【正文】 P 1 .0P 1 .1P 1 .2P 1 .3P 1 .4P 1 .5P 1 .6P 1 .7R S T / V p dP 3 .0 ( R X D )P 3 .1 ( T X D )P 3 .2 ( I N T 0 )P 3 .3 ( I N T 1 )P 3 .4 ( T 0 )P 3 .5 ( T 1 )P 3 .6 ( W R )P 。 (7)AGND ：模擬量地，即模擬電路接地端。 VREF 端與 D/A 內(nèi)部 T形電阻網(wǎng)絡(luò)相連。 (4)RFB ：反饋電阻引出端， DAC0832 內(nèi)部已經(jīng)有反饋電阻，所以 RFB 端可以直接接到外部運算放大器的輸出端，這樣相當(dāng)于將一個反饋電阻接在運算放大器的輸出端和輸入端之間。 (2)IOUT1 ：模擬電流輸出端 1，當(dāng) DAC 寄存器中數(shù)據(jù)全為 1 時，輸出電流最大，當(dāng) DAC 寄存器中數(shù)據(jù)全為 0時，輸出電流為 0。運放的反饋 電阻 可通過 RFB 端引用片內(nèi)固有電阻，也可外接 .該片邏輯輸入滿足 TTL 電壓電平范圍，可直接 與安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 26 TTL 電路或微機電路相接。 D/A 轉(zhuǎn)換結(jié)果采用 電 流 形式輸出。 DAC0832 是采樣頻率為八位的 D/A 轉(zhuǎn)換器件。 與 WR 相或非，產(chǎn)生啟動信號 START 和地址鎖存控制信號 ALE； 與 RD 相或非產(chǎn)生輸出允許控制信 號 OE。D0~D7 是數(shù)據(jù)輸出線。 圖 即為單片機與 A/D 轉(zhuǎn)換器ADC0809 的接線電路圖。直到 A/D 轉(zhuǎn)換完成， EOC 變?yōu)楦唠娖?，指?A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。 START 上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。 ADC0809 的工作過程是：首先輸入 3位地址，并使 ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。 (6)工作溫度范圍為 40～＋ 85℃ 。 (4)單個 ＋ 5V 電源供電 。 (2)具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫恕Ｆ鋬?nèi)部有一個 8 通道多路開關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通 8個單段 模擬輸入信號中的一個進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。 另外在基準(zhǔn)電壓的設(shè)置上用到 D/A轉(zhuǎn)換 ,所以選用 8位的轉(zhuǎn)換器 DAC0832。 C 1+1V C C16V+2G N D15C 13T 1out14C 2+4R 1i n13C 15R 1out12V6T 1i n11T 2out7T 2i n10R 2i n8R 2out9U2M A X 232162738495J5U A R TC 121uFC 111uFC 131uFC 101uF++++C 14104異步串口RXTXD B 9 3D B 9 2D B 9 3D B 9 2G N DV C C 圖 異步串口通信電路 A/D和 D/A接口電路的設(shè)計 本設(shè)計要進(jìn)行電壓采樣和電流采樣，因此涉及到 A/D轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用。為了銜接 RS232 接口。發(fā)送端和接收端可以由各自的時鐘來控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，這兩個時鐘源彼此獨立，安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 24 互不同步。異步通信中，在異步通信中有兩個比較重要的指標(biāo)：字符幀格式和 波特率， 數(shù)據(jù)通常以字符或者字節(jié)為單位組成字符幀傳送。 同步通信是一種連續(xù)串行傳送數(shù)據(jù)的通信方式，一次通信只傳送一幀信息。如果一組數(shù)據(jù)的各數(shù)據(jù)位在多條線上同時被傳輸，這種傳輸方式稱為 并行通信 。