【正文】 29A L E , P R O G30 E A ,V pp31P ( A D 7 )32P ( A D 6 )33P ( A D 5 )34P ( A D 4 )35P ( A D 3 )36P ( A D 2 )37P ( A D 1 )38P ( A D 0 )39V D D40U151D0C L K12345678D1 L M 3 86D0C L K 圖 ADC0832 和 AT89S51單片機(jī)的硬件接口 原理圖 顯示電路 顯示電路主要是 由 數(shù)碼管是用來(lái)顯示電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行是的電流的。 數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè) 發(fā)光二極管 單元（多一個(gè)小數(shù)點(diǎn)顯示）；按能顯示多少個(gè) “8” 可分為 1 位、 2 位、 4 位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連 接方式分為共陽(yáng)極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽(yáng)數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極接到一起形成公共陽(yáng)極 (COM)的數(shù)碼管。共陽(yáng)數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極 COM 接到 +5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極 (COM)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極 COM 接到地線 GND 上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陽(yáng)極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。 驅(qū)動(dòng)方式 數(shù) 碼管要正常顯示，就要用 驅(qū)動(dòng)電路 來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的 數(shù)字 ，因此根據(jù)數(shù)碼管的 驅(qū)動(dòng)方式 的不同， 可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類。 （ 1） 靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng) 靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè) 單片機(jī) 的I/O端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如 BCD碼二 十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用 I/O端口多，如驅(qū)動(dòng) 5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要58=40 根 I/O端口來(lái)驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè) 89S51 單片機(jī)可用的 I/O端口才 32個(gè)呢：），實(shí)際應(yīng)用 時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬件電路的復(fù)雜性。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 第 18 頁(yè) 共 37 頁(yè) （ 2） 動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng) 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的 8個(gè)顯示筆劃 a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極 COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的 I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位選通 COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開(kāi)，該位就顯示出字形，沒(méi)有選通的數(shù) 碼管就不會(huì)亮。通過(guò)分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的 COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過(guò)程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為 1～ 2ms，由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管 的 余輝 效 應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的 I/O端口，而且 功耗 更低 數(shù)碼管 主要參數(shù) 8 字高度 ： 8 字上沿與下沿的距離。比外型高度小。通常用英寸來(lái)表示。范圍一般為 。 長(zhǎng) *寬 *高 ： 長(zhǎng) 數(shù)碼管正放時(shí)，水平方向的長(zhǎng)度；寬 數(shù)碼管正放時(shí)，垂直方向上的長(zhǎng)度；高 數(shù)碼管的厚度。 時(shí)鐘點(diǎn) ： 四位數(shù)碼管中，第二位 8與第三位 8字中間的二個(gè)點(diǎn)。一般用于顯示時(shí)鐘中的秒。數(shù)碼管使用的電流與電壓 。 電流 ： 靜態(tài)時(shí)，推薦使用 1015mA；動(dòng)態(tài)時(shí)， 16/1動(dòng)態(tài)掃描時(shí)，平均 電流 為 45mA，峰值電流 5060mA。 電壓 ： 查引腳排布圖，看一下每段的 芯片 數(shù)量是 多少？當(dāng)紅色與黃綠色時(shí)，使用 乘以每段的芯片串聯(lián)的個(gè)數(shù)；當(dāng)綠色 /藍(lán)色時(shí)，使用 。 數(shù)碼管應(yīng)用 數(shù)碼管是一類 顯示屏 通過(guò)對(duì)其不 同的管腳輸入相對(duì)的電流， 也可以顯示電壓 會(huì)使其發(fā)亮，從而顯示出數(shù)字能夠顯示 時(shí)間、日期、溫度等所有可用數(shù)字表示的參數(shù)。 由于它的價(jià)格便宜 使用簡(jiǎn)單 在 電器 特 別是家電領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛，空調(diào)、熱水器、冰箱等等。絕大多數(shù)熱水器用的都是數(shù)碼管，其他家電也用液晶屏與熒光屏。 