【正文】 TR 引腳輸出一個(gè)低電平信號(hào)，使 AT89C51 產(chǎn)生外部中斷，進(jìn)入外部中斷服務(wù)程序。然后啟動(dòng)定時(shí)器和 A/D 轉(zhuǎn)換。 單片機(jī) 系統(tǒng) 課程設(shè)計(jì) 13 主程序上電自動(dòng)復(fù)位，也可手動(dòng)復(fù)位； 主程序執(zhí)行時(shí)，分別進(jìn)行鍵盤掃描， A/D 轉(zhuǎn) 換，以及液晶顯示。 鍵盤電路與單片機(jī)的連接電路圖如圖 37 所示： 圖 37 鍵盤電路與單片機(jī)的連接電路圖 S1 S2 S3 SDA SCL 18B20 單片機(jī) 系統(tǒng) 課程設(shè)計(jì) 12 聲光報(bào)警電路 聲光報(bào)警電路，采用三極管驅(qū)動(dòng)音頻放大器實(shí)現(xiàn)音頻報(bào)警，當(dāng)采樣電流值大于電流設(shè)定值時(shí)，單片機(jī) 引腳即 FM 端口產(chǎn)生 100HZ 的方波信號(hào)，控制 Q1的通斷，實(shí)現(xiàn)蜂鳴器報(bào)警；單片機(jī) 端口變成高電平，則發(fā)光二極管點(diǎn)亮，實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶 顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊 。 帶中文字庫(kù)的 128X64 是一種具有 4 位 /8 位并行、 2 線或 3 線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體 中文字庫(kù)的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為 12864, 內(nèi)置8192 個(gè) 16*16 點(diǎn)漢字，和 128 個(gè) 16*8 點(diǎn) ASCII 字符 集 .利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面。 引腳 CS、 WR 和 RD 分別連接單片機(jī)的 12,17 以及 16 腳，而 DB0~DB7 連接單片機(jī)的 P1 腳。 ADC0804 外圍電路如圖 35 所示： 圖 35 ADC0804 外圍電路 圖 35 為 ADC0804 外圍電路原理圖，其中， VCC=5V，因此 ADC 轉(zhuǎn)換的參考電壓為 VCC 的值，即 5V。 AGND:模擬電源地線。 VREF/2：參考電平輸入，決定量化單位。 RD：讀信號(hào)輸入端，低電平輸出端有效。 CS：片選信號(hào)輸入端，低電平有效。 CLKIN：時(shí)鐘信號(hào)輸入端。 ： Vin（ +）、 Vin（ ）：兩個(gè)模擬信號(hào)輸入端，可以接收單極性、雙極性和差模輸入信號(hào)。1LSB。 轉(zhuǎn)換時(shí)間： 100us（ fCK=640KHz 時(shí)）。 模擬轉(zhuǎn)換電壓范圍： 0～ +5V，即 0≤Vin≤+5V。 ADC0804 是一款 8位、單通道、低價(jià)格 A/D 轉(zhuǎn)換器，主要特點(diǎn)是：模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)間大約 100us；方便 TTL或 CMOS 標(biāo)準(zhǔn)接口；可以滿足差分電壓輸入；具有參考電壓輸入端；內(nèi)含時(shí)鐘發(fā)生器；單電源工作時(shí)（ 0～ 5） V 輸入電壓范圍是 0～ 5V；不需要調(diào)零。繼電器兩端單向并聯(lián)一個(gè)二極管（負(fù)極接在 VCC 端，正極接在三極管集電極上），起到吸收電磁線圈斷電后產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢(shì)，保護(hù)三極管。 機(jī)器周期 =12*系統(tǒng)時(shí)鐘周期。晶振的作用是給單片機(jī)正常工作提供穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)。 X1 接外部晶振和微調(diào)電容的一端，在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入； X2 接外部晶振和微調(diào)電容的另一端；此電路采用 12M 晶振給單片機(jī)提供時(shí)鐘信號(hào)。當(dāng)微控制器運(yùn)行發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，可以對(duì)其手動(dòng)復(fù)位，使其重新啟動(dòng)運(yùn)行，再進(jìn)行設(shè)置限制電流大小。 S0 松手， C3 又充電，幾個(gè)毫秒后，單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)。此電路可以實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位， 復(fù)位電路工作原理如 上圖 所示， 采用 5V供電， +5V 的 VCC 上電時(shí)， C3 充電，在 10K 電阻上R17 10K R16 1K C3 10u S0 VCC RST 單片機(jī) 系統(tǒng) 課程設(shè)計(jì) 7 出現(xiàn)電壓，使得單片機(jī)復(fù)位；幾個(gè)毫秒后， C3 充滿， 10K 電阻上電流降為 0，電壓也為 0，使得單片 機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài) 。 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 其最小系統(tǒng)主要包括復(fù)位電路，時(shí)鐘電路。 