【正文】 74HC573作為驅(qū)動(dòng)使用，U2為位選驅(qū)動(dòng)，U3為段碼驅(qū)動(dòng)，單片機(jī)的P0口接LED的段碼驅(qū)動(dòng)，單片機(jī)的P2口接LED的位選碼驅(qū)動(dòng)，該器件驅(qū)動(dòng)電流可以達(dá)到100mA，而LED數(shù)碼管全亮?xí)r，最大電流可以達(dá)到32mA，如果全部驅(qū)動(dòng)輸出會(huì)將數(shù)碼管燒壞，所以在程序中使用PWM輸出的控制，在消隱時(shí)，也就是禁止數(shù)碼管的輸出，之后加上一段時(shí)間的延時(shí)，要確保加入的時(shí)間與顯示時(shí)間和不能超過(guò)20ms，同時(shí)74HC573具有鎖存功能，在本設(shè)計(jì)中沒(méi)有使用該功能。動(dòng)態(tài)掃描用分時(shí)的方法輪流控制每個(gè)顯示器的COM端，使每個(gè)顯示器輪流電亮。動(dòng)態(tài)掃描方法是用其接口電路把所有顯示器的8個(gè)筆畫(huà)字段(a~g和dp)同名端連在一起，而每一個(gè)顯示器的公共極COM各自獨(dú)立接受I/O線控制。當(dāng)需要要顯示新的數(shù)據(jù)時(shí)，單片機(jī)再發(fā)送新的字型碼。靜態(tài)顯示中，每一個(gè)顯示器都要占用單獨(dú)具有鎖存功能的I/O口，該接口用于筆畫(huà)段字型代碼。只要當(dāng)前顯示的數(shù)據(jù)沒(méi)有變化，就無(wú)須理睬數(shù)碼顯示管。: 十六進(jìn)制數(shù)字型代碼表共陰極接法七段代碼D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0Dp g f e d c b a 00 0 1 1 1 1 1 13FH10 0 0 0 0 1 1 006H20 1 0 1 1 0 1 15BH30 1 0 0 1 1 1 14FH40 1 1 0 0 1 1 066H50 1 1 0 1 1 0 16DH60 1 1 1 1 1 0 17DH70 0 0 0 0 1 1 107H80 1 1 1 1 1 1 17FH90 1 1 0 1 1 1 16FHA0 1 1 1 0 1 1 177HB 0 1 1 1 1 1 0 07CHC0 0 1 1 1 0 0 139HD0 1 0 1 1 1 1 05EHE0 1 1 1 1 0 0 179HF0 1 1 1 0 0 0 171HP0 1 1 1 0 0 1 173H單片機(jī)驅(qū)動(dòng)LED顯示有很多方法,按顯示方式可以分為靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示。如果是共陽(yáng)LED顯示器，共陽(yáng)極接高電平，顯示“P”字符的字形代碼應(yīng)為10001100(8CH)。8個(gè)筆劃段Dpgfedcba對(duì)應(yīng)于一個(gè)字節(jié)(8位)的D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,于是用8位二進(jìn)制碼就可以表示需要顯示的字符的字形代碼。共陰和共陽(yáng)結(jié)構(gòu)的LED顯示器各筆劃段名和安排位置是相同的。為了保護(hù)各段LED不受損壞，需要外加限流電阻。: 數(shù)碼管顯示器在選用共陰的LED時(shí)，只要在某一個(gè)發(fā)光二極管加上高電平，該二極管即點(diǎn)亮，反之則暗?；?個(gè)長(zhǎng)條形的發(fā)光管排列成“日”字形，另一個(gè)點(diǎn)形的發(fā)光管在顯示器的右下角作為顯示小數(shù)點(diǎn)用，它能顯示各種數(shù)字及部份英文字母。，~，單片機(jī)通過(guò)軟件編程控制其按鍵值的判斷，在判斷中我們采用編程掃描的方式，也就是在無(wú)中斷產(chǎn)生時(shí)，不斷的掃描按鍵程序，判斷過(guò)程為：，判斷是否有列值按下，其判斷時(shí)對(duì)P1口賦值0XF0，如果有按鍵按下，行列將會(huì)有一處交點(diǎn)，相當(dāng)于對(duì)兩個(gè)I/O短路，則另一個(gè)列I/O口也被強(qiáng)制下拉為低電平，該值中的高8位將會(huì)有某一列全部為0，有按鍵按下，則將該列編碼值保存，然后將P1口賦值0X0F；進(jìn)行全列掃描，判斷行是否有為0的狀態(tài)，然后將這個(gè)行編碼值保存，最后將行列值的編碼值進(jìn)行或運(yùn)算，就組成按鍵的原始編碼值，完成了按鍵的掃描。 鍵盤(pán)電路按鍵分為獨(dú)立式按鍵與行列式按鍵，兩種按鍵都可以與單片機(jī)I/O口直接相連，但是兩種按鍵的工作方式大不相同，獨(dú)立按鍵的每一個(gè)按鍵都需要一根獨(dú)立的I/O口使用，而矩陣按鍵是成陣列排列的，用行掃描控制的I/O口與列掃描控制的I/O口的個(gè)數(shù)相乘的個(gè)數(shù)即為按鍵的個(gè)數(shù)。