【正文】 的發(fā)光管亮的這個時候電流是從電源正上拉電阻 LED 地這時上拉電阻也是限流用的P 口為高電位或高阻狀態(tài)發(fā)光管暗的時候 電流是從電源正上拉電阻 P 口這時 LED無電流流過 P 口為低電位限流電阻上流過電流全部從 P 口流入 要從單片機的輸出驅(qū)動能力開始講起單片機輸出驅(qū)動分為低電平驅(qū)動和高電平驅(qū)動兩種方式所謂高電平驅(qū)動就是端口輸出高電平時的驅(qū)動能力同理低電平驅(qū)動就是端口輸出低電平時的驅(qū)動能力當(dāng)單片機輸出高電平時其驅(qū)動能力實際上是靠端口的上拉電阻來驅(qū)動的實際測試表明 52 單片機的上拉電阻的阻值在 330K左右也就是說如果靠高電平驅(qū)動本質(zhì)上就是靠 330K的上拉電阻來提供電流的當(dāng)然該電流是非常小的小的甚至連發(fā)光二極管也難以點亮如果要保證 LED 正常 發(fā)光必須要外接一個 1K 左右的上拉電阻如果是一個 LED 還好要是 10 個 20 個LED 的話就要接 10 個 20 個 1K 的上拉電阻接電阻的本身是可以的問題是接了上拉電阻以后每當(dāng)端口變?yōu)榈碗娖?0的時候那么就有 10個 20個上拉電阻被無用的導(dǎo)通假設(shè)每個電阻的電流為 5mA 計算故 20 個電阻就是 100mA 這樣將造成電源效率的嚴重下降導(dǎo)致發(fā)熱紋波增大以至于造成單片機工作不穩(wěn)因此很少有采用高電平直接驅(qū)動 LED的高電平驅(qū)動 LED實際上就是共陰然而低電平驅(qū)動就不同了端口為低電平 0 時端口內(nèi)部的開關(guān)管導(dǎo)通可以驅(qū)動高達 30 多毫安的驅(qū)動電流可以直接驅(qū) 動 LED等負載當(dāng)端口為低電平 0時盡管內(nèi)部的上拉電阻也是消耗電流的但是由于內(nèi)部的上拉電阻很大 330K 因此消耗電流極小基本上不會影響電源效率不會造成無用功的大量消耗因此 52 單片機是不能用高電平直接驅(qū)動 LED 的只能用地電平直接驅(qū)動 LED 即只能用共陽數(shù)碼管而不能直接用共陰數(shù)碼管 本設(shè)計通過觀察 LED數(shù)碼顯示器顯示 CO濃度值判斷 CO濃度值是否超過上限值如果超過自動報警同時打開排氣扇使 CO 濃度降低如果超過下限值切斷閥閉合以便達到正常狀態(tài) 用聲音或是燈光報警時連續(xù)的聲響或常亮的燈光往往不易被人們的警覺只有斷續(xù)的聲音或山所 的燈光才能取得最佳的報警效果就利用時鐘翻轉(zhuǎn) P35和 P10來轉(zhuǎn)換電平產(chǎn)生短促的報警聲音或閃爍燈光 225 HD7279A 電路模塊 HD7279A 的特點是一片具有串行接口的 可同時驅(qū)動 8 位共陰極數(shù)碼管的智能顯示驅(qū)動芯片該芯片可連接多達 64 個鍵的鍵盤矩陣 并含有去抖動電路HD7279A芯片內(nèi)部有譯碼器 可以直接接受 16 進制碼 并且具有 2種譯碼方式和多種控制指令 如消隱閃爍 左移 右移 段尋址等可以廣泛應(yīng)用在儀器儀表 工業(yè)控制 條形顯示器 控制面板等領(lǐng)域串行接口無需外圍元件可直接驅(qū)動 LED 各個獨立控制譯碼 不譯碼及消隱和閃爍屬性循環(huán)左移和右移指令具有段尋址指令方便控制獨立 led64 鍵盤控制器內(nèi)含去抖動電路 HD7279A 的引腳如圖所示 圖 29 HD7279A 引腳 HD7279A 是標準 28 