其只需要少數(shù)幾條線就可以在系統(tǒng)間交換信息，特別適用于計算機與計算機、計算機與外設(shè)之間的遠(yuǎn)距離通信 。 串行通信 是指計算機主機與外設(shè)之間以及 主機系統(tǒng) 與主機系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的串行傳送。 Ry1KQ19 0 1 5S P E A KG N DV C CP 1 .3 圖 報警電路 通信模塊的設(shè)計 在實際應(yīng)用中，不但要求計算機與外部的設(shè)備之間要經(jīng)行信息交換，而且計算機之間也需要交換信 息，所以這些信息的交換稱之為“通信”。 報警電路及通信模塊 為了能夠準(zhǔn)確把握達(dá)到放電電壓的時間，電路設(shè)計了報警電路。如讀入輸入緩沖器的狀態(tài)不全為“ 1” ， 確定哪一根列線為 “ 0”狀態(tài) ， 當(dāng)某個鍵的行線和列線都為“ 0”狀態(tài)時 表明該鍵按下， 最后通過顯示程序?qū)⒃撴I的序號顯示出 。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 22 硬件電路設(shè) 計圖 示。這種行列式鍵盤結(jié)構(gòu)能有效地提高單片機系統(tǒng)中 I/O 口的利用率。在行線和列線的每個交叉點上設(shè)置一個按鍵。并且在實際 應(yīng)用中經(jīng)常要用到輸入數(shù)字、字母、符號等操作功能 如電子密碼鎖、電話機鍵盤、計算器按鍵等 至少都需要 12 到 16 個按鍵。 矩陣式鍵盤模式以 N個端口連接控制 N*N 個按鍵 實時在 LED 數(shù)碼管上顯示按鍵信息。 鍵盤實際上是有排練成矩陣形成的一系列按鍵開關(guān)組成的，它是單片機系統(tǒng)中最常見的人機聯(lián)系的一種輸入設(shè)備。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 21 Q29 0 1 5Q39 0 1 5Q49 0 1 5R 2 01KR 1 91KR 2 11KG N D P A 4P A 5P A 6P B 0P B 1P B 2P B 3P B 4P B 5P B 6P B 7P B 0P B 1P B 2P B 3P B 4P B 5P B 6P B 7P B 0P B 1P B 2P B 3P B 4P B 5P B 6P B 7abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpGND9D S 1D P Y _ 7 S E G _ D PabfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpGND9D S 2D P Y _ 7 S E G _ D PabfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpGND9D S 3D P Y _ 7 S E G _ D P 圖 數(shù)字顯示電路原理圖 圖 89C51單片機擴展芯片 8155和三位共陰極顯示器的接口電路。這種顯示方法的優(yōu)點是使用硬件少，因而價格低；但占用機時多，只要單片機不執(zhí)行顯示程序，就立刻停止顯示。在這種方法中，顯示器件分時工作，每次只能有一個器件顯示。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 20 P A 0P A 1P A 2P A 3P A 4P A 5P A 6P A 7P B 0P B 1P B 2P B 3P B 4P B 5P B 6P B 7P C 0P C 1P C 2P C 3P C 4P C 5A D 0A D 1A D 2A D 3A D 4A D 5A D 6A D 7CERDWRI O / MA L ET M R O U TT M R I NR E S E TV c c Vss8155P 1 . 0P 1 . 1P 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7R S T / V p dP 3 . 0 ( R X D )P 3 . 1 ( T X D )P 3 . 2 ( I N T 0 )P 3 . 3 ( I N T 1 )P 3 . 4 ( T 0 )P 3 . 5 ( T 1 )P 3 . 6 ( W R )P 3 . 7 ( R D )X T A L 2X T A L 1V s sV c cP 0 . 0P 0 . 1P 0 . 2P 0 . 3P 0 . 4P 0 . 5P 0 . 6P 0 . 