【正文】 關(guān)所有數(shù)碼管 MOV P1,71H 。數(shù)字轉(zhuǎn)換成顯示碼 (最低位 ) MOV 73H,A 。顯示小數(shù)點(diǎn) MOV 72H,A 。顯示碼填入顯示緩沖 71H MOV A,52H MOV DPTR,LEDMAP 開(kāi)始 查表顯示碼送緩沖 輸出段碼數(shù)據(jù) 置 ，選通第二位數(shù)碼管 置 為高，選通一位數(shù)碼管 關(guān)所有數(shù)碼管 延時(shí) 關(guān)數(shù)碼管 輸出段碼數(shù)據(jù) 延時(shí) 置 ，選通第三位數(shù)碼管 關(guān)數(shù)碼管 輸出段碼數(shù)據(jù) 延時(shí) 返回 圖 53 3位數(shù)碼管顯示子程序框圖 石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 MOVC A,A+DPTR 。, 為三位數(shù)碼管的控制位 DISPLAYLED: MOV A,51H MOV DPTR,LEDMAP MOVC A,A+DPTR 。51H,52H,53H 中為待顯示的十進(jìn)制數(shù) 。 表 51 共陰極七段 LED顯示字型編碼表 顯示字符 共陰極段選碼 顯示字符 共陰極段選碼 0 3FH B 7CH 1 06H C 39H 2 5BH D 5EH 3 4FH E 79H 4 66H F 71H 5 6DH P 73H 6 7DH U 3EH 7 07H R 31H 8 6FH Y 6EH 9 6FH 8. FFH A 77H 不顯示 00H 石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 程序框圖如圖 53。讀 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果 JB ,IN0 MOV 61H,A SJMP AA IN0: MOV 60H,A MOV DPTR,0A7FFH 。開(kāi)外中斷 1 POP ACC RET A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷處理程序： ADINT1: PUSH PSW 。啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換 NOP NOP NOP NOP NOP 。外中斷 1 定義為跳變觸發(fā) MOV DPTR,87FFH 。轉(zhuǎn)換結(jié)果存入 60H,61H ADST: PUSH ACC SETB EA 。 程序框圖如圖 52 所示 [14]。 (5)等待 A/D轉(zhuǎn)換完成。 (3)等待 A/D采樣完成 (等待 1個(gè) tAD時(shí)間 )。 開(kāi)始 初始化 啟動(dòng) AD AD 轉(zhuǎn)換完 數(shù)據(jù)輸出 清標(biāo)志位 否 是 開(kāi)中斷 中斷入口 讀 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果 置讀數(shù)標(biāo)志位 中斷返回 返回 圖 52 A/D轉(zhuǎn)換子程序和中斷服務(wù)程序 石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 A／ D 轉(zhuǎn)換程序的設(shè)計(jì) A/D功能模塊分 6步驟完成 [13]： (1)設(shè)置 A/D功能模塊： 選擇模擬輸入口、參考電壓源、數(shù)字輸出； 選擇 A/D輸入通道； 選擇 A/D轉(zhuǎn)換時(shí)鐘，選用外部時(shí)鐘。 主程序設(shè)計(jì) 首先將程序所需用的 A／ D轉(zhuǎn)換、 Ah計(jì)算、 Ah累加及十進(jìn) 制 (BCD)碼轉(zhuǎn)換、顯示制成模塊，確定其出口條件和入口條件，以方便調(diào)用。當(dāng) ?I 再次累加到 36000時(shí)，83H的數(shù)據(jù)加 1，當(dāng) 83H的數(shù)據(jù)為 10時(shí)，即證明已經(jīng)加了 10次， ?I 的值已經(jīng)為 360000A，則容量 Q應(yīng)加上 。 由于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的容量問(wèn)題，將 ?I 累加值的高八位存入 82H，低八位存入 81H。 開(kāi)始 上電 端電壓 調(diào) A/D 轉(zhuǎn)換 子程序讀入電壓和電流 啟動(dòng)主電路 顯示出錯(cuò) 調(diào)顯示子程序顯示電壓 求和運(yùn)算，結(jié)果轉(zhuǎn)換，送顯示 RAM 調(diào)顯示子程序顯示容量 端電壓 1 0 報(bào)警閃爍顯示最終容量 端電壓 1V 1V 圖 51 主程序框圖 石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 容量顯示的最小單元為 ， t? =1ms=1/3600000h；當(dāng) ?I =360000A時(shí)，Q=。 積分運(yùn)算是通過(guò)求和 運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在使用過(guò)程中人們需要了解蓄電池的實(shí)際容量，蓄電池的容量 Q是以 “ Ah” 為單位來(lái)計(jì)量的。 電流 255D5U 22s ?? (52a) s2s RUI? (52b) 式中： 2D — A／ D轉(zhuǎn) 換 IN0輸入端的 8位輸出； 2sU — IN0輸入端的模擬電壓值； I — 蓄電池放電的電流值。 OE 為高電平時(shí)，打開(kāi)三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)量輸送到數(shù)據(jù)總線(xiàn)上，同時(shí)啟動(dòng)下一次轉(zhuǎn)換 [12]。 ADC0809 作為單片機(jī)的一個(gè)外部擴(kuò)展并行 I/O 口，口地址為 BFFFH。由于 ADC0809 具有三態(tài)輸出數(shù)據(jù)鎖存器，其 8 位數(shù)據(jù)輸出端可直接與數(shù)據(jù)總線(xiàn)相連。 