【正文】 獨立式鍵盤可工作在查詢方式下，通過 I/O口讀入鍵狀態(tài)，當(dāng)有鍵被按下時 I/O口變?yōu)榈碗娖?，而未被按下的鍵對應(yīng)為高電平，這樣通過讀電平狀態(tài)可判斷是否有鍵按下和哪個鍵被按下。圖中每個按鍵占用一個口，彼此獨立，互不影響。但使用非編碼鍵盤需要通過軟件來解決按鍵的識別、防抖動以及如何產(chǎn)生鍵碼的問題。按鍵的作用只是簡單地實現(xiàn)接點的接通或斷開，因此必須有一套相應(yīng)的程序與之配合，才能產(chǎn)生相應(yīng)的鍵碼，非編碼鍵盤幾乎不需要附加什么硬件電路。其缺點是使用的 硬件較復(fù)雜。 ① 編碼鍵盤本身除了按鍵之外，還包括產(chǎn)生鍵碼的硬件電路。 (5)鍵盤電路的設(shè)計 這里設(shè)計鍵盤的功能是清零，啟動和單片機復(fù)位鍵，所以手持端只需三個鍵測溫端只需一個鍵即可完成。顯然圖中各顯示位不可能同時顯示不同的數(shù)字或符號，只有采用動態(tài)的方法輪流使每位顯示器顯示，并保留一段時間，通常保留時間為 10ms。它是 8 位 LED 動態(tài)顯示接口電路。因此采用分立元件的顯示驅(qū)動電路也很簡單。 驅(qū)動電路可采用分立元件電路，也可采用集成驅(qū)動電路，此外有些硬件譯碼電路本身包括驅(qū)動電路。段驅(qū)動電路考慮到所有的段電流均流過位選線，因此位驅(qū)動電路的驅(qū)動能力應(yīng)為段驅(qū)動能力的 8 倍(最嚴(yán)重情況八段全亮 )。由于顯示部分選擇了動態(tài)顯示，因此驅(qū)動電路也選擇動態(tài)驅(qū)動。流過 LED 的電流大時， LED 發(fā)光亮度高；流過 LED 的電流小時， LED 發(fā)光亮度就低，為了使 LED 能 夠長期可靠地工作應(yīng)使流過 LED 的電流為其額定電流。因而這里選用動態(tài)顯示的方法。動態(tài)顯示法是目前各種單片機采用的流行方法。即將多個 7段 LED 的段選端復(fù)接在一起，只用一個 8位輸出口控制段選，段選碼同時加到各個 7段 LED顯示器上，通過控制各個顯示器公共陽極輪流接高電平的辦法，逐一輪流地啟動各個 LED。顯然，靜態(tài)顯示需占用較多的 I/O 口線。 其一，每一位都用各自的 8位輸出口控制，在顯示某字符時，相應(yīng)的段恒定發(fā)光或不發(fā)光。數(shù)字量與段的對應(yīng)關(guān)系如表所示。 ② 如果將公共陰極接地，而在 a～ g 各段的陽極加上不同的電壓，就會使各段的發(fā)光情況不同，形成不同的發(fā)光字符。圖中將 7 個 LED 的陰極連在一起，稱之為共陰極 接法。 東華理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 溫度控制硬件系統(tǒng)設(shè)計 24 圖 316 掉電保 護電路 ③ 手工復(fù)位電路：如附頁電路原理圖所示，電阻 R15， R14，電容器 C6，開關(guān)S1組成的復(fù)位電路，其輸出端與 AT89C52 的 RST 端相連。 圖 315 穩(wěn)壓電路 ② 掉電保護電路：電網(wǎng)瞬間斷電或電壓突然下降 , 將使微機系統(tǒng)陷入混亂狀態(tài) , 電網(wǎng)電壓恢復(fù)正常 ,微機系統(tǒng)難以正常恢復(fù) , 有效方法是掉電保護 . 如插頁電路原理圖連接成一個功能完備的掉電檢測電路和 CPU電源切換電路 , 利用 R3 和 DW 在運放的負輸 入端建立一個參考電壓信號 (～ ). 再由 R1和 R2分壓 , 在運放的正輸入端建立電源檢測信號 , 調(diào)整 R1和 R2的比值 , 使 VCC高于 . 運放輸出為高電平 , 當(dāng) VCC 低于 時 ,運放輸出低電平信號 , 去觸發(fā) 80C51 的外部中斷 .CPU 進入掉電保護狀態(tài)后耗電極微 , VCC 繼續(xù)下降后 , CPU 通過 D3從備用電池 E中傳到工作電壓 (～ ),維持片內(nèi) RAM 數(shù)據(jù)不丟失 , 如果電容 C 選用自身漏電極微的大容量電解電容器 , 二極管 D2 選區(qū)用硅二極管 , 則在不要備用電源 E(當(dāng)然也不要二極管 D3)的情況下 , RAM 中信息可保持 10h 以上。 