【正文】 信號輸入口PA0與限位開關(guān)SQ1連接，而PA1至PA5采用與輸入口基本相同的電路。擴(kuò)展芯片8255A 2號片的PA口用于檢測系統(tǒng)工作狀態(tài)。 顯示電路 狀態(tài)檢測與電機(jī)控制電路工作狀態(tài)的檢測是通過光電耦合器隔離、耦合來實現(xiàn)的。7447驅(qū)動電路既可以產(chǎn)生七段碼輸出，又可以增強(qiáng)從單片機(jī)AT89S52發(fā)出的信號，從而使LED正常工作。否則譯碼器被禁止，所有的輸出端被封鎖在高電平。71LS138有三個使能輸入端、和E3。 74LS138的功能表 輸 入 輸 出使 能選 擇Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7E3CBA1 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 0 00 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 101111111110111111110111111110111111101111111101111111101111111100 1 1 111111111111111111111111由上表可以看出，當(dāng)~都為高電平的時候譯碼器不工作；當(dāng)只有一個為低電平，其余7個輸出引腳全為高電平，譯碼器正常工作。7447為4線七段譯碼/驅(qū)動電路，具有4位二進(jìn)制鎖存、BCD七段譯碼和驅(qū)動功能。 設(shè)計中選用1個7447作段碼驅(qū)動器，7447是由與非門、輸入緩沖器和7 個與或非門組成的BCD7 段譯碼器/驅(qū)動器，是常用的BCD 對七段顯示器譯碼器/驅(qū)動器。1. 段碼驅(qū)動器從AT89S52輸出的信號很弱，無法使LED正常工作。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點亮?xí)r間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實際上各位數(shù)碼管并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O端口，而且功耗更低。動態(tài)顯示的特點是所有位的段選線并聯(lián)在一起，為每個數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機(jī)對位選通COM端電路的控制，所以只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。送入一次字段碼，顯示字形一直保持，直到送入新字段碼為止?！ED顯示代碼數(shù) 碼十六進(jìn)制表示的七段顯示碼共陽極共陰極0C03F1F9062A45B3B04F499665926D6827D7F8078807F99867 LED顯示方式LED顯示器工作方式有兩種：靜態(tài)顯示方式和動態(tài)顯示方式。通常將字型代碼按順序存放在ROM中的固定區(qū)域內(nèi)，當(dāng)要顯示某字符時，可根據(jù)地址查表讀取該字符。顯然，要顯示某個字符，就應(yīng)使此字符的相應(yīng)字段點亮。（a）LED共陰極結(jié)構(gòu)圖 （b）LED共陽極結(jié)構(gòu)圖 （c）LED引腳封裝圖 LED內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳圖數(shù)碼管是由8個發(fā)光二極管構(gòu)成，通過不同的組合可用來顯示0~9，A~F小數(shù)點等字符。 LED顯示器結(jié)構(gòu)與原理LED顯示塊是由發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件，也稱為數(shù)碼管。但前二者一般價格比較昂貴。 顯示電路單片機(jī)系統(tǒng)中常用的顯示器件有LED顯示，LCE顯示，CRT顯示等。74922按鍵的編碼輸出接到1號8255A的PA0~PA3，信號有效信號接到PA4。D～A：按鍵值輸出，依BCD碼輸出。DA：數(shù)據(jù)有效信號。KM：鍵盤消除抖動電路，并發(fā)出兩種信號（1）內(nèi)部計數(shù)器停止計數(shù)（2）使DA腳（未按鍵時保持在LO的電平）變?yōu)镠I的電平，若按鍵未放開會一直保持HI的電平，而當(dāng)按鍵放開時，才轉(zhuǎn)為LO的電平。Y1～Y4：行。按鍵識別有軟件編碼識別和硬件識別2種方法，本設(shè)計中選用硬件識別，即選用專用鍵盤編碼器74922進(jìn)行按鍵的識別。本系統(tǒng)通過鍵盤電路設(shè)定剪板的長度和料車上可裝剪板數(shù)量。由于發(fā)光器件是阻抗電流驅(qū)動性器件，而噪音是一種高內(nèi)阻微電流電壓信號，因此光電耦合器件的共模抑制比很大，所以，光電耦合器件可以很好地抑制干擾并消除噪音。光電耦合器的主要特點有：輸入和輸出端之間絕緣，耐壓一般可超過1kV，有的甚至可以達(dá)到10kV以上。這樣就構(gòu)成了一種中間通過光傳輸信號的新型半導(dǎo)體電子器件。這樣，光接收器件由于光敏效應(yīng)而在光照后產(chǎn)生光電流并由輸出端輸出。