【正文】 UT）為第二數(shù)據(jù)通道。由11114腳構(gòu)成兩個數(shù)據(jù)通道。功能是產(chǎn)生+12v和12v兩個電源，提供給RS232串口電平的需要。MAX232芯片引腳結(jié)構(gòu)如圖所示： MAX232引腳圖內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個部分： 第一部分是電荷泵電路。其內(nèi)部有一個電源電壓變換器，可以把輸入的+5V電源電壓變換成RS232C輸出電平所需的177。（3）控制線的連接2864A的片選信號/CE與74LS138的Y0連接，讀信號/OE由89C51的/RD連接，寫信號/WE由89C51的/WR連接。（2）地址線的連接~~A7連接。先片選中2864A，線選法決定了2864A對應(yīng)的地址空間， 8K字節(jié)的2864A作為數(shù)據(jù)存儲器使用，掉電后數(shù)據(jù)不丟失?？梢娛褂?864A就如同使用RAM一樣方便[13]。2864A的讀操作與普通EPROM的讀出相同，所不同的是可以在線進行字節(jié)的寫入。由于片內(nèi)設(shè)有編程所需高壓脈沖電路，因而無需外加編程電壓與寫入脈沖即可工作。單一+5V供電，最大工作電流為160mA，維持電流為60mA。本設(shè)計采用的是2864A[12]。常用的典型芯片有 2816/2817/2864 等。E2PROM 的另一個優(yōu)點是：擦除可以按字節(jié)分別進行（不像 EPROM ，擦除時把整個芯片的內(nèi)容全變成“ 1 ”）。 在 E2PROM 中，使浮動?xùn)艓想姾珊拖ル姾傻姆椒ㄅc EPROM 中是不同的。電可擦除可編程序的 ROM 也稱為 EEPROM 即 E2PROM 。當PC4或PC2 為低電平時，A口或B口數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)打入端口鎖存器，將數(shù)據(jù)鎖存，直到CPU讀取A口或B口數(shù)據(jù)時，端口鎖存器空，才允許將下一個數(shù)據(jù)通過PC4或PC2的下降沿鎖存、讀取。本片8255A的片選信號/CS由74LS138的Y2端提供。另外，要實現(xiàn)CPU對數(shù)據(jù)采集頻率的預(yù)置，且AD1380的數(shù)據(jù)輸出沒有三態(tài)緩沖數(shù)據(jù)輸出，所以在與89C51單片機接口時，較好的方法是將16位的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果先緩沖鎖存在寄存器里，然后再進行數(shù)據(jù)讀入或其他處理。由于芯片的金屬表面已在內(nèi)部接地，注意不要在外部再將金屬表面接地[11]。為克服這類由于地線及回路引起的測量誤差，一個大容量的電容（1uF）。當轉(zhuǎn)換結(jié)束后，BUSY變?yōu)榈碗娖?，可用于判斷轉(zhuǎn)換是否結(jié)束，也可用 作中斷請求信號。 AD1380KD為14位（0~+70）。一、AD1380的引腳功能和應(yīng)用特性AD1380的主要特性總結(jié)如下：分辨率：16位二進制轉(zhuǎn)換時間：14uS非線性度： 。該產(chǎn)品采用表面鍍銅技32腳雙列直插式標準陶瓷封裝，將D/A轉(zhuǎn)換電路，參考電壓，時鐘脈沖，比較器，逐次逼近寄存器及采樣/保持放大器集成在一個芯片上，可并行或串行輸出，所有數(shù)字輸入和輸出與TTL或5V CMOS兼容，轉(zhuǎn)換時間最大為14uS，%FSR，電源供給為15V和5V。鍵盤的行線接PB口的高四位，列線接PC口低四位，接口電路如下： 鍵盤顯示器接口電路5 數(shù)據(jù)采集模塊 數(shù)據(jù)采集主要芯片A/D轉(zhuǎn)換器本系統(tǒng)采用AD1380作為數(shù)據(jù)采集模塊的主要芯片。 人機接口模塊電路 本設(shè)計中由于采用89c51單片機，I/O口不夠用，所以擴展了一片8255A，來連接鍵盤和顯示器。其中段碼線占用一個8位I/O口，而位選線占用一個4位I/O口[7]。 4位靜態(tài)LED顯示器電路 所有位的段碼線相應(yīng)段并在一起，由一個8位I/O口控制，形成段碼線的多路復(fù)用，各位的公共端分別由相應(yīng)的I/O線控制，形成各位的分時選通。