(shí)，與閉合鍵相連的兩條 I/O 口線之間短路。判斷有無(wú)按鍵按下的方法是：一，置 74922 的 x x x x4 為輸入狀態(tài)，從行線輸出低電平，讀入列線數(shù)據(jù)，若某一列線為低電平，則該列線上有鍵按下。第二步，置 74922 的 y yy y4 口為輸入狀態(tài)，從列線輸出低電平，讀入行線數(shù)據(jù)，若某一行為低電平，則該行線上有按鍵按下。綜合一、二兩步的結(jié)果，可確定按鍵的編碼號(hào)。但是鍵閉合一次只能進(jìn)行一次鍵功能任務(wù)，因此須等待按鍵釋放后，在進(jìn)行鍵功能操作。通過(guò)循環(huán)掃描方式可以重復(fù)掃描是否有鍵按下，并在鍵按下后等待一定時(shí)間，在這段時(shí)間可以消除按鍵的抖動(dòng)。 （ 3） 鍵盤(pán)功能說(shuō)明： 通過(guò)鍵盤(pán)的不同鍵來(lái)設(shè)定我們需要的數(shù)值，對(duì)數(shù)字的輸入 設(shè)定 用 “*” 鍵，當(dāng)正確無(wú)誤時(shí)按 “ENTER” 鍵，有誤時(shí)按下 “CENCER” 鍵以便重新輸入。按 “” 鍵來(lái)進(jìn)行設(shè)定溫度與實(shí)測(cè)溫度的顯示 變換。 “RUN” 鍵用來(lái)啟動(dòng)系統(tǒng)工作，當(dāng)沒(méi)有按該鍵時(shí)系統(tǒng)處于爐溫預(yù)熱狀態(tài)，也就是爐溫保持在 700℃ 的狀態(tài)，該狀態(tài)由加熱器進(jìn)行控制這里不進(jìn)行介紹。 上限、下限兩鍵 是 分別進(jìn)行溫度上下限設(shè)定的按鍵 。 成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校 04 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 （ 4） 鍵盤(pán)與 8051 實(shí)際接線圖如下 ： 本電路經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換、十進(jìn)制、乘 顯示，省略 D1（小數(shù)）取 3 位數(shù)整數(shù)輸出，最大轉(zhuǎn)值 =FFH（ 225）， 放大器 741為放大 101 倍時(shí)，則本電路的最大 顯示值 值為 750 （ 5） 求鍵值 根據(jù)按鍵的位置求鍵值的方法很多，對(duì)于 44 的鍵盤(pán)，采用查表法求?。? 鍵識(shí)別碼 =行碼求反（高 4位） +列碼（低 4 位） 按鍵 行碼 列碼 鍵識(shí)別碼 0 1110 0111 00010111 17H 1 1110 1011 00011011 1BH 2 1110 1101 00011101 1DH 3 1110 1110 00011110 1EH 4 1101 0111 00100111 27H 5 1101 1011 00101011 2BH 6 1101 1101 00101101 2DH 7 1101 1110 00101110 2EH 8 1011 0111 01000111 47H 9 1011 1011 01001011 4BH * 1011 1101 01001101 4DH 上限 1011 1110 01001110 4EH 下限 0111 0111 10000111 87H ENTER 0111 1011 10001011 8BH 成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校 04 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 0111 1101 10001101 8DH CANCER 0111 1110 10001110 8EH 鍵功能說(shuō)明如下： ‘ 上限 ’ 鍵設(shè) 定上限溫度，再按一次可以取消設(shè)定值 ‘ 下限 ’ 鍵設(shè)定下限溫度再，按一次可以取消設(shè)定值 “*” 鍵進(jìn)行工作溫度段設(shè)定模式，當(dāng)設(shè)定溫度和實(shí)際溫度相等時(shí)電機(jī)動(dòng)作。 “ENTER” 鍵對(duì)設(shè)定的溫度進(jìn)行確定，重復(fù)按下即可以使系統(tǒng)轉(zhuǎn)到運(yùn)行狀態(tài) “ CANCER” 鍵對(duì)設(shè)定的溫度進(jìn)行取消操作。 “” 鍵用來(lái)顯示系統(tǒng)當(dāng)前實(shí)際溫度和設(shè)定溫度值。 74922 引腳說(shuō)明及功能 ⒈ 引腳說(shuō)明 ： X1~X2：列。 Y1~Y4（ Y5）：行 OSC：震蕩消除抖動(dòng)電路，并發(fā)出兩種信號(hào)： ① 內(nèi)部計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù) ② 使 DA腳（未按鍵時(shí)保持在 LO的電平） 變?yōu)?HI 的電平，若按鍵未放開(kāi)會(huì)一直保持 HI 電平， 當(dāng)按鍵放開(kāi)時(shí)，才轉(zhuǎn)為 LO 的電平。 