【正文】 ，鎖住與非門2，保證其輸出恒為1，這樣即使按鍵出現抖動，也不會影響OUT2的輸出，因此OUT1的輸出也恒為0。設按鍵首先處于a位置，此時RS觸發(fā)器的與非門輸出端OUT1為高電平1，與非門2的輸出端OUT2為0，此輸出引入到與非門1的一個輸入端，會把與非門1鎖住，使其固定輸出為1。此時即使由于按鍵的機械性能使按鍵因彈性抖動而產生瞬間不閉合，只要按鍵不返回原始狀態(tài)，雙穩(wěn)態(tài)電路的狀態(tài)不會發(fā)生改變，輸出保持為0，不會產生抖動的波形。本論文采用雙穩(wěn)態(tài)消抖的硬件消抖方法。為了確保按鍵的狀態(tài)，必須消除按鍵抖動的影響，這也是按鍵抗干擾的主要的一個方面。按鍵的穩(wěn)定閉合時間由操作人員的按鍵動作持續(xù)時間決定，一般為十分之幾秒到幾秒時間。 圖251 鍵盤抖動波形圖由于機械觸點的彈性作用，一個按鍵開關在閉合時不會馬上穩(wěn)定地接通，在斷開時也不會一下斷開。圖243總電路框圖 鍵盤及顯示電路 鍵盤輸入特點按鍵所用開關為機械彈性開關，均利用了機械觸點的合、斷。如果從通斷功能來看，光電隔離器其實是一隔離開關。圖242光電隔離的電路當輸出TTL電平為低電平時，7406輸出為高電平，發(fā)光二極管截止，光電隔離器處于截止狀態(tài)，VO端輸出高電平；而當輸出控制電平為高電平時，7406輸出為低電平，發(fā)光二極管導通，光電隔離器處于導通狀態(tài)，VO端輸出低電平。由于該器件是通過電——光——電這種轉換來實現對輸出設備進行控制的，彼此之間沒有電氣連接，因而起到隔離作用，隔離電壓與光電隔離器的結構有關。而當該電流撤去時，發(fā)光二極管熄滅，三極管截止。當發(fā)光二極管有正向電流通過時，即產生人眼看不見的紅外光，其光譜范圍為700—1000nm。光電隔離器的種類繁多，常用的有發(fā)光二極管/光敏三極管、發(fā)光二極管/光敏復合晶體管、發(fā)光二極管/光敏電阻，發(fā)光二極管/光觸發(fā)可控硅等，但從其隔離方法這一角度來看，都是一樣的，即都通過電——光——電這種轉換，利用“光”這一環(huán)節(jié)完成隔離功能。因為光信號的傳送不受電場、磁場的干擾，可以有效地隔離電信號。在開關量輸出通道中，為防止現場強電磁干擾或工頻電壓會通過輸出通道反串到測控系統(tǒng)，一般需采取通道隔離技術。方式控制字共有八位，D7位為置方式標志，有效為1，假設要求8255工作方式0，且A口作為輸出，B口作為輸出，C口作為輸入，則可得控制字為81H。必須根據外圍設備的類型選擇8255的操作方式，并在初始化程序中把相應控制字寫入操作口。故8255的A、B、C口及控制口地址分別為FF7CH、FF7DH、FF7EH、FF7FH。當IO/M=0時，CPU對8255的RAM進行讀寫，尋址范圍為00H—0FFH。Vss: 接地線。由命令字編程設定。PB0—PB7：B口的I/O線、I/O方向由命令字編程設定。高電平有效，并初始化3個I/O口為輸入方式。低電平有效。低電平有效。CS：片選信號輸入端，8255為CS，低電平有效。連接CPU的底8位地址/數據總線。因此還是MCS51應用系統(tǒng)最適用的擴展器件。 8255輸出口擴展 8255的引腳介紹8255是可編程RAM/IO擴展器，片內有256*8位靜態(tài)RAM，2個8位和1個6位可編程并行I/O接口，以及1個14位可編程定時器/計數器。