光電耦合器的主要結(jié)構(gòu)是把發(fā)光器件和光接收器件組裝在一個密閉的管殼內(nèi)，然后利用發(fā)光器件的管腳作輸入端，而把光接收器的管腳作為輸出端。計數(shù)采樣電路決定了計數(shù)取樣的控制精度，為了保證本發(fā)生器的高精度，采用了光電耦合器作為傳感器。對于記錄剪板數(shù)需要用計數(shù)采樣輸入電路實現(xiàn)。引腳1和引腳5分別接到地和VCC上。 HL169B引腳圖本設(shè)計用8255的PC7腳作為HL169B觸發(fā)腳的觸發(fā)信號，當(dāng)需要報警時，在軟件中把PC7置為低電平使其發(fā)出報警聲，為了保證輸出信號能驅(qū)動揚聲器，其輸出端先接到一個功率放大器上，經(jīng)放大再把信號加到揚聲器上。8255A（2）報警器RSP1110~220VR+5V+5VPC0PC1PC2PC3PC7 聲光報警電路報警器采用HL169B型聲光報警專用集成電路。若某臺電動過載，對應(yīng)的熱敏電阻阻值增大，通過一個過零比較電路，產(chǎn)生一個低電平，；CPU讀取其狀態(tài)，發(fā)出相應(yīng)的控制指令，迅速切斷電機(jī)電源，并發(fā)出聲光報警信號。本系統(tǒng)設(shè)計的電機(jī)過載檢測電路采用PTC熱敏電阻對電機(jī)實施了過載檢測。熱敏電阻的主要特點是：，其電阻溫度系數(shù)要比金屬大10～100倍以上，能檢測出106℃的溫度變化；，常溫器件適用于55℃～315℃，高溫器件適用溫度高于315℃（目前最高可達(dá)到2000℃），低溫器件適用于273℃～55℃；，能夠測量其他溫度計無法測量的空隙、腔體及生物體內(nèi)血管的溫度；，～100kΩ間任意選擇；，可大批量生產(chǎn)；、過載能力強(qiáng)。熱敏電阻是敏感元件的一類，其電阻值會隨著熱敏電阻本體溫度的變化呈現(xiàn)出階躍性的變化,具有半導(dǎo)體特性。因此，必須檢測電機(jī)的電流，一旦流通過電流，立即切斷電機(jī)電源來保護(hù)電機(jī)。，其4個端口地址分別為7FFCH、7FFDH、7FFEH、7FFFH。 8255A與單片機(jī)的電路連接。AA0：地址選擇線，用來選擇8255A的PA口、PB口、PC口和控制寄存器。PC0～PC7：端口C輸入輸出線，一個8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器， 一個8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器。D0～D7：三態(tài)雙向數(shù)據(jù)總線，8255A與CPU數(shù)據(jù)傳送的通道，當(dāng)CPU 執(zhí)行輸入輸出指令時，通過它實現(xiàn)8位數(shù)據(jù)的讀/寫操作，控制字和狀態(tài)信息也通過數(shù)據(jù)總線傳送。 8255A引腳圖RD：讀信號線，當(dāng)這個輸入引腳為低電平時，即/RD=0且/CS=0時，允許8255A通過數(shù)據(jù)總線向CPU發(fā)送數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息，即CPU從8255A讀取信息或數(shù)據(jù)。其引腳功能如下：RESET：復(fù)位輸入線，當(dāng)該輸入端處于高電平時，所有內(nèi)部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成輸入方式。A組可設(shè)置為基本的I/O口，選通(STROBE)的I/O選通式，雙向I/O3種模式；B組只能設(shè)置為基本I/O或選通式I/O兩種模式，而這些操作模式完全由控制寄存器的控制字決定。（1）一個并行輸入/輸出的LSI芯片，多功能的I/O器件，可作為CPU總線與外圍的接口。由于8255A可編程，所以必須具有邏輯控制部分，因而8255A內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為3個部分：與CPU連接部分、與外設(shè)連接部分、控制部分。8255A作為單片機(jī)與外設(shè)的接口芯片，必須提供與主機(jī)相連的3個總線接口，即數(shù)據(jù)線、地址線、控制線接口。 其各口功能可由軟件選擇，使用靈活，通用性強(qiáng)。 8255A簡介8255A是Intel公司生產(chǎn)的可編程并行I/O接口芯片，有3個8位并行I/O口?？梢哉fX5045是一種性能價格比較高的電路芯片，并可非常方便地與許多常用CPU系列器件接口，非常適用于智能儀器、實時控制、微型化等場合。 WREN命令和/WP引腳狀態(tài)對狀態(tài)寄存器的影響WREN命令（WEL）器件引腳（/WP）存儲器塊狀態(tài)寄存器（BL0、BLWD0、WD1）保護(hù)區(qū)不保護(hù)區(qū)0X保護(hù)保護(hù)保護(hù)X0保護(hù)保護(hù)保護(hù)11保護(hù)可寫入可寫入采用X5045與單片機(jī)連接構(gòu)成看門狗電路。該操作由CS變高結(jié)束。而在寫狀態(tài)寄存器時，應(yīng)先將CS 拉低，然后送WREN指令，再拉高CS。 受保護(hù)的EEPROM陳列地址狀態(tài)寄存器位受保護(hù)的陳列地址BL1BL0X5043/X504500無01180～1FF10100～1FF11000～1FFWDO、WD1（Watchdog Timer）位用于選擇看門狗的超時周期。