【正文】 5接收CPU輸出的數(shù)據(jù)或命令，即CPU對(duì)8255A進(jìn)行寫操作。當(dāng)這個(gè)引腳為低電平時(shí)，8255輸出數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息到CPU，CPU對(duì)8255A進(jìn)行讀操作。l 數(shù)據(jù)總線：D0～DPA0～PAPB0～BPPC0～PC7，此32條數(shù)據(jù)線均為雙向三態(tài)，其中D0～D7用于傳送CPU與8255之間的命令與數(shù)據(jù)，PA0～PAPB0～BPPC0～PC7分別與A、B、C3口對(duì)應(yīng)，用于8255與外部之間傳送數(shù)據(jù)。8255有3個(gè)可編程并行I/O端口：A口、B口、C口。 簡(jiǎn)易式鍵盤接口電路設(shè)計(jì) 8255可編程并行I/O接口設(shè)計(jì)MCS51系列單片機(jī)共有4個(gè)8位并行I/O口，這些I/O口一般是不能完全提供給用戶使用的，在外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器時(shí)，提給用戶使用的I/O口只有P1和P3口的部分口線。電容的大小根據(jù)負(fù)載電流的大小來(lái)確定，一般的使用場(chǎng)合，～。的選擇RC回路中,電阻的作用是防止電容器產(chǎn)生震蕩以及減少可控硅導(dǎo)通時(shí)的電流上升率di/dt。MOC3041過(guò)零檢測(cè)的電壓值為20V，所以限流電阻取稍大于20Ω。由于串入電阻，使得觸發(fā)電路由一個(gè)最小觸發(fā)電壓，低于這個(gè)電壓時(shí)，可控硅才導(dǎo)通。的大小由下式計(jì)算：=/ （26）式中：為工作電壓的峰值；為MOC3041輸出端的最大允許電流。所以限流電阻選180Ω，即=180Ω。電流傳輸比受發(fā)光二極管的工作電流大小影響，一般電流為10～20mA，電流傳輸比最大，電流小于10mA或大于20mA時(shí)，傳輸比都下降。光電耦合器的集電極電流與發(fā)光二極管的電流之比稱為光電耦合器的電流傳輸比CTR。所以 =（）/ =（）/ =200Ω式中：為電源電壓；為輸入端發(fā)光二極管的壓降,；為驅(qū)動(dòng)器的壓降；為發(fā)光二極管的工作電流。該部分的工作過(guò)程是：當(dāng)單片機(jī)的P14口輸出為低電平是，MOC3041內(nèi)部導(dǎo)通，G端通道出現(xiàn)同步觸發(fā)脈沖，控制可控硅導(dǎo)通，打開(kāi)加熱器；當(dāng)P14為高電平時(shí)，MOC3041內(nèi)部截止，可控硅斷開(kāi)，關(guān)閉加熱器。R10：控制回路限流電阻，保護(hù)MOC3041中的雙向可控硅。 MOC3041和雙向可控硅構(gòu)成的輸出通道電路其中：R8：限流電阻，控制LED的觸發(fā)電流。 雙向可控硅電路 輸出控制電路的設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)當(dāng)中，采納了Motorola公司推出的單片集成可控硅驅(qū)動(dòng)器件MOC3041作為為對(duì)輸出的驅(qū)動(dòng)和控制。因此當(dāng)為了使它能夠正確工作，應(yīng)抑制雙向可控硅中的電壓上長(zhǎng)率dy/dt。在阻斷狀態(tài)下，可控硅的PN結(jié)相當(dāng)于一個(gè)電容，如果突然受到正向電壓，充電電流流過(guò)門極PN結(jié)時(shí)，起了觸發(fā)電流的作用。所以，一般不采用第四象限的出發(fā)方式。絕大多數(shù)雙向可控硅的最高觸發(fā)靈敏度在第一、第三象限。第四象限觸發(fā)：MT2，G+。第一象限阻斷第三象限阻斷VDRMVDRMIIIH 雙向可控硅的伏安特性第三象限觸發(fā)：MT2，G。第二象限觸發(fā)：MT2+，G。雙向可控硅在觸發(fā)后，主電路的電流可雙向流過(guò)；而在控制觸發(fā)方面，雙向可控硅也具有雙向性，故雙向可控硅在觸發(fā)時(shí)有四種觸發(fā)方式：第一象限觸發(fā)：MT2+，G+。電極1用MT1表示，電極2用MP2表示。由于雙向可控硅是雙向?qū)ǖ?，故它的電極不能稱陰極、陽(yáng)極。雙向可控硅可以看作是兩個(gè)單向可控硅反向并聯(lián)在一起組成。可控硅現(xiàn)在有三種最基本結(jié)構(gòu)：?jiǎn)蜗蚩煽毓鑃CR（Silicon Controlled Rectificer）,雙向可控硅Triac，和可關(guān)斷晶閘管可控硅GTO（Gate TurnOff Thyistor）。因此加上過(guò)零觸發(fā)電路，使交流電壓瞬時(shí)值為零時(shí)可控硅才能導(dǎo)通。