【正文】 流程圖開(kāi)始初始化讀入顯示數(shù)據(jù)分離個(gè)位、十位、百位分別存入disp_num[4]單元查找對(duì)應(yīng)的ASCII嗎送P0口返。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)。 調(diào)節(jié)周期。（有的地方用Kd表示） 　　T。 積分時(shí)間常數(shù)。 　　Ti。 控制器輸入與設(shè)定值之間的誤差。 　　e(t)。若閾值太大，達(dá)不到積分分離的目的，若太小又有可能因被控量無(wú)法跳出積分分離區(qū)，只進(jìn)行PD控制，將會(huì)出現(xiàn)偏差。為此可以采用積分分離措施，即偏差較大的時(shí)，取消積分作用；當(dāng)偏差較小時(shí)才將積分作用投入。 主程序（見(jiàn)附錄） PID算法　　在基本PID控制中，當(dāng)有較大幅度的擾動(dòng)或大幅度改變給定值時(shí)， 由于此時(shí)有較大的偏差，以及系統(tǒng)有慣性和滯后，故在積分項(xiàng)的作用下，往往會(huì)產(chǎn)生較大的超調(diào)量和長(zhǎng)時(shí)間的波動(dòng)。依照系統(tǒng)的控制要求，逐一設(shè)計(jì)編程完畢。如圖412所示。三極管Q1截止，蜂鳴器沒(méi)有電流就不鳴響。由于蜂鳴器的工作電流一般比較大，以致于單片機(jī)的I/O 口是無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)的，所以要利用放大電路來(lái)驅(qū)動(dòng)，一般使用三極管來(lái)放大電流就可以了。從而來(lái)控制供水管道的開(kāi)關(guān),完成對(duì)供水系統(tǒng)的控制,實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉。相應(yīng)的端口地址分配如表31: 控制電路部分灌溉控制電路(見(jiàn)圖4)由單片機(jī)承擔(dān)控制,通過(guò)74HC373 來(lái)擴(kuò)展單片機(jī)的輸出口。在本系統(tǒng)中，字位線的選通與否是通過(guò)PNP三極管的導(dǎo)通與截止來(lái)控制，即三極管處于“開(kāi)頭”狀態(tài)。這種連接方式由于多位字段線連在一起，因此，要想顯示不同的內(nèi)容，必然要采取輪流顯示的方式，即在某一瞬間，只讓其中的某一位的字位線處于選通狀態(tài)，其它各位的字位線處于斷開(kāi)狀態(tài)，同時(shí)字段線上輸出這一位相應(yīng)要顯示字符的字段碼。為節(jié)省端口及降低功耗，本系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)掃描顯示方式。為了保護(hù)各段LED不被損壞，需外加限流電阻。一位顯示器由8個(gè)發(fā)光二極管組成，其中7個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成字型“8”的各個(gè)筆劃（段）a～g，另一個(gè)小數(shù)點(diǎn)為dp發(fā)光二極管。如圖6所示。由于系統(tǒng)要顯示的內(nèi)容比較簡(jiǎn)單，顯示量不多，所以選用數(shù)碼管既方便又經(jīng)濟(jì)。數(shù)碼管有共陰共陽(yáng)之分，本系統(tǒng)采用8段共陰型LED，其原理圖如圖6所示，每位數(shù)碼管內(nèi)部有8個(gè)發(fā)光二極管，公共端由8個(gè)發(fā)光二極管的陰極并接而成，正常顯示時(shí)公共端接低電平(GND)，各發(fā)光二極管是否點(diǎn)亮取決于adp各引腳上是否是高電平。 LED顯示電路微機(jī)化測(cè)控系統(tǒng)中常用的測(cè)量數(shù)據(jù)的顯示器有發(fā)光二極管顯示器(簡(jiǎn)稱LED或數(shù)碼管)和液晶顯示器(簡(jiǎn)稱LCD)。A/D轉(zhuǎn)換器需外部控制啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)方能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，這一啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)可由CPU提供，不同型號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換器，對(duì)啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)的要求也不同，分脈沖啟動(dòng)和電平啟動(dòng)兩種，ADC0809采用脈沖啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，只需給A/D轉(zhuǎn)換器的啟動(dòng)控制轉(zhuǎn)換的輸入引腳((START)上，加入正脈沖信號(hào)，即啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換開(kāi)始后，轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)輸出端(EOC)信號(hào)變低，轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，EOC返回高電平，以通知主機(jī)讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量，這個(gè)信號(hào)可以作為A/D轉(zhuǎn)換器的狀態(tài)信號(hào)供查詢，也可以用作中斷請(qǐng)求信號(hào)。