【導讀】據(jù)的采集，傳輸，顯示。溫度信號的采集以選擇鉑電阻PT100作為傳感器，通過信號調(diào)。電路將最終結(jié)果顯示。本系統(tǒng)由溫度采集單元、轉(zhuǎn)換單元、電源模塊、單片機溫度檢測。定可靠的直流電源；單片機溫度檢測系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的核心。本系統(tǒng)具有巡檢速度快，擴展性好的特點。

　　

【正文】 以實現(xiàn)亮度較高較穩(wěn)定的顯示。若顯示器的位數(shù)不大于 8 位，則控制顯示器公共極電位只需一個 I/O 口（稱為掃描口），控制顯示器的各位所顯示的字型也需一個 8位口（稱為段數(shù)據(jù)口）。 顯示部分電路圖 在此次設(shè)計中我們外擴了 8155，用軟件實現(xiàn)了 LED動態(tài)顯示， 4*8 非編碼鍵盤的實現(xiàn)可對溫度進行校準和 A/D通道的選擇 。顯示電路圖如 。 蘭州工業(yè)高等?？茖W校畢業(yè)論文 第七章 鍵盤顯示電路設(shè)計 25 圖 8155 芯片 Intel 公司研制的 8155 不僅具有兩個 8位的 I/O 端口 A、 B口和一個 6 位的 I/O 端口 C口，而且還可以提供 256個字節(jié)的靜態(tài) RAM存儲器和一個 14位的定時 /計數(shù)器。 8155可與 MCS— 51系列單片機直接相接而不需要任何附加硬件，因此是 MCS— 51 系列單片機應用系統(tǒng)中最使用的外圍芯片之一。 8155 有 40 個引腳，采用雙列直插封裝，其 引腳圖和組成框圖見圖 。 蘭州工業(yè)高等?？茖W校畢業(yè)論文 第七章 鍵盤顯示電路設(shè)計 26 圖 8155的引腳圖和結(jié)構(gòu)框圖 8155 的引腳分類說明 （ 1） 地址 /數(shù)據(jù)線 AD0～ AD7（ 8 條） 是低 8位地址線和數(shù)據(jù)線的共用輸入總線，常和 51 單片機的 P0口相連，用于分時傳送地址數(shù)據(jù)信息，當 ALE=1 時，傳送的是地址。 （ 2） I/O 口總線（ 22條） PA0～ PA PB0～ PB7 分別為 A、 B 口線，用于和外設(shè)之間傳遞數(shù)據(jù)， PC0～ PC5 為 C端口線，既可與外設(shè)傳送數(shù)據(jù)，也可以作為 A、 B口的控制聯(lián)絡(luò)線。 （ 3）控制總線（ 8 條） RESET：復位線，通常與單片機的復位端相連，復位后， 8155 的 3 個端口都為輸入方式。 RD ， WR ：讀寫線，控制 8155 的讀、寫操作。 ALE：地址鎖存線。高電平有效，常和單片機的 ALE端相連，在 ALE 的下降沿將單片機 P0 口輸出的低 8 位地址信息鎖存到 8155 內(nèi)部的地址鎖存器中。因此，單片機的 P0口和 8155 連接時，無需外接鎖存器。 CE ：片選線，低電平有效。 M/IO ： RAM 或 I/O 口的選擇線。當 M/IO =0時，選中 8155 的 256 字節(jié) RAM；當 M/IO =1時，選中 8155 片內(nèi) 3個 I/O 端口以及命令 /狀態(tài)寄存器和定時 /計數(shù)器。 蘭州工業(yè)高等?？茖W校畢業(yè)論文 第七章 鍵盤顯示電路設(shè)計 27 TIMERIN、 TIMEROUT ：定時 /計數(shù)器的脈沖輸入、輸出線。 TIMERIN 是脈沖輸入線，其輸入脈沖對 8155 內(nèi)部的 14 位定時 /計數(shù)器減 1； TIMEROUT 為輸出線，當計數(shù)器計 滿回 0 時， 8155 從該線輸出脈沖或方波，波形形狀由計數(shù)器的工作方式?jīng)Q定。 作片外 RAM 使用 當 CE =0， M/IO =0時， 8155 只能做片外 RAM 使用，共 256 個字節(jié)。