【正文】 MAX1480A是MAX公司1944年7月才推向市場(chǎng)，功能相當(dāng)完善并具有電隔離的RS—485數(shù)據(jù)通信接口集成電路。半雙工是指通信雙方不能同時(shí)收發(fā)數(shù)據(jù)單工是指通信一方只能接收或發(fā)送數(shù)據(jù)，另一方只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù)【3】。串行通信按照數(shù)據(jù)流的方向又可分為全雙工、半雙工和單工。4. 5 RS485通訊電路工業(yè)控制系統(tǒng)中，不同的系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)之間常常需要通信來實(shí)現(xiàn)各種檢測(cè)和控制，單片機(jī)系統(tǒng)與上位PC機(jī)之間的通訊方式主要采用并行通信或串行通信兩種方式。本設(shè)計(jì)RST是與8255相連定時(shí)刷新的。 LCD和鍵盤顯示電路模塊的復(fù)位腳/RST是一定要接一個(gè)復(fù)位電路的。8255的端口選擇信號(hào)端AA0與系統(tǒng)地址總線的AA0相連；讀、寫信號(hào)輸入端與單片機(jī)的讀、寫控制信號(hào)相連；片選信號(hào)輸入端接收從24譯碼器的譯碼輸出信號(hào)CY2，故8255的尋址范圍為4000H～5FFFFH。8255是一種通用的可編程并行I/O接口芯片，主要由以下幾個(gè)部分組成：數(shù)據(jù)端口A、B、C（C口上半部分和C口下半部分兩個(gè)部分），A組和B組控制邏輯，數(shù)據(jù)總線緩沖器和讀/寫控制邏輯。 LCD1602參數(shù)顯示容量162個(gè)字符芯片工作電壓～工作電流()模塊最佳工作電壓字符尺寸（WXH）mm LCD1602A接口信號(hào)說明編號(hào)符號(hào)引腳說明編號(hào)符號(hào)引腳說明1VSS電源地9D2Data I/O2VDD電源正極10D3Data I/O3VL液晶顯示偏壓信號(hào)11D4Data I/O4RS數(shù)據(jù)/命令選擇端12D5Data I/O5R/W讀/寫選擇端13D6Data I/O6E使能信號(hào)14D7Data I/O7D0Data I/O15BLA背光電源正極8D1Data I/O16BLX背光電源負(fù)極 具體電路設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中選擇8255接口構(gòu)成的44鍵盤輸入和LCD1602顯示。2）LCD液晶顯示LCD液晶器具有顯示信息豐富、功耗低、體積小、重量輕、超薄等其它顯示器無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，可以根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)顯示界面、顯示形式，而且一般有比較程式化的設(shè)計(jì)程序，應(yīng)用方便。1）數(shù)碼管LED顯示采用多數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)。本次設(shè)計(jì)的極化電源系統(tǒng)需要鍵盤輸入的參數(shù)值較多，采用四個(gè)按鍵形式的電路不能滿足系統(tǒng)要求，而44矩陣式鍵盤功能強(qiáng)大，能夠很好的滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，而且以后擴(kuò)展系統(tǒng)功能也方便，所以鍵盤輸入電路選用44矩陣鍵盤形式電路。鍵盤輸入更多樣化，可以實(shí)現(xiàn)不同的功能設(shè)置。在工業(yè)的很多操作器中被廣泛的應(yīng)用，具有簡(jiǎn)單操作，易學(xué)，易用，適合許多工業(yè)中許多操作器的面板操作。可這以讓操作人員了解目前系統(tǒng)的工作情況，鍵盤輸入和顯示電路有以下兩種設(shè)計(jì)方案。 鍵盤和顯示電路一個(gè)完整的系統(tǒng)不能缺少人機(jī)對(duì)話，所以鍵盤輸入和顯示是必不可少的，鍵盤用于對(duì)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定輸入，比如占空比、輸出直流電壓、直流電流等當(dāng)然對(duì)于三個(gè)參數(shù)是不能同時(shí)設(shè)定的，三個(gè)參數(shù)之間是有一定關(guān)系的。輸出信號(hào)接入MAX197，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，送入單片機(jī)。備用輸入通道：備用通道跟以上二輸入通道原理相同，只是電阻的值不同。電壓輸入通道：系統(tǒng)電源要求輸出電壓為300V，因此可以選用CHV100/500A系列霍爾電壓傳感器，它是0～500V霍爾閉環(huán)電壓傳感器。 模擬輸入通道電路 三路模擬通道的具體設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用12位的MAX197作為A/D轉(zhuǎn)換器，選其輸入為0～10V。通常輸入信號(hào)內(nèi)阻較高時(shí)，會(huì)造成較大的采樣誤差，為避免這一缺點(diǎn)，在將信號(hào)送入A/D前插入一個(gè)簡(jiǎn)單的電壓跟隨器。