【正文】 供顯示器的一段和一位點亮?xí)r的電流各內(nèi)部功能寄存器含義如下:(1)停機寄存器(地址OCH):當(dāng)DO=0時，MAX721處于停機狀態(tài)。當(dāng)D0=1時，處于正常工作狀態(tài)。(2)顯示測試寄存器(地址OFH):當(dāng)DO=0時，MAX7219按設(shè)定模式正常工作。當(dāng)D0=1時，處于測試狀態(tài)。在該狀態(tài)下，不管MAX7219處于什么模式，全部LED將按最大亮度顯示。(3)亮度寄存器(地址OAH):亮度可以用硬件和軟件兩種方法調(diào)節(jié)。亮度寄存器中的DOD3位可以控制LED顯示器的亮度。(4)掃描界限寄存器(地址OBH):該寄存器中DOD3位數(shù)據(jù)設(shè)定值為07H,設(shè)定值表示顯示器動態(tài)掃描個數(shù)位18。(5)譯碼方式寄存器(地址09H):該寄存器的8位二進制數(shù)的各位分別控制8個LED顯示器的譯碼方式。當(dāng)高電平時，選擇BCDB譯碼模式，當(dāng)?shù)碗娖綍r選擇不譯碼模式(即送來數(shù)據(jù)為字型碼)。(6)內(nèi)部RAM 地址0108H分別對應(yīng)于DIGODIG7MAX7219驅(qū)動8位以下LED顯示器MAX7219在驅(qū)動8位以下LED顯示器時，它的DIN, CLK, LOAD端分別接單片機POP3口中的任意三條口線，注意在三條線上對地應(yīng)接幾十至幾百pF電容。在PO口作為DIN, CLK. LOAD信號線時還應(yīng)接1Okf左右的上拉電阻口在顯示器與微處理器連接線較長時還應(yīng)考慮干擾的影響。MAX7219和單片機的連接如圖57所示。 MAX7219接口電路圖57單片應(yīng)用 單片7219驅(qū)動8位LED的原理圖如圖57所示。圖57為一個靜態(tài)LED顯示器電路。該電路采用帶有高速串行接口的8位LED控制驅(qū)動器7219進行顯示驅(qū)動。圖57 8位LED顯示驅(qū)動電路 使用注意事項 (1)7219上電后，內(nèi)部RAM清零。顯示前應(yīng)先將亮度寄存器、譯碼模式寄存器及數(shù)據(jù)寄存器賦值。 (2)7219應(yīng)連接共陰式LED顯示器，沒有用的LED顯示器位選引腳可以懸空不接。 (3)其顯示采用掃描方式，使用普通LED亮度可能不足，可選用高亮型號或超高亮型號。，應(yīng)使用適當(dāng)?shù)尿?qū)動電路。 (4)7219的RST復(fù)位端應(yīng)可靠地接到復(fù)位電路上去。上電復(fù)位信號寬度要求大于100ms。 (5)級聯(lián)時，如果驅(qū)動的LED個數(shù)不足8的倍數(shù)，可把兩片驅(qū)動器的掃描界線設(shè)置為相同的值。接口電路 報警電路 語音報警電路自動撥號電路主要由模擬電路、脈沖鑒別、忙音解調(diào)和語音電路等部分組成。如圖7所示。當(dāng)警戒范圍內(nèi)出現(xiàn)移動人體時，模擬撥號電路會根據(jù)單片機輸出的信號對電話機進行自動撥號。該部分電路主要由集成塊NE555和計數(shù)/時譯碼器CD4017以及晶體管和繼電器組成。話機的模擬摘機、模擬按下寄存輸出鍵和寄存位置鍵是通過繼電器觸點的閉合完成的。撥號后反饋回來的信號有三種：撥號音、忙音和回鈴音。若是忙音，系統(tǒng)將稍后重新?lián)芴?；若為回鈴音，系統(tǒng)保存原狀，等待對方摘機；若為撥號音，則啟動語音電路，送出預(yù)先錄制的語音信號。脈沖鑒別和忙音解調(diào)電路對這些信號進行鑒別。該部分由雙運放LM358和解調(diào)器LM567組成。第一級解調(diào)器解調(diào)450Hz的撥號音信號。語音處理集成電路使用專用集成芯片T6668，外接一只256K位動態(tài)存儲器41256，比特率選用32K。在對方摘機的條件下，錄音信號從19腳輸出，經(jīng)外功放放大作為報警語音信號向?qū)Ψ捷斔?。