【正文】 TL1,06H MOV TH0,00H MOV TL0,00H MOV 23H,00H ORL 88H,50H ；啟動(dòng)T1/T0 CLR NOP ；時(shí)間微調(diào) NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP SETB ；開(kāi)閘門(mén) RETDELAY： MOV 70H,05H ；延時(shí)子程序DDE： MOV 71H，55HDE： DJNZ 71H，DE DJNZ 70H，DDE RETBOOK： DB 0C0H，0F9H，0A4H，0B0H，99H ；字段代碼 DB 92H，82H，0F8H，80H，90H END附錄2 設(shè)計(jì)圖紙 頻率計(jì)的電氣原理圖31。尤其是很多老師在科研工作勤勤懇懇、兢兢業(yè)業(yè)的工作態(tài)度以及凡事樂(lè)觀(guān)的態(tài)度，讓我從中受益匪淺。從論文的選題到最后論文的寫(xiě)作等各個(gè)具體方面無(wú)不傾注了老師的精力和心血。通過(guò)這次設(shè)計(jì)學(xué)會(huì)了查找問(wèn)題、分析問(wèn)題、處理問(wèn)題的方法，可以說(shuō)為今后的工作、學(xué)習(xí)都打下了比較堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過(guò)資料閱讀和自我學(xué)習(xí)，自己掌握了MAX187的性能和編程。本次設(shè)計(jì)是對(duì)我大學(xué)四年里所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了綜合利用，并且在設(shè)計(jì)的過(guò)程中還學(xué)到了許多新的知識(shí)。關(guān)于本設(shè)計(jì)的核心中央處理芯片，設(shè)計(jì)中使用了AT89C51單片機(jī)。顯示部分采用了LCD液晶顯示，比使用LED數(shù)碼管顯示更簡(jiǎn)化了硬件電路。本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于單片機(jī)的溫度檢測(cè)、顯示和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，介紹了對(duì)溫度的檢測(cè)、顯示及控制，實(shí)現(xiàn)了溫度的實(shí)時(shí)顯示及控制。74LS393的最大計(jì)數(shù)速率可達(dá)50MHz，與AT89C51內(nèi)的T0組成24位的計(jì)數(shù)器，其最大計(jì)數(shù)值為16777215，分辨率大大提高。采用74LS393的理由是：AT89C51內(nèi)有兩個(gè)16位的二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，一個(gè)用作定時(shí)器，另一個(gè)用作脈沖記數(shù)器。11腳電平的高低可通過(guò)指令加以控制。與門(mén)74LS08作為記數(shù)閘門(mén)，方波信號(hào)被送到與門(mén)的一個(gè)輸入端，與門(mén)的另一個(gè)輸入端連接1S門(mén)控信號(hào)，實(shí)際制作中連接AT89C51的11腳（）。該子程序完成把二進(jìn)制計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制。 中斷服務(wù)子程序T0中斷服務(wù)子程序流程如圖42所示。定時(shí)／計(jì)數(shù)器的工作被設(shè)置為定時(shí)器方式，定時(shí)／計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)寄存器清0，在判斷待測(cè)信號(hào)的上跳沿到來(lái)后，運(yùn)行控制位TR置為1，以單片機(jī)工作周期為單位進(jìn)行計(jì)數(shù)，直至信號(hào)的下跳沿到來(lái)，運(yùn)行控制位TR清0，停止計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)寄存器中的數(shù)值經(jīng)過(guò)數(shù)制轉(zhuǎn)換程序從十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。圖41 系統(tǒng)軟件流程總圖首先定時(shí)／計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)寄存器清0，運(yùn)行控制位TR置1，啟動(dòng)對(duì)待測(cè)信號(hào)的計(jì)數(shù)。測(cè)量初始化模塊設(shè)置堆棧指針（SP）、工作寄存器、中斷控制和定時(shí)／計(jì)數(shù)器的工作方式。系統(tǒng)軟件流程如圖41所示。 軟件模塊設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)方法。當(dāng)掃描速度達(dá)到一定程度時(shí)，人眼就分辨不出來(lái)了，認(rèn)為是各個(gè)顯示器同時(shí)發(fā)光。CPU向字段輸出口送出字型碼時(shí)，所有的顯示器都能接收到；但是究竟點(diǎn)亮哪一只顯示器，取決于當(dāng)時(shí)位掃描口的輸出端接通了哪一只LED顯示器的公共極，位選通就顯示相應(yīng)字符，并保持幾毫秒的延時(shí)。接口電路把所有顯示器的8個(gè)筆段a～h分別并聯(lián)在一起，構(gòu)成“字段口”。