【正文】 制寄存器清0，A口、B口、C口被置為輸入方式。.：片選信號，輸入，低電平有效。.：讀信號，輸入，低電平有效。有效時，允許CPU通過8255A D0～D7讀取數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息。.：寫信號，輸入，低電平有效。.A1A0：端口控制信號，輸入。2位可構(gòu)成四種狀態(tài)，分別尋址A口、B口、C口和控制寄存器.PA0～PA7：A口數(shù)據(jù)線，雙向。.PB0～PB7：B口數(shù)據(jù)線，雙向。.PC0～PC7：C口數(shù)據(jù)/信號線，雙向。當(dāng)8255A工作于方式0時，PC0～PC7分為兩組（每組4位）并行I/O數(shù)據(jù)線；當(dāng)8255A工作于方式1或方式2時，PC0～PC7為A口、B口提供聯(lián)絡(luò)信號。A1A0與 、信號一起，可確定8255A的操作狀態(tài)，如表所示 8255A功能操作 A1A0操 作001010000111000A口→數(shù)據(jù)總線B口→數(shù)據(jù)總線C口→數(shù)據(jù)總線輸入操作00110101111100000000數(shù)據(jù)總線→A口數(shù)據(jù)總線→B口數(shù)據(jù)總線→C口數(shù)據(jù)總線→控制口輸出操作x1xx1xX01x11100數(shù)據(jù)總線為高阻態(tài)非法狀態(tài)數(shù)據(jù)總線為高阻態(tài)禁止操作(2)8255A與AT89C51接口電路在連接鍵盤電路采用8255A為擴展I/O口時，要在中間加入一個74LS373，74LS373是一個三態(tài)門的8D鎖存器，它可以作為AT89C51外部的一個擴展輸入口，接口電路的工作原理是當(dāng)外設(shè)把數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好后，發(fā)出一個控制信號加到373的G端，即鎖存端，使輸入數(shù)據(jù)在373中鎖存，同時信號加到AT89C51單片機的中斷請求端，單片機響應(yīng)中斷，在中斷服務(wù)程序中執(zhí)行下面程序：MOV DPTR，0BFFFHMOVX A，@DPTR在執(zhí)行上面的第二條指令時，=0，有效，通過或門后加到373的端，即373的三態(tài)門控制端，使三態(tài)門暢通，鎖存的數(shù)據(jù)讀入到累加器A中。 8255A與AT89C51接口電路 外部存儲器擴展電路自動加料機存在兩條生產(chǎn)線的輸送、排料、滿料、空料，共8個設(shè)置的重要數(shù)據(jù)需要讀/寫，并且能夠提供掉電保護，所以就需要外擴程序存儲器。程序存儲器一般采用只讀存儲器，因為這種存儲器在電源關(guān)斷后，仍能保存程序，在系統(tǒng)上電后，CPU可取出這些指令予以重新執(zhí)行。只讀存儲器簡稱ROM。ROM中的信息一旦寫入之后，就不能隨意更改，特別是不能在程序運行的過程中寫入新的內(nèi)容，故稱之為只讀存儲器。向ROM中寫入信息叫做ROM編程。根據(jù)編程的方式不同，ROM分為以下幾種：（1）掩膜ROM是在制造過程中編程。因編程是以掩膜工藝實現(xiàn)的，因此稱為掩膜ROM。這種芯片存儲結(jié)構(gòu)簡單，集成度高，但由于掩膜工藝由于成本較高，因此只適合于大批量生產(chǎn)。（2）可編程ROM（PROM）PROM芯片出廠是并沒有任何程序信息，是由用戶用獨立的編程器寫入的，但PROM只能寫入一次，寫入內(nèi)容后，就不能在進行修改。（3）EPROMEPROM是用電信號編程，用紫外線擦除的只讀存儲器芯片。在芯片外殼上的中間位置有一個圓形窗口，通過這個窗口照射紫外線射就可擦除原有的信息。 (4）E2PROM這是一種用電信號編程，也用電信號擦除的ROM芯片，對E2PROM的讀寫操作與RAM存儲器幾乎沒有什么差別，只是寫入的速度慢一些，但斷電后能夠保存信息。此設(shè)計采用外擴E2PROM的擴展方式。