7E A / V p pA L E / P R O GP S E NP 2 . 7P 2 . 6P 2 . 5P 2 . 4P 2 . 3P 2 . 2P 2 . 1P 2 . 0A T 8 9 C 5 1N O RG N D+ 5 V+ 5 V 圖 I/O 口的擴展接口電路 在二種顯示的方法中， 靜態(tài)顯示亮度高，編程容易，管理也比較簡單，但占用的 I/O口資源較多，為了簡化電路，降低成本，數(shù)字顯示采用動態(tài)顯示方式。如 8255 可編程 并行 P0口擴展芯片、 8155 可編程并行 P0 口擴展芯片等。這樣，單片機就可以像訪問外部 RAM 存儲器單元那樣訪問外部的 P0口接口芯片，以對P0口進(jìn)行讀 /寫操作。這在大多數(shù)應(yīng)用中是不夠的，因此，大部分 MCS51單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計都不可避免的需要對 P0口進(jìn)行擴展。 數(shù)字顯示 及鍵盤 電路的設(shè)計 在單片機家族的眾多成員中， MCS51 系列單片機以其優(yōu)越的 性能、成熟的技術(shù)、高可靠性和高性價比 ,占領(lǐng)了工業(yè)測控和自動化工程應(yīng)用的主要市場，并成為國內(nèi)單片機應(yīng)用領(lǐng)域中的主流機型。 RS： ； Ri： ； Rg： 1K； Rj： 16K； Re： 1K； Rf： 100K； Rh： 1K。 電路元器件的參數(shù) : Ra ： (Emin3)/Ia，其中 Emin為蓄電池的 放電終止電壓， Ia為放電電流。恒流過程表示為：Ei↓→ IL↓→ US↓→ (Us— E)↓→ Ub=K(US— E)↑ → Us↑。 A R 1O P A M PA R 2O P A M PQ5P N PQ6P N PA R 3O P A M PA R 4O P A M PRb1kRc1kRa2Re1kRi6. 2kRf100kRg1kRh1kRj16kRs0. 33Rd1kRm1kRn2kI N 2I N 1I N 0A D D AA D D BA D D CA L ED7D6D5D4D0V r e f ( )D2I N 3I N 4I N 5I N 6I N 7S T A R TE O CD3OEC L O C KV c cV r e f ( + )G N DD1A D C 0809CSW R 1A G N DD3D2D1D0V r e fR f bD G N DV c cI L EW R 2X F E RD4D5D6D7I out 1I out 2D A C 083212VG N D5V5VG N DUsUbEiE 圖 恒流放電電路原理圖 若由于輸入電壓的減小而使負(fù)載電流減小，則取樣電壓必然減小，從而使取樣 電壓 Us與基準(zhǔn)電壓 E的差值 (Us— E)減小。它經(jīng)過負(fù)載電阻、調(diào)整環(huán)節(jié)后在取樣電阻上形成取樣電壓?？烧{(diào)電源提供基準(zhǔn)電源，輸入信號 Ei為蓄電池的電壓。 電路原理圖如圖 ，比較放大環(huán)節(jié)由兩個運算放大器構(gòu)成 (1片 324)，采用+12V，單電源供電， Ra為負(fù)載電阻， Rs為取樣電阻。隨著放電的進(jìn)行，蓄電池的電壓必然要降低，如不 加入恒流放電裝置而是進(jìn)行定電阻放電，則放電電流也會隨著電壓的降低而降低。 1234D1B R I D G E 1C92 2 0 0C31 0 0T1T R A N S 1C20 . 1C40 . 1A C 2 2 0 V5VG N DGND+ 5 VV i nL1L M 7 8 0 5 圖 基于 LM7812 的穩(wěn)壓電源電路 5V 的穩(wěn)壓電源電路于此類似，采用了集成穩(wěn)壓器 LM7805，電容的選取上有些不同，但原理是相同的。當(dāng)穩(wěn)壓器距離整流濾波電路比較遠(yuǎn)時，在輸入端必須接入電容器 C3（數(shù)值為 F ），以抵消線路的電感效應(yīng)，防止產(chǎn)生自激振蕩 。其中整流部分采用了由四個二極管組成的橋式整流器 成品 (也叫整流堆 ,型號為 2W06),當(dāng)然也可以自已用四個速流二極管 (如 ,IN4001)組成。集成穩(wěn)壓器、 使用方便、性能穩(wěn)定、更重要的是考慮到它的價格低廉，因而適合在此設(shè)計中應(yīng)用 。一般的整流有全波整流、單相半流整流、橋式整流、及 變 壓整流。 整流電路將交流電壓變成單向脈動的直流電壓；濾波電路用來濾除整流后單向脈動電壓中的交流成份，合之成為平滑的直流電壓。 變壓部分其實就是一個變壓器，變壓器作用是將 220V的