前5個(gè)數(shù)字為符號(hào)位，當(dāng)前5位為1時(shí)，讀取的溫度為負(fù)數(shù)；當(dāng)前5位為0時(shí)，讀取的溫度為正數(shù)。DS18B20的性能特點(diǎn)如下：●獨(dú)特的單線接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信；●多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在惟一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能；●無(wú)須外部器件；●可通過(guò)數(shù)據(jù)線供電，~；●零待機(jī)功耗；●溫度以9或12位數(shù)字；●用戶可定義報(bào)警設(shè)置；●報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過(guò)程序限定溫度(溫度報(bào)警條件)的器件；●負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。DS18B20內(nèi)部有4個(gè)主要器件：64位激光ROM、溫度傳感器、非易失性溫度告警觸發(fā)器(TH和TL)和配置寄存器。DQ(4腳)：數(shù)據(jù)輸入/輸出腳。VDD(3腳)：可選電源腳，電源電壓范圍3~。由于DS18B20溫度傳感器要求，R14為上拉電阻，選R14=。DS18B20支持一線總線接口，測(cè)量溫度范圍為–55℃~+125℃。(4)傳感器的輸入量與輸出量是已知的。(2)其輸入量是某一被測(cè)量，或是物理，化學(xué)，生物。 溫度檢測(cè)電路 溫度傳感數(shù)據(jù)采集電路傳感器是檢測(cè)系統(tǒng)中的必要工具，處于檢測(cè)系統(tǒng)的輸入端，是檢測(cè)系統(tǒng)的第一環(huán)節(jié)，通常是檢測(cè)系統(tǒng)與被測(cè)量對(duì)象間的接口，我們將自動(dòng)檢測(cè)裝置中最初感受被測(cè)量并將其轉(zhuǎn)換為可用信號(hào)輸出的器件稱為傳感器，它由敏感元件，轉(zhuǎn)換原件和其他輔助部分組成，傳感器的工作特點(diǎn)具有高精度，低成本，高靈敏度，穩(wěn)定性好，工作可靠，抗干擾能力強(qiáng)，動(dòng)態(tài)特性良好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于維護(hù)，功耗低等。XTAL1：反向振蕩放大器及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。但是在加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部為程序存儲(chǔ)器。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)不會(huì)出現(xiàn)。PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。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(duì)外部輸出的脈沖或用做定時(shí)器。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。89C51的P0/P1/P2/P3口作為輸入時(shí)都是準(zhǔn)雙向接口。如果不對(duì)端口置1，端口鎖存器原來(lái)的狀態(tài)有可能為0Q端，當(dāng)0Q^為1加到場(chǎng)效應(yīng)管柵極的信號(hào)為1則該場(chǎng)效應(yīng)管就導(dǎo)通并且對(duì)地呈現(xiàn)低阻抗,此時(shí)即使引腳上輸入的信號(hào)為1也會(huì)因端口的低阻抗而使信號(hào)變低，使得外加的1信號(hào)讀入后不一定是1。I/O口作為輸入口時(shí)有兩種工作方式即所謂的讀端口與讀引腳，讀端口時(shí)實(shí)際上并不從外部讀入數(shù)據(jù)而是把端口鎖存器的內(nèi)容讀入到內(nèi)部總線經(jīng)過(guò)某種運(yùn)算或變換后再寫(xiě)回到端口鎖存器只有讀端口時(shí)才真正地把外部的數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)部總線上面。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流(ILL)。P3口：P3口管腳也是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門(mén)電流。在給出地址1時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門(mén)電流，當(dāng)P2口被寫(xiě)1時(shí)，被內(nèi)部上拉電阻拉高，作為輸入。