E2PROM是電擦除可編程只讀存儲器，其突出優(yōu)點是能夠在線擦除和改寫，無須像ERPOM那樣必須用紫外線照射才能擦除，較新的E2PROM產(chǎn)品在寫入時能自動完成擦除，且不再需要專用的編程電源，可以直接使用單片機系統(tǒng)的+5V電源。常用的E2PROM芯片有2816/1816A，2817/2817A，2864A。本設(shè)計采用的是用2864A的擴展方式。2864A有四種工作方式：（1） 維持方式當(dāng)為高電平時，2864A進入低耗維持方式。此時，輸出線呈高阻態(tài)，芯片的電流從140mA降至維持電流60mA。（2） 讀方式當(dāng)和均為低電平而為高電平時，內(nèi)部的數(shù)據(jù)緩沖器被打開，數(shù)據(jù)送上總線，此時，可進行讀操作。（3） 寫方式2864A提供了兩種數(shù)據(jù)方式：頁寫入和字節(jié)寫入頁寫入：2864A片內(nèi)設(shè)置了16字節(jié)的“頁緩沖器”，并將整個存儲器陣列劃分成512頁，每頁16個字節(jié)。頁的區(qū)分可由地址的高9位來確定，地址線的低4位用以選擇頁緩沖器中的16個地址單元之一。寫方式時，為低電平，在下降沿，地址碼A0～A12被片內(nèi)鎖存器鎖存，在上升時數(shù)據(jù)被鎖存。片內(nèi)還有一個字節(jié)裝載限時定時器，只要時間未到，數(shù)據(jù)可以隨機地寫入頁緩沖器。在連續(xù)向頁緩沖器寫入數(shù)據(jù)的過程中，不用擔(dān)心限時定時器會益處，因為每當(dāng)下降沿時，限時定時器自動被復(fù)位并重新啟動計時。字節(jié)寫入：字節(jié)寫入的過程與頁寫入的過程類似，不同之處是僅寫入一個字節(jié)，限時定時器就溢出。（4） 數(shù)據(jù)查詢方式數(shù)據(jù)查詢是指用軟件來檢測寫操作中的頁存儲周期是否完成。在頁存儲期間，如對2864A執(zhí)行讀操作，那么讀出的是最后寫入的字節(jié)，若芯片的轉(zhuǎn)儲工作未完成，則讀出數(shù)據(jù)的最高位是原來寫入字節(jié)最高位的反碼。據(jù)此，CPU可判斷 的編程是否結(jié)束。如果讀出的數(shù)據(jù)與寫入的數(shù)據(jù)相同，表示芯片已完成編程，CPU可繼續(xù)向2864A裝載下一頁數(shù)據(jù)。2864A與單片機接口時，=0才能選中2864A，這種線選法決定了2864A對應(yīng)多組地址空間，即：0000H～1FFFFH，2000H～3FFFH，4000H～5FFFH，6000H～7FFFH。這8K字節(jié)存儲器可作為數(shù)據(jù)存儲器使用，但掉電后數(shù)據(jù)不丟失。2864A與AT89C51接口電路如圖：單片機由于受引腳數(shù)的限制，數(shù)據(jù)線和地址線是復(fù)用的，由P0口兼用。為了將它們分離出來，以便同單片機片外的擴展芯片正確的連接，需要在單片機外部增加地址鎖存器。我們這本設(shè)計中使用74LS373。74LS373是一種帶有三態(tài)門的8D鎖存器，其引腳如下所示。 鎖存器74LS373的引腳圖D7～D0：8位數(shù)據(jù)輸入線Q7～Q0：8位數(shù)據(jù)輸出線G：數(shù)據(jù)輸入鎖存選通信號，高電平有效。當(dāng)該信號為高電平的時候，外部數(shù)據(jù)選通到內(nèi)部鎖存器，負跳變時，數(shù)據(jù)鎖存到鎖存器中。：數(shù)據(jù)輸出允許信號，低電平有效。當(dāng)該信號為低電平的時候，三態(tài)門打開，鎖存器中數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)輸出線。當(dāng)該信號為高電平的時候，輸出線為高阻態(tài)。74LS373的功能見下表。 