其中8管腳跨接一電阻來調(diào)整放大倍率，7管腳需提供正負(fù)相等的工作電壓，由3管腳輸入的放大電壓即可從6腳輸出放大后的電壓值，5腳為參考基準(zhǔn)，如果接地則管腳6的輸出即為與地之間的相對(duì)電壓。其中傳感器的作用是檢測(cè)三相橋式全控整流電路負(fù)載端的電流、電壓并以小信號(hào)輸出。 CPU與MAX197的連線圖，本次設(shè)計(jì)需要對(duì)三路反饋信號(hào)電流（IDK）、電壓（VDK）、備用（VRDK）進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，三路模擬輸入信號(hào)由測(cè)量變送電路轉(zhuǎn)換之后輸送到CH0、CHCH2通道；參考電壓調(diào)整端REFADJ、使用內(nèi)部基準(zhǔn)電壓作為參考電壓，由REF端輸出，并由REFADJ端進(jìn)行調(diào)整；停止端SHDN接，使MAX197處于一直工作狀態(tài)。 MAX197工作運(yùn)行主要有以下幾個(gè)步驟：選擇模擬通道號(hào)，啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換器，查詢轉(zhuǎn)換是否結(jié)束，讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。讀取數(shù)據(jù)時(shí)，讀取低8位DOD7。 具體A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)微處理器可以采用中斷、查詢、延時(shí)方式讀取MAX 197轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)換誤差：在零點(diǎn)和精度都校準(zhǔn)以后，在整個(gè)轉(zhuǎn)換范圍內(nèi)，分別測(cè)量各個(gè)數(shù)字量對(duì)應(yīng)的模擬輸入電壓實(shí)測(cè)范圍與理論范圍之間的偏差，取其中的最大偏差作為轉(zhuǎn)換誤差的指標(biāo)，通常以相對(duì)誤差的形式出現(xiàn)，并以LSB為單位表示。 控制字格式D7D6D5D4D3D2D1D0PD1PD2ACQMORNGBIPA2A1A0 控制字功能表位名稱功能描述7 6PD1 PD2選擇時(shí)鐘及掉電模式5ACQMO選擇內(nèi)部或外部采集方式4RNG選擇電壓輸入范圍3BIP選擇有極或無極的轉(zhuǎn)換模式2 1 0A2 A1 A08路通道選擇地址位2. 精度計(jì)算A/D的轉(zhuǎn)換精度用分辨率和轉(zhuǎn)換誤差來描述轉(zhuǎn)換精度。工作模式及輸入通道選擇:由于MAX 197工作模式可選擇，所以在應(yīng)用時(shí)必須送一控制字到其內(nèi)部鎖存器中，以選擇期望的工作模式。5V，0～10V，0～5V；l 模擬輸入通道為8個(gè)；l 轉(zhuǎn)換時(shí)間為6us；l 采樣速率為；l 信號(hào)帶寬為5MHz；l 內(nèi)部或外部時(shí)鐘可選；l ；l 內(nèi)部或外部采樣控制可選；l 兩種節(jié)點(diǎn)工作方式可選；l 輸入通道耐壓為【6】。MAX197的主要工作特性如下：l 單電源+5V供電；l 分辨率為12位；l 線性誤差為1/2LSB；l 輸入信號(hào)電壓范圍為177。1. MAX197的主要特性和工作原理1）工作特性和引腳功能MAX 197具有三態(tài)數(shù)據(jù)I/O接口，能直接與大部分的微控制器相連，且能與CMOS及TTL電平兼容。MAX197是Maxim公司推出的具有12位測(cè)量精度的高速A/D轉(zhuǎn)換芯片，只需單一電源供電，且轉(zhuǎn)換時(shí)間很短(6ms)，具有8路輸入通道，還提供了標(biāo)準(zhǔn)的并行接口——8位三態(tài)數(shù)據(jù)I/O口，可以和大部分單片機(jī)直接接口，使用十分方便。本系統(tǒng)采用12位的逐次比較型可編程A/D轉(zhuǎn)換器MAX197來實(shí)現(xiàn)信號(hào)的模/數(shù)轉(zhuǎn)換【3】。常用的A/D轉(zhuǎn)換方式有逐次逼近式和雙斜積分式。能夠把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的器件稱為模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）。這些被控對(duì)象的參數(shù)往往是連續(xù)的物理量，如溫度、壓力、流量、位移及電壓等。 74LS139譯碼電路 根據(jù)系統(tǒng)數(shù)字控制電路的設(shè)計(jì)。還可以用專門的可編程邏輯電路來擴(kuò)展I/O資源，能夠?qū)崿F(xiàn)最大限度的靈活程度。但有時(shí)它們的I/O口線功能沒有被充分利用，造成浪費(fèi)。數(shù)字化PWM極化電源的設(shè)計(jì) 第四章 I/O譯碼擴(kuò)展電路及外部電路擴(kuò)展第四章 I/O譯碼擴(kuò)展電路及外部電路擴(kuò)展 I/O譯碼擴(kuò)展電路單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中很多時(shí)候都要擴(kuò)展I/O接口，在選擇I/O電路時(shí)應(yīng)從體積、價(jià)格、負(fù)載、功能等幾個(gè)方面來考慮。 