【正文】 化的電熱器件，通常使用降壓啟動方式，即開始通電時，電壓逐漸上升，使電熱器的工作電流在KS允許的范圍以內(nèi)。選用不同的電熱器件，啟動的過程也不一樣。INT0是過零檢測端，它可對過零的上升信號檢測而產(chǎn)生中斷；INT1也是過零檢測端，它可對過零的下降信號檢測而產(chǎn)生中斷。過零檢測電路由變壓器B的其中一個繞組L3和電容器C2組成。7407輸出低電平，4N25的輸入電流約為18mА，經(jīng)晶體管9013放大后，雙向可控硅門極的電流可達200 mА，雙向可控硅導通，電熱器加熱。，經(jīng)7407后，送到光電耦合器4N25。初始時，將列選擇線置為高電平，當有按鍵按下時，列選擇線的電位取決于列選擇線，通過相應行的電平狀態(tài)判斷有無按鍵按下，可以通過鍵盤的配合來調(diào)節(jié)溫度的設定值。通過8255的掃描輸出經(jīng)2003來實現(xiàn)位選，用來顯示設定的溫度值和當前的溫度值，以便進行調(diào)節(jié)。在實際運用中，如果直接驅動LED或者LED驅動器的輸出沒有加限流電阻，一般應該串聯(lián)一個100的限流電阻?，F(xiàn)實的亮度同驅動電流大小、電亮時間和關斷時間有關，調(diào)整電流大小和時間參數(shù)（掃描頻率），可以控制LED顯示亮度并穩(wěn)定顯示。如此輪流，使每位顯示該位應顯示字符，并保持延時一段時間，以保存視覺暫留效果。即在每一瞬間只使某一位顯示相應字符。由于所有位的段選碼皆由一個I/O控制，因此，在每個瞬間，8位LED只可能顯示相同的字幅。8位LED動態(tài)顯示電路只需要兩個8位I/O口。LED顯示器由靜態(tài)現(xiàn)實與動態(tài)顯示兩種方式。根據(jù)顯示方式不同，為選線與段選線的連接方法不同。2．LED顯示器的顯示方式在單片機應用系統(tǒng)中使用LED顯示塊構成N位LED顯示器。8位并行輸出口輸出不同的字節(jié)數(shù)據(jù)即可獲得不同的數(shù)字或字符，通常將控制發(fā)光二極管的8位字節(jié)數(shù)據(jù)成為段選碼。7段顯示塊與單片機接口非常容易。圖253 LED顯示器引腳圖共陰極LED顯示塊的發(fā)光二極管陰極共地。在單片機應用系統(tǒng)中通常使用的是7段LED。8255A的A0、A1上，WR、RD分別與8051的WR、RD相連。而在執(zhí)行鍵入命令或處理輸入數(shù)據(jù)過程中，CPU將不再響應鍵入要求，直到CPU返回重新掃描鍵盤為止。通常，鍵盤工作方式有三種，即：編程掃描、定時掃描和中斷掃描。CPU在忙于各項工作任務時，如何兼顧鍵盤的輸入，取決于鍵盤的工作方式。識別具體按鍵的方法是（亦稱為掃描法）：逐行置零電平，其余各列置為高電平，檢查各行線電平的變化，如果某行電平由高電平變?yōu)榱汶娖?，則可確定此行此列交叉點處的按鍵被按下。2．按鍵的識別方法矩陣鍵盤按鍵的識別方法分兩步進行：第一步，識別鍵盤有無鍵被按下；第二步，如果有鍵被按下，識別出具體的按鍵。、列線為多用鍵共用，各按鍵均影響該鍵所在行和列的電平。平時無按鍵動作時，行線處于高電平狀態(tài)，而當有按鍵按下時，行線電平狀態(tài)將由與此行線相連的列線電平?jīng)Q定。 矩陣鍵盤的概述1．矩陣鍵盤的工作原理：按鍵設置在行、列線交點上，行、列線分別連接到按鍵開關的兩端。同樣，在松開按鍵的過程中，只要一接通a，輸出為1，在接通a的過程中，即使產(chǎn)生了彈性抖動，只要按鍵不與按鍵b發(fā)生接觸，RS觸發(fā)器的輸出將保持不變。如果此時按下按鍵，即使按鍵在a位置因彈性而產(chǎn)生瞬間抖動，形成一連串的抖動波形，即與非門1輸入端出現(xiàn)了一連串的高和低電平，由于與非門2的輸入端在按鍵沒有到達b位置時始終是0，所以無論與非門1輸入端的信號電平怎么變化，與非門1輸出端OUT1的輸出恒為1。這一點很容易通過分析RS觸發(fā)器的工作過程得到驗證。