74LS373的功能表GDQ0111010000不變1高阻態(tài) 2864A與AT89C51的連接圖 看門狗MAX813L電路幾乎所有的單片機都需要復(fù)位電路，對復(fù)位電路的基本要求是：在單片機上電時能可靠復(fù)位，在下電時能防止程序亂飛導(dǎo)致EPROM中的數(shù)據(jù)被修改；另外，單片機系統(tǒng)在工作時，由于干擾等各種因素的影響，有可能出現(xiàn)死機現(xiàn)象導(dǎo)致單片機系統(tǒng)無法正常工作，為了克服這一現(xiàn)象，除了充分利用單片機本身的看門狗定時器(有些單片機無看門狗定時器)外，還需外加看門狗電路；除此以外，有些單片機系統(tǒng)還要求在掉電瞬間單片機能將重要數(shù)據(jù)保存下來，因掉電的發(fā)生往往是根隨機的，因而此類單片機系統(tǒng)需要電源監(jiān)控電路，在掉電剛發(fā)生時能告知單片機。MAXIM公司推出的MAX813L剛好能滿足這些要求，下面具體介紹該芯片的性能特點及使用方法。 MAX813L的引腳圖MAX813L有雙列直插和貼片兩種封裝形式，其雙列直插如圖所示，引腳功能如下： 第1腳為手動復(fù)位輸入，低電平有效；第3腳分別為電源和地；第4腳為電源故障輸入；第5腳為電源故障輸出；第6腳為看門狗輸入，第7腳為復(fù)位輸出，第8腳為看門狗輸出。 MAX813L的性能特點：MAX813L的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖所示，具有以下主要性能特點：由圖可知該芯片具有以下主要性能特點：(1)復(fù)位輸出。系統(tǒng)上電、掉電以及供電電壓降低時，第7腳產(chǎn)生復(fù)位輸出，復(fù)位脈沖寬度的典型值為200ms，高電平有效。(2)看門狗電路輸出。(即第6腳無脈沖輸入)，則第8腳輸出一個低電平信號。 (3)手動復(fù)位輸入，低電平有效，即第1腳輸入一個低電平，則第7腳產(chǎn)生復(fù)位輸出。 (4)，第4腳為輸入，第5腳為輸出。，第5腳輸出一個低電平信號。 MAX813L的典型應(yīng)用電路MAX813L的典型應(yīng)用電路如上所示。圖中單片機以AT89C51為例，MAX813L的第1腳與第8腳相連。第7腳接單片機的復(fù)位腳(AT89C51的第9腳)；。在軟件設(shè)計中，如果因某種原因單片機進入死循環(huán)。，該低電平加到第1腳，使MAX813L產(chǎn)生復(fù)位輸出，使單片機有效復(fù)位，擺脫死循環(huán)的困境。另外，MAX813L也產(chǎn)生復(fù)位輸出，使單片機處于復(fù)位狀態(tài)，不執(zhí)行任何指令，直至電源電壓恢復(fù)正常，可有效防止因電源電壓較低時單片機產(chǎn)生錯誤的動作。 電源故障輸入PFI通過一個電阻分壓器監(jiān)測未穩(wěn)壓的直流電源。當(dāng)PFI低于+1．25V時，電源故障輸出腳第5腳PF0變低，可引起AT89C51中斷，進行電源故障處理，或?qū)⒅匾獢?shù)據(jù)保存下來。把分壓器接到未穩(wěn)壓的直流電源是為了更早地對電源故障警告。MAX813L是一體積小、功耗低、性價比高的帶看門狗和電源監(jiān)控功能的復(fù)位芯片；它使用簡單、方便，它所提供的復(fù)位信號為高電平，因而是應(yīng)用于復(fù)位信號為高電平場合的單片機系統(tǒng)的理想芯片。 料位開關(guān)在料體進入料斗式干燥機后，要能檢測到什么時候到達滿料狀態(tài)，所以就選用簡單的阻力式傳感器，阻力式料位傳感器是指物料對機械運動所呈現(xiàn)的阻擋力。粉末顆粒狀物料比液態(tài)物質(zhì)流動性差，對運動物體有明顯的阻力，利用這一特點可構(gòu)成各種料位傳感器。采用音叉法，音叉法：根據(jù)物料對振動中的音叉有無阻力探知料位是否到達或超過某高度，并發(fā)出通斷信號，這種原理不需要大幅度的機械運動，驅(qū)動功率小，機械結(jié)構(gòu)簡單、靈敏而可靠。音叉由彈性良好的金屬制成，本身具有確定的固有頻率，如外加交變力的頻率與其固有頻率一致，則叉體處于共振狀態(tài)。由于周圍空氣對振動的阻尼微弱，金屬內(nèi)部的能量損耗又很少，所以只需微小的驅(qū)動功率就能維持較強的振動。當(dāng)粉粒體物料觸及叉體之后，能量消耗在物料顆粒間的摩擦上，迫使振幅急劇衰減，音叉停振。