在芯片旁邊設(shè)計了兩個電容，它們的目的是濾除外界對電路的干擾，使電路得到 一個穩(wěn)定線性的直流電壓。 此外在兩引腳之間加入兩個 20pF 的小電容是為了使系統(tǒng)更穩(wěn)定，避免雜音干東華理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 溫度控制硬件系統(tǒng)設(shè)計 23 擾而關(guān)機。若是采用 12MHz 的晶體振蕩器， 則每個周期恰好為 1us，如此對于編程而言相對容易些。 一個機器周期由 6 個狀態(tài) (S1－ S6)組成，每個狀態(tài)又持續(xù)兩個振蕩周期 (分為 P1 和 P2)。但其中的一些參數(shù)還得依據(jù)具體要求來設(shè)計。 主要技術(shù)指標(biāo) 輸入信號：各種類型的熱電偶和熱電阻 輸入阻抗：電流： 250歐，電壓﹥ 300千歐；毫伏﹥ 1兆歐 輸出信號： 1～ 5V DC； 4～ 20mA DC 輸出信號：負載電阻： 0～ 500Ω 工作條件： 環(huán)境溫度： 0～ 60℃ 相對濕度： 1O～ 75% 供電電源： 24V177。本儀表采用二 /四線制連接方式，由于在電路上采用了高性能的功能模塊結(jié)構(gòu)方式，使整機結(jié)構(gòu)緊湊，美觀大東華理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 溫度控制硬件系統(tǒng)設(shè)計 22 方，體積縮小，重量輕安裝調(diào)校簡單，維護工作量小。 64點陣式液晶 ,LED背光。鉑在不太高溫度下易發(fā)生再結(jié)晶及晶粒長大現(xiàn)象，不僅使高溫強度降低，而且容易引起污染，致使熱電偶性能不穩(wěn)定。 S 型熱電偶的缺點是價格昂貴，電極絲直徑很細（ ～ ），機械強度較低；與其它熱電偶相比，它的熱電勢比較小，熱電動勢率平均為 9μ V/℃，因此需配用靈敏度高的顯示儀表；該種熱電偶不適合于在還原性氣氛或含金屬蒸氣的條件下使用，尤其應(yīng)避免接觸有機物、鐵、硅、 H2 及 CO 等等。故長期使用溫度限定在 1400℃以下，短期使用溫度為 1600℃。該種熱電偶的特點是熱電性能穩(wěn)定、抗氧化性強，宜在氧化性、惰性氣氛中連續(xù)使用。 （ 1）熱電偶 (鉑銠 10鉑銠熱電偶 ) 自 1885 年 Lechatelier 發(fā)明鉑銠 10鉑銠熱電偶以來，已有 100 多年的歷史，東華理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 溫度控制硬件系統(tǒng)設(shè)計 21 對其性能及制造工藝曾作過詳細研究。偶校驗 MOV SBUF, A JNB TI, $ 。是結(jié)束標(biāo)志 00H? SJMP $ LOOP1 CALL SCZJ SJMP LOOP SCZJ: JB CTS, $ 。循環(huán)輸出一組數(shù) ,首地址為 DATE MOV R7, 0 MOV DPTR,DATE LOOP: MOV A, R7 MOVC A, A+DPTR 。波特率 9600 MOV SCON, 0C0H 。 接打印機的忙標(biāo)志 CTS, 。 （ 6） 與 AT89C52 單片機串行通訊程序 。否則為準(zhǔn)備狀態(tài)，即 SPACE 狀態(tài)； （ 5） 在 XON/XOFF 控制下忙狀態(tài)時，打印機發(fā)送 XOFF（ 13H）碼。 串行方式下 RS232 信號的極性為 MARK=邏輯“ 1”（ EIA3V 到 27V低電平） SPACE=邏輯“ 0”（ EIA+3V 到 +27V 高電平） 因此，在與 AT89C52 接口時 ,存在 TTL 電平和 EIA 電平的轉(zhuǎn)換問題 ,接口電路如下 : 圖 39 TTL電平 /EIA RS 232 轉(zhuǎn)換電路 這類 EIA標(biāo)準(zhǔn) RS232C 串口微型打印機提供兩種握手方式以供選擇，一種是標(biāo)志控制方式，另一種是 XON/XOFF 協(xié)議方式，它可以通過機內(nèi)的 DIP 開關(guān) K4來選擇。檢驗方式可以通過機內(nèi) DIP開關(guān)的 K5 和 K6 來選定。奇偶校驗位 1 位。 