(2)過(guò)零觸發(fā)電路若只用單片機(jī)輸出的控制信號(hào)控制光耦合可控硅的通斷，則可控硅導(dǎo)通瞬間電相位是隨機(jī)的，這樣會(huì)產(chǎn)生很多高頻分量，在大功率電路中，有如下害處：1) 污染電源，產(chǎn)生電磁波干擾，有可能影響其它設(shè)備，也可能干擾控制電路，影響系統(tǒng)的正常工作。2) 無(wú)觸電，壽命長(zhǎng)，可靠性高。在紅外線的作用下,雙向可控硅可以雙向?qū)?與過(guò)零觸發(fā)器一起輸出同步脈沖,去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)外部的雙向可控硅。發(fā)光二極管和光敏三極管封裝在同一個(gè)管殼內(nèi)，發(fā)光二極管的作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)，光敏三極管接收光信號(hào)再將它轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。過(guò)零觸 發(fā)465123 MOC3041的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部引腳它由輸入和輸出兩部分組成。 MOC3041芯片是一種集成的帶有光耦的雙向可控硅驅(qū)動(dòng)電路。此外，為了隔離和抗干擾，還需要加接光電耦合器。由于被控制對(duì)象是電爐或電風(fēng)扇，而它們都是感性元件，來(lái)校正零相位。當(dāng)89C51的P14口為0時(shí),MOC3041的發(fā)光二極管發(fā)光,由于過(guò)零電路的同步作用，內(nèi)部的雙向可控硅在過(guò)零后馬上導(dǎo)通，從而使功率雙向可控硅T1導(dǎo)通，在負(fù)載RL中有電流流過(guò)。 顯示電路原理圖 輸出控制電路設(shè)計(jì)對(duì)該部分電路的設(shè)計(jì)，主要應(yīng)解決兩個(gè)問(wèn)題：弱電（89C51系統(tǒng)）和強(qiáng)電（AC220V）的隔離；對(duì)強(qiáng)電的控制。本設(shè)計(jì)采用的是第三類，用的芯片是74LS374。3．BCD7段鎖存/譯碼/驅(qū)動(dòng)器。如：MC145474LS47等。2．D7段譯碼驅(qū)動(dòng)器。其功能是輸入BCD碼，輸出7段顯示器的字行碼。 LED顯示器字模表顯示字符共陽(yáng)極共陰極顯示字符共陽(yáng)極共陰極0C0H3FHb83H7CH1F9H06HcC6H39H2A4H5BHdA1H5EH3B0H4FHE86H79H499H66HF8EH71H592H6DHP8CH73H682H7DHUC1H3EH7F8H07HY91H31H880H7FHH89H6EH990H6FHLC7H76Ha88H77H“滅”FFH00H單片機(jī)控制控制LED顯示器工作時(shí),要提供段選碼和位選碼，減輕軟件負(fù)擔(dān)，選碼通常用硬件譯碼芯片獲得。本設(shè)計(jì)選用的顯示塊是共陰極的LED（共陰極LED顯示塊的發(fā)光二極管陰極接地，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮）。其中7個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成7筆字型“8”；一個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成小數(shù)點(diǎn)的“.”。當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮；共陽(yáng)極LED顯示塊的發(fā)光二極管陽(yáng)極并接，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮。這種顯示塊有共陰極和共陽(yáng)極兩種。顯示器器件的分類有各種方式，按顯示內(nèi)容、形狀分為數(shù)碼、字符、軌跡、圖表、圖形的圖像顯示器；按所用顯示材料可分為固體、液體、氣體、等離子提和液晶體顯示器。電子顯示器可分為主動(dòng)發(fā)光型和非主動(dòng)發(fā)光型兩大類。 顯示技術(shù)的發(fā)展及其特點(diǎn)進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，顯示技術(shù)作為人機(jī)聯(lián)系和信息展示的窗口，已應(yīng)用于娛樂(lè)、工業(yè)、軍事、交通、教育、航空航天、衛(wèi)星遙感和醫(yī)療等各個(gè)方面，顯示產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為電子信息工業(yè)的一大支柱產(chǎn)業(yè)。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展。 