【正文】 。6 位顯示完，轉(zhuǎn) OUTRR A 。延時(shí) 1ms INC R0 。指向 PB 口 MOVX DPTR，A 。取段選碼表首址 MOVC A，A+DPTR 。位選碼送 PA 口 MOV A，R0 。第 1 位 LED 的位選碼 7FH MOV A，R3AGAIN： MOV DPTR，7F01H 。寫命令MOV R0，50H 。8255PA、PA、PB 口為輸出，PC 口為輸入 MOV DPTR，F(xiàn)F7CH 。PC5=0 鍵盤和顯示接口電路程序設(shè)計(jì) 鍵盤和顯示器的程序設(shè)計(jì)8255 在 MCS51 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中廣泛用于連接外部設(shè)備，如打印機(jī)、鍵盤、顯示器以及作為控制信息的輸入、輸出口?？刂谱帧鶤MOVX DPTR,A 。程序如下：MOV DPTR,0FF7FH ?？刂谱帧刂瓶? ?？刂瓶诘刂贰鶧PTRMOV A,0BH 。將 DATA2 送 C 口輸出 對(duì)端口 C 的置位/復(fù)位8255 的 C 口 8 位中的任一位，均可用指令來置位或復(fù)位。C 口地址→DPTRMOV A,DATA2 。要輸出的數(shù)據(jù) DATA1→AMOVX DPTR,A 。從 A 口讀數(shù)據(jù)MOV DPTR,0FF7DH ?？刂谱帧刂萍拇嫫鱉OV DPTR,0FF7CH 。方式 0，A 口、B 口輸出，C 口輸入MOV DPTR,0FF7FH 。圖 31 給出了主程序流程圖，顯示部分控制是通過定時(shí)器中斷來實(shí)現(xiàn)的。圖 報(bào)警裝置的硬件電路圖3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)微機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)（論文）18 總的程序設(shè)計(jì)框圖本系統(tǒng)的軟件作為一個(gè)實(shí)用系統(tǒng)，對(duì)其可靠性有較高的要求。過一定的時(shí)間后，電熱器件的工作電壓才達(dá)到額定電壓。對(duì)于電阻率不隨溫度變化的電熱器件，可以直接啟動(dòng)，即在電壓過零時(shí)觸發(fā)雙向可控硅 KS。把 INTO 和 INT1 產(chǎn)生的中斷綜合處理，即可得到電源電壓過零的時(shí)刻。L3 產(chǎn)生 的交流電壓，通過 C2 交連到 INT0 和 INT1 端。電阻 R3 的作用是限制觸發(fā)電流，當(dāng)雙向可控硅 KS 的功率較小時(shí)，R3 的值可由 30Ω 改為 100Ω。 端輸出高電平時(shí)，4N25 沒有電流輸入，晶體管 T 截止，雙向晶閘管 KS 關(guān)斷，電熱器不加熱。初始時(shí)，將列選擇線置為高電平，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，列選擇線的電位取決于列選擇線，通過相應(yīng)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(shè)定值。通過 8255 的掃描輸出經(jīng) 2022 來實(shí)現(xiàn)位選，用來顯示設(shè)定的溫度值和當(dāng)前的溫度值，以便進(jìn)行調(diào)節(jié)?，F(xiàn)實(shí)的亮度同驅(qū)動(dòng)電流大小、電亮?xí)r間和關(guān)斷時(shí)間有關(guān)，調(diào)整電流大小和時(shí)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(yīng)顯示字符，并保持延時(shí)一段時(shí)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(yīng)字符。由于所有位的段選碼皆由一個(gè) I/O 控制，因此，在每個(gè)瞬間，8 位 LED 只可能顯示相同的字幅。8 位 LED 動(dòng)態(tài)顯示電路只需要兩個(gè) 8 位 I/O 口。LED 顯示器由靜態(tài)現(xiàn)實(shí)與動(dòng)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(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中使用 LED 顯示塊構(gòu)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(jī)接口非常容易。微機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)（論文）15通常的 7 段 LED 顯示塊中有 8 個(gè)發(fā)光二極管，故也有人叫做 8 段顯示器。圖 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(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中通常使用的是 7 段LED。8255A 的 A0、A1 上，CS 與 相接，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(yīng)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(shí)掃描和中斷掃描。CPU 在忙于各項(xiàng)工作任務(wù)時(shí),如何兼顧鍵盤的輸入，取決于鍵盤的工作方式。識(shí)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(diǎn)處的按鍵被按下。2)按鍵的識(shí)別方法矩陣鍵盤按鍵的識(shí)別方法分兩步進(jìn)行：第一步，識(shí)別鍵盤有無鍵被按下；第二步，如果有鍵被按下，識(shí)別出具體的按鍵。