語音報警接口電路接口圖58圖 58 語音報警接口電路接口 T6668語音芯片介紹：T6668語音芯片是日本東芝公司推出的，原設(shè)計用語錄音電話系統(tǒng)，后來許多音系統(tǒng)都采用它，并已作為單片機的一種接口芯片。T6668共60個引腳，扁平封裝。T6668內(nèi)部無數(shù)據(jù)存儲單元，需要外接動態(tài)RAM（DRAM），以存儲大量的語音數(shù)據(jù)。它自身接口能力達256K位4即可接256位的DRAM4片共1M位。 T6668的工作方式T6668的工作方式有兩種：一種是手動方式；一種是CPU方式。手動方式指T6668外接開關(guān)、按鈕，以人工方式操作進行錄音或放音工作。CPU方式即利用單片機CPU，通過命令對T6668實現(xiàn)操作與控制，不僅完全達到手動控制功能，而且控制更加靈活方便。T6668的CPU方式共有9種命令：空操作指令：NOP；啟動指令：START；停止指令：STOP；比特率設(shè)置命令：CNDT；段號指定指令：LABEL；讀起始地址指令：ADRD；錄音命令：REC；起始地址設(shè)置命令：ADLD1；終止地址設(shè)置命令：ADLD2。其中ADLDADLD2是三字節(jié)，其他均為單字節(jié)命令，使用T6668時，單片機要先把所用的命令字寫入T6668。 T6668的接口電路 T6668語音合成芯片在手動方式和CPU 方式都可以和單片機構(gòu)成系統(tǒng)，但各有其特點。在手動方式下，CPU主要對T6668原手動操作口控制，實現(xiàn)對T6668的管理。如存儲器容量的擴展、錄音、放音、啟動、停止等控制。而在CPU方式下，CPU直接參與對T6668的全部控制，除了控制原手動操作口外，還能實現(xiàn)對已錄制的語音進行編輯、加工或由CPU系統(tǒng)的EPROM提供語音參數(shù)。 T6668與89C51的接口電路T6668語音芯片屬于DRAM型，外接動態(tài)存儲器，同類型還有UM510UM93520等芯片。另外還有SRAM型語音芯片，需要外接靜態(tài)存儲器，該類型芯片有UM5100、TC8830AF、TSP5220等。第六章 軟件設(shè)計 設(shè)計思想 主程序 主程序應(yīng)包括AT89C51本身的初始化。還包括有關(guān)標志、暫存單元和顯示緩沖區(qū)清零、T0、INT0、INT1初始化、開中斷、溫度濃度顯示。 信號分析及調(diào)節(jié)PID參數(shù)的整定方法：在數(shù)字控制系統(tǒng)中，參數(shù)的整定是十分重要的，調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)的好壞直接影響到調(diào)節(jié)品質(zhì)。一般的生產(chǎn)過程都具有較大的時間常數(shù)，而數(shù)字PID控制系統(tǒng)的采樣周期要小的多，所以數(shù)字調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定，完全可以按照模擬調(diào)節(jié)器的各種參數(shù)整定方法進行分析和綜合。但是，數(shù)字控制器與模擬調(diào)節(jié)器相比，即除了比例系數(shù)、積分時間T1和微分時間外，還有一個重要的參數(shù)采樣周期T。合理選擇采樣周期T，也是數(shù)字控制系統(tǒng)的關(guān)鍵之一。采樣周期的確定由香農(nóng)（Shannon）采樣定理可知，當(dāng)采樣頻率的上限為fs2fmax時，系統(tǒng)可真實的恢復(fù)到原來的連續(xù)信號。采樣周期正確地選擇，香農(nóng)采樣定理給出了從采樣信號恢復(fù)連續(xù)信號的最低采樣頻率。實際上由于被控制對象的物理過程及參數(shù)的變化比較復(fù)雜，致使模擬信號的最高頻率很難確定，所以常以下述幾個方面考慮如何選取采樣周期T：①從調(diào)節(jié)品質(zhì)上看，希望采樣周期短，以減小系統(tǒng)純滯后的影響，提高控制精度。