【正文】 0 1 1 1 共陰字碼段 77H B 0 1 1 1 1 1 0 0 共陰字碼段 7CH C 0 0 1 1 1 0 0 1 共陰字碼段 39H D 0 1 0 1 1 1 1 1 共陰字碼段 5EH E 0 1 1 1 1 0 0 1 共陰字碼段 79H F 0 1 1 1 0 0 0 1 共陰字碼段 71H 顯示電路整體設(shè)計(jì) 顯示電路如圖 35 所示，圖中 RP1 為電阻盒，相當(dāng)于 8 個(gè)獨(dú)立的電阻的一端接在一起并接電源，另外一端分別接出引線，在顯示電路中作為上拉電阻。 數(shù)碼管顯示碼是表述二進(jìn)制數(shù)與數(shù)碼管所顯示字符的對(duì)應(yīng)關(guān)系的，如表 31 22 所示。 圖 34 一位共陰極數(shù)碼管引腳圖 從 LED 數(shù)碼的結(jié)構(gòu)可以看出，不同筆段的組合就何以構(gòu)成不同的字符，例如筆段 b、 c 被點(diǎn)亮?xí)r，就可以顯示數(shù)字 1：當(dāng)筆段 a、 b、 c 被點(diǎn)亮?xí)r，就可以顯示數(shù)字 7；只要控制 7 個(gè)發(fā)光二極管按一定要求亮與滅，就能顯示出十六進(jìn)制字符 0~F。若內(nèi)部 8 個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起接電源正極，就成為共陽(yáng)極數(shù)碼管；若 8 個(gè)發(fā)光二極管的陰極連在一起接地，測(cè)稱為共陰極數(shù)碼管。 七段 LED 數(shù)碼管的原理 LED 數(shù)碼管顯示器由 8 個(gè)發(fā)光二極管中的 7 個(gè)長(zhǎng)條發(fā)光二極管（稱七筆段）按 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g 順序組成“ 8”字形，另一個(gè)點(diǎn)形的發(fā)光二極管放在右下方，用來(lái)顯示小數(shù)點(diǎn)。由于本設(shè)計(jì)需要較多的端口用于其它的功能因此采用占用端口少的動(dòng)態(tài)掃描顯示的辦法。 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29R S T9P 0. 0/ A D 039P 0. 1/ A D 138P 0. 2/ A D 237P 0. 3/ A D 336P 0. 4/ A D 435P 0. 5/ A D 534P 0. 6/ A D 633P 0. 7/ A D 732P 2. 7/ A 1 528P 2. 0/ A 821P 2. 1/ A 922P 2. 2/ A 1 023P 2. 3/ A 1 124P 2. 4/ A 1 225P 2. 5/ A 1 326P 2. 6/ A 1 427P 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78P 3. 0/ R X D10P 3. 1/ T X D11P 3. 2/ I N T 012P 3. 3/ I N T 113P 3. 4/ T 014P 3. 7/ R D17P 3. 6 / W R16P 3. 5/ T 115U180 C 5 1S R C F I LE = te x 2C230 n FC310 u f 復(fù)位 R920 0R160 0R210 k 圖 33 硬件復(fù)位電路 顯示電路的設(shè)計(jì) 顯示電路概述 示功能與硬件關(guān)系極大，在這里我們使用的是七段數(shù)碼管顯示，通常在顯示上我們采用的方法一般包括兩種：一種是靜態(tài)顯示，一種是動(dòng)態(tài)掃描。 值得注意的是，在設(shè)計(jì)當(dāng)中使用到了硬件復(fù)位電路和軟件復(fù)位兩種功能，由上面所述的硬件復(fù)位之后的各狀態(tài)可知，寄存器的值都恢復(fù)到了初始值，而前面的功能介紹中提到了倒計(jì)時(shí)時(shí)間的記憶功能，該功能實(shí)現(xiàn)的前提條件就是不能對(duì)單片機(jī)進(jìn)行硬件復(fù)位，所以設(shè)定了軟件復(fù)位功能。