顯示接口電路設(shè)計(jì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，常用的顯示器件有LED（發(fā)光二極管顯示器）和LCD(液晶顯示器)。l /通過(guò)74LS373接于P01,只要 P01=0則啟動(dòng)轉(zhuǎn)換器；P01=1則讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。l 數(shù)據(jù)格式控制端接地，可與8位單片機(jī)兼容，12位數(shù)據(jù)分兩次傳送。 AD574A控制信號(hào)組合表/操 作0禁止1禁止1000啟動(dòng)12位轉(zhuǎn)換v001啟動(dòng)8位轉(zhuǎn)換101接1腳（+5V）輸出數(shù)據(jù)格式為并行12位101接地0輸出數(shù)據(jù)格式為并行高8位101接地1低4位加上尾隨4個(gè)零 AD574與單片機(jī)接口電路設(shè)計(jì)。注意，如果=1，A的狀態(tài)不起作用。設(shè)A=0，12位A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時(shí)間為25，這與的狀態(tài)無(wú)關(guān)。A引腳有兩個(gè)作用，一是選擇字節(jié)長(zhǎng)度；二是與8位微處理器兼容時(shí)，用來(lái)選擇讀出字節(jié)。此引腳只作為數(shù)字量輸出格式的選擇，對(duì)轉(zhuǎn)換操作不起作用。A=1時(shí)，則輸出低4位數(shù)據(jù)加4位附加0。=0時(shí)，為單字節(jié)輸出，可與8位CPU接口連接，AD574A采用左對(duì)齊的數(shù)據(jù)格式，與A配合，使數(shù)據(jù)分兩次輸出。l 為數(shù)據(jù)格式選擇端。 AD574的引腳圖主要引腳功能：l 轉(zhuǎn)換器的啟動(dòng)和數(shù)據(jù)讀出是由CE，和R/引腳來(lái)控制的。通用控制引腳的功能與大多數(shù)A/D轉(zhuǎn)換器相似，主要決定裝置定時(shí)、尋址、啟動(dòng)脈沖和讀使能等功能。另外，當(dāng)START信號(hào)出現(xiàn)高電平時(shí)，標(biāo)志狀態(tài)STS開(kāi)始變?yōu)楦唠娖剑钡睫D(zhuǎn)換過(guò)程結(jié)束才變?yōu)榈仉娖??？刂七壿嫴糠?，用?lái)發(fā)出啟動(dòng)/停止始終信號(hào)及復(fù)位信號(hào)，并控制轉(zhuǎn)換過(guò)程，此部分信號(hào)包括5個(gè)外部信號(hào)以及內(nèi)部轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。AD574由兩部分組成，一部分是模擬芯片，另一部分?jǐn)?shù)字芯片，其中模擬部分由高性能的12位D/A轉(zhuǎn)換器AD565和參考電壓組成。 AD574結(jié)構(gòu)及原理AD574是美國(guó)模擬器件公司（Analog Devices）生產(chǎn)的12位逐次逼近型快速A/D轉(zhuǎn)換器，其轉(zhuǎn)換速度為35s，轉(zhuǎn)換誤差+％，是目前我國(guó)廣泛應(yīng)用、價(jià)格適中的A/D轉(zhuǎn)換器，其內(nèi)部有三態(tài)輸出緩沖電路，可直接與各種微處理器連接，且無(wú)須加邏輯接口電路，便能與CMOS及TTL電平兼容。邏輯電平轉(zhuǎn)換單元可以將CMOS電平轉(zhuǎn)換為TTL電平，因此，CD4051通道選擇電平范圍大，3～15V之間均可以正常工作。 CD4051引腳圖 CD4051真值表輸入狀態(tài)接通通道INHCBACD40510000010011201023011341004510156110671117 CD4051在工作時(shí)，從引腳A、B、C輸入通道號(hào)，經(jīng)三八譯碼器單元譯碼后，選通8個(gè)通道開(kāi)關(guān)TG中的一個(gè)。 （a）選擇輸入方式多路開(kāi)關(guān) （b）選擇輸出方式多路分配器 兩種工作方式CD4051是單端雙相8通道多路開(kāi)關(guān)。前者稱為多路開(kāi)關(guān)，后者叫做多路分配器，或叫做反多路開(kāi)關(guān)。此外，在模擬量輸出通道中，為了實(shí)現(xiàn)多回路控制，需要通過(guò)多路開(kāi)關(guān)將控制量分配到各條支路上。由于計(jì)算機(jī)的工作速度很快，而被測(cè)參數(shù)的變化比較慢，所以，一臺(tái)計(jì)算機(jī)可供幾十個(gè)回路使用。因此,數(shù)據(jù)采集電路的設(shè)計(jì)不僅僅限于是單純A/D轉(zhuǎn)換芯片的接口設(shè)計(jì),還必須綜合考慮傳感器到CPU的全過(guò)程。