DA：數(shù)據(jù)有效信號(hào)。 /OE：輸出使能。 D~A：按鍵值輸出，依 BCD碼輸出。 ⒉ .功能說(shuō)明： 在設(shè)計(jì)軟件程序中，有時(shí)在硬件電路增加一些專用 IC，就可簡(jiǎn)化軟件程序的設(shè)計(jì)，但唯一缺點(diǎn)就是提高了成本。 本電路將鍵盤(pán)掃描交給 74922IC 來(lái)完成，只要檢測(cè) DA 腳由 LO →HI （按）、 HI→L O（放），就將 74922 的 D、 C、 B、 A讀入 8051。 其他外圍器件 ⑴ 手動(dòng)及自動(dòng)復(fù)位電路 電源采用雙刀雙擲開(kāi)關(guān) .S1a 為電源開(kāi)關(guān) ,S1b 為上電復(fù)位開(kāi)關(guān) ,二者同步動(dòng)作 .剛開(kāi)機(jī)時(shí)成都電子機(jī)械高等專科學(xué)校 04 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 S1a 閉合 , S1b 斷開(kāi) ,電源立即工作并建立起電壓 C3 兩端的壓降不能突變 ,就使 C點(diǎn)電位 UC=UCC,依次經(jīng)過(guò)反相器 F1和 F2放大整形 ,C4與 R2微分后 ,產(chǎn)生復(fù)位信號(hào) (正脈沖 ),將 80C31 和 8279 復(fù)位 .然后電源又沿著 UCC→C3→R1→GND 的途徑迅速給 C3 充 C5電 ,使 UC 不斷下降 ,當(dāng) UC 低于 F1 的開(kāi)戶電 壓時(shí) , F2 的輸出又恢復(fù)成低電平 .因此 ,每次開(kāi)機(jī)時(shí)都產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位脈沖 ,將整個(gè)系統(tǒng)復(fù)位 ,關(guān)機(jī)后 , S1b 撥至 a 將 C3 短路 , C3 上的電荷立即被泄放掉 ,保證再次重新開(kāi)機(jī)時(shí)仍能產(chǎn)生復(fù)位信號(hào) .鑒于開(kāi)關(guān)閉合需一定的時(shí)間且會(huì)拌有抖動(dòng)現(xiàn)象 ,致使 UC 的上升沿不陡峭 ,現(xiàn)利用 F1, F2 對(duì) UC 的波形進(jìn)行放大和整形 ,使復(fù)位脈沖的沿口陡直 .此外 , F1 和 F2 隔離作用 ,能提高復(fù)位電路帶負(fù)載的能力 . ⑵ 看門(mén)狗電路 在控制系統(tǒng)中，當(dāng)出現(xiàn)干擾或軟件錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)導(dǎo)致程序亂飛和系統(tǒng)癱瘓。改善這類系統(tǒng)可靠性的一種簡(jiǎn)單、有效的措施是采用看門(mén) 狗電路。 為提高系統(tǒng)的可靠性 ,由硬件和軟件組成兩級(jí) (看門(mén)狗 ).由 NE555 定時(shí)器構(gòu)成的看門(mén)狗電路 ,R3,C5 為定時(shí)元件 ,由單穩(wěn)態(tài)電路產(chǎn)生的正脈沖寬度為 tw==123μS. C5e 用于濾除高頻干擾 . 當(dāng)系統(tǒng)工作正常時(shí) ,看門(mén)狗電路不起作用 .當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行不正常時(shí) ,8051 不能給定時(shí)器送去觸發(fā) 沖 , NE555 中的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器就輸出脈寬大于 4μS 的負(fù)脈沖 ,經(jīng) F6 反相后加至8051的復(fù)位端 ,使系統(tǒng)能可靠地復(fù)位 ,迅速恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài) . （ 3）時(shí)鐘電路、復(fù)位、看門(mén)狗 與 8051 電路 接線圖 成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校 04 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2 應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度 . 硬件接線 全 圖見(jiàn)末尾附錄 成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校 04 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 第 六 章 軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)思路 ： 系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，這樣可以使程序功能清晰明了，便于檢查修改。 ICL 模塊：從 A/D轉(zhuǎn)換器讀取結(jié)果的模塊，它連續(xù)讀 3次，讀出 3個(gè)結(jié)果分別存放于內(nèi)部 30H～ 35H單元 (雙字節(jié)存放 )。 