可編程串行通道 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： 0Hz24MHz 壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) 與 MCS51 兼容 總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖如圖 21 所示： 單片機(jī) 系統(tǒng) 課程設(shè)計(jì) 5 單 片 機(jī) 最 小 系 統(tǒng)A T 8 9 C 5 1電 源鍵 盤電 流 采 集 及A / D 轉(zhuǎn) 換聲 光 報(bào) 警繼 電 器數(shù) 碼 管 顯 示時(shí) 鐘 電 路 圖 21 總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖 三 、 硬件電路 設(shè)計(jì) 單片機(jī)最小系統(tǒng) 微控制器采用 AT89C51， AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的 低電壓、高性能 CMOS8 位微處理器。 7. 液晶顯示器顯示。當(dāng)電流值超過(guò)設(shè)定值時(shí)，進(jìn)行報(bào)警 6. 鍵盤。繼電器在電路中起到斷電保護(hù)作用，是系 統(tǒng)的安全保障。 4. 繼電器。 A/D 轉(zhuǎn)換芯片采用 ADC0804 八位模數(shù)轉(zhuǎn)化器。通過(guò)一個(gè)電阻將其轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，方便單片機(jī)的讀取。 2. 電流采樣。 二、總體方案設(shè)計(jì) 按照任務(wù)要求和系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，控制系統(tǒng)包括以下幾個(gè)部分： 1. 控制器。同時(shí)該設(shè)計(jì)還提供了聲光報(bào)警，用戶可以及時(shí)的處理事故。當(dāng)內(nèi)部電路短路，用電功率超過(guò)設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)斷電保護(hù)系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)斷開用電器的供電回路，使用電器停止工作，能夠防止用電器進(jìn)一步的損壞，避免發(fā)生一些不必要的損失。 主要參考 資料 [1] 張迎 新．單片微型計(jì)算機(jī)原理、應(yīng)用及接口技術(shù)（第 2 版） [M]．北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 2020 [2]偉福 LAB6000 系列單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)使用說(shuō)明書 [3] 閻石 ． 數(shù)字電路技術(shù)基礎(chǔ)（第五版） ．北京 ：高等教育出版社， 2020 審查意見(jiàn) 系（教研室）主任 簽字： 年 月 日 單片機(jī) 系統(tǒng) 課程設(shè)計(jì) 3 目錄 一、引言 ........................................................................................................................ 4 二、總體方案設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 4 三、硬件電路設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 5 單片機(jī)最小系統(tǒng) .............................................................................................. 5 電流采樣電路和繼電器控制電路 .................................................................. 7 A/D 采樣電路 ................................................................................................ 8 鍵盤和液晶顯示電路 ..................................................................................... 10 聲光報(bào)警電路 ................................................................................................. 12 四、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ...................................................................................................... 12 主程序設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 12 中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì) ......................................................................................... 13 部分主要子程序設(shè)計(jì) ..................................................................................... 16 五、系統(tǒng)調(diào)試 .............................................