通常保證在95%的系統(tǒng)的過度時間內(nèi)，采樣6次～15次即可。②從快速性和抗干擾性方面考慮，希望采樣周期盡量短，這樣給定值的改變可以迅速地通過采樣得到反映，而不致產(chǎn)生過大的延時。③從計算機的工作量和回路成本考慮，采樣周期T應(yīng)長些，尤其是回路控制時，應(yīng)使每個回路都有足夠的計算時間；當(dāng)被控對象的純滯后時間較大時，常選T=（1/41/8）。④ 從計算精度方面考慮，采樣周期T不應(yīng)過短，當(dāng)主機字長較小時，若T過短，將使前后兩次采樣值差別小，調(diào)節(jié)作用因此會減弱。另外，若執(zhí)行機構(gòu)的速度較低，會出現(xiàn)這種情況，即新的控制量已輸出，而前一次控制卻還沒完成，這樣采樣周期再短也將毫無意義，因此T必須大于執(zhí)行機構(gòu)的調(diào)節(jié)時間?？傊?，影響采樣周期T的因素很多，應(yīng)該針對不同情況選擇適當(dāng)?shù)牟蓸又芷赥。表61 采樣周期的經(jīng)驗數(shù)據(jù)表被調(diào)量采樣周期（秒）備 注流量1～5優(yōu)選1秒壓力3～10優(yōu)選5秒液位6～8優(yōu)選7秒溫度15～20或選純滯后時間；串級系統(tǒng)，濃度15～20優(yōu)選18秒根據(jù)表61，系統(tǒng)的采樣周期選為15秒。從理論上講，采樣頻率越高，失真越小。但是從控制器本身而言，大都是依靠偏差信號進行調(diào)節(jié)計算的。采樣周期T太小時，偏差信號也會過小，此時計算機將會失去調(diào)節(jié)作用，采樣周期T過長又會引起誤差。因此，采樣周期T必須綜合考慮。影響采樣周期T的因素有：（1）加至被控對象的擾動頻率，擾動頻率愈高，采樣頻率也應(yīng)響應(yīng)提高，即采樣周期縮短。（2）對象的動態(tài)特性，主要是與被動對象的純滯后及時間常數(shù)有關(guān)。當(dāng)純滯后比較顯著時，采樣周期T與純滯后時間基本相等。(3）數(shù)字控制器所使用的的算式極其執(zhí)行機構(gòu)的類型。如采用大林算法及應(yīng)用啟動執(zhí)行機構(gòu)時，其采樣周期比較長，而最快的無波紋系統(tǒng)及使用步進電機等時采樣周期就比較短。(4)對象要求的控制質(zhì)量。一般來說，控制精度要求越高，采樣周期就越短，以減少系統(tǒng)的純滯后。采樣周期的選擇方法有兩種，一是計算法，二是經(jīng)驗法。計算法由于比較復(fù)雜，特別是被控系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)時間常數(shù)難以確定，所以 工程上人們用的比較少。工程是人們應(yīng)用的最多的還是經(jīng)驗法。所謂經(jīng)驗法實際上就是一種湊試法。根據(jù)人們在工作時間中積累的經(jīng)驗以及被控對象的特點、參數(shù)，先粗選一個采樣周期T，送入計算機控制系統(tǒng)進行實驗，根據(jù)對被控對象的實際控制效果，反復(fù)修改T，直到滿意為止。6．2 流程圖 主程序流程圖，如圖61。 圖61 主程序流程圖 采樣程序流程圖，如圖62。 圖62 采樣程序流程圖 濾波程序流程圖（1） 數(shù)字濾波的優(yōu)點數(shù)字濾波是用程序?qū)崿F(xiàn)的，不需要增加硬設(shè)備，所以可靠性高，穩(wěn)定性好。數(shù)字濾波可以對頻率很低（）的信號實現(xiàn)濾波，克服了模擬濾波器的缺陷。模擬濾波器通常每個通道都有，而數(shù)字濾波器則可以多個通道共用，從而降低成本。數(shù)字濾波器可以根據(jù)信號的不同，采用不同的濾波方法或濾波參數(shù)，具有靈活、方便、功能強的特點。由于數(shù)字濾波器具有以上優(yōu)點，所以數(shù)字濾波在微機應(yīng)用系統(tǒng)中得致函廣泛的應(yīng)用。