ADC0809轉(zhuǎn)換器的分辨率為8位，最大不可調(diào)誤差小于士1LSB，采用單一+5V供電，功耗為15mW,不必進(jìn)行零點(diǎn)和滿度調(diào)整。Intel8155是一種多功能的可編程接口芯片，它具有3個(gè)可編程并幸亍I／O端口(A口和B口是8位，c口是6位)．1個(gè)可編程14位的有多種工作方式的定時(shí)計(jì)數(shù)器，256個(gè)字節(jié)的靜態(tài)RAM和一個(gè)地址錟存器，能方便的進(jìn)行I／O口擴(kuò)展和RAM擴(kuò)展。圖5中R9和Cl組成上電復(fù)位電路，其值R取為1KQ, C取為1pF.8155端口地址分配 并行I／O口的擴(kuò)展該系統(tǒng)所選用的AT89C51系列單片機(jī)具有4個(gè)并行I／O口，其中PO口用于傳遞低8位地址總線和復(fù)用數(shù)據(jù)總線，P2口用于高8位的地址總線，P3口是多功靛口，經(jīng)常用于第二功能，系統(tǒng)中要用到顯示電路，故所提供的并行I／O臼不夠用，所以必須擴(kuò)展I／O口。復(fù)位操作有兩種情況，即上電復(fù)位和手動(dòng)(開(kāi)關(guān))復(fù)位。單片機(jī)的復(fù)位是靠外電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在正常運(yùn)行情況下，只要RST引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期時(shí)間以上的高電平，即可引起系統(tǒng)復(fù)位，但如果RST引腳上持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。圖5中外接晶體以及電容C2和C1構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，它們起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用，其值均為30P左右，晶振頻率選6MHZ。振蕩電路： 單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)用來(lái)提供單片機(jī)片內(nèi)各種微操作的時(shí)間基準(zhǔn)，時(shí)鐘信號(hào)通常用兩種電路形式得到:內(nèi)部振蕩和外部振蕩。 EA引腳：EA引腳接到正電源端（接電源表示使用內(nèi)部ROM,接地表示擴(kuò)展外部ROM，現(xiàn)在一般是使用內(nèi)部ROM）。只要買來(lái)晶振，電容，連上就可以了，按圖接上即可。 89C51正常工作時(shí)的連線：電源：?jiǎn)纹瑱C(jī)使用的是5V電源，其中正極接40引腳，負(fù)極（地）接20引腳。 硬件各部分設(shè)計(jì) 單片機(jī)主機(jī)控制電路本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)的最小系統(tǒng)。當(dāng)TIMER IN接外部脈沖時(shí)，為計(jì)數(shù)方式；接系統(tǒng)時(shí)鐘時(shí)，可作為定時(shí)方式。 　　狀態(tài)寄存器的格式如圖617所示。狀態(tài)寄存器的端口地址與命令寄存器相同，低8位也是00H，狀態(tài)寄存器的內(nèi)容只能讀出不能寫入。PC0為AINTR，PC1為ABF，PC2為 ，PC3為BINTR，PC4為BBF，PC5為 。PC0為AINTR，PC1為ABF，PC2為 ，PC3～PC5為輸出。 　　ALT2：A口，B口為基本輸入/輸出，C口為輸出方式。命令寄存器只能寫入，不能讀出，命令寄存器的格式如圖616所示。C口可工作于基本I/O方式，也可作為A口、B口在選通工作方式時(shí)的狀態(tài)控制信號(hào)線。這時(shí)，A、B、C口的口地址低8位分別為01H、02H、03H（設(shè)地址無(wú)關(guān)位為0）。 　　8155的地址編碼及工作方式 　　在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，8155是按外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址的，為16位地址，其高8位由片選線 提供， CE＝0，選中該片。 　　