基于單片機的電量檢測系統(tǒng)設計方案-文庫吧資料
2025-05-12 00:20本頁面
【正文】 5中，照此一個一個接下去，可接任意多個。把其他三根線和單片機的I／O口相接，即可實現(xiàn)LED控制。 74HC595最多需要5根控制線，即SER、SRCK、RCK、SRCLR和G。清除端﹝SRCLR﹞的低電平只對寄存器復位﹝QH1為低電平﹞，而對鎖存器無影響。寄存器和鎖存器分別由各自的時鐘輸入﹝SRCK和RCK﹞，都是上升沿有效。由于本系統(tǒng)只涉及到4位顯示輸出，就采用了4片8位移位寄存器串級使用的LED靜態(tài)顯示方式。這種顯示方式接口編程容易，付出的代價是占用口線較多，若用I／O接口，則要占用4個8位口，若用鎖存器接口，則要4片7HC595芯片。各個LED的顯示字符一經(jīng)確定，相應鎖存器的輸出將維持不變，知道顯示另一個字符為止。但也不能太長，因為畢竟要受限于臨界閃爍頻率，而且此時間越長，占用CPU時間也越多，另外，顯示位增多，也將占用大量的CPU時間，因此動態(tài)顯示實質是以犧牲CPU時間換取元就愛你的減少。若要將各位LED能夠顯示出與本位相應的顯示字符，就必須采用掃描顯示方式，即在某一時刻，只讓某一位的位選線狀態(tài)，而其他各位的位選線處于關閉狀態(tài)，同時段選線上輸出相應位要顯示字節(jié)的段碼。其中段選線占用一個8位I/O口，而位選段占用一個4位I/O口。 LED的動態(tài)顯示方式在多位LED顯示時，為了簡化硬件電路，通常將所有位的段選線相應的并聯(lián)在一起，有一個8位I/O控制，形成段選線的多路復用。段選線控制顯示字符的字形，而位選線為各個LED顯示塊的公共端，它控制該LED顯示位的亮、暗。圖39 數(shù)碼管LED顯示器是由N各LED顯示塊拼接成N個LED顯示器。LED數(shù)碼管是有發(fā)光二極管作為顯示字段的數(shù)碼型顯示器件，其中七只發(fā)光二極管分別對應a～g筆端構成“日”字形，另一個發(fā)光二極管Dp作為小數(shù)點。在單片機應用系統(tǒng)中，如果需要顯示的內容只有數(shù)碼和某些字母，使用LED數(shù)碼管是一種較好的選擇。 LED顯示部分 LED顯示屏是二十世紀八十年代后期在全球迅速發(fā)展起來的新型信息顯示媒體。獨立式按鍵電路配置靈活，軟件簡單，但每個按鍵需要占用一個輸入口線，在按鍵數(shù)量較多時，需要較多的輸入口線且電路結構復雜，故此種鍵盤適用于按鍵較少或操作速度較高的場合。 獨立式按鍵就是各按鍵相互獨立，每個按鍵各接入一根輸入線，一根輸入線上的安檢工作狀態(tài)不會影響其他輸入線的工作狀態(tài)。這樣，當按鍵沒有按下時，所有的輸出端都是高電平，代表無鍵按下。這樣，一個端口（如P1口）就可以構成4*4= 16個按鍵，比之直接將端口線用于鍵盤多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就可以構成20鍵的鍵盤，而直接用端口線則只能多出一鍵（9鍵）。當OE輸入高電平 時，輸出三態(tài)門打開，轉換結果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上 鍵盤輸入部分 矩陣式鍵盤在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時，為了減少I/O口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式。下降沿啟動 A／D轉換，之后EOC輸出信號變低，指示轉換正在進行。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。 GND：地。 REF（+）、REF（）：基準電壓。 CLK：時鐘脈沖輸入端。 OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入，高電平有效。START： A／D轉換啟動脈沖輸入端，輸入一個正脈沖（至少100ns寬）使其啟動（脈沖上升沿使0809復位，下降沿啟動A／D轉換）。ADDA、ADDB、ADDC:3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路。圖37 ADC0809引腳圖表33通道選擇表CBA選擇的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7INO－IN7：8條模擬量輸入通道。A、B、C為地址輸入線，用于選通IN0－IN7的一路模擬量輸入。