【正文】 圖 芯片 0832引腳圖 2WR 、分別為該兩寄存器的寫(xiě)信號(hào)輸出端， ILE 為輸入鎖存使能端，高電平有效， CS湖南工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 為片選端， XFER 為傳輸控制端，它和 2WR 共同控制 DAC 寄存器的工作狀態(tài) ，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 所示 。 (3) 信號(hào)引腳的第二功能： 由于工藝及標(biāo)準(zhǔn)化等原因，芯片的引腳數(shù)目是有限制的，例如 MCS— 51 系列把芯片引腳數(shù)目限定為 40 條，但單片機(jī)為實(shí)現(xiàn)其功能所需要的信號(hào)數(shù)目卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)此數(shù)，因此就出現(xiàn)了供需矛盾?？臻e模式下， CPU 暫停工作，而 RAM 定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能湖南工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 直至外中斷 激活或硬件復(fù)位。 電源電路原理圖 電源電路原理圖如圖 ： 圖 電源 電路原理圖 所用主要芯片 單片機(jī) AT89S52 （ 1） AT89S52 單片機(jī)芯片引 腳圖 AT89S52 芯片引腳圖 （如圖 所示）： （ 2） AT89S52 單片機(jī)芯片 的特點(diǎn) AT89S52 具有如下特點(diǎn)： 40 個(gè)引腳，8kBytesFlash 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器， 256bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）， 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí) 2 層中斷嵌套中斷，2個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ， 2 個(gè)全雙工串行通信口，看門(mén)狗（ WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。通常有 78L12（正電源）系列和 79L125（負(fù)電源）系列，其結(jié)構(gòu)外觀如右圖 ：它由輸出 腳 OUT， 輸入腳 iV 和接地 腳 GND 組成，它的 書(shū)室 穩(wěn)壓輸出值為 正負(fù) 12V，由它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可知，除增加了一級(jí)啟動(dòng)電路 外，其余部分 圖 7812引腳圖 與串聯(lián)穩(wěn)壓電路完全一樣，其基準(zhǔn)電壓源的穩(wěn)定性更高，采取的電容必須是漏電流較湖南工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 小的坦電容，或者是電解電容須是鉭電容的 10 倍，保護(hù)電路更完善。 線性電源由 15V 變壓器經(jīng)過(guò)全波整流，電容整流濾波，通過(guò)三端穩(wěn)壓管 781 7912 穩(wěn)壓為芯片 AT89S5 DAC083 LM32 UA74數(shù)碼管 等 提供電壓 。在此次設(shè)計(jì)中，我設(shè)計(jì)了一個(gè)可以輸出正負(fù) 12伏的電源 。本系統(tǒng)中，因?yàn)?CPU 的工作任務(wù)是單一的，而且數(shù)據(jù)傳送的目的地址也是單一的，因此， DAC0832采用 單緩沖 的工作方式， 該 芯片的 CS(低電平有效 )、 1WR 、 XFER 、 2WR 四個(gè)使能端均與地相接處 于 有效狀態(tài)，這個(gè)工作方式不需要給 DAC0832 分配地址空間， CPU 的 P1口的數(shù)據(jù)變化直接反映到 DAC0832 的輸出端。 顯示電路原理圖 顯示 電路原理圖如圖 ： 湖南工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 圖 顯示 電路原理圖 D/A 轉(zhuǎn)換電路 D/A 轉(zhuǎn)換電路主要由 AT89S52（單片機(jī)）、數(shù)碼轉(zhuǎn)換器 DAC0832 及 LM324 運(yùn)算放大器 等芯片組成。 