TIMER OUT：定時(shí)/計(jì)數(shù)器輸出端。 　　PC0～PC5：有兩個(gè)作用，既可作為通用的I/O口，也可作為PA口和PB口的控制信號(hào)線，這些可通過(guò)程序控制。 　　PA0～PA7：8位通用I/O口，其輸入、輸出的流向可由程序控制。8155內(nèi)部設(shè)有地址鎖存器，在ALE的下降沿將單片機(jī)P0口輸出的低8位地址信息及 ，IO/ 的狀態(tài)都鎖存到8155內(nèi)部鎖存器。當(dāng)IO/M ＝0時(shí)，則選擇8155的片內(nèi)RAM，AD0～AD7上地址為8155中RAM單元的地址（00H～FFH）；當(dāng)IO/M ＝1時(shí)，選擇 8155的I/O口，AD0～AD7上的地址為8155 I/O口的地址。 　　CE：片選信號(hào)線，低電平有效。 　　RD：讀選通信號(hào)，控制對(duì)8155的讀操作，低電平有效。與單片機(jī)的低8位地址/數(shù)據(jù)總線（P0口）相連。復(fù)位后，3個(gè)I/O口均為輸入方式。如果同時(shí)有兩個(gè)或兩個(gè)以上優(yōu)先級(jí)相同的中斷請(qǐng)求時(shí)，則由內(nèi)部按查詢優(yōu)先順序來(lái)。 PX0（）：設(shè)定外部中斷 INT0的優(yōu)先次序。 PX1（）：設(shè)定外部中斷 INT1的優(yōu)先次序。 PS（）：設(shè)定串行端口的中斷優(yōu)先次序。 －（）：保留位，無(wú)定義。 EX0（）：允許外部中斷 INT0的中斷（EX0＝1允許，EX0＝0 禁止）。 EX1（）：允許外部中斷 INT1的中斷（EX1＝1允許，EX1＝0 禁止）。 ES（）：允許串行端口的中斷（ES＝1允許，ES＝0禁止）。 －（）：保留位，無(wú)定義。（5）IE中斷允許寄存器表9 IE控制字位地址AF－ADACABAAA9A8符號(hào)EA－ET2ESET1EX1ET0EX0EA（）：EA＝0時(shí)，所有中斷停用（禁止中斷）。 由軟件置位REN=1為允許串行接收狀態(tài)，可啟動(dòng)串行接收器RXD，開(kāi)始接收信息。 在方式 2 或方式 3 時(shí)，如SM2=1，REN=1，則從機(jī)處于只有接收到 RB8=1(地址幀)才激發(fā)中斷請(qǐng)求標(biāo)志RI=1，向主機(jī)請(qǐng)求中斷處理。 表8 SCON 控制字位地址9FH9EH9DH9CH9BH9AH99H98H符號(hào)SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI（4） SCON串行口控制寄存器SM0（）：串行通訊工作方式設(shè)定位0。 IE1（）：外部中斷 1工作標(biāo)志，當(dāng)外部中斷被檢查出來(lái)時(shí)，硬件自動(dòng)設(shè)定此位，在執(zhí)行中斷服務(wù)程序后，則清 0。TR0=1時(shí)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器工作，TR0=時(shí)關(guān)閉。 TR1（）：計(jì)時(shí)器1啟動(dòng)控制位，可以由軟件來(lái)設(shè)定或清除。TF1（）：計(jì)時(shí)器 1溢出標(biāo)志，當(dāng)計(jì)時(shí)溢出時(shí)，由硬件設(shè)定為 1，在執(zhí)行 相對(duì)的中斷服務(wù)程序后則自動(dòng)清 0。C/T=0為定時(shí)器方式，采用單片機(jī)內(nèi)部振蕩脈沖的12分頻信號(hào)人作為時(shí)鐘計(jì)數(shù)脈沖，若采用12MHz的振蕩器，則定時(shí)器的計(jì)數(shù)頻率為1MHz，從定時(shí)器的計(jì)數(shù)值便可得定時(shí)時(shí)間。GATE=1時(shí)，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)受外部引腳輸入電平的控制，（）引腳即INT0（或INT1）為1才啟動(dòng)計(jì)數(shù)；GATE=0時(shí)，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的運(yùn)行不受外部輸入引腳的控制。（1）方式控制寄存器TMOD的控制字格式如下：表5 TMOD控制字位地址D7D6D5D4D3D2D1D0符號(hào)GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0低4位為T0的控制字，高4位為T1的控制字。89C51單片機(jī)是一個(gè)多中斷源系統(tǒng)。由于中斷方式具有CPU效率高，適合于實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn)，因而更為常用。表中帶*號(hào)的為可位尋址的特殊功能寄存器。每個(gè)寄存器均為8位（一個(gè)字節(jié)），所以實(shí)際上這128個(gè)字節(jié)并未全部利用。