下圖: 4位靜態(tài)LED顯示器電路。顯示字符一確定，相應(yīng)鎖存器的段碼輸出將維持不變，直到送入另一個段碼為止。各位的公共端連接在一起（接地或+5V）。 段碼線控制顯示的字型，位選線控制該顯示位的亮或暗。其它字符的顯示原理類同[6]。假如我們將b和c段接上正電源，其它端接地或懸空，那么b和c段發(fā)光，此時，數(shù)碼管顯示將顯示數(shù)字“1”。以共陰式為例，如把陰極接地，在相應(yīng)段的陽極接上正電源，該段即會發(fā)光。下圖是共陰和共陽極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。 LED數(shù)碼顯示7段LED數(shù)碼管，是在一定形狀的絕緣材料上，利用單只LED組合排列成“8”字型的數(shù)碼管，分別引出它們的電極，點亮相應(yīng)的點劃來顯示出0f的數(shù)字。結(jié)合上述兩步，可確定按鍵所在行和列。第1步：列線輸出為全低電平，則行線中電平由高變低的所在行為按鍵所在行。上述方法稱為掃描法，即先把某一列置低電平，其余各列為高電平，檢查各行線電平的變化，如果某行線電平為低，可確定此行列交叉點處的按鍵被按下。識別鍵盤有無鍵被按下的方法，分兩步進行：第1步：識別鍵盤有無鍵按下；第2步：如有鍵被按下，識別出具體的按鍵。由于行、列線為多鍵共用，各按鍵彼此將相互發(fā)生影響，必須將行、列線信號配合起來并作適當?shù)奶幚?，才能確定閉合鍵的位置。如圖所示： 矩陣式鍵盤結(jié)構(gòu)按鍵數(shù)目較多的場合，行列式鍵盤與獨立式鍵盤相比，要節(jié)省很多的I/O口線。采取以上措施，躲開了兩個抖動期的影響?；舅枷耄簷z測到有鍵按下，鍵對應(yīng)的行線為低，軟件延時10ms后，行線如仍為低，則確認該行有鍵按下。高電平：斷開；低電平：閉合。 主要特性　　.與MCS51 兼容 　　.4K字節(jié)可編程閃爍存儲器，壽命：1000寫/擦循環(huán)，數(shù)據(jù)保留時間：10年 　　.全靜態(tài)工作：0Hz24MHz 　　.三級程序存儲器鎖定 　　.128*8位內(nèi)部RAM 　　.32可編程I/O線 　　.兩個16位定時器/計數(shù)器 　　.5個中斷源 　　.可編程串行通道 　　.低功耗的閑置和掉電模式 　　.片內(nèi)振蕩器和時鐘電路[1,3] 4 人機交互模塊 鍵盤 鍵盤簡介鍵盤：一組按鍵開關(guān)的集合。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。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。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。 P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示： P3口特殊功能 RXD（串行輸入口）TXD（串行輸出口）/INT0（外部中斷0）/INT1（外部中斷1）T0（記時器0外部輸入）T1（記時器1外部輸入）/WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）/RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 P1口：P1口是一個內(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門電流。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。 P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。系統(tǒng)總體框圖如圖所示：通信模塊數(shù)據(jù)采集模塊數(shù)據(jù)存儲模塊CPU模 塊人機交互模塊 系統(tǒng)總體框圖3 CPU模塊 89C51單片機的基本組成本設(shè)計采用89C51作為系統(tǒng)的主控芯片，芯片結(jié)構(gòu)框圖如下： 外部時鐘源 外部事件計數(shù)2x16位定時器/計數(shù)器數(shù)據(jù)存儲器256B RAM/SFR RAM/SFRRAM/SFR程序存儲器4K