【正文】 為 3，則譯碼驅(qū)動(dòng)器應(yīng)使 a、 b、 c、 d、 g 各段點(diǎn)亮，即對(duì)應(yīng)于某一組數(shù)碼，譯碼器應(yīng)有確定的幾個(gè)輸出端有信號(hào)輸出，這是分段式數(shù)碼管電路的主要特點(diǎn)。 abfcgdeD P Y[ L E D g n ]1234567abcdefg a. 分段布置圖 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 29 V C Ca b c d e f ga b c d e f g c. 共陽(yáng)極 7448譯碼驅(qū)動(dòng) 如前所述 ,分段式數(shù)碼管是利用不同發(fā)光段組合的方式顯示不同數(shù)碼管的。 圖 數(shù)字顯示電路組成圖 圖 表示七段數(shù)字顯示器利用不同發(fā)光段組合，顯示 15~0 等阿拉伯?dāng)?shù)字。 常用的 LED 顯示器有七段，這種顯示器 有共陰極和共陽(yáng)極兩種。下面對(duì)顯示器和譯碼驅(qū)動(dòng)器分別進(jìn)行介紹。并且采用 7448 譯碼驅(qū)動(dòng) ,為軟件提供了方便。 圖 89C51 與 8255A 的接口電路圖 顯示部分 在數(shù)字測(cè)量?jī)x表和各種數(shù)字系統(tǒng)種，都需要將數(shù)字量直觀地顯示出來(lái)，一方供人們直觀讀取測(cè)量和運(yùn)算的結(jié)果；另一方面用于監(jiān)視數(shù)字系統(tǒng)的工作情況。圖中 8255A 的 PA 口地址為 7CH， PB 口地址為 7DH，河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 27 PC 口地址為 7EH，控制字寄存器地址為 7EH。 D7=1時(shí)為 C口置位 /復(fù)位控制字。在這種情況下， B口和 C口的 2~0 PCPC 只能編程方式為 0或方式 1工作。 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 23 b. 內(nèi)部功能結(jié)構(gòu) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 24 圖 8255A引腳和結(jié)構(gòu)圖 表 8255A端口選擇及功能 A0 A1 RD WR CE 操 作 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 X X 1 1 X X 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 X X 1 0 1 0 1 1 0 A口 數(shù)據(jù)總線 B口 數(shù)據(jù)總線 C口 數(shù)據(jù)總線 數(shù)據(jù)總線 A口 數(shù)據(jù)總線 B口 數(shù)據(jù)總線 C口 數(shù)據(jù)總線 —— 控制寄存器 數(shù)據(jù)總線為三態(tài) 非法狀態(tài) 數(shù)據(jù)總線為三態(tài) 方式 2（雙向總線方式）。 方式 1（選通輸入 /輸出方式）。作為輸出口 時(shí)，輸出的數(shù)據(jù)都被鎖存；作為輸入口時(shí)，輸入數(shù)據(jù)不鎖存。兩個(gè) 8位端口（口 A和口 B）和兩個(gè) 4位端口（口 C）。 方式 0（基本輸入 /輸入方式）。 A組控制電路控制 A口及 C口的高 4位； B組控制電路控制 B口及 C的低 4位。 （ 4） A組和 B組控制電路： 這是兩組根據(jù) CPU的命令字控制 8255工作方式的電路。 /CS、 /RD河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 22 與 /WR均為低電平使能 ,當(dāng) /CS=0時(shí) ,8255A被使能 ,A0、 A1為寄存器尋址輸入線，配合 /RD、 /WR用來(lái)選擇 3個(gè)輸入輸出寄存器、控制寄存器 ,并控制信息傳送方向。從 CPU接收到 A0、 A /RD、 /WR、 /CS及 RESET等控制信號(hào)，然后產(chǎn)生各種不同動(dòng)作。當(dāng) CPU執(zhí)行 “ 讀取 ” 或 “ 寫入 ” 時(shí)，都經(jīng)由此數(shù)據(jù)總線緩沖器傳送或接收數(shù)據(jù)碼、控制命令碼等。 表 地址選擇 A0 A1 被選中的端口名 0 0 PA口 0 1 PB口 1 0 PC口 1 1 控制寄存器 8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu) (1)8255A的方塊圖包括 4個(gè)部分：（如圖 ） ① 數(shù)據(jù)總線緩沖器 （ Data Bus Buffer） ② 讀 /寫控制邏輯 （ R/W Control Logic） ③A 、 B組控制單元 (Group A amp。 A0、 A1：地址選擇線，用來(lái)選擇 8255A的 PA口、 PB口、 PC口和控制寄存器。 /WR：寫入使能，低電平動(dòng)作。 /RD：讀取使能，低電平動(dòng)作。 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 21 /CS：芯片選擇，低電平動(dòng)作。 RESET：高電平動(dòng)作。 通常 PA口、 PB口作為輸入輸出口， PC可作為輸入輸出口，也可在軟件的控制下，分為兩個(gè) 4位的端口，作為端口 A、 B選通方式操作時(shí)的狀態(tài)控制 信號(hào)。 （ 2） PB口：一個(gè) 8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器和緩沖器；一個(gè) 8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器。