為了給音叉提供交變的驅(qū)動力，利用放大電路對壓電元件施加交變電場，靠逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生機械力作用在叉體上。用另外一組壓電元件的正壓電效應(yīng)檢測振動，它把振動力 為微弱的交變電信號。再由電子放大器和移相電路，把檢振元件的信號放大。經(jīng)過移相，施加到驅(qū)動元件上去，構(gòu)成閉環(huán)振蕩器。在這個閉環(huán)中，既有機械能也有電能，叉體是其中的一個環(huán)節(jié)，倘若受到物料阻尼難以振動，正反饋的幅值和相位都將明顯的改變，破壞了振蕩條件，就會停振。只要在放大電路的輸出端接以適當(dāng)?shù)钠骷浑y得到開關(guān)信號。為了保護壓電元件免受物料損壞和粉塵污染，將驅(qū)動和檢振元件裝在叉體內(nèi)部，經(jīng)過金屬膜片傳遞振動。如果在容器的上下方都裝叉體，可以實現(xiàn)自動進料或自動出料的邏輯控制，或者把料位越限信號遠傳到控制室。在控制室里的控制電路判斷料位是否越限，并按要求使被控的進出料設(shè)備啟停。并且叉體的制造和裝配良好時，音叉也可用于液體測量和控制。在測量時不需要大幅度的機械運動，驅(qū)動功率小，機械結(jié)構(gòu)簡單、靈敏而可靠。系統(tǒng)采用LDYC/YG 型 音叉式物位限位開關(guān)LDYC/YG型音叉式物位限位開關(guān)作為一種新型的物位傳感器，具有安裝簡單，不用標(biāo)定，攪動、氣泡對測量無影響等優(yōu)點。在未來工業(yè)過程中將全面取代如浮球液位開關(guān)等落后的檢測方式廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。原理傳感器安裝于倉的頂部或倉的側(cè)壁上。音叉由壓電晶體驅(qū)動產(chǎn)生振動，當(dāng)叉體被液體浸沒或被物料埋沒時振動頻率發(fā)生變化。這個變化由電子電路檢出并輸出一個開關(guān)量用于報警或控制。適用范圍中等粘度、腐蝕性液體。流動性好的粉狀物料和顆粒狀物料。禁用范圍高溫、高粘度液體。高溫、易結(jié)垢固體、塊狀物料。主要技術(shù)指標(biāo)[YC 部分]供電電壓：直流 24V 或 1055V (防爆型用 DC 24V)交流 25250V 50Hz工作溫度：叉體 4080℃ 儀表 2045℃輸出方式：直流24V 供電時為繼電器輸出(AC 220V 1A)直流1055V 供電時為集電極開路輸出（350mA防爆型產(chǎn)品≤50mA）交流25250V 供電時為兩線制輸出(220V )功 耗：直流供電時 (DC 24V)交流供電時 (AC 220V)安裝方式：G1 管螺紋防爆標(biāo)志：本安 iaⅡBT4 隔爆型 dⅡBT4[YG 部分]供電電壓：直流 24V 或 1855V交流50250V 50Hz工作溫度：叉體 40～150℃ 儀表 20～70℃輸出方式：直流24V 供電時為繼電器輸出(AC 220V 1A)直流1855V 供電時為集電極開路輸出(350mA)交流50250V 供電時為兩線輸出(220V 350mA 防爆型產(chǎn)品≤50mA）功 耗：直流供電時 (DC 24V)交流供電時 (AC 220V)安裝方式： 管螺紋 硬件連接此次設(shè)計的主要是要檢測到滿料狀態(tài)，并顯示出輸送、排料、滿料時間還有對系統(tǒng)進行一點的人工控制。所以系統(tǒng)的框架主要如下圖，采用8255A擴展并行接口來外接幾個獨立的控制按鍵以及用來顯示對應(yīng)按鍵狀態(tài)的發(fā)光二極管，因為外設(shè)與主單片機AT89C51運行速度不一，故在兩者之間接個74LS373鎖存器。AT89C51的自動加料系統(tǒng)中，程序直接放在AT89C51內(nèi)部閃存中。所以外接2864A將設(shè)定數(shù)據(jù)通過串行口存入2864A中，同樣的未解決兩個硬件之間的速度問題，在兩者之間接個74LS373鎖存器。當(dāng)外部控制指令傳到單片機里時，單片機就要進行相應(yīng)的輸