其尋址范圍由 CE以及 AD0～ AD7 的接法決定。當系統(tǒng)同時擴展片外 RAM 芯片時，要注意二者的統(tǒng)一編址。對這 256 字節(jié) RAM的操作使用片外 RAM 的讀寫指令“ MOVX”。 作擴展 I/O 口使用 當 CE =0， M/IO =1時，此時可以對 8155 片內(nèi) 3 個 I/O 端口以及命令 /狀態(tài)寄存器和定時 /計數(shù)器進行操作。與 I/O 端口和計數(shù)器使用有關(guān)的內(nèi)部寄存器共有 6 個，需要三位地址來區(qū)分，下表 1為地址分配情況。 命令 /狀態(tài)寄存器 和接口芯片 8255 一樣，芯片 8155I/O 口的工作方式的確定也是通過對 8155 的命令寄存器寫入控制字來實現(xiàn)的， 8155 控制字的格式如圖 所示。 表 1 AD7～ AD0 選中寄存器 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 內(nèi)部命令 /狀態(tài)寄存器 PA口 PB口 PC口 定時 /計數(shù)器低 8 位寄存器 定時 /計數(shù)器高 8 位寄存器 蘭州工業(yè)高等?？茖W校畢業(yè)論文 第七章 鍵盤顯示電路設(shè)計 28 圖 8155的控制字 命令寄存器只能寫入不能讀出，也就是說，控制字只能通過指令 MOVX @DPTR, A 或MOVX @Ri, A 寫入命令寄存器。 狀態(tài)寄存器中 存放有狀態(tài)字，狀態(tài)字反映了 8155 的工作情況，狀態(tài)字的各位定義如圖 所示。 圖 8155的狀態(tài)字 蘭州工業(yè)高等?？茖W校畢業(yè)論文 第七章 鍵盤顯示電路設(shè)計 29 狀態(tài)寄存器和命令寄存器是同一地址，狀態(tài)寄存器只能讀出不能寫入，也就是說，狀態(tài)字只能通過指令 MOVX A ， @DPTR 或 MOVX A ， @Ri 來讀出，從而了解 8155 的工作狀態(tài)。 I/O 的工作方式 當使用 8155 的 3個 I/O 端口時，它們可以工作于不同的方式，工作方式的選擇取決于寫入的控制字，如圖 所示。其中 A、 B 口可以工作于基本 I/O 方式或選通 I/O 方式， C口可工作于基本 I/O 方 式，也可以作為 A、 B 選通方式時的控制聯(lián)絡(luò)線。 方式 2 時， A、 B、 C都工作于基本 I/O 方式，可以直接和外設(shè)相連，采用“ MOVX”類的指令進行輸入 /輸出操作。 方式 3 時， A 口為選通 I/O 方式，由 C 口的低 3 位作聯(lián)絡(luò)線，其余位作 I/O 線； B口為基本 I/O方式。 方式 4 時， A、 B 口均為選通 I/O 方式， C口作為 A、 B 口的聯(lián)絡(luò)線。其邏輯組態(tài)如圖。 圖 8155方式 4時的邏輯結(jié)構(gòu) C 口的工作方式和各位的關(guān)系見下表 2 。 蘭州工業(yè)高等?？茖W校畢業(yè)論文 第七章 鍵盤顯示電路設(shè)計 30 表 2 C 口的工作方式 方式 1 方式 2 方式 3 方式 4 PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 全部為 輸入 全部為 輸出 A 口中斷請求 A 口緩沖器滿 A 口選通 輸出 輸出 輸出 A 口中斷請求 A 口緩沖器滿 A 口選通 B 口中斷請求 B 口緩沖器滿 B 口選通 定時 /計數(shù)器使用 8155的可編程定時 /計數(shù)器是一個 14位的減法計數(shù)器，在 TIMERIN端輸入計數(shù)脈沖，計滿時由 TIMEROUT 輸出脈沖或方波，輸出方式由定時高 8位寄存器中的 M M1 兩位來決定。