【正文】 調(diào)試的結(jié)果基本符合設(shè)計的要求。首先應(yīng)該單獨調(diào)試各功能子程序，檢查程序是否能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的目的，借口電路的控制是否正常等，最后逐步將各個子程序連接起來總調(diào)。 軟件調(diào)試的任務(wù)是利用開發(fā)工具進(jìn)行在線仿真調(diào)試，發(fā)現(xiàn)和糾正程序錯誤，同時也能發(fā)現(xiàn)一些硬件故障。如果出現(xiàn)錯誤，對源程序進(jìn)行修改，直至調(diào)試成功。邊寫邊進(jìn)行檢查，各方面可能存在的錯誤。調(diào)試方面主要是軟件的調(diào)試。寄存器 R3 用作 四路循環(huán)控制， R0 用作顯示數(shù)據(jù)地址指針。 ORG 0000H LJMP START ORG 0003H 主程序 T0中斷服務(wù)子程序 A/D轉(zhuǎn)換子程序 通道選擇子程序 顯示掃描子程序 蜂鳴器報警模塊 過程論述 3 RETI ORG 000BH RETI RETI ORG 0023H RETI ORG 002BH RETI CLERMEMICLRA MOV P2, A MOV R0, 7OH MOV R2, 0DH LOOPMEM: MOV R0, A INC R0 DJNZ R2, LOOPMEM MOV 20H, 00H MOV A, 0FFH MOV P0, A MOV P1, A MOV P2, A RET START: LCALL CLEARMEMIO；初始化 LCALL TEST；測量一次 LCAL LDISPLAY；顯示數(shù)據(jù)一次 AJMP MAIN NOP ；PC 值出錯處理 NOP 過程論述 4 NOP LJMP START A/D 轉(zhuǎn)換設(shè)計 A/D 轉(zhuǎn)換是本次設(shè)計的重點 ，將采集的溫度經(jīng)過轉(zhuǎn)換才能變成數(shù)碼管能顯示出的數(shù)字量，其流程圖如圖 所示。 （ 4） 根據(jù)模塊的劃分原則，將該程序劃分為 5個模塊，如圖 所示 。 模塊語句的長度通常在 20～ 100 條較合 適?？刂茀?shù)是指模塊進(jìn)入 和退出的條件及方式，數(shù)據(jù)參數(shù)是指模塊間的信息交換（傳遞）方式、交換量 的多少及交換的頻繁程度。劃分模塊時 遵循下述原則： （ 1）每個模塊應(yīng)具有獨立的功能，能產(chǎn)生一個明確的結(jié)果。 根據(jù)設(shè)計要求，首 先要確定軟件設(shè)計方案，即確定該軟件該完成哪些功能；其次是規(guī)劃為了完成這些功能需要分成多少個功能模塊，以及每一個程序模塊的具體任務(wù)是什么。 （ 3）對于使用頻繁的子程序可以建立子程序庫，便于多個模塊調(diào)用。 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 進(jìn)行系統(tǒng) 軟件設(shè)計時可采用模塊化程序設(shè)計方法，其優(yōu)點是； （ 1）每個模塊的程序結(jié)構(gòu)簡單，任務(wù)明確，易于編寫、調(diào)試和修改。 通過前面的設(shè)計過程，可設(shè)計出基于單片機(jī)的多路溫度采集顯示系統(tǒng) 的硬件電路原理圖如附錄 圖 一 所示。 K6 鍵功能：當(dāng)按下此鍵時，增加 選擇 通道的溫度。 K4 鍵功能： 4 路溫度采集的第 3 路通道。 K2 鍵功能： 4 路溫度采集的第 1 路 通道。采用 查詢方式將使 CPU 時刻處于鍵盤檢測狀態(tài)，即檢測是否有鍵閉合，如有鍵閉合則去除鍵抖動，判斷鍵號并轉(zhuǎn)入相應(yīng)的按鍵處理程序。 判斷是否有鍵按下的方 式有中斷方式和查詢方式。 獨立式按鍵是指 各鍵相互獨立，每個按鍵各接一根輸入線，通過檢測輸入線的電平狀態(tài)可很容 易判斷那個鍵被按下。當(dāng) =1 時，發(fā)光二極管截止，發(fā)光二極管的兩個引腳間的直流電壓接近于 0V，發(fā)光二極管不發(fā)光 。發(fā)光二極管的 P 區(qū)與 +5V 電源相連接。到下一次定時時間到，則點亮下個數(shù)碼管。這時，我們可以借助于定時器，定時時間一到，產(chǎn)生中斷，更換一個數(shù)碼管點亮，然后馬上返回；此次點亮的數(shù)碼管就會一直亮到下一次定時時間到。我們已經(jīng)知道，一旦程序中用了軟件延時，在 CPU 執(zhí)行延時程序的時候，不能干別的事情，這樣勢必會降低 CPU 的效率。 采用動態(tài)顯示方式比較節(jié)省 I/O 口，硬件電路也比較簡單，但其亮度不如靜態(tài)顯示方式。其中段碼線占用一個 8 位 I/O 口，而位選線占用一個 四 位 I/O 口。由于各數(shù)碼管的字段線是并聯(lián)使用的，因而動態(tài)掃描顯示大大簡化了硬件線路。在這兩組信號的控制下，可以一位一位地輪流點亮各顯示器顯示各自的數(shù)碼，以實現(xiàn)動態(tài)掃描顯示。為了防止各顯示器同時顯示相同的數(shù)字，各顯示器的公共端 COM 還要受到另一組信號控制，即把它們接到位輸出口上。 