由低到高的正跳變有效，此時鎖存地址選擇先的狀態(tài)，從而選通相應的模擬通道，一邊進行A／D轉換。信號單極性，電壓范圍是0V－5V，若信號太小，必須進行放大。三態(tài)輸出鎖存器用于鎖存A／D轉換完的數(shù)字量，當OE端為高電平時，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉換完的數(shù)據(jù)。 ADC0809是8位逐次逼近型A／D轉換器，它由一個8路模擬開關、一個地址鎖存譯碼器、一個A／D轉換器和一個三態(tài)輸出鎖存器組成。轉換結束，CPU發(fā)出數(shù)據(jù)輸出允許信號，將裝換完成的數(shù)據(jù)讀入。 圖35 A／D轉換器的輸入位置（1） 模擬輸入信號Vin和參考電壓Vref（2） 數(shù)字輸出信號（3） 啟動轉換新號，輸入（4） 轉換完成信號或者“忙”信號，輸出（5） 數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入為了與單片機接口，必須設置圖所示的一些數(shù)據(jù)輸入接口、狀態(tài)輸入接口及控制輸出接口等。常用的A／D轉換器有：雙積分式、逐位比較式及秉性比較時幾種。圖34 A／D轉換器原理方框圖由圖中可以看出，A／D轉換器的輸入有兩種，即模擬輸入信號Vin和參考電壓Vref；其輸出時一組二進制數(shù)。當EOC為高電平時，表明轉換結束，否者表明正在進行A／D轉換，即ECO=1時。因此本次設計選用一款逐次比較型A／D轉換器ADC0809.被采樣的電壓、電流信號分兩路進入ADC0809進行模數(shù)轉換，即當START上跳沿時，所有內部寄存器清零；下調沿時，開始進行A／D轉換，在轉換期間，START應保持低電平。由于數(shù)字信號處理技術在圖形、視頻、無線通訊的廣泛應用，對高速高精度的CMOS工藝的模數(shù)轉換器的要求日益迫切。AT89C51的極限參數(shù)： 工作溫度: 55℃to+125℃；儲藏溫度：60℃to+150℃；任一引腳對地電壓：℃to+℃；最高工作電壓：；直流輸出電壓：。改變編程電源的地址和寫入一個字節(jié)，重復15步驟，直到全部文件編程結束。(4)在高電壓編程方式時，將EA／Vpp加上+12V編程電壓。(2)在數(shù)據(jù)線上加上要寫入的數(shù)據(jù)字節(jié)。編程方法:編程前，先設置好地址，數(shù)據(jù)及控制信號，編程單元的地址加在PI口和P2口,－﹝11位地址范圍為0000H－0FFFH﹞，數(shù)據(jù)從P0口輸入，為低電平，RST保持高電平，EA/Vpp引腳是編程電源的輸入端，按要求加上標稱電壓，ALE/PROG引腳輸入編程脈沖﹝負脈沖﹞。用戶可以從芯片上的型號和讀取芯片內的簽名字節(jié)獲得該信息。圖32 內部振蕩電路 圖33 外部振蕩電路由于外部時鐘信號是通過一個2分鐘觸發(fā)器作為內部時鐘信號的，所以對外部時鐘信號的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時間和最大的低電平持續(xù)時間應符合產(chǎn)品技術條件的要求。用戶也可以采用外部時鐘，采用時鐘的電路如圖33。10pF，而如使用陶瓷振蕩器建議使用40pF177。外界適應晶體(或陶瓷振蕩器)及電容CC2接在放大器的反饋回路中構成并聯(lián)振蕩電路。時鐘振蕩器：AT89C51中有一個用于購車個內部振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2F分別是該放大器的輸入端和輸出端。XTAL1：振蕩器反相放電器及內部時鐘發(fā)生器的輸入端。需要注意的是：如果加密位LB1被編程，復位時內部會鎖存EA端狀態(tài)。：程序存儲允許()輸出時外部程序存儲器的讀取通信號，當AT89C51由外部程序存儲器取指令或數(shù)據(jù)時，每個機器周期兩次有效，即輸出兩個脈沖，在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)儲存器時，這兩次有效的信號不出現(xiàn)。如有必要，可通過對特殊功能寄存器(SFR)區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。但要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ALE脈沖。ALE／：當訪問外部程序存儲器或說句存儲器時，ALE(
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