（2）數(shù)字濾波的常用方法是：算術(shù)平均濾波程序、滑動平均值濾波程序、擾平均值濾波（復(fù)合濾波）、程序判斷濾波。程序判斷濾波根據(jù)濾波方法不同，可分限幅濾波和限速濾波兩種：限幅濾波，限速濾波。（3） 幾種濾波方法比較以上介紹了幾種常用的數(shù)字濾波程序。隨著策機控制技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字濾波方法將越來越完善，讀者可根據(jù)需要編寫出更多的數(shù)字濾波程序。每種濾波程序都有其各自的特點，可根據(jù)具體的測量參數(shù)進行合理的利用。在具體選用濾波方法時需從幾個說方面加以考慮： 濾波效果一般說來，對于變比較緩慢的參數(shù)如溫度，可選用程序判斷濾波以及一階滯后渺茫 皮方法比較好：而對于變化較快的脈沖參靈敏，則可選用算術(shù)平均和加權(quán)平均濾波方法，而且極圈平均濾波方法比算術(shù)平均方法更好。濾波時間在考慮波波效果的前提下，應(yīng)盡量采用執(zhí)行時間比較短的程序，如果策機的時間允許，則可采用效果較好的復(fù)合濾波程序。需要說明的是，數(shù)字濾波固然是消除微機控制系統(tǒng)干擾的好方法，但一定要注意，并不是在任何一個系統(tǒng)種都需要進行數(shù)字濾波。有時不適當(dāng)?shù)牟捎脭?shù)字濾波反而適得其反，造成不良影響。如在自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，采用數(shù)字濾波有進會把偏差值濾掉，因而使系統(tǒng)失去調(diào)節(jié)作用于。因此，在設(shè)計微機控制系統(tǒng)時，要不要數(shù)字濾波，或者到底采用哪一種形式的濾波方法，一定要根據(jù)實驗后確定，絕對不能照搬硬套。微機控制系統(tǒng)常直接放在生產(chǎn)現(xiàn)場，會受到很嚴重的干擾，可以采用濾波的方法來消除干擾。這里采用中值濾波，就是連續(xù)三次取樣，取中間值作為本次取樣值。三次取樣值分別入在2CH，2DH，2EH中，取中間值放在累加器A中，同時也轉(zhuǎn)存在2AH單元內(nèi)，以備進行溫度標度轉(zhuǎn)換用。 圖63 濾波程序流程圖 PID算法流程圖圖64 PID算法流程圖 電機流程圖主要模塊有3個：時間確定模塊，按鈕處理模塊，火災(zāi)處理模塊。時間確定模塊就是要確定3個時間：防火門的全程下降時間，全程上升時間和防火門由頂下降到中位所需時間，但不包括發(fā)生火災(zāi)時防火門在中位的暫停時間。這3個時間是防火門運行時系統(tǒng)對防火門進行具有一定智能動態(tài)跟蹤和控制所必須的。按鈕處理模塊，就是要求當(dāng)按“上”、“下”、“?！比粹o中的任何一個時，單片機系統(tǒng)都能作相應(yīng)的處理?；馂?zāi)處理模塊，是當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時系統(tǒng)根據(jù)工作模式的預(yù)先設(shè)置，采用相應(yīng)的處理模式，以切斷火勢曼延的通道，并妥善解決被困人員的逃生問題。 時間確定模塊。 圖65 時間確定模塊首先，要靠人把接在PB4上的按鈕撥向“時間確定”一側(cè)，即通過PB4把低電平送入單片機。然后按“上”按鈕，使防火門上升到頂端；之后，再按“下” 按鈕，使防火門開始全程下降；防火門觸碰到底端的行程開關(guān)時，停。單片機的計時系統(tǒng)記下這一全程下降時間。再按“上”按鈕，使防火門開始全程上升，防火門觸碰到頂端的行程開關(guān)時，停。單片機的計時系統(tǒng)記下這一全程上升時間。再按“下”按鈕，防火門下降。當(dāng)防火門下降到我們認為比較合理的可以作為“中位”的位置時，按下“?！卑粹o，防火門停單片機計時系統(tǒng)記下這一從頂下降到中位的時間?！爸形弧辈灰欢ㄖ傅氖情T從頂?shù)降渍虚g的位置。對于一扇2M高的門來說，；?；馂?zāi)發(fā)生，煙霧二步降模式