LED 顯示器動態(tài)顯示電路的基本原理是利用人眼的“視覺暫留”效應(yīng)及 LED 的余輝特性。但靜態(tài) 顯示也有其缺點， 主要是它占用比較多的 I/O 口資源，且功耗較大，硬件成本 較高，常用于顯示位數(shù)不多的情況，若顯示位數(shù)增多，則靜態(tài)顯示方式很難適應(yīng)，一般需要采用動態(tài)顯示方式。 該電路各位可獨立顯示。各過程論述 第 25 頁 （共 51 頁） 位的公共端連接在一起（接地或 +5V） 每位的段碼線（ a～ dp）分別與一個 8位的 鎖存器輸出相連。在 LED 顯示器工作于靜態(tài)顯示方式時 如果顯示器是共陰型的，則公共端接地；如果顯示器是共陽型的，則公共端接正電源。 （ 1）靜態(tài)顯示電路 所謂靜態(tài)顯示，就是每一個顯示器各筆畫段都要獨占具有鎖存功能的輸出口線，CPU 把欲顯示的字型代碼送到輸出口上，就可以使顯示器顯示出所需的數(shù)字或符號。 8段 LED 的顯示字型碼表 如表 所示。這樣就不難得 出各個字符的字形碼。而數(shù)碼管的 8 個筆畫段的引腳“ h g f e d c b a”正好對應(yīng)于一個字節(jié)，于是用 8 位二進(jìn)制碼就可以表示欲顯示字符的字形代碼。 當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時，相應(yīng)的筆畫段發(fā)亮。另一種是 8 個發(fā)光二極 管的陰極全部連接在一起組成公共端， 8個發(fā)光二極管的陽極則單獨引出，稱之為共陰極顯示器。 LED 數(shù)碼管顯示器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有兩種不同形式：一種是 8 個發(fā)光二極管的陽極全部連接在一起組成公共端， 8個發(fā)光二極管的陰極則單獨引出，稱之為共陽極顯示器。顯示器、按鍵 電路就是用來完成人 機(jī)對話活動的人 機(jī)通道。這包括人對應(yīng)用系統(tǒng)的狀態(tài)干預(yù)與數(shù)據(jù)輸入，以及應(yīng)用系統(tǒng)向人們顯示運行狀態(tài)與運行結(jié)果等。其典型值為 Vref (+)=+5V,Vref ()=0V。 Vcc:+5V 電源。 EOC:轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)信號， EOC=0，正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換； EOC=1,轉(zhuǎn)換結(jié)束。 CLOCK:時鐘信號， ADC0809 的內(nèi)部沒有時鐘電路，所需時鐘信號由外界提供，因此有時鐘信號引腳。 OE:輸出允許信號，用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。 START:轉(zhuǎn)換啟動信號， START 上跳沿時，所有內(nèi)部寄存器清 0； START 下跳沿時，開始進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換； 在 A/D 轉(zhuǎn)換期間， START 應(yīng)保持低電平。 A、 B、 C： 地址線， A 為地位地址， C為高位地址，用于對模擬通道進(jìn)行選擇，引腳圖 34中為 ADDA、 ADDB 和 ADDC，其地址狀態(tài)與通道相對應(yīng)關(guān)系見圖 31。 ADC0809 引腳圖 IN7~IN0:模擬量輸入通道， ADC0809 對輸入模擬量的要求主要有 ：信號單極性，電壓范圍 0~5V，若信號過小還需進(jìn)行放大。 地址鎖存與譯碼電路完成對 A、 B、 C三個地址位進(jìn)行鎖存和譯碼，其譯碼輸出用于通道選擇，如圖 所示。 ADC0809內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)如圖 所示。常用的逐次逼近式 A/D 器件有 ADC080 ADC081 ADC12 AD574 等。 控制邏輯先將結(jié)果寄存器的最高位 Dn1置 1，然后經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換得到一個占整個量程 1/2 的模擬電壓 Vs,比較器將 Vs 和模擬輸入量 Vx 比較，若 Vx Vs 則保留 Dn1（為1），否則將 Dn1 位清 Dn2 置 1，連同 Dn1一起送到 A/D，得到的 Vs 再和 Vx 比較，以決定 Dn2位保留為 1還是清 0。 逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換也叫逐次比較 A/D 轉(zhuǎn)化，其結(jié)構(gòu)如圖 所示，它主要由 n位逐次逼近式寄存器、 A/D 轉(zhuǎn)換器、比較器、置位控制邏輯等部件組成。 A/D 轉(zhuǎn)換器的工作原理 A/D 轉(zhuǎn)換器是把模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量的器件。