b) 動(dòng)態(tài)顯示LED 顯示器動(dòng)態(tài)顯示是將所有位的段選線(xiàn)并接在一個(gè)I/O口上，共陰極端或共陽(yáng)極端分別由相應(yīng)的I/O口線(xiàn)控制，由于每一位的段選線(xiàn)都接在一個(gè)I/O口上，因此每傳送一個(gè)段選碼，8位就顯示同一個(gè)字符，這種顯示是不能用的，解決問(wèn)題的方法是利用人眼的“視覺(jué)暫?！毙?yīng)。這種工作方式下，LED的亮度高，軟件編程也比較容易；但是它占用比較多的I/O口資源，通常用于顯示位數(shù)不多的情況。在LED顯示器工作于靜態(tài)顯示方式時(shí)，如果顯示器是共陰型的，則公共端接地；如果顯示器是共陽(yáng)型的，則公共端接正電源。 單片機(jī)電路中的顯示方法a) 靜態(tài)顯示在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，顯示器的顯示方法有兩種：靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示。第三種是點(diǎn)陣式，它由一些按一定規(guī)律排列的可發(fā)光的點(diǎn)陣所組成，利用光點(diǎn)的不同組合便可顯示不同的數(shù)碼，如場(chǎng)致發(fā)光記分牌。數(shù)碼的顯示方式一般有三種：第一種是字形重疊式，它是將不同字符的電極重疊起來(lái)，要顯示某字符，只須使相應(yīng)的電極發(fā)亮即可，如輝光放電管、邊光顯示管等。在一定范圍內(nèi)，其正向電流與發(fā)光亮度成正比。根據(jù)管腳資料，可以判斷使用的是何種接口類(lèi)型。當(dāng)1clear,2clear為低電平時(shí)，在1A，2A脈沖下降沿作用下進(jìn)行計(jì)數(shù)操作。配合AT89C51內(nèi)部16位計(jì)數(shù)器使用，可以實(shí)現(xiàn)最大計(jì)數(shù)值=1677 216，使得比單用AT89C51內(nèi)部16位計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)范圍大大拓寬。c) 輸出級(jí) 輸出級(jí)為T(mén)P11和TN12組成的反相器，它不僅能起到與負(fù)載隔離的作用，而且提高了電路帶負(fù)載能力。b) 整形級(jí) 整形級(jí)由TPTPTPT10組成，電路為兩個(gè)首尾相連的反相器。在vⅠ下降過(guò)程中的負(fù)向閾值電壓VT也要比VDD/2低得多。同理可分析，當(dāng)逐漸下降時(shí)，電路工作過(guò)程與上升過(guò)程類(lèi)似，只有當(dāng)│││VTP│時(shí)，電路又轉(zhuǎn)換為為高電平， =的狀態(tài)。當(dāng)時(shí)，TN5導(dǎo)通，并引起如下正反饋過(guò)程： （TN5導(dǎo)通電阻） 下降導(dǎo)致下降，于是TPTP2迅速截止，為低電平，電路輸出狀態(tài)轉(zhuǎn)換為。即TN5的源極TN4的漏極電位≈，該電位較高。當(dāng)=0時(shí)，TPTP2導(dǎo)通，TNTN5截止，電路中為高電平（≈），TP9截止，TN10導(dǎo)通，為低電平，使TP11導(dǎo)通，TN12截止。圖312 74LS14外引線(xiàn)排列圖(a) 電路圖 (b) 邏輯符號(hào) (c) 傳輸特性曲線(xiàn)圖313　CMOS集成施密特觸發(fā)器電路(a) 電路圖 (b) 邏輯符號(hào) (c) 傳輸特性曲線(xiàn)由圖313(ａ)可見(jiàn)，它由施密特電路、整形及和緩沖輸出級(jí)組成。邏輯表達(dá)式 在集成門(mén)電路中，帶有施密特觸發(fā)器輸入的反相器和與非門(mén)，如施密特CMOS六反相器CC40106，施密特TTL四輸入雙與非門(mén)CT5413/CT7413等。 b) 輸入信號(hào)增加和減少時(shí)，電路有不同的閾值電壓，它具有如圖312所示的傳輸特性。因?yàn)閱纹瑱C(jī)工作高電平為5V，輸入TO口的矩形波的幅度必須最大為5V，否則，會(huì)使單片機(jī)燒壞。選用施密特電路用于脈沖整形。圖310 放大電路前置放大采用兩級(jí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管組成的電路，起脈沖放大作用。當(dāng)輸入信號(hào)電壓幅度較大時(shí)，通過(guò)輸入衰減電路將電壓幅度降低。在整形之前由于不清楚被測(cè)信號(hào)的強(qiáng)弱的情況。圖39 5V直流電源電路 放大整形模塊因?yàn)樵趩纹瑱C(jī)計(jì)數(shù)中只能對(duì)脈沖波進(jìn)行計(jì)數(shù)，而實(shí)際中需要測(cè)量頻率的信號(hào)是多種多樣的，可以是正弦波，三角波。LM78XX系列三端穩(wěn)壓IC來(lái)組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過(guò)流、過(guò)熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來(lái)可靠、方便，而且價(jià)格便宜，因此使用LM7805穩(wěn)壓芯片進(jìn)行5V的電源電路設(shè)計(jì)。 T1定時(shí)初值的設(shè)置在確定了兩個(gè)定時(shí)器的設(shè)置后，需要計(jì)算定時(shí)器T1的計(jì)數(shù)初值，因選用24M晶振，T1工作于方式2,1個(gè)機(jī)器周期=12\晶振頻率=12/24=，=128us，現(xiàn)在選定定時(shí)間隔為100us，則方式2定時(shí)初值為100/=256200=56=38H,這樣當(dāng)中斷次數(shù)為1s/100us=10000次時(shí)，歷時(shí)1s。