東華理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 溫度控制硬件系統(tǒng)設(shè)計 18 （ 5）串行接口連接 SPDN 打印機的串行接口與 RS232C 標(biāo)準(zhǔn)兼容 ,其接口插座為矩形 10 線孔形插座 .可采用矩形 10 線針插頭與之配接 .串行接口插座的序號如下表所示 : 表 31 兩種握手方式的表達 引腳號 信號 源 說明 3 TXD 主機 打印機從主機接收數(shù)據(jù) 2 RXD 打印機 當(dāng)使用 XON/XOFF 握手協(xié)議時 ,打印機向主機發(fā)送控制碼 XON/XOFF 8 CTS 打印機 該信號為“ MARK”狀態(tài)時表示打印機正“忙”不能接受數(shù)據(jù)，而當(dāng)該信號為“ SPACE”時表示打印機“準(zhǔn)備好”可接受數(shù)據(jù) 6 DSR 打印機 該信號為“ SPACE”狀態(tài)表示打印機“在線” 5 GND 信號地 1 DCD 打印機 同信號 CTS 表 32 異步通訊位 異步串行通訊格式如下圖： 起始位 數(shù)據(jù)位 奇偶校驗位 停止位 其中起始位和停止位都是 1位。 東華理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 溫度控制硬件系統(tǒng)設(shè)計 17 外形尺寸 111（寬） *65（高） *75（深）毫米。 ○10在線 /離線狀態(tài)指示。 ○ 8 打印紙： 或 毫米寬， 40毫米直徑的普通白紙紙卷。 ○ 6 打印漢字 :16*16 或 12*12 點陣。 ○ 4 打印寬度 :16 字符 /行 ,24字符 /行或 40字符 /行有三種機型可選。 ○ 2 特別為安裝在儀器或設(shè)備的垂直面板上而設(shè)計。如電動機、電磁閥、電源等無觸點開關(guān)控制。 ○ 5 插件焊接結(jié)構(gòu)，體積小，安裝簡便。 ○ 3 雙向可控硅輸出，零電流關(guān)斷。 圖 35 鍵顯流程圖 開始 清楚命令 8279 讀 8279狀態(tài)字 DU=1？ 方式命令 8279 顯示緩沖器地址 R1 長度 R2 取顯示緩沖器地址 8279顯示 R1+1 R2 DU=1？ 東華理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 溫度控制硬件系統(tǒng)設(shè)計 15 初始化程序如下： INIT: MOV DPTR， 7FFFH ；置 8279 命令 /狀態(tài)口地址 MOV A， 0D1H ；置清顯示命令字 MOVX DPTR， A ；送清顯示命令 WEIT: MOVX A， DPTR ；讀狀態(tài) JB ， WEIT ；等 待清顯示 RAM 結(jié)束 MOV A， 34H ；置分頻系數(shù)，晶振 12MHz MOVX DPTR， A ；送分頻系數(shù) MOV A， 00H ；置鍵盤 /顯示命令 MOVX DPTR， A ；送鍵盤 /顯示命令 MOV IE， 84H ；允許 8279 中斷 RET （ 3） 固態(tài)繼電器 (OMRON G3NAD210B) 產(chǎn)品特點 ： ○ 1 輸入與輸出回路之間光隔離。 對 8279 的監(jiān)視采用查詢方式，對 8279 分配的數(shù)據(jù)口地址為 8000H，狀態(tài)口地址為 8001H， CPU每隔 10ms 定時中斷查詢一次，所有顯示采用查詢段碼表的方式實現(xiàn)，簡化了程序設(shè)計過程，提高了程序質(zhì)量。由于采用 10ms 定時掃描查詢方式，所以在下次開始掃描時，先應(yīng)清空 8279，清除顯示 RAM 大約需要 160μs 的間，在此期間， FIFO 狀 態(tài)字的最高位 DU=1，表示顯示無效， CPU 不能顯示 RAM 寫入數(shù)據(jù)，所以清除命令狀態(tài)字取 D1H。在軟件設(shè)計中，顯示方式采用了 8 個字符顯示，左入方式，編碼掃描鍵盤，雙鍵鎖定。 CLK 為外部時鐘輸入線。 SHIFT 為換檔鍵輸入線。為顯示寄存器數(shù)據(jù)輸出線。 SL3～ SL0 為掃描輸出線。 DB7～ DB0 為雙向外部數(shù)據(jù)總線 ；