圖 三位一體 LED外觀引腳圖 ② 動(dòng)態(tài)顯示 本次設(shè)計(jì)用到的是六位動(dòng)態(tài)顯示 ， 動(dòng)態(tài)顯示是一位一位地輪流點(diǎn)亮各位數(shù)碼管 ，如圖 中所示 ， 各位數(shù)碼管的段控線相應(yīng)并聯(lián)在一起 ， 由一個(gè) 8位的 I/O 口控制 ，但是 8路驅(qū)動(dòng)采用 74LS244 總線驅(qū)動(dòng)器作為數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)器 ， 各位的位控線 (即公共陰極或陽(yáng)極 )由另 外的 I/O 口線控制， 同時(shí)也必須接有 74LS244 作為驅(qū)動(dòng)器， 在 74LS244輸出端必須接有 500Ω限流電阻接到電源 ， 這種電路的特點(diǎn)是節(jié)省 I/O 口線 ， 硬件電路相對(duì)靜態(tài)顯示方式簡(jiǎn)單 ， 但是也有其缺點(diǎn)如：顯示高度不如靜態(tài)顯示方式 ， 而且在顯示位數(shù)較多時(shí) ， CPU 要依次掃描 ， 占用 CPU 較多的時(shí)間 。靜態(tài)顯示 時(shí)， 較小的驅(qū)動(dòng)電流就可以得到較高的顯示亮度，所以可 由接口芯片直接驅(qū)動(dòng)。 LED 顯示方式 ① 靜態(tài)顯示 所謂靜態(tài)顯示，是指顯示器顯示某一字符時(shí)，相 應(yīng)段的發(fā)光二極管恒定地導(dǎo)通或截止。顯示方式采用動(dòng)態(tài)顯示方式。采用 LED 顯示器。 七段發(fā)光二極管，再加上一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，共計(jì) 8 段。使用時(shí)公共陰極接地，這樣陽(yáng)極端輸入高電平的段發(fā)光二極管就導(dǎo)通點(diǎn)亮，而輸入低電平的則不點(diǎn)亮。這樣陰極端輸入低電平的段 發(fā)光二極管就導(dǎo)通點(diǎn)亮，而輸入高電平的則不點(diǎn)亮。 ① 共陽(yáng)極接法 把發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起構(gòu)成公共陽(yáng)極。通過(guò)七段發(fā)光二極管的不同 組合， 可以顯示多種數(shù)字、字母或者其他符號(hào)。因此，通過(guò)檢測(cè) I/O口線的電平狀態(tài)，即可判斷鍵盤(pán)上哪個(gè)鍵被按下。 鍵盤(pán)電路工作原理 （ 1） 鍵盤(pán)電路原理圖如圖 ： 湖南工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 圖 鍵盤(pán)電路原理圖 （ 2）鍵盤(pán)電路工作原理 如圖 所示，當(dāng)無(wú)鍵按下時(shí)，單片機(jī)的 ～ 及 為高電平。 (2)矩陣式鍵盤(pán)：行列式鍵盤(pán)采用行列電路結(jié)構(gòu)，當(dāng)按鍵較多時(shí)所占用的口線相對(duì)較少，鍵盤(pán)規(guī)模越大，其優(yōu)點(diǎn)越明顯。 I/O 口通過(guò)按鍵與地相連， I/O 口有上拉電阻，無(wú)鍵按下時(shí)，引腳端為高電平，有鍵按下時(shí)，引腳電平被拉低。 非編碼式鍵盤(pán)接照與主機(jī)連接方式的不同，可 分獨(dú)立式鍵盤(pán)和矩陣式鍵盤(pán)。 這兩類(lèi)鍵盤(pán)的主要區(qū)別是識(shí)別鍵符及給出相應(yīng)鍵碼的方法。 柔性按鍵：外形及面板布局等可按整機(jī)要求設(shè)計(jì)，在價(jià)格、壽命、防潮、防銹等方面顯示出較強(qiáng)的優(yōu)越性。常用的按鍵有三種： 機(jī)械觸點(diǎn)式：利用金屬的彈性使按鍵復(fù)位。 硬件是指鍵盤(pán)的結(jié)構(gòu)及其主機(jī)的連接方式；軟件 是指對(duì)鍵盤(pán)操作的識(shí)別與分析，即鍵盤(pán)管理程序。復(fù)位后： PC值為 0000H，表明復(fù)位后程序從 0000H 開(kāi)始執(zhí)行； SP 值為 07H 值，表明堆棧底部在 07H，需重新設(shè)置 SP 值；單片機(jī)在復(fù)位后，已使 P0～ P3口每一端線為“ 1”，為這些端線用作輸入口做好了準(zhǔn)備。 單片機(jī)復(fù)位期間不產(chǎn) 生 ALE 和 PSEN 信號(hào)，即 ALE=1 和 PSEN =1。上電瞬間 RESET湖南工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 引腳獲得高電平，隨著電容的充電， RERST 引腳的高電平將逐漸下降。 