【正文】 AmberCCDP DP DPDPa a aab b bbc cccd d dde eeef f ffggggw13 w14 w15 w16 數(shù)碼管與 573的連接圖 調(diào)控模塊的設(shè)計(jì) 利用紅外來遙控此電路的調(diào)節(jié)，紅外遙控器已被使用在各種類型的家電產(chǎn)品上，它的出現(xiàn)給使用電器帶來很多便利。 數(shù)碼管按個(gè)數(shù)有單位數(shù)碼管、雙位數(shù)碼管、四位數(shù)碼管之分，按照顯示形式有共陰數(shù)碼管和共陽數(shù)碼管。因此我們將鎖存器的 LE端與單片機(jī)的某一引腳相連，再將鎖存器的數(shù)據(jù)輸入端與單片機(jī)的某組 I/O口相連，便可通過控制鎖存器的鎖存端與鎖存器的數(shù)據(jù)輸入端的數(shù)據(jù)狀態(tài)來改變鎖存器的數(shù)據(jù)輸出端的數(shù)據(jù)狀態(tài)。 當(dāng) OE\為低電平時(shí)，我們?cè)倏?LE，當(dāng) LE 為 H 時(shí)， D與 Q同時(shí)為 H 或 L；而當(dāng)LE為 L 時(shí)，無論 D 為何種電平狀態(tài)， Q 都保持上一次的數(shù)據(jù)狀態(tài)。 下圖為 74HC573 的真值表 由真值表可以看出，當(dāng) OE\為高電平時(shí)，無論 LE與 D端為何種電平狀態(tài)，其輸出都為高阻態(tài)。 STEP A B A\ B\ 1 1 0 0 0 2 1 1 0 0 3 0 1 0 0 4 0 1 1 0 5 0 0 1 0 6 0 0 1 1 7 0 0 0 1 8 1 0 0 1 一二相勵(lì)磁順序表 勵(lì)磁順序說明： 1→ 2→ 3→ 4→ 5→ 6→ 7→ 8→ 1 如此循環(huán) 本設(shè)計(jì)采用的一相勵(lì)磁，即四條信號(hào)線每次只有一個(gè)為高電平。如果以該方式控制步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁順序見下表。沒送一個(gè)勵(lì)磁信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn) 176。若勵(lì)磁信號(hào)反向傳送，則步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)。 其特點(diǎn)是：輸出轉(zhuǎn)矩大，振動(dòng)小，因而成為目前使用最多的勵(lì)磁方式。 20 STEP A B A\ B\ 1 1 0 0 0 2 0 1 0 0 3 0 0 1 0 4 0 0 0 1 一相勵(lì)磁順序表 勵(lì)磁順序說明： 1→ 2→ 3→ 4→ 1 如此循環(huán) 2） 二相勵(lì)磁 —— 在每一瞬間，步進(jìn)電機(jī)有兩個(gè)線圈同時(shí)導(dǎo)通。如果 以該方式控制步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁順序如下表所示， 若勵(lì)磁信號(hào)反向傳送，則步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)。這是三相勵(lì)磁方式中最簡(jiǎn)單的一種。 1）一相勵(lì)磁 —— 在每一瞬間，步進(jìn)電機(jī)只有一個(gè)線圈導(dǎo)通。假設(shè)每轉(zhuǎn)一圈需要 200 個(gè)脈沖信號(hào)來勵(lì)磁，可以計(jì)算出 每個(gè)勵(lì)磁信號(hào)能是步進(jìn)電機(jī)前進(jìn) 176。 步進(jìn)電機(jī)的勵(lì)磁方式分為全步勵(lì)磁和半步勵(lì)磁兩種。每出現(xiàn)一個(gè)脈沖信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)只走一步。步進(jìn)電機(jī)和普通電動(dòng)機(jī)不同之處在于它是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它同時(shí)完成兩個(gè)工作：一是傳遞轉(zhuǎn)矩，二是控制轉(zhuǎn)角位置或速度。輸出負(fù)載加在電源 V+和輸出口上，當(dāng)輸入為高電平時(shí)，輸出負(fù)載工作。