都可以選擇作為輸入輸出工作模式，但在功能和結(jié)構(gòu)上有一些差異。 8255A的結(jié)構(gòu)框圖如圖 。8255A可以與單片機(jī)直接接口， 具體 接口電路圖如圖 。所以 ,MAX708 與AT89C51 及 8255 的接口電路如 所示。 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 19 。在振蕩器穩(wěn)定工作時(shí)，在 RST引腳施加兩個(gè)機(jī)器周期（即 24 個(gè)晶振周期）以上的高電平，將器件復(fù)位。這一功能是為器件發(fā)出復(fù)位信號(hào)前的正常關(guān)機(jī)、向操作者發(fā)送警報(bào)、或電源切換而考慮的。復(fù)位信 號(hào)可由 VCC 電壓、手動(dòng)復(fù)位輸入、或由獨(dú)立的比較器觸發(fā)。 M1M0=00，選擇工作方式 0； M1M0=01，選擇工作方式 1； M1M0=10，選擇工作方式 2； M1M0=11，選擇工作方式 3。 C/T=0，選擇定時(shí)工作方式； C/T=1，選擇計(jì)數(shù)工作方式。AT89C51 的晶振頻率為高為 24MHz。這主要是解決 CPU 的高速處理能力和外部設(shè)備低速運(yùn)行之間的速度匹配問(wèn)題，并可以有效地提高 CPU 的工作效率；同時(shí)也提高了 CPU 對(duì)外的驅(qū)動(dòng)能力，輸出接口電路具有鎖存器和驅(qū)動(dòng)器，輸入接口電路具有三態(tài)門控制，成為接口電路的 基本特征。實(shí)際上片內(nèi)的字節(jié)地址空間是 256 個(gè)（ 00H～ FFH） ,其中高 128 字節(jié)地址 (80H～ FFH)被特殊功能寄存器 SFR 占用 ,用戶只能使用低 128 字節(jié)單元 (00H～ 7FH)來(lái)存放可讀 /寫的數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn) AT89 單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器采用 4KB 的快速擦寫存儲(chǔ)器 Flash Memory,編程和擦除完全是電氣實(shí)現(xiàn)。 用隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM（ Random Access Memory）來(lái)存儲(chǔ)程序運(yùn)行期間的工作變量和數(shù)據(jù)，所以又被稱為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 程序在開(kāi)發(fā)和調(diào)試成功之后就永久性地駐留在程序存儲(chǔ)器中，在停機(jī)斷電狀態(tài)下代碼也中斷控制 CPU 片內(nèi)Flash 存儲(chǔ)器 總線控制 片內(nèi) RAM 4 個(gè) I/O 端口 定時(shí)器 1 定時(shí)器 0 ETC 振蕩器 串行端口 TXD RXD P0 P2 P1 P3 計(jì)數(shù)器 輸入 外部中斷 擴(kuò)展中斷 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 16 不會(huì)丟失。 存儲(chǔ)器 單片機(jī)內(nèi)部的存儲(chǔ)器分別為程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。控制器主要包括程序計(jì)數(shù)器 PC（ Program Counter）、 PC 增量器、指令寄存器、指令譯碼器、定時(shí)及控制邏輯電路等。其 中包括算術(shù)和邏輯運(yùn)算單元 ALU、累加器 ACC、 B寄存器、程序狀態(tài)字 PSW 和兩個(gè)暫存器等。中央處理器主要包括運(yùn)算器和控制器。 結(jié)構(gòu)原理 AT89C51基本組成框圖如圖 。使用片內(nèi)振蕩器，連接外部石英晶體和微調(diào)電容。使用片內(nèi)振蕩器，連接外部石英晶體和微調(diào)電容。 （ 2） GND—— 電源地。此外， ALE 端連 續(xù)輸出正脈沖，頻率為晶振頻率的 1/6，可用做外部定時(shí)脈沖使用，但要注意，每次訪問(wèn)外 RAM 時(shí)要丟失一個(gè) ALE 脈沖。 （ 4） —— 低字節(jié)地址鎖存信號(hào) ALE（ Address Latch Enable）。 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 II （ 3） —— 片外程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào) PSEN（ Program Stroe Enable） ,低電平有效。 （ 2） —— 外部程序存儲(chǔ)器訪問(wèn)允許信號(hào) EA（ External Access Enable）。 表 P3 口替代功能 引腳 替代功能 說(shuō)明 RXD 串行數(shù)據(jù)接收 TXD 串行數(shù)據(jù)發(fā)送 外部中斷 0 申請(qǐng) 外部中斷 1 申請(qǐng) T0 定時(shí)器 0外部事件計(jì)數(shù)輸入 T1 定時(shí)器 1外部事件計(jì)數(shù)輸入 外部 RAM 寫選通 外部 RAM 讀選通 控制信號(hào)線 （ 1） RST—— 復(fù)位輸入信號(hào)，高電平有效。用做輸入時(shí)，應(yīng)將輸出鎖存器置 1。 （ 4） P3 口 —— 8 位、準(zhǔn)雙向 I/O 口，具有內(nèi)部上拉電阻。用做輸入時(shí)，應(yīng)將輸出鎖存器置 1。 當(dāng)使用片外存儲(chǔ)器或外擴(kuò) I/O 口時(shí)， P2口輸出高 8 位地址。 