ALE 端信號(hào)的頻率是單片機(jī)時(shí)鐘頻率的 1/6。 ADC0809 與單片機(jī) AT89C51 的接口電路，如圖 44 所示。采用中斷方式不浪費(fèi) CPU的等待時(shí)間，但如果 A/D 轉(zhuǎn)換時(shí)間較短，也可以用程序查詢(xún)方式和等待延時(shí)方式。當(dāng) OE 輸入高電平時(shí)，輸出三態(tài)門(mén)打開(kāi)，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù) 據(jù)總線(xiàn)上 [11]。下降沿啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換，之后 EOC 輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。此地址經(jīng)譯碼選通 8 路模擬輸入之一到比較器。 GND：地。 石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 REF(+)、 REF()：基準(zhǔn)電壓。 CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。 OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入，高電平有效。 START： A/D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)，輸入，高電平有效。 ADDA、 ADDB、 ADDC： 3 位地址輸入線(xiàn)，用于選通 8 路模擬輸入中的一路 。 IN0～ IN7： 8 路模擬量輸入端。 ： ADC0809 是 CMOS 單片型逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器，它由 8 路模擬開(kāi)關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、 8 位開(kāi)關(guān)樹(shù)型 D/A 轉(zhuǎn)換器、逐次逼近 (引腳功能 )： ADC0809 芯片有 28 條引腳，采用雙列直插式封裝。 (6)工作溫度范圍為 40～＋ 85℃ 。 (4)單個(gè) ＋ 5V電源供電 。 (2)具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?。其內(nèi)部有一個(gè) 8 通道多路開(kāi)關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號(hào)，只選通 8 個(gè)單段 模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。 AT89C51單片機(jī)內(nèi)無(wú) A/D 轉(zhuǎn)換器，要外接 A/D，這里選用 8 位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC0809。 89C51的 、 、 口作為掃描口，經(jīng)反相驅(qū)動(dòng)器 7406接顯示器公共陰極； P1口作為段數(shù)據(jù)口，接顯示器的各個(gè)陽(yáng)極。動(dòng)態(tài)顯示的亮度與導(dǎo)通電流有關(guān)，也與點(diǎn)亮?xí)r間和間隔時(shí)間的比例有關(guān) [10]。但由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象，所以，仍感覺(jué)到所有的器件都在 “ 同時(shí)”顯示。所謂動(dòng)態(tài)顯示，就是單片機(jī)定時(shí)地對(duì)顯示器件掃描。 RS： ； R1： ； R2： 1K； R3： 16K； R4： 1K； R5： 100K； R6： 1K。 電路元器件的參 數(shù) [9]: RL ： (Emin3)/IL，其中 Emin為蓄電池的 放電終止電壓， IL為放電電流。恒流過(guò)程表示為： Ei↓→ IL↓→ US↓→ (Us— E)↓→ Ub=K(US— E)↑ → Us↑。 原理圖 圖 42b 恒流放電電 路原理圖 工作原理 若由于輸入電壓 Ei的減小而使負(fù)載電流減小，則取樣電壓必然減小，從而使取樣電壓 Us與基準(zhǔn)電壓 E的差值 (Us— E)減小。它經(jīng)過(guò)負(fù)載電阻、調(diào)整環(huán)節(jié)后在取樣電阻上形成取樣電壓?？烧{(diào)電源提供基準(zhǔn)電源，輸入信號(hào) Ei為蓄電池的電壓。 設(shè)計(jì)方案 電路由集成運(yùn)算放大器構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào) 整方便，其方框圖為： 一 圖 42a 恒流放電電路方框圖 負(fù)載電阻 RL 比較放大 調(diào)整環(huán)節(jié) 取樣電阻 RS 基準(zhǔn)環(huán)節(jié) E Ei + 石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 電路原理圖如圖 42b，比較放大環(huán)節(jié)由兩個(gè)運(yùn)算放大器構(gòu)成 (1片 324)，采用 +12V，單電源供電， RL為負(fù)載電阻， Rs為 取樣電阻。隨著放電的進(jìn)行，蓄電池的電壓必然要降低，如不加入恒流放電裝置而是進(jìn)行定電阻放電，則放電電流也會(huì)隨著電壓的降低而降低。當(dāng)蓄電池電壓大于 時(shí)，通過(guò)軟件設(shè)計(jì)，使 ，則三極管基極為高電平，三極管導(dǎo)通，進(jìn)而控制繼電器閉合；當(dāng)電壓小于 ，使 ，則三極管基極為低電平，三極管截止，繼 電器失電，切斷電路停止放電，并報(bào)警 [7]。為了提高準(zhǔn)確性，應(yīng)小電流放電，即放電電阻應(yīng)為大電阻，電阻 R R7選用 1K的 小功率電阻，由于電阻阻值存在較大的誤差， R8選用 1K左右的電位器 [6]；電流采樣，應(yīng)進(jìn)行大電流放電，放電電阻 RL為小阻值的大功率電阻。