矩陣鍵盤中行、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(shí)無按鍵動(dòng)作時(shí)，行線處于高電平狀態(tài)，而當(dāng)有按鍵按下時(shí)，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(shè)置在行、列線交點(diǎn)上，行、列線分別連接到按鍵開關(guān)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(dòng)，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(shí)按下按鍵，即使按鍵在 a 位置因彈性而產(chǎn)生瞬間抖動(dòng)，形成一連串的抖動(dòng)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(dá) b 位置時(shí)始終是 0，所以無論與非門 1 輸入端的信號(hào)電平怎么變化，與非門 1 輸出端 OUT1 的輸出恒為 1。這一點(diǎn)很容易通過分析 RS 觸發(fā)器的工作過程得到驗(yàn)證。雙穩(wěn)態(tài)消抖的原理：圖 雙穩(wěn)態(tài)消抖電路原理圖圖 中用兩個(gè)與非門構(gòu)成一個(gè) RS 觸發(fā)器，當(dāng)按鍵為按下時(shí)，輸出為 1，當(dāng)按鍵按下時(shí)，輸出為 0。 按鍵接口電路的消抖措施微機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)（論文）13消除按鍵抖動(dòng)影響通常有硬件、軟件兩種方法。按鍵的閉合與否，反應(yīng)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(cè)，便可確認(rèn)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(dòng)，抖動(dòng)時(shí)間的長短由按鍵的機(jī)械特性決定，一般為 5~10ms，這是一個(gè)很重要的時(shí)間參數(shù)，在很多場合都要用到。一個(gè)電壓信號(hào)通過機(jī)械的斷開、閉合過程。利用光電隔離器也可完成電平轉(zhuǎn)換，微機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)（論文）12其轉(zhuǎn)換后的輸出電平與其供電電壓值有關(guān)，而與光隔輸入端無關(guān)。需要注意的是光電隔離器的輸入輸出端兩個(gè)電源必須單獨(dú)供電，即用于驅(qū)動(dòng)發(fā)光管的電源與驅(qū)動(dòng)光敏管的電源不應(yīng)是共地的電源，對(duì)于隔離后的輸出通道必須單獨(dú)供電，如上圖所示；否則，如果使用同一電源（或共地的兩個(gè)電源）外部干擾信號(hào)可能通過電源串到系統(tǒng)中來，當(dāng)然，這里講的單獨(dú)供電，可以是單獨(dú)使用不同的電源，也可用 DCDC 變換的方法往輸出端提供一個(gè)與光電輸入端隔離的電源。 光電隔離的電路在一般微機(jī)控制系統(tǒng)中，由于大都采用 TTL 電平，不能直接驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管，所以通常加一個(gè)驅(qū)動(dòng)區(qū)，如 7406 和 7407 等。利用這種特性即可達(dá)到開關(guān)控制的目的。光敏三極管接收光以后便導(dǎo)通。 光電隔離器的原理電路圖 251 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(dú)特優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。最常見的隔離器件是光電隔離器。 單片機(jī)的抗干擾電路 光電隔離抗干擾的簡介單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的開關(guān)信號(hào)，往往是通過芯片給出的低壓電流如 TTL 電平信號(hào)，這種電平信號(hào)一般不能直接驅(qū)動(dòng)外設(shè)，而需經(jīng)接口轉(zhuǎn)換等手段處理后才能用于驅(qū)動(dòng)設(shè)備開啟或關(guān)閉，如不加隔離可能會(huì)串到測(cè)控系統(tǒng)中造成系統(tǒng)誤動(dòng)作或損壞：因此在接口處理中亦應(yīng)包括隔離技術(shù)。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(gè)控制字到 8255 控制字寄存器來選擇。8255 的復(fù)位端與 8051 的復(fù)位端相連，都接到 8051 的復(fù)位電路上。 8255 與 8051 的外部接口電路微機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)（論文）10圖 242 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(hào) CS 及口地址選擇線A0、A1 分別由 8051 的 、 經(jīng)地址鎖存器 74LS373 后提供。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(hào)線。PA0—PA7：A 口的 I/O 線、I/O 方向由命令字編程設(shè)定。RESET：復(fù)位信號(hào)輸入段。WR：寫選通信號(hào)輸入段。RD：讀選通信號(hào)輸入端。IO/M：RAM/IO 口選擇信號(hào)輸入端。圖 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(zhuǎn)換的地址/數(shù)據(jù)總線，可直接與 MCS51 單片微機(jī)相連接。