CPU與存儲(chǔ)器的連線圖圖中，62256的引腳A0～A14通過系統(tǒng)地址總線與單片機(jī)的A0～A14對(duì)應(yīng)相連，用于單片機(jī)尋址；引腳D0～D7通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線與單片機(jī)的數(shù)據(jù)線及A/D轉(zhuǎn)換芯片的數(shù)據(jù)線D0～D7對(duì)應(yīng)相連，用于單片機(jī)及A/D轉(zhuǎn)換模塊與存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)交換；讀、寫允許信號(hào)輸入端、與單片機(jī)的讀、寫控制信號(hào)、相連，用于單片機(jī)控制對(duì)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)的讀寫。本電路中，接A13，A13A14分別接譯碼器的BA端口。否則，譯碼器被禁止，所有的輸出端被封鎖在高電平。 譯碼器74LS13974LS139時(shí)一種最常用的兩位二進(jìn)制譯碼器，也就是2—4線譯碼器，是由TTL與非門組成。如此時(shí)芯片的輸出控制端為低，也即輸出三態(tài)門打開，鎖存器中的地址信息便可經(jīng)由三態(tài)門輸出。 鎖存器37374LS373片內(nèi)是8個(gè)輸出帶三態(tài)門的D鎖存器，其結(jié)構(gòu)示意圖見右圖所示。 62256存儲(chǔ)器根據(jù)設(shè)計(jì)要求32K的RAM可選RAM62256作為外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展。AT89C52的時(shí)鐘可以采用內(nèi)部震蕩電路產(chǎn)生也可以采用外部時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)電路由XTAL1輸入，本次設(shè)計(jì)中外接石英晶體及電容CC2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)震蕩電路，電容值選擇為32pF。 單片機(jī)外部接口芯片地址分配外部接口芯片分配地址32K數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片622568000H～FFFFH數(shù)字化PWM發(fā)生器IXDP6100000F1FFFHA/D轉(zhuǎn)換芯片MAX1972000H3FFFH輸入輸出顯示接口芯片82554000H5FFFH其具體地址分配電路及原理見第四章I/O譯碼擴(kuò)展電路的詳細(xì)分析。AT89C52可以外部擴(kuò)展32KB外部資源。、端，用于單片機(jī)與PC機(jī)的通信； ；，；、控制端，分別接外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器62256的讀允許信號(hào)輸入端和寫允許信號(hào)輸入端，并接各功能模塊的讀允許信號(hào)輸入端和寫允許信號(hào)輸入端。此外，P3口還接收一些用于Flash閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)【3】。此時(shí)，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流（）。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。其中A15用于外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器62256和譯碼器74LS139的選通信號(hào)。在訪問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口輸出P2鎖存器的內(nèi)容【3】。對(duì)端口P2寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，做輸入口使用時(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（）。 引腳號(hào)功能特性T2（定時(shí)/計(jì)數(shù)2外部計(jì)數(shù)脈沖輸入），時(shí)鐘輸出T2EX（定時(shí)/計(jì)數(shù)2捕獲/重裝裁觸發(fā)和方向控制）在數(shù)字極化電源的設(shè)計(jì)中，使單片機(jī)與PC機(jī)的通信得以順利進(jìn)行。與AT89C51不同之處是，（）和輸入（）。對(duì)端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可做輸入口。在數(shù)字極化電源的設(shè)計(jì)中，將P0口作為地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口，作數(shù)據(jù)口線用時(shí)，～～D7；作地址總線口用時(shí)，P0口對(duì)應(yīng)16位地址的低8位，～～A7，在地址鎖存允許信號(hào)ALE信號(hào)有效時(shí)，將低8位地址輸送給地址鎖存器74LS373。