多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)用來(lái)完成多路模擬信號(hào)的切換,信號(hào)調(diào)節(jié)則是將微弱的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成能滿足A/D轉(zhuǎn)換器需要的電平信號(hào)。因此,完成數(shù)據(jù)采集應(yīng)具備下述基本部件:模擬多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和信號(hào)調(diào)節(jié)電路,采樣/保持放大器,模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器,通道控制電路。 A/D轉(zhuǎn)換電路A/D轉(zhuǎn)換接口是系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集前向通道的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 傳感器電路圖取，輸出電壓值如列表，輸出電壓特性:輸出為S形曲線；具有S形非線性誤差，最大誤差為+150mv。為避免熱敏電阻加熱效應(yīng)取。電橋是運(yùn)放的輸入信號(hào)源，考慮信號(hào)源內(nèi)阻影響，可做等效變換。本設(shè)計(jì)采用的是熱敏電阻電橋接口變換。 溫度檢測(cè)電路設(shè)計(jì)熱敏電阻接口變換是最佳的線性化設(shè)計(jì)，最關(guān)鍵問(wèn)題是擬合直線的選擇方法問(wèn)題。 熱敏電阻的特點(diǎn)熱敏電阻是溫敏元件，其感溫過(guò)程遵從熱傳遞原理,用熱平衡方程描述,熱敏電阻是參數(shù)式敏感元件,需將敏感元件的輸出信號(hào)變換為電量參數(shù),故接口電路必須外加電源。這三類熱敏電阻電阻率與溫度 t之間的相互關(guān)系為非線性。以具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻為例,這類熱敏電阻隨著溫度的上升而阻值下降,并在下降過(guò)程中把溫度量的變化轉(zhuǎn)換成電量的變化。由金屬氧化物的粉末按照一定比例混合燒結(jié)而成的熱敏電阻是近年來(lái)出現(xiàn)的一種新型半導(dǎo)體測(cè)溫元件。以熱電阻或熱敏電阻為主要器件制成的傳感器稱為熱電阻傳感器或熱敏電阻傳感器。當(dāng)被測(cè)量隨時(shí)間變化很快，可用一系列動(dòng)態(tài)參數(shù)來(lái)描述和表征傳感器的動(dòng)態(tài)特性。傳感器的基本特性是指?jìng)鞲衅鞯妮敵雠c輸入之間的關(guān)系特性，一般分為靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性兩類。檢測(cè)系統(tǒng)獲取信息的質(zhì)量也往往是由傳感器的性能一次性確定。6264靜態(tài)RAM擴(kuò)展6264是8K8位靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器，采用CMOS工藝制造，單一+5V電源供電，額定功率200mW，典型存取時(shí)間200ns，為28線雙列直插式封裝，,。常用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器有靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。這種情況下可利用MCS51單片機(jī)所具有的擴(kuò)展功能擴(kuò)展外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。其功能特性如下所述：l 8位CPU； l 內(nèi)含4KBytes的程序存儲(chǔ)器；l 內(nèi)含256KBytes的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；l 程序存儲(chǔ)器可外部擴(kuò)展至64Kbytes；l 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可外部擴(kuò)展至64Kbytes；l 一組全雙工的串行口；l 兩組16位計(jì)時(shí)/計(jì)數(shù)器；l 五個(gè)具有可編程為2層中斷優(yōu)先權(quán)的中斷源；l 具有邏輯運(yùn)算能力；l 32條雙向且可被獨(dú)立尋址的I/O；l 具有時(shí)鐘振蕩電路。現(xiàn)流行的單片機(jī)有很多種，其中MCS51系列以較高的性價(jià)比博得很多用戶的青睞。本方案選用89C51芯片（內(nèi)部含有4KB的EEPOM），不需要向外擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器，可使系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單。單片機(jī)軟件編程靈活，自