YA 查表模塊：它是核心模塊。表格數(shù)據(jù)是按一定規(guī)律增長(zhǎng)的數(shù)據(jù) (0～ 655℃) ，表格中電壓值與溫度值一一對(duì)應(yīng)，表格中的電壓值是熱電偶輸出信號(hào)乘以放大倍數(shù) (150)以后的結(jié)果，變成十六進(jìn)制數(shù)進(jìn)行存放，低位在前，高位在后，因而它的數(shù)據(jù)地址可以代表溫度值，用查找的內(nèi)容的地址減去表格首地址 0270H 后再除以 2(雙字節(jié)存放 )即為溫度值。此數(shù)據(jù)為十六進(jìn)制數(shù)還需進(jìn)行二十進(jìn)制轉(zhuǎn)換 (CLEAN)，再送顯示器顯示。 查表法：采用二分查找法， DP先找對(duì)半值 (MIDDLE)同轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)比較 (COMPARE)，看屬哪一半，修改表格上下限值，再進(jìn)行對(duì)半比較，經(jīng)過(guò)若干次后，直到找到數(shù)據(jù)為止，如果找不到，也就是說(shuō)被轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)介于表格中兩相鄰值之間，則再調(diào)用取近值模塊 (NEAR)，選擇與被轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)接近的那個(gè)數(shù)據(jù)作為查找到的數(shù)據(jù)，然后調(diào)用溫度值模塊 (FIND)，整個(gè)查表模塊就完成了從輸入到輸出的變化。 DIR：采用動(dòng)態(tài) 3 位顯示，顯示時(shí)間由實(shí)驗(yàn)測(cè)定，各模塊設(shè)計(jì)完成后要進(jìn)行測(cè)試，盡量使其內(nèi)聚性強(qiáng)、模塊間耦合性強(qiáng)，并采用數(shù)據(jù)耦合。 程序設(shè)計(jì)流程說(shuō)明： 1) 系統(tǒng)初始化程序：首先完成變量的設(shè)定，中斷入 口的設(shè)定、堆棧、輸入輸出口及外部部件的初始化。 2) 主程序 MIAN：完成鍵盤(pán)的掃描、溫度的采集及轉(zhuǎn)換，溫度值的顯示，但溫度值高于最高設(shè)定值時(shí)顯示器顯示 FFFH，低于最低設(shè)定時(shí)，顯示 000H 3) 鍵盤(pán)掃描子程序 KEYS：完成鍵盤(pán)的掃描并根據(jù)按下的鍵值執(zhí)行相應(yīng)的功能，主要是進(jìn)行溫度的設(shè)定。 4) 溫度采集及轉(zhuǎn)換：完成 A/D 轉(zhuǎn)換器的初始化，并發(fā)出轉(zhuǎn)換命令 GETTEMPER。 5) 顯示子程序 DISPLY：顯示實(shí)時(shí)溫度值。 成都電子機(jī)械高等專科學(xué)校 04 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 主程序 流程 圖 如下： 注： 主程序框圖說(shuō)明： （ 1）初始化。設(shè)定可編程芯片的工作方式，對(duì)內(nèi)存中的 工作參數(shù)區(qū)進(jìn)行初始化，顯示系統(tǒng)初始狀態(tài)。 （ 2）在有鍵入操作時(shí)讀取鍵值，并跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)功能的子程序中去．或則調(diào)用不同模塊的子程序。 （ 3）子程序執(zhí)行完畢返回主循環(huán)，等待下一次鍵人 （ 1）定時(shí)中斷服務(wù)程序 采樣定時(shí)由定時(shí)器 0 的定時(shí)操作完成，定時(shí)器 0的溢出時(shí)間受采樣周期 ?控制。由T1 溢出引發(fā)的中斷服務(wù)程序用于設(shè)置定時(shí)標(biāo)志，程序流程如圖所示。 成都電子機(jī)械高等專科學(xué)校 04 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 鍵 盤(pán)輸入中斷服務(wù)程序 當(dāng)有鍵入操作時(shí) 8051 的外部中斷服務(wù)程序，中斷服務(wù)程序流程圖如圖所示。 溫度檢測(cè)子程 序流程圖 溫度檢測(cè)子程序啟動(dòng) A／ D 轉(zhuǎn)換并讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果，程序流程如圖示。 成都電子機(jī)械高等專科學(xué)校 04 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 程序清單 ORG 0000H LJMP MAIN 。主程序 ORG 000BH JMP TT0 。 T0 中斷子程序 MAIN: MOV SP,60H MOV TMOD, 01H 。 T0 工作在方式 1 MOV TH0,03cH 。 50ms 中斷一次 MOV TL0,0AFH SETB TR0 。