P1 口是為用戶準(zhǔn)備的 I/O 雙向口。 P0口可驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 負(fù)載。 P0 口也可做通用 I/O 口使用，但需要加上拉電阻，變?yōu)闇?zhǔn)雙向口。 （ 1） P0 口 —— 8 位、漏極開(kāi)路的雙向 I/O 口。這個(gè)系列對(duì)于以 8051 為基礎(chǔ)的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，進(jìn)行取代和構(gòu)造十分容易。這個(gè)系列單片機(jī)最吸引人的特點(diǎn)就是在片內(nèi)含有 Flash 存儲(chǔ)器，因此它有著十分廣泛的用途，特別是在便攜式和需要特殊信息保存的儀器和系統(tǒng)中顯得更為有用 [18]。 圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)硬件總圖 其具體電路圖見(jiàn)附錄總圖。 硬件結(jié)構(gòu)圖如圖 所示，主機(jī)選用 89C51 單片機(jī)，地址鎖存器選用74LS373，數(shù)碼顯示部分選用共陰極數(shù)碼管，放大器、揚(yáng)聲器及多點(diǎn)檢測(cè) 圖 系統(tǒng)基本框圖 報(bào)警電路 顯示電路 單 片 機(jī) ８９Ｃ５１ 檢測(cè)電路 警語(yǔ)播放電路 鍵盤輸入 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 II 電路選用 8255 并行 I/O 口。非常適用于電池供電或其他要求低供耗場(chǎng)合。芯片上的 EEPROM 允許在線（＋ 5V）電檫除，點(diǎn)寫入或采用通用的非易失存儲(chǔ)器對(duì)程序存儲(chǔ)器重復(fù)編程。系統(tǒng)基本框圖如下所示 : 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 II 單片機(jī)的選擇 本設(shè)計(jì)采用低功耗，高性能的 89C51 單片機(jī) ,北京集成電路設(shè)計(jì)中心推出的 BI／ ATu89C51 的單片機(jī)。 本 設(shè)計(jì)是利用單片機(jī)對(duì)防盜報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行控制，系統(tǒng)要求 能對(duì) 16 個(gè)以上的監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)的傳感器可選用接觸式、斷開(kāi)式等開(kāi)關(guān)量傳感器；系統(tǒng)終端部分選用音響報(bào)警電路及數(shù)碼顯示電路；其中數(shù)碼顯示由譯碼驅(qū)動(dòng)器譯碼驅(qū)動(dòng)。在完成正文部分后，主要工作就是要進(jìn)行調(diào) 試，為了實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)預(yù)計(jì)現(xiàn)象，軟件和硬件都要作必要的修改 。具體到設(shè)計(jì)時(shí) ,又分硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，硬件設(shè)計(jì)主要分兩大部分：?jiǎn)纹瑱C(jī)部分和檢測(cè)部分。 3. 設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的圖片都是 利用 WORD 軟件、 PRTEL,PROTEUS 等元件， 具體到設(shè)計(jì)時(shí) ,又分硬 件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，硬件設(shè)計(jì)主要分兩大部分：?jiǎn)纹瑱C(jī)部分和檢測(cè)部分， 軟件設(shè)計(jì)分主程序設(shè)計(jì)和中斷子程序設(shè)計(jì)。 。若更換其他的傳感器，該系統(tǒng)還可以用于火災(zāi)報(bào)警、煤氣泄漏等報(bào)警。一 旦出現(xiàn)盜情，由單片機(jī)接收有效信號(hào)，并發(fā)出報(bào)警命令，即進(jìn)行聲光報(bào)警，并指示被盜地點(diǎn)，提醒有關(guān)人員進(jìn)行有關(guān)措施。河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 II 一個(gè)防盜系統(tǒng)的功能主要體現(xiàn)在報(bào)警主機(jī)的功能上。 有的防盜報(bào)警系統(tǒng)還連有上位機(jī)。當(dāng)住戶家中無(wú)人時(shí)，可把家庭內(nèi)的防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置為布防狀態(tài)，當(dāng)竊賊闖入時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)并向小區(qū)安保中心報(bào)警 [3]。當(dāng)無(wú)人遮擋紅外光時(shí)，鎖相環(huán)輸出低電平，報(bào)警處于監(jiān)控狀態(tài)；一旦有人闖入便遮擋了紅外光，則鎖相環(huán)失鎖，輸出高電平，驅(qū)動(dòng)繼電器接通無(wú)線發(fā)射電路，監(jiān)控室便可接收到無(wú)線報(bào)警信號(hào)，并可區(qū)分報(bào)警地點(diǎn)。 通常紅外線發(fā)射電路都是 采用脈沖調(diào)制式。由于他是不可見(jiàn)光，因此用他做防盜報(bào)警監(jiān)控器，具有良好的隱蔽性，白天黑夜均可使用，而且抗干擾能力強(qiáng)。 once they broke into the shelter of