雙穩(wěn)態(tài)消抖的原理：圖252雙穩(wěn)態(tài)消抖電路原理圖圖252中用兩個與非門構成一個RS觸發(fā)器，當按鍵為按下時，輸出為1，當按鍵按下時，輸出為0。 按鍵接口電路的消抖措施消除按鍵抖動影響通常有硬件、軟件兩種方法。按鍵的閉合與否，反應在電壓的上就是呈現(xiàn)出高電平或低電平，所以通過電平的高低狀態(tài)的檢測，便可確認按鍵按下沒有。因而，在閉合和斷開的瞬間均伴隨著一連串的抖動，抖動時間的長短由按鍵的機械特性決定，一般為5~10ms，這是一個很重要的時間參數(shù)，在很多場合都要用到。一個電壓信號通過機械的斷開、閉合過程。利用光電隔離器也可完成電平轉換，其轉換后的輸出電平與其供電電壓值有關，而與光隔輸入端無關。需要注意的是光電隔離器的輸入輸出端兩個電源必須單獨供電，即用于驅動發(fā)光管的電源與驅動光敏管的電源不應是共地的電源，對于隔離后的輸出通道必須單獨供電，如上圖所示；否則，如果使用同一電源（或共地的兩個電源）外部干擾信號可能通過電源串到系統(tǒng)中來，當然，這里講的單獨供電，可以是單獨使用不同的電源，也可用DCDC變換的方法往輸出端提供一個與光電輸入端隔離的電源。 光電隔離的電路在一般微機控制系統(tǒng)中，由于大都采用TTL電平，不能直接驅動發(fā)光二極管，所以通常加一個驅動區(qū)，如7406和7407等。利用這種特性即可達到開關控制的目的。光敏三極管接收光以后便導通。 光電隔離器的原理電路GaAs紅外發(fā)光二極管 光敏三極管圖241光電隔離器的原理電路在圖示的電路中，它是GaAs紅外發(fā)光二極管和光敏三極管組成。工程上常用的隔離方法有光電隔離器、變壓器、繼電器和集成組件等，而光電隔離器有獨特優(yōu)點得到廣泛應用。最常見的隔離器件是光電隔離器。 單片機的抗干擾電路 光電隔離抗干擾的簡介單片機測控系統(tǒng)的開關信號，往往是通過芯片給出的低壓電流如TTL電平信號，這種電平信號一般不能直接驅動外設，而需經(jīng)接口轉換等手段處理后才能用于驅動設備開啟或關閉，如不加隔離可能會串到測控系統(tǒng)中造成系統(tǒng)誤動作或損壞：因此在接口處理中亦應包括隔離技術。8255的編程如下：各端口地址是：A口地址：FF7CH B口地址：FF7DH C口地址：FF7EH 控制口地址：FF7FH8255的工作方式可由CPU寫入一個控制字到8255控制字寄存器來選擇。8255的復位端與8051的復位端相連，都接到8051的復位電路上。 8255與8051的外部接口電路圖232 8255與8051的外部接口電路由上圖可以看出8051通過地址鎖存器與8255相連， 8255的片選信號CS及口地址選擇線A0、。8255片內(nèi)256*8位靜態(tài)RAM，在速度上與MCS51完全匹配。Vcc：+5V電源線。PC0—PC7：C口的I/O線，或A口和B口的狀態(tài)控制信號線。PA0—PA7：A口的I/O線、I/O方向由命令字編程設定。RESET：復位信號輸入段。WR：寫選通信號輸入段。RD：讀選通信號輸入端。IO/M：RAM/IO口選擇信號輸入端。圖231 8255的引腳圖AD0—AD7：三態(tài)地址/數(shù)據(jù)總線。還有地址鎖存器和多路轉換的地址/數(shù)據(jù)總線，可直接與MCS51單片微機相連接。當用74LS373作為地址鎖存器時,它們的鎖存控制端G和STB可直接與單片機的鎖存控制信號端ALE相連,在ALE下降沿進行地址鎖存。但用的最多的是74LS373。 74LS373地址鎖存器芯片介紹由于MCS51單片機的P0口是分時復用的地址/數(shù)據(jù)總線,因此在進行程序存儲器擴展時，必須利用地址鎖存器將地址信號從地址/數(shù)據(jù)總線中分離開來。因此，在每一個中斷級中又有第二類查詢次序的中斷優(yōu)先級結構。另一個則指出正在服務于 低優(yōu)先級中斷，并阻止除高優(yōu)先級中斷以外的其他中斷的響應。高優(yōu)先級中斷不能被任何中斷所中斷。