由于單片機(jī)是高電平復(fù)位，所以上電復(fù)位時(shí)，接通電源即可，當(dāng)上電后， 20 由于電容 C1 開(kāi)始緩緩充電，則圖中電路由 5V 電源到電容到電阻 R1 和地之間形成一個(gè)通路，由于在 R1 上產(chǎn)生電壓降，則單片機(jī)的 RST 腳上為高電平，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后電容的電充滿，此時(shí) C1 處可視為斷路，單片機(jī) RST腳處電壓逐漸降為 0V，即處于穩(wěn)定的低電平 狀態(tài)，此時(shí)單片機(jī)完成上電復(fù)位，程序從 0000H 開(kāi)始執(zhí)行。 復(fù)位電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)的第 9 腳 RST 為硬件復(fù)位電路，只要在該端加上持續(xù) 4 個(gè)機(jī)器周期的高電平即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位，復(fù)位后單片機(jī)的各個(gè)狀態(tài)都恢復(fù)到初始化狀態(tài)，其電路圖如圖 33 所示。 單片機(jī)工作時(shí)，由內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生或由外直接輸入的送至內(nèi)部控制邏輯單元的時(shí)鐘信號(hào)的周期稱為時(shí)鐘周期，其大小是時(shí)鐘信號(hào)頻率的倒數(shù)，時(shí)鐘信號(hào)頻率常用 fosc 表示。電路中兩個(gè)電容 C C2 的作用有兩個(gè)：一是幫助振蕩器起振；二是對(duì)振蕩器的頻率進(jìn)行微調(diào)。 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29R S T9P 0. 0/ A D 039P 0. 1/ A D 138P 0. 2/ A D 237P 0. 3/ A D 336P 0. 4/ A D 435P 0. 5/ A D 534P 0. 6/ A D 633P 0. 7/ A D 732P 2. 7/ A 1 528P 2. 0/ A 821P 2. 1/ A 922P 2. 2/ A 1 023P 2. 3/ A 1 124P 2. 4/ A 1 225P 2. 5/ A 1 326P 2. 6/ A 1 427P 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78P 3. 0/ R X D10P 3. 1/ T X D11P 3. 2/ I N T 012P 3. 3/ I N T 113P 3. 4/ T 014P 3. 7/ R D17P 3. 6 / W R16P 3. 5/ T 115U180 C 5 1S R C F I LE = te x 2X112 M H ZC130 n FC230 n FC310 u f 圖 32 外部振蕩電路 一般選用石英晶體振蕩器。 6． KeilC與 Proteus連接仿真調(diào)試 單擊仿真運(yùn)行開(kāi)始按鈕 ，我們能清楚地觀察到每一個(gè)引腳的電 17 頻變化，紅色代表高電頻，藍(lán)色代表低電頻。 5． Proteus的設(shè)置 進(jìn)入 Proteus的 ISIS，鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊菜單“ Debug”， 選中“ use romote debuger monitor”，如圖所示。設(shè)置好的情形如圖所示，點(diǎn)擊“ OK”按鈕即可。 再點(diǎn)擊“ Setting”按鈕，設(shè)置通信接口，在“ Host”后面添上“ ”，如果使用的不是同一臺(tái)電腦，則需要在這里添上另一臺(tái)電腦的 IP地址 (另一臺(tái)電腦也應(yīng)安裝 Proteus)。 16 在出現(xiàn)的對(duì)話框里在右欄上部的下拉菜單里選中“ Proteus VSM Monitor一 51 Driver”。并為該項(xiàng)目加入 KeilC源程序。 （步驟 1和 2只需在初次使用設(shè)置。 