引腳雙列直插式芯片引腳 1 2 VDD 為正電源引腳 3 5 NC 不連接 使用時要求懸空引腳 4 VSS 為接地端引腳 6 CS 片選輸入端 此引腳為低電平時 可向芯片發(fā)送指令及讀取鍵盤數(shù)據(jù)引腳 7 CLK 為同步時鐘輸入端 向芯片發(fā)送數(shù)據(jù)及讀取鍵盤數(shù)據(jù)時 該引腳電平上升沿表示數(shù)據(jù) 有效引腳 8 DATA 為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端 當(dāng)芯片接收指令時此引腳為輸入端當(dāng)讀取鍵盤數(shù)據(jù)時此引腳在讀指令最后一個時鐘的下降沿變?yōu)檩敵龆艘_ 9 KEY 為按鍵有效輸出端 平時為高電平 當(dāng)檢測到有效按鍵時 此引腳變?yōu)榈碗娖揭_ 10～ 16 SG～ SA 為段 g～段 a 驅(qū)動輸出引腳 17 DP 為小數(shù)點驅(qū)動輸出引腳 18～ 25 DIG0～ DIG7 為數(shù)字 0～ 7 位驅(qū)動輸出引腳 26 CLKO 為振蕩輸出端引腳 27 RC 為 RC 振蕩器連接端引腳 28 RESET 為復(fù)位端 HD7279 的指令通信是采用串行 方式與微處理器通訊 串行數(shù)據(jù)從 DATA 引腳送入芯片 并由 CLK 端同步當(dāng)片選端 CS 信號變?yōu)榈碗娖胶? DATA 引腳上的數(shù)據(jù)在 CLK引腳的上升沿被寫入 HD7279A 的緩沖寄存器 HD7279A的指令結(jié)構(gòu)有三種類型 表 1 11 不帶數(shù)據(jù)的純指令 指令的寬度為 8個 BIT位 即微處理器需要發(fā)送 8 個 CLK脈沖 21 帶數(shù)據(jù)指令 寬度為 16 個 BIT位 即微處理器需要發(fā)送 16 個 CLK 脈沖 31 讀取鍵盤數(shù)據(jù)指令 寬度為 16 個 BIT 位 前 8 個 BIT 位為微處理器發(fā)送到 HD7279A 的指令后 8 個 BIT 位為 HD7279A 返回的鍵盤代碼執(zhí)行該指令時 HD7279A 的 DATA端在第 9個 CLK脈沖的上升沿變?yōu)檩敵鰻顟B(tài) 并以第 6個脈沖的下降沿恢復(fù)為輸入狀態(tài) 等待接收下一個指令 電路接法和注意事項是比較關(guān)心的部分 HD7279A 應(yīng)連接共陰式數(shù) 碼管無需用到的鍵盤和數(shù)碼管可以不連接省去數(shù)碼管或?qū)?shù)碼管消隱屬性均不會影響鍵盤的使用如果不用到鍵盤則連接到鍵盤的 8 只 10K 電阻和 8 只 100k 下來電阻均可以省去如果使用了鍵盤則要在電路中的 100k 下拉電阻均不可以省實際中下拉電阻和位選電阻應(yīng)該遵循一定的比例下拉電阻應(yīng)該大于位選電阻的 5 倍而小于50 倍下拉電阻為 10K100k 位選電阻為 1K10K 下拉電阻盡可能的小可以提高鍵盤的抗干擾能力因為采用循環(huán)掃描工作方式采用亮度高的數(shù)碼管可以解決亮度不夠問題 HD7279A 需要一個外接的 RC 震蕩電路經(jīng)典值是 R 15kC 15PF 并且盡量靠近芯片使之電路連線最短復(fù)位 RESET 可以直接與正電源連接需要較高可靠性時可以接一個外部的復(fù)位電路在上電后大約經(jīng)過 1225ms 的時間才會進入正常工作狀態(tài)上電后所有的顯示位為顯示和不閃爍當(dāng)有按鍵按下 