圖226 74LS373的結構圖當三態(tài)門的使能信號線OE為低電平時,三態(tài)門處于導通狀態(tài),允許1Q~8Q輸出到OUT1~OUT8,當OE端為高電平時,輸出三態(tài)門斷開,輸出線OUT1~,當74LS373用作地址鎖存器時,首先應使三態(tài)門的使能信號OE為低電平,這時,當G輸入端為高電平時,鎖存器輸出(1Q~8Q)狀態(tài)和輸入端(1D~8D)狀態(tài)相同,當G端從高電平返回到低電平(下降沿)時,輸入端(1D~8D)的數據鎖入1Q~8Q的8位鎖存器中。通常,地址鎖存器可使用帶三態(tài)緩沖輸出的八D鎖存器74LS373或8282，也可以使用帶清除端的八D鎖存器74LS273，地址鎖存信號為ALE。處理器響應中斷時，先置相應的優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器（該觸發(fā)器指出CPU開始處理的中斷優(yōu)先級別）然后執(zhí)行一個硬件子程序的調用使控制轉移查詢次序如下：1．IE0 （外中斷INT0） 最高優(yōu)先級 0003H2．TF0 （定時器0溢出中斷） 000BH3．IE 1 （外中斷INT1） 0013H4．TF1 （定時器1溢出中斷） 001BH5．RI+TI （串行口中斷） 0023H6．TF2+EXF2 （定時器2溢出中斷） 最低優(yōu)先級 002BH這種“同級內的優(yōu)先級”，僅用來解決相同優(yōu)先級中斷源同時請求中斷的情況，而不能中斷正在執(zhí)行的同優(yōu)先級的中斷。當同時接受到幾個優(yōu)先級相同的中斷請求時，則由內部查詢次序來確定響應哪一個中斷請求。為了實現這些規(guī)定，中斷系統(tǒng)中設有兩個不可尋址的優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器，其中一個用來指出正在服務于高優(yōu)先級中斷，并阻止其他所有中斷的響應。低優(yōu)先級可以被高優(yōu)先級所中斷，但不能被另一個低優(yōu)先級中斷所中斷。這些中斷請求源分別由MCS51的特殊功能寄存器TCON和SCON的相應位鎖存。[10]圖225抗干擾上電復位 中斷優(yōu)先級8051單片機提供了5個中斷源，其中兩個為中斷源，由INT0、INT1輸入；I/O設置中斷請求信號，或掉電故障等異常事件中斷請求信號都可作為外部中斷源連INT0、INT1。如果應用現場干擾嚴重，或整個系統(tǒng)干擾嚴重，引起單片機復位，可采用屏蔽的辦法解決，如加屏蔽網或移動位置等。2．主要復位電路（1）上電復位和開關復位組合電路：在單片機系統(tǒng)設計過程中，經常會使用上電復位和手動復位，最常用的上電復位和開關復位組合電路為：圖224上電復位和開關復位組合電路在這兩種簡單復位電路中，干擾容易串人復位端，在大多數情況下，不會造成單片機錯誤復位，但會引起內部某些寄存器錯誤復位。 單片機的復位電路1．復位電路的復位類型通常單片機復位操作有上電復位、信號復位、運行監(jiān)視復位。通常接的外部信號一般為頻率低于12MHZ的方波信號。圖223外部時鐘方式電路圖由上面的圖我們可以看到引腳XTAL2就是內部時鐘發(fā)生器的輸入端。這是MCS51單片機的內部時鐘方式。MCS51單片機芯片內部有一個用于構成振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端?？刂瓶偩€（CB）：由四根獨立控制線RESET、EA、ALE、組成。這些引腳構成了MCS51單片機片外三總線結構：1．地址總線（AB）：地址總線寬度為16位，因此，其外部存儲器直接尋址為64K字節(jié)，16位地址總線由P0口經地址鎖存器提供低8位地址（A0~A7）；P0口直接提供高8位地址（A8~A15）。