KeilC 與 Proteus 連接調(diào)試 1． 假若 KeilC 與 Proteus 均已正確安裝在 C:\Program Files 的目錄里，C:\ProgramFiles\LabcenterElectronics\Proteus6Professional\MODELS\VDM5 復(fù)制到 C:\Program Files\keilC\C51\BIN 目錄中。單擊工作區(qū)左下角的運(yùn)行按鈕 ，并對(duì) 相應(yīng)的按鍵進(jìn)行操作，看是否滿足系統(tǒng)要求。如果有錯(cuò)誤，對(duì)話框會(huì)告訴我們是哪一行出現(xiàn)了問(wèn)題，可惜的是，點(diǎn)擊出錯(cuò)的提示，光標(biāo)不能跳到出錯(cuò)地方，但是能告訴出錯(cuò)的行號(hào)。點(diǎn)擊對(duì)話框的“ NEW”按鈕，在出現(xiàn)的對(duì)話框輸入 test，點(diǎn)擊打開(kāi)；軟件會(huì)提示：沒(méi)有該文件是否創(chuàng)建，點(diǎn)擊“是”，就會(huì)出現(xiàn) test 的記事本，在里面輸入源共陰七段極數(shù)碼管 DPY_7SEG_DP 7CC 電源 POWER 地 GROUND 溫度傳感器 DS18B20 電容 CAP 晶振 CRYSTAL 按鈕 BUTTON 80C51 單片機(jī) 80C51 電阻盒 RP1 發(fā)光二極管 LED 手動(dòng)按鈕 SWITCH 電阻 RES 15 程序，點(diǎn)擊保存，關(guān)閉。 4. 軟件的加載。如果你想讓 ISIS 自動(dòng)定出走線路徑，只需左擊另一個(gè)連接點(diǎn)。 3. 元器件的連線。選擇的元器件在工作界面以粉紅色的框圖進(jìn)行示意，我們選準(zhǔn)器件的位置點(diǎn)擊左鍵放置，右鍵退出。該設(shè)計(jì)所用到的元器件對(duì)照表如表 C1。包括：標(biāo)題欄、主菜單、標(biāo)準(zhǔn)工具欄、繪圖工具欄、狀態(tài)欄、對(duì)象選擇按鈕、預(yù)覽對(duì)象方位控制按鈕、仿真進(jìn)程控制按鈕、預(yù)覽窗口、對(duì)象選擇器窗口、圖形編輯窗口。總之，該軟件是單片機(jī)仿真實(shí)用軟件，功能極其強(qiáng)大。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全 13 速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，同時(shí)可以觀察各個(gè)變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如 Keil C51 uVision2 等軟件。目前支持的單片機(jī)類型有： 68000 系列、 8051系列、 AVR 系列、 PIC12 系列、 PIC16 系列、 PIC18 系列、 Z80 系列、 HC11系列以及各種外圍芯片。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、 RS232 動(dòng)態(tài)仿真、 I2C 調(diào)試器、 SPI 調(diào)試器、鍵盤和 LCD 系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。 Protues 仿真軟件簡(jiǎn)介 Proteus ISIS 是英國(guó) Labcenter 公司開(kāi)發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。按閉合“溫度設(shè)定”開(kāi)關(guān)進(jìn)入預(yù)期溫度的設(shè)定，按“加 1℃”，“減 1℃”按鈕來(lái)加減溫度。圖中有兩個(gè)七段共陰數(shù)碼管，它的字段碼信號(hào)端口接到單片機(jī)的 ~ 口，公共端接單片機(jī)的 和 口。