因此，我們以傳感器測得所要顯示的模擬信號，經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換器將過程論述 第 25 頁 （共 51 頁） 模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。 A/D 轉(zhuǎn)換器的工作原理及特點 模擬信號是一種連續(xù)性信號，大自然的種種現(xiàn)象（如溫度、濕度、光線等）都屬于這類信號；數(shù)字信號則是一種非 0即 1的非連續(xù)信號，通常有 TTL 和 CMOS 兩種電平。此時放大器的輸出電壓為： Uo =(R2 +Rp2)? If =(R2+Rp2) T 若要得到 10mV/℃的靈敏度輸出，可選用 R2=? ,Rp2=2K? .故 Rp1 為調(diào)零 電位器， Rp2 為標(biāo)定靈敏度電 位器。設(shè)要測量的溫度為 T(攝氏溫度 )。 過程論述 第 25 頁 （共 51 頁） 圖 (a) AD590 外形圖 圖 （ b） AD590 組成的溫度測量電路 因為運算放大器 的反相輸入端電位 VN ? 0V,故由基準(zhǔn)源 MC1403 提供的電流 Io為： Io=11 RRpVref?= RRp V? 調(diào)節(jié) Rp1 即可改變 Io 的大小。 ℃， 工作電壓范圍 4～30V。它是一種二端元件，屬于一種高阻電源流，其典型的電流 溫度靈敏度是 1uA/K。故本設(shè)計選用半導(dǎo)體集成溫度傳感器 AD590。熱電阻精度較高，但需要標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定的電阻匹配才能使用。 常見的溫度傳感器有熱電偶、熱電阻和半導(dǎo)體集成溫度傳感器。 溫度傳感器就是將被測對象的溫度這種非電物理量信號按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成電量的輸出裝置。 溫度傳感器的 選用特點 傳感器 是實現(xiàn)測量與顯示的首要環(huán)節(jié)，是測量系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，如果沒有傳感器對原始被測信號進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的捕捉和轉(zhuǎn)換，那么后繼的測量和顯示都將毫無意義。 過程論述 第 25 頁 （共 51 頁） 圖 復(fù)位電路 在本設(shè)計所用的復(fù)位電路中，阻容器件的參考值如圖 所示，即 R5=200 歐，R4=1K， C3=22uF。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，可以按復(fù)位鍵以重新啟動，也可以通過監(jiān)視定時器來強(qiáng)迫復(fù)位。此復(fù)位脈沖應(yīng)保持寬度大于 2 個機(jī)器周期，如圖 (b)，復(fù)位脈沖過后，由內(nèi)部下拉電阻保證 RST 端為低電平（無效）。電平方式復(fù)位是通過按壓鍵使復(fù)位端經(jīng) 電阻與 VCC 接通而實現(xiàn)的，如圖 （ a） ，而上述電路中的電阻電 容參數(shù)適宜于 6MHz 晶振，能保證復(fù)位信號高電平持續(xù)時間大于 2 個機(jī)器周期。上電過程論述 第 25 頁 （共 51 頁） 自動復(fù)位所需的最短時間是振蕩周期建立時間加上兩個機(jī)器周期時間，在這個時間內(nèi)RST 端的電平應(yīng)維持高于施密特觸發(fā)器的下閥值。圖 所示的 R是施密特觸發(fā)器輸入端的一個下拉電阻，時間常數(shù)為 100ms。它是利用電容充放電來實現(xiàn)的。 2． 復(fù)位電路的設(shè)計 復(fù)位操作一般有上電自動復(fù)位和按鍵手動復(fù)位兩種方式。在此處的內(nèi)部時鐘電路中石英晶體選擇 6MHz或 12MHz都可以。電容值在 5～ 30pF 之間選擇，典型值為 30pF。 C1 和 C2 是頻率微調(diào)電容，起穩(wěn)定頻率和快速起振的作用。外接元 器 件有晶振和電容，它們組成并聯(lián)諧振電路。 本次設(shè)計我采用內(nèi)部時鐘方式，如圖 所示。 XTAL2： 來自反向振蕩器的輸出。注意加密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時， CPU首先執(zhí)行片內(nèi)程序存儲器 ROM 指令，當(dāng)程序計數(shù)器 PC 的值超過片內(nèi) ROM 地址范圍（ 0FFFH）時，將自動跳轉(zhuǎn)去執(zhí)行片外 ROM 指令；在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 /EA/VPP： 程序存儲器空間選 擇控制位 /編程電壓輸入引腳。在由外部程序存儲器取指期間，每個機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。此時， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器