具有位尋址功能，有較強的布爾處理能力。2/3個16位定時器/計數器。32線并行I/O口。可尋址外部程序存貯器和數據存貯器，各64K字節(jié)。 單片機8051芯片介紹和主要電路 MCS51單片微機8051內部部件和接口電路MCS5單片微機8051內部包含如下部件：8位CPU振蕩器和時鐘電路4K/8K 字節(jié)的程序存貯器。通道地址A，B，C由數據總線DB0，DB2，DB2提供。ADC0809轉換器將信號進行模數轉換，再將數字信號傳入8051進行微處理，通過LED顯示溫度。EOC經非門與8051 相接，0809與8051采用中斷方式聯絡，外部中斷1服務子程序讀A/D轉換結果，并啟動下一次轉換。2．A/D轉換的連接電路及應用圖214 A/D轉換的連接電路由圖214可以看出ADC0809時鐘CLK由8051ALE信號提供，ALE信號頻率為f/6。Vcc: 電源輸入端。CLOCK為600kHZ時，轉換時間位100us。在此輸出端供給一個有效信號則打開三態(tài)輸出鎖存緩沖器，把轉換后的結果送至外部數據線。它與ALE可以接在一起，當通過程序加上一個正脈沖便立即開始A/D轉換。ALE有效將三位地址A、B、C鎖存到地址鎖存器中。A、B、C口：8路模擬開關的三位地址輸入端，用來選擇8路模擬輸入的一路進行A/D轉換。片內有8路模擬開關、模擬開關的地址鎖存與譯碼電路、比較器 、256R電阻T型網絡、樹狀電子開關、逐次逼近寄存器SAR、三態(tài)輸出鎖存，緩沖器、控制與時序電路等。1．A/D轉換器的引腳說明：ADC0809是CMOS集成電路8位單片A/D轉換器。無論哪種情況，均應繼續(xù)比較下一位，直到最末位為止。其“推測”值的算法如下：使二位進制計數器中（輸出鎖存器）的每一位從最高位起依次置1，每接一位時，都要進行測試。本論文中采用逐次逼近法A/D轉換器電路原理。選擇不同的A/D轉換芯片，與單片機的接口電路要求不同，必須依芯片對控制電路的要求設置，接口電路必須滿足這些要求。在前向通道必須配置A/D轉換電路時，首先考慮的是能否選用帶有A/D的單片機，本論文中無法選擇單片機片內有A/D部件，則必須在前向通道中配置A/D接口。電流1μA/K其輸出電壓為100mV/℃，經運算放大器LM358進行I/V轉化后，再送入A/D轉換電路中進行模數轉換，經過微處理器處理即可送到LED顯示器顯示溫度。AD590的輸出電流I=(273+T)μA(T為攝氏溫度),因此量測的電壓V為(273+T)μA 10K= (+T/100)V。量測Vo時,不可分出任何電流,否則量測值會不準。Vo的值為Io乘上10K,以室溫25℃而言,(10K298μA)。溫度檢測電路由溫度傳感器AD590等組成，直接輸出電流1μA/K，輸出電壓為100mV/℃，經運算放大器LM358進行I/V轉化后，再經A/D轉換通道送到微處理器中，RRR2用于相互配合調節(jié)溫度測量的滿刻度值。 溫度檢測電路圖212 電源轉換電路在介紹溫度檢測電路之前，首先要說明一下電源轉換電路。3. 精度：經過激光平衡調整，AD590的校準精度可達+℃，全溫區(qū)范圍線性度可達+℃（AD590M）當其在10℃溫區(qū)范圍內校正后測量，精度可達+℃，在全溫區(qū)范圍內（55~+145℃）使用，精度也可高達+、1℃。2. 工作電壓為+4~+30V，由于AD590是一種恒流源形式的溫度傳感器，只需在其二端加上一定工作電壓則其輸出電流隨溫度變化而變化，其線性電流輸出為1μA/。2 電熱水壺控制系統(tǒng)的硬件設計 溫度檢測電路和A/D轉換器的電路 AD5