KEY 引腳輸出變低電平此時接到讀鍵盤指令時將輸出鍵盤代碼因為芯片直接驅(qū)動 LED 顯示電流較大且為動態(tài)掃描如果該部分電路的電源線較細較長可能會有電源噪聲干擾所以在HD7279A 的正負電源端并上去耦電容提高電路的抗干擾能力 圖 210 HD7279A 的總體連接 本設(shè)計中總體連接如圖 210 采用經(jīng)典的連接方法電路安全可靠抗干擾能力強其中 89S52的 P15連接 CS做片選使用 P16連接 CLK做模擬時鐘使用 P17接 DATA做數(shù)據(jù)傳輸使用 Key 接單片機的中斷 INT1 作為鍵盤中斷程序入口控制而與共陰極 LED 顯示器接法基本也是很經(jīng)典接法一至只是利用了 01234567 作為使用的鍵盤加上電源去耦電容 226 數(shù)據(jù)采集單元 本設(shè)計數(shù)模 AD 轉(zhuǎn)換器選擇了 TLC2543 該芯片是 TLC2543 是德州儀器公司新型模數(shù)轉(zhuǎn)換器具有 l2位的分辨率使用開 關(guān)電容逐次逼近技術(shù)完成 AD轉(zhuǎn)換過程提供的最大采樣率為 66KSPS 供電電流僅需 1mA 它除具有通用靈活的串行接口外還具有高速的轉(zhuǎn)換器和通用的控制能力它被廣泛運用于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) TLC2543 是 l2 位開關(guān)電容逐次逼近型 ADC 每個器件有三個控制輸入端片選 CS 輸入輸出時鐘 IO CLK 及地址數(shù)據(jù)輸入端 DATA INPUT 它還可以通過一個串行的 3態(tài)輸出端 DATA OUT 與主處理器或其它外圍的串行口通訊輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果通過編程器件的 DATA INPUT 管腳串行輸入的 8 位通道方式控制字節(jié)的高 4 位 MSBs 可選 擇 11 個模擬輸入通道中的任一個可用同樣的方法選用另外三個測試電壓VREFVREFVREF VREF2 用于轉(zhuǎn)換器的枝正或其它用途通道／方式控制字節(jié)的低四位 LSBs 用于選擇輸出數(shù)據(jù)的長度 812 或 16 位 輸出數(shù)據(jù)的順序和是否需要單極性 二進制 或雙極性 二進制補碼 格式 TLC2543 使用開關(guān)電容逐次逼近技術(shù)完成 AD 轉(zhuǎn)換過程由于是串行輸入結(jié)構(gòu)能夠節(jié)省 51系列單片機 IO資源且價格適中分辨率較高因此在儀器儀表中有較為廣泛的應(yīng)用 TLC2543 的特點 112 位分辯率 AD 轉(zhuǎn)換器 211 個模擬輸入通道 3 具有單雙極性輸出 43 路內(nèi)置自測試方式 5 采樣率為 66kbps 6 可編程輸出數(shù)據(jù)長度 7 有轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出 EOC 8 在工作溫度范圍內(nèi) 10us 轉(zhuǎn)換時間 9 可編程的 MSB 或 LSB 前導(dǎo) 10 線性誤差177。 1LSB TLC2543 引腳介紹如圖 22 所示 圖 211 TLC2543 引腳 TLC2543 引腳說明 引腳號 名稱 IO 說明 1～ 91112 AIN0～ AIN10 I 模擬量輸入端 11 路輸入信號由內(nèi)部多路器選通對