P1口管腳寫(xiě)入1后，被內(nèi)部拉高，將用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。GND：接地。同時(shí)該芯片還具有適應(yīng)不同產(chǎn)品需求的PDIP、TQFP和PLCC三種封裝形式。 此外，AT89S51設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過(guò)軟件設(shè)置省電模式。15V) (5)低功耗電流，適合于電池供電 (6)低輸入偏流 (7)低輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電流 (8)共模輸入電壓范圍寬，包括接地 (9)差模輸入電壓范圍寬，等于電源電壓范圍(10)輸出電壓擺幅大()4 單片機(jī)接口電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)的選型 AT89S51的主要功能特性AT89S51是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k Bytes ISP (Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫(xiě)1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。 LM358引腳圖LM358的特性(1)內(nèi)部頻率補(bǔ)償 (2)直流電壓增益高(約100dB) (3)單位增益頻帶寬(約1MHz) (4)源電壓范圍寬：?jiǎn)坞娫?3—30V)；雙電源(177。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運(yùn)算放大器的場(chǎng)合。其中REF為10V的基準(zhǔn)電源。精密4～20MA電流變送器電路～10V變化的電壓（由傳感器經(jīng)放大器輸出的電壓）經(jīng)本電路轉(zhuǎn)變?yōu)?～20mA的變換器電路。輸出的電流。18V，工作溫度范圍為0～70℃(后綴為P及U)及－25～＋85℃(后綴為M)。 集成電路運(yùn)放大器內(nèi)部組成原理框圖由于激光調(diào)阻值精度極高，用它組成增益為1的電壓跟隨器（緩沖器）時(shí)，%,%。這四個(gè)電阻通過(guò)激光調(diào)阻技術(shù)將它精確到25KΩ。V/℃，共模抑制比大大于86dB。該器件核心部分是一個(gè)精密運(yùn)算放大器，其失調(diào)電壓典型值僅為50181。 精密多功能運(yùn)算放大器INA105INA105精密多功能運(yùn)算放大器是集成運(yùn)放與外圍元件有機(jī)結(jié)合、并利用集成工藝與激光調(diào)阻技術(shù)相結(jié)合所形成的不同于常規(guī)集成運(yùn)放的放大器件。偏置電路是為各級(jí)提供合適的工作電流。輸入級(jí)一般是由BJT、JFET或MOSFET組成的差分式放大電路，利用它的對(duì)稱特性可以提高整個(gè)電路的共模抑制比和其他方面的性能，它的兩個(gè)輸入端構(gòu)成整個(gè)電路的反相輸入端和同相輸入端。，傳感器傳過(guò)來(lái)的是一個(gè)4~20mA的電流信號(hào)，接一個(gè)250歐姆的電阻使其轉(zhuǎn)換成1V~5V的電壓信號(hào)，此電路中只可能為1V和5V兩種情況，再通過(guò)一個(gè)電壓比較器LM393,當(dāng)LM393的2腳為5V時(shí)，輸出為高電平，光電耦合器導(dǎo)通，（其余時(shí)刻為高電平），表示檢測(cè)到有人。（2）單片機(jī)系統(tǒng)部分。RP1是調(diào)整靈敏度的關(guān)鍵元件，應(yīng)選用線性高精度密封型。U4為雙電壓比較器LM393，低功耗、低失調(diào)電壓。U2采用進(jìn)口器件Q74，波長(zhǎng)為9－10um。U3作電壓比較器，它的第⑤腳由RVD2提供基準(zhǔn)電壓，當(dāng)U3的1腳輸出的信號(hào)電壓到達(dá)U3的5腳時(shí)，兩個(gè)輸入端的電壓進(jìn)行比較，此時(shí)U4的1腳由原來(lái)的高電平變?yōu)榈碗娖健?微弱信號(hào)放大電路(1) 檢測(cè)部分傳感器采用帶菲涅耳透鏡的熱釋電紅外線傳感器。 。在無(wú)目標(biāo)進(jìn)入時(shí)，末級(jí)無(wú)輸出；一旦有目標(biāo)進(jìn)入探測(cè)范圍，AT則有信號(hào)輸出，經(jīng)放大后，電壓高于比較器設(shè)定電壓時(shí)，A2輸出高電位，VT2導(dǎo)通，繼電器K吸合，其觸點(diǎn)接通報(bào)警電路或控制電路，實(shí)現(xiàn)熱釋紅外線探測(cè)之目的。經(jīng)晶體管VT1和運(yùn)算放大器A1組成的兩級(jí)放大器將信號(hào)放大至70～75