工作方式2和工作方式3，都是8位的定時(shí)\計(jì)數(shù)方式，因此，最多可以計(jì)到2的8次方，也就是256次。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的定時(shí)/計(jì)數(shù)范圍：工作方式0：13位定時(shí)/計(jì)數(shù)方式，因此，最多可以寄到2的13次方，也就是8192次。 裝載初值的計(jì)算當(dāng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作于定時(shí)狀態(tài)時(shí)，對(duì)機(jī)器周期進(jìn)行計(jì)數(shù)，設(shè)單片機(jī)的晶振頻率為。TH0則只能工作于定時(shí)器狀態(tài)，使用T1中的TRTF1的中斷源。工作方式2 的定時(shí)時(shí)間為T(mén)=計(jì)數(shù)次數(shù)機(jī)器周期=（T1初值）機(jī)器周期圖38 工作方式2——8位自動(dòng)重裝初值計(jì)數(shù)器d) 工作方式3——2個(gè)獨(dú)立8位計(jì)數(shù)器定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作方式3是兩個(gè)獨(dú)立的位計(jì)數(shù)器且僅T0有工作方式3，如果把T1置為工作方式3，T1將處于關(guān)閉狀態(tài)。c) 工作方式2——8位自動(dòng)重裝入初值計(jì)數(shù)器 T1在工作方式2的邏輯結(jié)構(gòu)如圖38所示。圖36 工作方式0—13位計(jì)數(shù)器方式當(dāng)C/=0時(shí)，多路開(kāi)關(guān)打到上位，定時(shí)/計(jì)數(shù)器的輸入端接內(nèi)部振蕩器的12分頻，即工作在定時(shí)方式，每個(gè)計(jì)數(shù)脈沖的周期等于機(jī)器周期，當(dāng)定時(shí)\計(jì)數(shù)器溢出時(shí)，其定時(shí)時(shí)間為T(mén)=計(jì)數(shù)次數(shù)機(jī)器周期=（T1初值）機(jī)器周期當(dāng)C/=1時(shí)，多路開(kāi)關(guān)打到下位，定時(shí)/計(jì)數(shù)器接外部T1引腳信號(hào)，即工作在計(jì)數(shù)方式，當(dāng)外部電平發(fā)生從“1”到“0”跳變時(shí)，加1計(jì)數(shù)器加1。 定時(shí)器\計(jì)數(shù)器的四種工作方式a) 工作方式0——13位計(jì)數(shù)器T1在工作方式0的邏輯結(jié)構(gòu)如圖36所示，在這種工作方式下，16位的計(jì)數(shù)器（TH1和TL1）只用了13位構(gòu)成13位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。16位加法計(jì)數(shù)器編程的選擇對(duì)內(nèi)部時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)和外部輸入脈沖計(jì)數(shù)。定時(shí)/計(jì)數(shù)器的核心是16位加法計(jì)數(shù)器，定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0的加法計(jì)數(shù)器用特殊功能寄存器TH0,TL0表示，TH0表示加法計(jì)數(shù)器的高8位，TL0表示加法計(jì)數(shù)器的低8位，TH1 、TL1則表示定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1的加法計(jì)數(shù)器的高8位和低8位，這些寄存器可根據(jù)需要由程序讀寫(xiě)。MCS51單片機(jī)內(nèi)部有兩個(gè)16位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，即定時(shí)器T0和定時(shí)器T1，它們既可以用作定時(shí)器方式，又可用作計(jì)數(shù)器方式，可編程設(shè)定4種不同的工作方式。還可用定時(shí)器產(chǎn)生毫秒寬的脈沖，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)一類(lèi)的電氣機(jī)械。Y124MC322pFC422pFXTAL1XTAL2圖35 時(shí)鐘電路圖 單片機(jī)的定時(shí)\計(jì)數(shù)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器是單片機(jī)的重要功能模塊之一。51系列單片機(jī)還可使用外部時(shí)鐘。此次采用的晶振頻率為24MHZ。和 XTAL2分別是該反向振蕩放大器的輸入端和輸出端。單片機(jī)允許的時(shí)鐘頻率是因型號(hào)而異的，其典型值為12MHZ。除PC之外，復(fù)位操作還對(duì)其它寄存器有影響，其復(fù)位狀態(tài)如表32所示：表32 復(fù)位時(shí)片內(nèi)各寄存器的狀態(tài)寄存器復(fù)位狀態(tài)寄存器復(fù)位狀態(tài)PC0000HTMOD00HAcc00HTCON00HPSW00HTH000HB00HTL000HSP07HTH100HDPTR0000HTL100HP0P3FFHSCON00HIPXXX00000BSBUFXXX