按 鍵復(fù)位具有上電復(fù)位功能外，若要復(fù)位，只要按圖 中的 圖 復(fù)位電路 RESET 鍵，電源 VCC 經(jīng)電阻 R R2分壓，在 RESET 端產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位高電平。 復(fù)位電路 復(fù)位操作有兩種基本形式：一種是上電 復(fù)位，另一種是按 鍵 復(fù) 位 。此方式常用于多片單片機(jī)同時(shí)工作，以便于各單片機(jī)的同步。電容器 C8和 C9的作用是穩(wěn)定頻率和快速起振，電容值在 5－ 30pF，典型值為 30pF。而在芯片的外部 ， XTAL1 和 XTAL2 之間跨接晶體管振蕩器和微調(diào)電容，從而構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。單片機(jī)本身就如一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路，為了保證同步工作方式的實(shí)現(xiàn)，電路應(yīng)在唯一的時(shí)鐘信號(hào)控制下嚴(yán)格地按時(shí)序進(jìn)行工作。所以可以通過(guò)調(diào)節(jié)電位器來(lái)改變運(yùn)放的放大倍數(shù)，使 單片機(jī)送給 0832 的數(shù)值增加 3時(shí)，輸出電壓 就要 增加 。所以在編程時(shí) ， 按一下步進(jìn)按鍵 ，P0 口的數(shù)據(jù)便要變化 3。通過(guò)調(diào)節(jié) VR2， 即可調(diào)節(jié) LM350 的輸出電壓。 UA741 的輸出端 通過(guò)電阻 接到 LM350 的調(diào)整端，通過(guò)改變 UA741 的輸出電壓可以控制 LM350 的輸出電壓 ， 也就是數(shù)控電壓源 的最終輸出電壓 值 ，其 電壓 輸出電路圖如圖 所示。其電路圖如圖 。 再在 DA 的電壓輸出端接 運(yùn)放 LM324， 將 DA 的輸出電流轉(zhuǎn)換成電壓。 DA 轉(zhuǎn)換電路工作原理 本設(shè)計(jì)是采用 DAC0832 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的數(shù)模轉(zhuǎn)換， 其 數(shù)據(jù)口 與 P0 口直接相連， DA的 CS和 XFER 連接后接 ， 2WR 和 1WR 接 單片機(jī)的 WR 端 ，讓 DA工 作在單緩沖方式下。 通過(guò)改變送給單片機(jī)的數(shù)字量而達(dá)到改變輸出電壓的方法。 考慮到各種因素，本設(shè)計(jì)采用方案一。 顯示部分 的比較 方案二 、 三中的顯示輸出是對(duì)電壓的量化值直接進(jìn)行譯碼顯示輸出，顯示值為 D/A變化輸入量，由于 D/A 變換與功率驅(qū)動(dòng)電路引入的誤差，顯示值與電源實(shí)際輸出值之間可能出現(xiàn)較大偏差，而方案一中采用三位一體的數(shù)碼管直接對(duì)電壓值進(jìn)行顯示。在方案一中采用了89S52 單片機(jī)完成整個(gè)數(shù)控部分的功能，同時(shí)， 89S52 作為一個(gè)智能化的可編程器件，便于系統(tǒng)功能的擴(kuò)展。其硬件框圖如圖 所示： 鍵 盤(pán)數(shù)碼顯示8952單片機(jī)電壓預(yù)置D / A 轉(zhuǎn)換 電壓調(diào)整輸出湖南工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 圖 方案二硬件框圖 方案 三 ：采用調(diào)整管的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的 數(shù)控電壓源 的設(shè)計(jì) [8] 此方案不同于方案之二處在于使用一套十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，一方面完成電壓的譯碼顯示，另一方面其作為 EPROM 的地址輸入，而由 EPROM 的輸出經(jīng) D/A 變換 后 控制誤差放大的基準(zhǔn)電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出步進(jìn) ， 只使用了一套計(jì)數(shù)器，回避了方案二中必須保證雙計(jì)數(shù)器同步的問(wèn)題，但由于控制數(shù)據(jù)燒錄在 EPROM 中，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活性降低。 其硬件框圖如圖 所示： 圖 方案一 硬件框圖 方案 二 ：采用調(diào)整管的雙計(jì)數(shù)器的數(shù)控電 壓 源的設(shè)計(jì) [8]