電流采樣電路為大電流放電電路，因此放電回路上的電阻應(yīng)為大功率電阻，其他器件也要符合大功率和大電流的要求；需要對(duì)電池放電進(jìn)行自動(dòng)控制，放電到 ，顯示閃爍最后數(shù)據(jù)，因此要有放電控制電路；系統(tǒng)要求實(shí)時(shí)電壓顯示，因此必須有電壓取樣電路。所以對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的占空比沒(méi)有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時(shí)間和最大的低電平持續(xù)時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。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(hù)也可以采用外部時(shí)鐘。 10pF，而如使用陶瓷振蕩器建議選擇 40pF177。 外接石英晶體 (或陶瓷振蕩器 )及電容 C C2 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 AT89C51 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。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2應(yīng)不接。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。在 FLASH編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源 (VPP)。 EA /VPP：當(dāng) EA 保持低電平時(shí)，則在此期間為外部程序存儲(chǔ)器 (0000HFFFFH)，不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止 ALE的輸出可在 SFR8EH地址上置 0。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。在 FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 P3口也可作為 AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示： 口管腳 備選功能 RXD(串行輸入口 ) TXD(串行輸出口 ) 0INT (外部中斷 0) 1INT (外部中斷 1) T0(記時(shí)器 0外部輸入 ) T1(記時(shí)器 1外部輸入 ) WR (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通 ) RD (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 ) P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。當(dāng) P3口寫(xiě)入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P2口在 FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時(shí)， P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在 FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)， P1口作為第八位地址 接收。 P1口： P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P1口緩沖器能接收輸出4TTL門(mén)電流。 P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 P0口： P0口為一個(gè) 8位漏級(jí)開(kāi) 路雙向 I/O口，每腳可吸收 8TTL門(mén)電流。片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 管腳說(shuō)明 VCC：供電電壓?？删幊檀型ǖ? 兩個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 128 8位內(nèi)部 RAM 全靜態(tài)工作： 0Hz24Hz 壽命： 1000寫(xiě) /擦循環(huán) 與 MCS51兼容 AT89C51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案 [5]。該器件采用 ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51指令集和輸出管腳相兼容。 AT89C2051是一種帶 2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。這里需要著重說(shuō)明的是：電池電解液密度的提高僅對(duì)正極有利，對(duì)負(fù)極則不然，特別是在大電流低溫放電時(shí)這種差異更為顯著，這時(shí)負(fù)極可能成為限制電池容量的因素 [4]。在電解液的相對(duì)密度為 ，但是在電池放電過(guò)程中，酸的密度發(fā)生變化，由 于放電率不同以及溫度和對(duì)應(yīng)于電池內(nèi)活性物質(zhì)量的電解液量不同，電解液的最適宜密石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 度也就不同。密度太低，不僅極板孔內(nèi)電解液密度下降太多，造成內(nèi)阻增加，容量下降，而且還會(huì)造成電極附近電解液擴(kuò)散困難而導(dǎo)致容量減少。這里需要著重說(shuō)明兩點(diǎn)：一是負(fù)極板受溫度的影響比正極板敏感，這也說(shuō)明了電池制造商為了提高電池的低溫或大電流放電性能，通常都只在負(fù)極鉛膏中增加相應(yīng)的添加劑；二是由于電解液溫度降低而引起的放電容量的降低，并不是說(shuō)電池?fù)p失了一部分容量，因?yàn)橹灰o蓄電池加溫，使電