任何被塊鎖保護(hù)的存儲器都只能讀出不能寫入。可以用WREN指令設(shè)置WEL位；用WRDI指令復(fù)位WEL位。WEL=1時，表示鎖存被設(shè)置；WEL=0表示鎖存已復(fù)位。當(dāng)該位為“1”時，表示非易失性寫操作正在進(jìn)行；為“0”時，表示沒有進(jìn)行寫操作。 狀態(tài)寄存器的格式表7654321000WD1WD0BL1BL0WELWIP其中：WIP (WriteInProgress) 位是易失性只讀位，用于指明器件是否忙于內(nèi)部非易失性寫操作。WIP 位可用RDSR指令讀出。控制位用于設(shè)置看門狗定時器的操作和存儲器的塊鎖保護(hù)。在整個工作期間，CS必須為低。而SO 線上的數(shù)據(jù)則由SCK的下降沿輸出。X5045主要是通過一個8 位的指令寄存器來控制器件的工作，其指令代碼通過SI輸入端寫入寄存器。（5）SPI串行存儲器器件存儲器部分是帶塊鎖保護(hù)的CMOS串行EEPROM 陣列，陣列的內(nèi)部組織是8 位。由于微處理器必須周期性的觸發(fā)CS/WDI引腳以避免RESET 信號激活而使電路復(fù)位，所以CS/WDI引腳必須在看門狗超時時間終止之前受到由高至低信號的觸發(fā)。看門狗計數(shù)器正常工作時自動計數(shù)，程序流程定期將其復(fù)位清零，如果系統(tǒng)在某處卡死或跑飛，該定時器將溢出，并將進(jìn)入中斷。而當(dāng)VCC返回并超過Vtrip達(dá)200ms時，系統(tǒng)重新開始工作。（2）低電壓監(jiān)視工作時， X5045對VCC 電平進(jìn)行監(jiān)測，若電源電壓跌落至預(yù)置的最小Vtrip以下時，系統(tǒng)即確認(rèn)RESET，從而避免微處理器在電源失效或斷開的情況下工作。該信號可避免系統(tǒng)微處理器在電壓不足或振蕩器未穩(wěn)定的情況下工作。VSS：接地端。RESET：復(fù)位輸出端。SCK：串行時鐘輸入端。SO：串行數(shù)據(jù)輸出端。 X5045引腳及功能X5045共有8個引腳。它所具有的電壓監(jiān)控功能還可以保護(hù)系統(tǒng)免受低電壓的影響，當(dāng)電源電壓降到允許范圍以下時，系統(tǒng)將復(fù)位，直到電源電壓返回到穩(wěn)定值為止。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障而超過設(shè)置時間時，電路中的看門狗將通過RESET信號向CPU 作出反應(yīng)。這種組合設(shè)計減少了電路對電路板空間的需求。所以在使用有看門狗的芯片時要注意及時喂狗。所以出于對單片機(jī)運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測的考慮，便產(chǎn)生了一種專門用于監(jiān)測單片機(jī)程序運行狀態(tài)的芯片，就是俗稱的“看門狗”。圖中的MC7805T是一個三端穩(wěn)壓器，通過它的穩(wěn)壓作用，將輸出+5V的直流電源，電容起到保護(hù)作用，電阻起到限流作用。在本設(shè)計中，所采用的單片機(jī)電源電路是一次回路轉(zhuǎn)換電路。而四臺交流電機(jī)需要的是工業(yè)用電，可以由工廠的生產(chǎn)車間提供工業(yè)電源。 單片機(jī)最小系統(tǒng)圖 電源電路電源電路的主要功能是為本系統(tǒng)提供充分的電能，使得整個系統(tǒng)可以正常的運行。在復(fù)位有效期間，ALE和PSEN引腳輸出高電平。為了保證系統(tǒng)可靠復(fù)位，在設(shè)計復(fù)位電路時，單片機(jī)可以循環(huán)復(fù)位。本系統(tǒng)采用上電復(fù)位和按鍵式復(fù)位電路。復(fù)位后系統(tǒng)將輸入/輸出(1/0)端口寄存器置為FFH，堆棧指針SP置為60H，SBUF內(nèi)置為不定值，其余的寄存器全部清0，內(nèi)部RAM的狀態(tài)不受復(fù)位的影響，在系統(tǒng)上電時RAM的內(nèi)容是不定的。 復(fù)位電路為了初始化單片機(jī)內(nèi)部的某些特殊功能寄存器，必須采用復(fù)位的方式，復(fù)位后可使CPU及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初始狀態(tài)開始正常工作。在圖中，其外接晶體振蕩器(簡稱晶振)或陶瓷諧振器就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩方式，片內(nèi)高增益反向放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起可構(gòu)成一個自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時鐘脈沖。89C52單片機(jī)內(nèi)部振蕩電路由一個單級非門構(gòu)成，它與石英晶體配合使用，可構(gòu)成一個具有感抗特性的穩(wěn)定的晶體振蕩器，引腳XTALl和XTAL2分別是此放大電器的輸入端和輸出端。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器,因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求,但必須保證脈沖的高低電平