還有兩個(gè)發(fā)光二極管分別是“實(shí)時(shí)溫度”和“設(shè)定溫度”，表示當(dāng)前數(shù)碼管顯示的是實(shí)時(shí)溫 度還是設(shè)定溫度，若“實(shí)時(shí)溫度”的發(fā)光二極管點(diǎn)亮表示數(shù)碼管顯示的實(shí)時(shí)溫度，若“設(shè)定溫度”的發(fā)光二極管點(diǎn)亮則表示數(shù)碼管當(dāng)前顯示的是設(shè)定溫度。如果“ HEAT”燈點(diǎn)亮表示加熱器在工作；如果“ COOL”燈點(diǎn)亮表示制冷器在工作。溫度傳感器接到單片機(jī)的 口。如果在硬件電路設(shè)計(jì)就預(yù)留出一些 I/O 端口，雖然當(dāng)時(shí)空著沒(méi) 12 用，那么要用的時(shí)候就能派上用場(chǎng)了。在樣機(jī)研制出來(lái)后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試用時(shí)，往往會(huì)發(fā)現(xiàn)一些被忽視的問(wèn)題，而這些問(wèn)題不是靠單純的軟件措施來(lái)解決的。只要在硬件電路設(shè)計(jì)初期考慮到這一點(diǎn)，就應(yīng)該為系統(tǒng)將來(lái)升級(jí)留有足夠的 RAM 空間，哪怕多設(shè)計(jì)一個(gè) RAM 插座，暫時(shí)不插芯片也好。如果有大批數(shù)據(jù)需要處理，則應(yīng)配置足夠的 RAM，如 626 62256 等。如果系統(tǒng)配置了外部 RAM，則建議多留一些空間。 4. RAM 空間。 3. 程序空間。在設(shè)計(jì)硬件電路時(shí)， 要考慮到將來(lái)修改擴(kuò)展的方便。只要技術(shù)準(zhǔn)備充分，硬件設(shè)計(jì)的大量返工是比較少的，軟件設(shè)計(jì)的任務(wù)是貫徹始終的，到中后期基本上都是軟件設(shè)計(jì)任務(wù)，隨著集成電路計(jì)數(shù) 器 的飛速發(fā)展，各種功能很強(qiáng)的芯片不斷出現(xiàn)，使硬件電路的集成度越來(lái)越高，硬件設(shè)計(jì)的工作量在整個(gè)項(xiàng)目中所占的比重逐漸下降，為使硬件電路設(shè)計(jì)盡可能合理，應(yīng)注意以下幾個(gè)方面： 1. 盡可能采用功能強(qiáng)的芯片，以簡(jiǎn)化電路 。在說(shuō)明系統(tǒng)流程時(shí)，結(jié)合本設(shè)計(jì)的內(nèi)容，指出了參數(shù)設(shè)置的方法和意義。 本章小結(jié) 本章主要講述了恒溫箱的工作原理和本設(shè)計(jì)系統(tǒng)的工作流程。若再想查看預(yù)期溫度顯示需再次按下“溫度顯示切換”按鍵。 。 。將存儲(chǔ)的實(shí)時(shí)攝氏溫度與設(shè)定的預(yù)期溫度經(jīng)行比較。單片機(jī)通過(guò)與溫度傳感器進(jìn)行通信，獲取實(shí)時(shí)溫度信息，并將所獲取的溫度信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為攝氏溫度的形式存儲(chǔ)起來(lái)。要退出調(diào)節(jié)狀態(tài)，斷開(kāi)“溫度設(shè)定”開(kāi)關(guān)即可。如果想調(diào)節(jié)預(yù)期的溫度，先閉合“溫度設(shè)定”開(kāi)關(guān)，進(jìn)入調(diào)節(jié)狀態(tài)，此時(shí)會(huì)顯示設(shè)定的溫度值，如果想加一攝氏度就按下“加1℃”鍵，如果想減一攝氏度就按一下“減 1℃”鍵，溫度 LED 顯示器上會(huì)顯示改變后的溫度，調(diào)整范圍為 0~99℃。并且系統(tǒng)能夠顯示實(shí)時(shí)的溫度和設(shè)定的預(yù)期溫度。 ，當(dāng)按下顯示切換鍵后能顯示幾秒鐘的預(yù)期溫度。 ，以正常調(diào)節(jié)溫度。 系統(tǒng)需求分析 。 單片機(jī)整個(gè)恒溫箱的核心，內(nèi)部電路設(shè)計(jì)用匯編語(yǔ)言編寫。顯示實(shí)時(shí)溫度時(shí)，表示顯示的是實(shí)時(shí)溫度的發(fā)光二極管點(diǎn)亮。如果溫度一樣則不開(kāi)啟加熱或制冷設(shè)備。 時(shí) 鐘80C51 單 片