當(dāng)用 74LS373 作為地址鎖存器時(shí),它們的鎖存控制端 G 和 STB 可直接與單片機(jī)的鎖存控制信號(hào)端 ALE 相連,在 ALE 下降沿進(jìn)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(jī)的 P0 口是分時(shí)復(fù)用的地址/數(shù)據(jù)總線,因此在進(jìn)行程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展時(shí)，必須利用地址鎖存器將地址信號(hào)從地址/數(shù)據(jù)總線中分離開來。因此，在每一個(gè)中斷級(jí)中又有第二類查詢次序的中斷優(yōu)先級(jí)結(jié)構(gòu)。另一個(gè)則指出正在服務(wù)于 低優(yōu)先級(jí)中斷，并阻止除高優(yōu)先級(jí)中斷以外的其他中斷的響應(yīng)。微機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)（論文）8MCS51 的中斷具有兩級(jí)優(yōu)先級(jí)，每一個(gè)中斷源都可以通過對(duì)中斷優(yōu)先級(jí)寄存器 IP 中的相應(yīng)位置或清 0，高優(yōu)先級(jí)中斷不能被任何中斷所中斷。兩個(gè)為片內(nèi)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器溢出時(shí)產(chǎn)生的中斷請(qǐng)求（用 TF0、TF1 做標(biāo)志） ；另外一個(gè)為片內(nèi)串行口產(chǎn)生的中斷請(qǐng)求（TI 或 RI） 。（2）在實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中，為保證復(fù)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(jī)復(fù)位端，特別適合于應(yīng)用系統(tǒng)現(xiàn)場干擾大，電壓波動(dòng)大的工作環(huán)境。這時(shí)可在復(fù)位引腳上接一個(gè)去耦電容。在本系統(tǒng)里主要用到的是上電復(fù)位和開關(guān)復(fù)位的組合。本系統(tǒng)中重點(diǎn)講到的是外部時(shí)鐘方式。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器。 振蕩電路和時(shí)鐘電路振蕩電路和單片機(jī)內(nèi)部的時(shí)鐘電路一起構(gòu)成了單片機(jī)的時(shí)鐘方式，根據(jù)硬件不同，連接方式分為內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)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 8051 的引腳圖圖 單片機(jī)的片外總線結(jié)構(gòu)圖由圖 可以看到，單片機(jī)的引腳除了電源、復(fù)位、時(shí)鐘接入、用戶 I/O 口外，其余管腳都是為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)展而設(shè)置的。5/6 個(gè)中斷源，2 個(gè)優(yōu)先級(jí)。1 個(gè)全雙工串行 I/O 口。二十多個(gè)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。2)A/D 轉(zhuǎn)換的連接電路及應(yīng)用圖 A/D 轉(zhuǎn)換的連接電路啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)用寫指令（使Error!） ，并且要保證地址線 =0，其端口地址為DFFFH。Vcc: 電源輸入端。CLOCK 為 600kHZ 時(shí)，轉(zhuǎn)換時(shí)間位 100us。在此輸出端供給一個(gè)有效信號(hào)則打開三態(tài)輸出鎖存緩沖器，把轉(zhuǎn)換后的結(jié)果送至外部數(shù)據(jù)線。它與 ALE 可以接在一起，當(dāng)通過程序加上一個(gè)正脈沖便立即開始 A/D 轉(zhuǎn)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(guān)的三位地址輸入端，用來選擇 8 路模擬輸入的一路進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。片內(nèi)有 8 路模擬開關(guān)、模擬開關(guān)的地址鎖存與譯碼電路、比較器 、256R 電阻 T 型網(wǎng)絡(luò)、樹狀電子開關(guān)、逐次逼近寄存器 SAR、三態(tài)輸出鎖存，緩沖器、控制與時(shí)序電路等。1)A/D 轉(zhuǎn)換器的引腳說明：ADC0809 是 CMOS 集成電路 8 位單片 A/D 轉(zhuǎn)換器。無論哪種情況，均應(yīng)繼續(xù)比較下一位，直到最末位為止。其“推測(cè)”值的算法如下：使二位進(jìn)制計(jì)數(shù)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(shí)，都要進(jìn)行測(cè)試。本系統(tǒng)中采用逐次逼近法 A/D 轉(zhuǎn)換器電路原理。選擇不同的 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，與單片機(jī)的接口電路要求不同，必須依芯片對(duì)控制電路的要求設(shè)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(zhuǎn)換電路時(shí)，首先考慮的是能否選用帶有 A/D 的單片機(jī)，本系統(tǒng)中無法選擇單片機(jī)片內(nèi)有 A/D 部