在Flash編程時(shí)，P0口接受指令字節(jié)。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P0寫“1”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。1）I/O分配P0～P4口是單片機(jī)的重要I/O口，AT89C52的P0～P4口的特點(diǎn)及在本次數(shù)字電源設(shè)計(jì)當(dāng)中的用途如下所述。專用寄存器中的P0、TCON、PSCON、PIE、PIP、PSW、A、B等11個(gè)寄存器還有專門的位地址（前八個(gè)按位依次為80H～B8H，后三個(gè)分別為D0H～D7H、E0H～E7H、F0H～F7H），可分別按位尋址，執(zhí)行位操作。30H～7FH構(gòu)成一般緩沖存儲(chǔ)區(qū)，既可用于存放數(shù)據(jù)，也可作堆棧存儲(chǔ)區(qū)域。00H～1FH共32個(gè)單元為4個(gè)工作寄存器區(qū)（有效地設(shè)置這4個(gè)工作寄存器區(qū)可以提高現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)能力和CPU的實(shí)時(shí)響應(yīng)速度）。（2）．?dāng)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分為內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（由MOV指令訪問）和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器由MOVX指令訪問。2．AT89C52的存儲(chǔ)器配置AT89C52的存儲(chǔ)器空間分程序存儲(chǔ)器（片內(nèi)4KB，片外擴(kuò)展64KB）和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（片內(nèi)256B，片外擴(kuò)展64KB），分別使用不同形式的指令來訪問。用于區(qū)分PP0輸出的地址訪問外部程序存儲(chǔ)器還是外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。在40條引腳中，有2條專用于主電源的引腳，2條外接晶體振蕩器的引腳，4條控制引腳，32條I/O引腳。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位【5】。同時(shí)AT89C52可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)點(diǎn)工作模式。）V，且典型值為5V；l 最高工作頻為24MHz【5】。 AT89C52AT89C52是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8KB的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（PEROM）和256字節(jié)的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及8052產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的AT89C52單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，為了滿足CPU存儲(chǔ)器擴(kuò)展和各功能芯片的片選，本系統(tǒng)采用了24譯碼器74LS139進(jìn)行譯碼。89C52片內(nèi)RAM有256字節(jié)，不能滿足設(shè)計(jì)的需求，因而要在CPU外圍擴(kuò)展一大容量的存儲(chǔ)器，本系統(tǒng)采用RAM62256作為外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展。AT89C52單片機(jī)資源豐富、功能強(qiáng)大，有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三種封裝形式，用戶使用起來更為方便。在EXB841觸發(fā)電路中，可以設(shè)定柵極串聯(lián)電阻Rg=12Ω。C至 +125176。 MAX7375采用節(jié)省空間的3 引腳SC70或SOT23封裝，并提供標(biāo)準(zhǔn)或者非標(biāo)準(zhǔn)的工廠預(yù)置頻率，頻率范圍從 。高輸出驅(qū)動(dòng)電流、無高阻節(jié)點(diǎn)也使振蕩器不易受惡劣或潮濕工作條件的影響。設(shè)置或調(diào)整頻率時(shí)無需任何附加器件。 MAX7375為完全集成的振蕩器，提供特定的工廠調(diào)諧頻率，帶有滿擺幅、50%占空比方波輸出。根據(jù)前面IXDP610開關(guān)頻率的設(shè)定原則，本文在編程時(shí)設(shè)置/8=1，DIV=1時(shí)，PWM信號(hào)周期為512倍的時(shí)鐘周期，則開關(guān)頻率就是5KHZ。 當(dāng)應(yīng)用