輸入 0 時(shí) ，輸出達(dá)林頓管截止。應(yīng)用時(shí) 9腳接地，要是驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載， 10 腳接負(fù)載電源 V+。 下圖是 ULN2803 的引腳圖 19 1 至 8腳為 8 路輸入， 18 到 11腳為 8 路輸出。前 5 位為 0 時(shí)，讀取的溫度為正值，且溫度為正值時(shí)，只要將測(cè)得的數(shù)值乘以 即可得到實(shí)際溫度值。另外，還需要判斷溫度的正負(fù)。用讀寄存器的命令能讀出第九個(gè)字節(jié)，這個(gè)字節(jié)是對(duì)前面的八個(gè)字節(jié)進(jìn)行校驗(yàn)。 下圖是 ROM 指令表和 RAM 指令表 17 ROM 指令表 RAM 指令表 高速暫存器 RAM 是由 8 個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)器組成；第一和第二個(gè)字節(jié)是溫度的顯示位。光刻 ROM 的作用 是使每一個(gè)DS18B20都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè) DS18B20的目的。 光刻 ROM 中的 64 位序列號(hào)是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20 的地址序列碼。當(dāng)確認(rèn)以后就可以用復(fù)制寄存器的命令來將這些數(shù)字轉(zhuǎn)移到可電擦除 RAM 中。 16 DS18B20 器件圖 DS18B20 的存儲(chǔ)器包括高速暫存器 RAM 和可電擦除 RAM，可電擦除 RAM又包括溫度觸發(fā)器 TH和 TL，以及一個(gè)配置寄存器。 DS18B20 采用單總線技術(shù)，這條信號(hào)線既可以傳輸時(shí)鐘，又可以傳輸數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)傳輸是雙向的 。 DS1302 有 12個(gè)寄存器，其中有 7個(gè)寄存器與日歷、時(shí)鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為 BCD 碼形式 ,其日歷、時(shí)間 寄存器及其控制字見表。 15 DS1302 的控制字節(jié) 在控制指令字輸入后的下一個(gè) SCLK 時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位 0 開始。位 5 至位 1 指示操作單元的地址 。 DS1302 引腳圖 DS1302 的控制字如圖所示。只有在 SCLK 為低電平時(shí)，才能將 RST 置為高電平。如果在傳送過程中 RST 置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送， I/O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。 RST 輸入有兩種功能：首先， RST 接通控制邏輯，允許地址 /命令序列送入移位寄存器；其次， RST 提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。 X1 和 X2 是振蕩源，外接 晶振。當(dāng) Vcc2 大于 Vcc1＋ 時(shí)， Vcc2 給 DS1302 供電。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。同時(shí) R1OUT 連接單片機(jī)的 RXD 引腳， PC 機(jī)的RS232 發(fā)送端 TXD 對(duì)應(yīng)接 R1IN 引腳。要注意其發(fā)送接收的引腳要 對(duì)應(yīng)。 下半部分為發(fā)送接收部分， 實(shí)際應(yīng)用中， T1IN， T2IN 可直接連接 TTL/CMOS電平的 51 單片機(jī)串行發(fā)送端 TXD； R1OUT， R2OUT 可直接連接 TTL/CMOS 電平的51 單片機(jī)的串行接收端 RXD； T1OUT， T2OUT 可直接連接 PC 機(jī)的 RS232 串口的接收端 RXD； R1IN， R2IN 可直接連接 PC 機(jī)的 RS232 串口的發(fā)送端 TXD。