當 TIMERIN 接外脈沖時為計數(shù)方式，接系統(tǒng)時鐘時為定時方式，實際使用 時一定要注意芯片允許的最高計數(shù)頻率！ 定時 /計數(shù)器的初始值和輸出方式由高、低 8位寄存器的內(nèi)容決定，初始值 14位，其余 2位定義輸出方式。其中低 8位寄存器存放計數(shù)初始值的低 8 位，高 8 位寄存器的格式如下： 輸出方式 計數(shù)初始值高 6 位 1） 定時 /計數(shù)器的輸出方式 定時器的輸出方式見下表 3。 表 3 定時器的輸出方式 M2 M1 方式 波形 0 0 0 1 1 0 1 1 在一個計數(shù)周期輸出單次方波 連續(xù)方波 在計滿回 0后輸出的單個脈沖 連續(xù)脈沖 M2 M1 蘭州工業(yè)高等?？茖W校畢業(yè)論文 第七章 鍵盤顯示電路設(shè)計 31 2）定時 /計數(shù)器的工作 8155 對內(nèi)部定時器的控制是由 8155 控制字的 D D6 位決定的，現(xiàn)總結(jié)如表 4。 表 4 8155 的控制字 定時 /計數(shù)器工作情況 D7 D6 0 0 0 1 1 0 1 1 無操作，即不影響定時器的工作 立即停止定時器的計數(shù) 定時器計滿回 0 后停止技術(shù) 開始計數(shù)：若定時器不工作，則開始計數(shù)；若定時器正在計數(shù)，則計滿回 0 后按新輸入的長度值開始計數(shù) 系統(tǒng)電源電路設(shè)計 本設(shè)計 要求的電源： +12V,12V,+5V,電源在進行電源設(shè)計時功率交流輸入端加一級電源濾波器，以降低工頻頻率的干擾，本方案的直流穩(wěn)壓電源采用通用的橋式全波整流大電容濾波和三端固定輸出的集成穩(wěn)壓器，輸出電路由 +15V 穩(wěn)壓供給從而大大降低了電壓調(diào)整率和負載調(diào)整率等指標，為了保證電路的有效性和可靠性，所有的集成穩(wěn)壓器根據(jù)功耗均安裝有充足余量的散熱片。其電路圖如圖 11所示 本模塊將交流 220V 輸入電壓變?yōu)?3組直流電壓，其中 5V 電壓為 CPU 等數(shù)字電路提供電源； 177。15V 電壓為運放等模擬芯片提供電源； 24V 電壓為溫度變送 器提供電源。 220v 市電經(jīng)變壓器輸出兩組獨立的 25v 交流，橋堆整流，大電容濾波得到 + 35v直流，再加一個 小電容濾出電源中的高頻分量?？紤]到制作過程中電源空載似的電容放電可在輸出電容并上 1k大功率電阻。另外這組直流還要給 781 7912 來獲得 + 12v。 蘭州工業(yè)高等?？茖W校畢業(yè)論文 第七章 鍵盤顯示電路設(shè)計 32 圖 5V直流穩(wěn)壓源電原理電路 V in1GND2V ou t37805V in1GND2V ou t37815V in1GND2V ou t37915C4C5C6C 11C 12C 13C13300ufC23300ufC33300ufC747ufC847ufC947uf1234D11234D2T1V C CV C C+ 5V+ 15 V 15 V 圖 直流穩(wěn)壓源的原理電路 蘭州工業(yè)高等?？茖W校畢業(yè)論文 第八章 系統(tǒng)軟件電路設(shè)計 33 第八章 系統(tǒng)軟件電路設(shè)計 兩路 溫度檢測器軟件設(shè)計流程圖： 蘭州工業(yè)高等?？茖W校畢業(yè)論文 第八章 系統(tǒng)軟件電路設(shè)計 34 主從機流程圖 入 口 N Y N N N Y N 返回 串行口初始化 發(fā)送地址 從機應答？ 應答地址相符 ?發(fā)送命令字 從機應答？ 命令正確？ 命令分類 從機就緒 接收數(shù)據(jù)塊 從機就緒 接收數(shù)據(jù)塊 命令從機復位 蘭州工業(yè)高等?？茖W校畢業(yè)論文 第八章 系統(tǒng)軟件電路設(shè)計 35 從機中斷流程圖：