數(shù)碼管與單片機(jī)的硬件設(shè)計(jì)接口的原理圖如 圖 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 第 19 頁(yè) 共 37 頁(yè) 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i o nS iz eBD a t e : 27 M a y 2 01 1 S h e e t of F il e : C : \ D oc um e n t s a nd S e t ti ng s \ A dm i n i s t r a t o r \桌面 \ M y D e s i g bD r a w n B y:R21KP 1P 2P 3P 4P 5P 6P 7P 8R E S T9P ( R X D )10P ( T X D )11P ( I N T 0)12P ( I N T 1)13P ( T 0)14P ( T 1)15P ( W R )16P ( R D )17X T A L 218X T A L 119G N D20P ( A 8)21P ( A 9)22P ( A 10 )23P ( A 11 )24P ( A 12 )25P ( A 15 )26P ( A 16 )27P ( A 17 )28| P S E N29A L E , P R O G30 E A ,V pp31P ( A D 7 )32P ( A D 6 )33P ( A D 5 )34P ( A D 4 )35P ( A D 3 )36P ( A D 2 )37P ( A D 1 )38P ( A D 0 )39V D D40U151DL E DV C C1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i o nS iz eBD a t e : 27 M a y 2 01 1 S h e e t of F il e : C : \ D oc um e n t s a nd S e t ti ng s \ A dm i n i s t r a t o r \ 桌面 \ M y D e s i g bD r a w n B y:P 1P 2P 3P 4P 5P 6P 7P 8R E S T9P ( R X D )10P ( T X D )11P ( I N T 0)12P ( I N T 1)13P ( T 0)14P ( T 1)15P ( W R )16P ( R D )17X T A L 218X T A L 119G N D20P ( A 8)21P ( A 9)22P ( A 10 )23P ( A 11 )24P ( A 12 )25P ( A 15 )26P ( A 16 )27P ( A 17 )28| P S E N29A L E , P R O G30 E A ,V pp31P ( A D 7 )32P ( A D 6 )33P ( A D 5 )34P ( A D 4 )35P ( A D 3 )36P ( A D 2 )37P ( A D 1 )38P ( A D 0 )39V D D40U1511 23 45 67 89 10數(shù)碼管2 位ABCDEFGDPDPCBFN O 2GAEN O 1D 圖 數(shù)碼管與單片機(jī)接口電路圖 跳閘電路的設(shè)計(jì) 跳閘電路是由 AT89S51 單片機(jī)的 。當(dāng)系統(tǒng)保護(hù)器檢測(cè)到故障以后，發(fā)光二極管就會(huì)發(fā)亮，所以電源就會(huì)跳閘起到保護(hù)作用。其和 AT89S51單片機(jī)的硬件連 接電路圖如 圖 。 圖 跳閘電路和單片機(jī)的接線圖 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 第 20 頁(yè) 共 37 頁(yè) 單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì) 系統(tǒng)在上電復(fù)位后，單片機(jī)進(jìn)入對(duì)各個(gè)模塊的自檢狀態(tài)，自檢完成后，則進(jìn)入數(shù)據(jù)采集過(guò)程。經(jīng)系統(tǒng)處理后，與整定值進(jìn)行比較，如果結(jié)果相同，表明系統(tǒng)是正常運(yùn)行的 。若比較結(jié)果不相同則系統(tǒng)執(zhí)行故障診斷程序。如果單片機(jī)檢測(cè)出故障信號(hào)，電路就會(huì)跳閘并且發(fā)光二極管就會(huì)發(fā)亮顯示。 為了防比系統(tǒng)加電，電源突然“掉電”以及瞬態(tài)欠壓時(shí)引起誤動(dòng)作，為了提高單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性，本課題設(shè)計(jì)了可靠的復(fù)位電路和電源電壓監(jiān)視電路。 復(fù)位電路 在一般微機(jī)系 統(tǒng)中，為了防 L卜系統(tǒng)加電，電源突然“掉電”以 及電網(wǎng)瞬態(tài)欠壓時(shí)引起誤動(dòng)作，需要設(shè)計(jì)可靠的復(fù)位電路。其電路圖如 圖 。 其特點(diǎn)是具有上電復(fù)位和按鍵復(fù)位功能。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i o nS iz eBD a t e : 27 M a y 2 01 1 S h e e t of F il e : C : \ D oc um e n t s a nd S e t ti ng s \ A dm i n i s t r a t o r \桌面 \ M y D e s i g bD r a w n B y:V C CC110 ufR11KS1S W P BRESET 圖 復(fù)位電路 晶振電路 晶振的正常工作是在晶振的兩端增加合適的電容保證波形穩(wěn)定，適用類似有源晶振的震蕩電路，運(yùn)用運(yùn)放保證振蕩頻率保持穩(wěn)定。其電路圖如 圖 。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i o nS iz eBD a t e : 27 M a y 2 01 1 S h e e t of F il e : C : \ D oc um e n t s a nd S e t ti ng s \ A dm i n i s t r a t o r \桌面 \ M y D e s i g bD r a w n B y:C230 P FC330 P FC Y 1C R YX T 1X T 2 圖 晶振電路圖 硬件調(diào)試 在印制電路板工作完成之后，在電路板實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的要求的功能前，我對(duì)的硬件電路板進(jìn)行了反復(fù)調(diào)試，這里將調(diào)試的過(guò)程及在調(diào)試的過(guò)程中所遇到的問(wèn) 題提出來(lái)進(jìn)行討 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 第 21 頁(yè) 共 37 頁(yè) 論，以便能夠進(jìn)一步的掌握設(shè)計(jì)工作的要領(lǐng)。 檢測(cè)元器件 采用萬(wàn)用表檢測(cè)所有元器件的是否正常工作、導(dǎo)線是否導(dǎo)通等。執(zhí)行的步驟是先檢測(cè)電容、電阻及導(dǎo)線是否短接。 檢測(cè)各個(gè)引腳信號(hào) 給電路接通電源，大概用手摸一下元器件是否發(fā)熱，有的話，關(guān)掉電源，進(jìn)行再次檢測(cè)；沒(méi)有的話，則測(cè)試所有芯片的 VCC端電壓是否達(dá)到要求，接地端是否都接地，無(wú)誤后，則開(kāi)始對(duì)電路中所用到的引腳進(jìn)行信號(hào)波形測(cè)試，所使用的工具最好是示波器。當(dāng)以上檢測(cè)都沒(méi)有什么問(wèn)題的時(shí)候，就可以燒寫(xiě)單片機(jī)程序，進(jìn)行整體調(diào)試了，調(diào)試的結(jié) 果如能達(dá)到設(shè)計(jì)的要求數(shù)據(jù)，就算硬件設(shè)計(jì)工作完成。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 第 22 頁(yè) 共 37 頁(yè) 4 系