在實(shí)際應(yīng)用中，器件對(duì)電源噪聲很敏感，因此 Vcc 必須要對(duì)地加去耦電容 C5，其值為 。對(duì)于沒有 +12V 電源的場(chǎng)合，其適應(yīng)性更強(qiáng)，加之其價(jià)格適中，硬件接口簡(jiǎn)單，所以被廣泛采用。 MAX232 芯片是 MAXIM 公司生產(chǎn)的、包含兩路接收器和驅(qū)動(dòng)器的 IC芯片，它的內(nèi)部有一個(gè)電源電壓變換器，可以把輸入的 +5V 電源電壓變換成為 RS232 輸出電平所需的 +10V 電壓。單片機(jī)輸出與輸入為 TTL 電平，即正邏輯電平。 下圖是單片機(jī)最小系統(tǒng) 12 12345678RST91011121314151617XTAL218XTAL119VSS202122232425262728PSEN29ALE30EA/VPP313233343536373839VCC40U589C5212Y1XTAL30pFC430pFC510uFC6S2SWPB10KR1123456789P1VCCVCCVCCVCCGNDGNDX1X2X1X2RSTRSTP00P01P02P03P04P05P06P07P10P11P12P13P14P15P16P17P20P21P22P23P24P25P26P27P30P31P32P33P34P35P36P37 單片機(jī)最小系統(tǒng) 本設(shè)計(jì)中加入了程序下載模塊，方便了程序的調(diào)試運(yùn)行，如果真正作為產(chǎn)品的話，此模塊可以省略不要。 31引腳接高電平 時(shí)，單片機(jī)讀取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。但 P0口內(nèi)部沒有上拉電阻，為高阻狀態(tài)，所以不能正常地的輸出高 /低電平，因此該組 I/O 口在使用時(shí)務(wù)必要接上拉電阻，一般我們 選擇接入 10KΩ 的上拉電阻 ，在電路中我使用的是 104的排阻。 下圖是穩(wěn)壓電路的連接 11 D12200uFC1IN32OUT1GNDU478051uFC21uFC3S1SW DPDTVCCGND 穩(wěn)壓電路 單片機(jī)主控制模塊的設(shè)計(jì) 單片機(jī)主控制芯片采用的是 STC89C52 單片機(jī)， 它 是一種低功耗、高性能CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。使用三端穩(wěn)壓器時(shí)要注根據(jù)輸出電流的大小選擇加散熱器，否則會(huì)由于過熱而無法工作到額定電流。 C2為輸入穩(wěn)定電容，其作用是減小紋波、消振、抑制高頻和脈沖干擾，它一般為 ~1uF。 下圖是電源濾波電路 電容濾波電路 ④ 穩(wěn)壓電路 采用集成穩(wěn)壓模塊的 7805 芯片， 7805 輸出的是正電壓。電容濾波是最簡(jiǎn)單的濾波器，他是在整流電路的負(fù)載上并聯(lián)一個(gè)電 容 C，電容為帶有正負(fù)極性的大容量電容器，如電解電容。常用的濾波電路有電容濾波、電感濾波、復(fù)試濾波及有源濾波等。 利用橋式整流電路實(shí)現(xiàn)了將 9V的交流電壓轉(zhuǎn)化成了 9V的單向脈動(dòng)電壓。 10 ② 整流電路的功能是利用 二極管的單向?qū)щ娦詫⒄医涣麟妷恨D(zhuǎn)換成單向脈動(dòng)電壓，整流電路有電路有單向整流和三相整流，有半波整流、全波整流、橋式整流等。 要實(shí)現(xiàn)這個(gè)轉(zhuǎn)換需要通過四個(gè)環(huán)節(jié)，即： ① 電源變壓器 —— 將交流市電電壓 220V 變換為 整流需要的數(shù)值； ② 整流電路 —— 將交流電壓變換為單向脈動(dòng)直流電壓，整流是利用二極管的單向?qū)щ娦詠韺?shí)現(xiàn)的； ③ 濾波電路 —— 將脈動(dòng)直流電壓中交流分量濾除，形成平滑的直流電壓； ④ 穩(wěn)壓電路 —— 其作用是當(dāng)交流電網(wǎng)電壓波動(dòng)或負(fù)載變化時(shí)，保證輸出直流電壓穩(wěn)定。 9 第二章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 電路設(shè)計(jì)框