256個(gè)字節(jié)被分為兩個(gè)區(qū)域：11～7FH是真正的RAM區(qū)，可以讀寫各種數(shù)據(jù)；80～FFH是專用寄存器（SFR）區(qū)。 （4）外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）64K字節(jié)。 （2）外部程序存儲(chǔ)器（ROM）64K字節(jié)。 P（）：奇偶校驗(yàn)位，在每一個(gè)指令周期中，若累加器（A）中的“1”的位個(gè)數(shù)是奇數(shù)個(gè)則P＝1，偶數(shù)個(gè)則P＝0。表3 RSRS2與工作寄存器組的關(guān)系RS1RS0寄存器組RAM中的地址00110101012300H07H08H0FH10H17H18H1FHOV（）：溢出標(biāo)志位。用戶通過(guò)改變RS1和 RS0的狀態(tài)可以方便地決定R0～R7的實(shí)際物理地址。 RS1（）、RS0（）：寄存器組選擇控制位。 AC（）：輔助進(jìn)位標(biāo)志。 表2 PSW狀態(tài)寄存器位地址D7D6D5D4D3D2D1D0符號(hào)CYACF0RS1RS0OV－P其中各位的意義如下：CY（）：高位進(jìn)位標(biāo)志位。在做乘除運(yùn)算時(shí)，B寄存器用來(lái)存放一個(gè)操作數(shù)，也用來(lái)存放運(yùn)算后的一部分結(jié)果；若不作乘除操作時(shí)，則B可用做通用寄存器。CPU中使用的特殊功能寄存器ACC、B、PSW、SP和DPTR。 圖3 內(nèi)部震蕩電路 圖4 外部時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)電路單片機(jī)的CPU： MCS51單片機(jī)的CPU由運(yùn)算器、控制器和若干個(gè)特殊功能寄存器組成，運(yùn)算器可以加、減以及各種邏輯運(yùn)算，還可以進(jìn)行乘除運(yùn)算。這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到XTAL1端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2則懸空。用戶也可以采用外部時(shí)鐘。10pF，而如使用陶瓷諧振器建議選擇40pF177。外接石英晶體（或陶瓷諧振器）及電容CC2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。時(shí)鐘振蕩器： AT89C5l 中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。 EA／VPP：外部訪問(wèn)允許。在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，這兩次有效的信號(hào)不出現(xiàn)。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令A(yù)LE才會(huì)被激活。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。ALE／PROG： 當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 作輸入端時(shí)，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè) TTL邏輯門電路。 在訪問(wèn) 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行 MOVXRI 指令）時(shí)，P2 口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中R2寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問(wèn)期間不改變。對(duì)端口寫“1” ，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL）。 作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL）。P1口：P1是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I／O口，P1的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。在Flash編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路，對(duì)端口寫“1”可作為高阻抗輸入端用。GND：地 引腳功能說(shuō)明：空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)／計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。主要性能參數(shù)：l 與