MCS51的中斷具有兩級優(yōu)先級，每一個中斷源都可以通過對中斷優(yōu)先級寄存器IP中的相應位置或清0，編程為兩級中斷中的任一級——高優(yōu)先級和低優(yōu)先級，置1為高優(yōu)先級，清0為低優(yōu)先級。兩個為片內(nèi)的定時器/計數(shù)器溢出時產(chǎn)生的中斷請求（用TF0、TF1做標志）；另外一個為片內(nèi)串行口產(chǎn)生的中斷請求（TI或RI）。（2）在實際應用系統(tǒng)中，為了保證復位電路可靠地工作，常將RC電路接施密特電路后再接入單片機復位端，特別適合于應用系統(tǒng)現(xiàn)場干擾大，電壓波動大的工作環(huán)境。這時可在復位引腳上接一個去耦電容。在本論文里主要用到的是上電復位和開關復位的組合。另外，由于XTAL2端的邏輯電平不是TTL的，故還需要接一個上拉電阻。因此，只需將外部振蕩器的信號接至引腳XTAL2，而把內(nèi)部反相放大器的輸入端XTAL1引腳接地。本論文中重點講到的是外部時鐘方式。這個放大器與作為反饋元件的片外晶體或陶瓷諧振器一起構成一個自激振蕩器。 振蕩電路和時鐘電路振蕩電路和單片機內(nèi)部的時鐘電路一起構成了單片機的時鐘方式，根據(jù)硬件不同，連接方式分為內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式。2．數(shù)據(jù)總線（DB）：數(shù)據(jù)總線寬度為8位，由P0口提供。圖221 8051的引腳圖圖222 單片機的片外總線結構圖由圖222可以看到，單片機的引腳除了電源、復位、時鐘接入、用戶I/O口外，其余管腳都是為了實現(xiàn)系統(tǒng)擴展而設置的。5/6個中斷源，2個優(yōu)先級。1個全雙工串行I/O口。二十多個特殊功能寄存器。128/256字節(jié)的數(shù)據(jù)存貯器。A，B，C地址線上的信息由ALE上升沿打入地址鎖存器74LS373。在由于A/D0809具有鎖存的TTL三態(tài)輸出，它的八條數(shù)據(jù)線和8051的八條數(shù)據(jù)線相連，采用線性選址法，其口地址為DFFFH。0809啟動條件為START= ，因此啟動時，應用寫指令（使WR=1），=0，其端口地址為DFFFH。用地址線低8位A0、AA2（~）接0809的A、B、C三端用來對8路模擬通道進行選擇。GND：接地端。D0——D7：8位數(shù)字輸出段。COLCK：時鐘輸入端。EOC： 轉換結束信號輸出端，高電平有效。START：為啟動控制輸入端。 ALE： 地址鎖存允許。ADC0809引腳功能說明如下：IN0——IN7：8路輸入通道的模擬量輸入端。雙列直插28引腳封裝。此時，D/A轉換器的數(shù)字輸入即為對應模擬輸入信號的數(shù)字量，將此數(shù)字輸入就完成了A/D轉換過程。若模擬輸入信號U1n小于推測信號U1，則比較器輸出為零，并使該位清零；若模擬輸入信號U1n大于推測信號U1，比較器輸出為1，并使該位保持位1。其主要原理為：將一待轉換的模擬輸入信號U1n與一個推測信號Ur相比較，根據(jù)推測信號大于還是小于輸入信號來決定增大還是減少該推測信號相等時，向D/A轉換器輸入的數(shù)字就是對應模擬輸入量的數(shù)字量。一般來說，A/D轉換芯片輸入的模擬電壓都有規(guī)定的要求，如0~+5V，0~+10V，0~+2V等，因此要考慮到傳感器輸出信號與之匹配。要選擇好的A/D轉換器芯片，選擇A/D轉換芯片的原則從轉換精度、轉換速度、模擬信號輸入通道數(shù)以及成本、供貨來源等全面考慮。 A/D轉換器電路原理和電路接口圖A/D轉換一般都設置在前向通道中，它將外界輸入的模擬信號轉換成計算機數(shù)據(jù)總線能接受的數(shù)字量。[8]在本論文中通過溫度集成器AD590對外部55~+150℃范圍內(nèi)的溫度進行采樣，在AD590的兩端分別接地和接電源，得到一定的壓差，因此會得到相應的工作電壓，其輸出電流會隨溫度變化而變化。圖213溫度檢測電路當傳感器AD590所處溫區(qū)發(fā)