【正文】 39a 是偏心輪結(jié)構(gòu)。同時(shí)， AT89C52 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作自到下一個(gè)硬件復(fù)位。 GND（引腳號(hào) 20）：電源接地端。 XTAL2（引腳號(hào) 18）：內(nèi)部振蕩器的反相放大器輸出端，是外接晶振的另一端。 （ 3）控制總線 ALE/PROG（引腳號(hào)正常操作時(shí)為 ALE功能（允許地址鎖存））：用來(lái)把地址的低字節(jié)鎖存到外部鎖存器， ALE引腳以不變的頻率（振蕩器頻率的 1/6）周期性地發(fā)出正脈沖信號(hào)，因此，它可用做對(duì)外輸出的時(shí)鐘信號(hào)或用于定時(shí)。 ALE端可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 8個(gè) LSTTL電路。在從外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù) 14 據(jù)）期間， PSEN在每個(gè)機(jī)器周期內(nèi)兩次有效。 RST/VPD（引腳 9） 復(fù)位信號(hào)輸入端：振蕩器工作時(shí)，該引腳上持續(xù) 2個(gè)機(jī)器周期的高電平可實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。在 VCC端口掉電期間，由 VPD向內(nèi)部RAM提供電源，以保持內(nèi)部 RAM中的數(shù)據(jù)。在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)實(shí)現(xiàn)分時(shí)操作，先用作地址總線。它也可以用作雙向輸入 /輸出口。對(duì)端口寫(xiě) “1”；可作為高阻抗輸入端用。 集成運(yùn)算放大器 LM324N LM324系列器件為價(jià)格便宜的帶有真差動(dòng)輸入的四運(yùn)算放大器。該四放大器可以工作在低到 3伏或者高到 32伏的電源卜，靜態(tài)電流大致為 MC1741的靜態(tài)電流的五分之一 (對(duì)每一個(gè)放大器而言 )。輸出電壓范圍也包含負(fù)電源電壓。 （ 2）真差動(dòng)輸入級(jí)。 （ 4）低輸入偏置電流 :最大 100納安 (LM324A)。 （ 6）內(nèi)部補(bǔ)償。 （ 8）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)引腳輸出。 電氣特性： LM324采用兩個(gè)內(nèi)部補(bǔ)償、二級(jí)運(yùn)算放大器。第一級(jí)不僅完成第一級(jí)增益的功能，而且要完成電平移動(dòng)和減小跨導(dǎo)的功能。跨導(dǎo)的減小可由將 Q20和 Q18的集電級(jí)分離而實(shí)現(xiàn)。第二級(jí)含標(biāo)準(zhǔn)電流源負(fù)載放大器級(jí)。穩(wěn)壓器的溫度系數(shù)低，因此，每個(gè)放大器就擁有良好的溫度特性以及優(yōu)異的電源抑制。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，除電源共用外，四組運(yùn)放相互獨(dú)立。兩個(gè)信號(hào)輸入端中， Vi （ ）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端 Vo 的信號(hào)與該輸入端的位相反； Vi+（ +）為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端 Vo 的信號(hào)與該輸入端的相位相同。 圖 39 LM324 封裝圖 圖 310 LM324 引腳排列圖 典型應(yīng)用電路： 由于 LM324四運(yùn)放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中。 此放大器可代替晶體管進(jìn)行交流放大，可用于擴(kuò)音機(jī)前置放大等。放大器采用單電源供電，由 R R2組成 1/2V+偏置， C1是消振電容。負(fù)號(hào)表示輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相位相反。此電路輸入電阻為 Ri。 Co和 Ci為耦合電容。同相交流放大器的特點(diǎn)是輸入阻抗高。電路的電壓放大倍數(shù) Av也僅由外接電阻決定： Av=1+Rf/R4，電路輸入電阻為 R3。 圖 312 同相交 流放大器 （ 3）交流信號(hào)三分配放大器 此電路可將輸入交流信號(hào)分成三路輸出，三路信號(hào)可分別用作指示、控制、分析等用途。因運(yùn)放 Ai輸入電阻高，運(yùn)放 A1A4均把輸出端直接接到負(fù)輸入端，信號(hào)輸入至正輸入端，相當(dāng)于同相放大狀態(tài)時(shí) Rf=0的情況，故各放大器電壓放大倍數(shù)均為 1，與分立元件組成的射極跟隨器作用相同。見(jiàn)圖 313。這種有源帶通濾波器的中心頻率，在中心頻率 fo處的電壓增益 Ao=B3/（ 2*B1），品質(zhì)因數(shù)， 3dB帶寬 B=1/（ N*R3*C）也可根據(jù)設(shè)計(jì)確定的 Q、 fo、 Ao值，去求出 帶通濾波器的各元件參數(shù)值。上式中，當(dāng) fo=1KHz時(shí)， C取 。 此電路亦可使用單電源，只需將運(yùn)放正輸入端偏置在1/2V+并將電阻 R2下端接到運(yùn)放正輸入端既可。 圖 314 有 源帶通濾波器 （ 5）比較器 當(dāng)去掉運(yùn)放的反饋電阻時(shí) ,或者說(shuō)反饋電阻趨于無(wú)窮大時(shí) (即開(kāi)環(huán)狀態(tài) ),理論上認(rèn)為運(yùn)放的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)也為無(wú)窮大 (實(shí)際上是很大 ,如 LM324運(yùn)放開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)為 100dB，既 10萬(wàn)倍 )。當(dāng)正輸入端電壓高于負(fù)輸入端電壓時(shí)，運(yùn)放輸出低電平。輸入電壓 U1同時(shí)加到 A1的正輸入端和 A2的負(fù)輸入端之間，當(dāng) UiU1時(shí)，運(yùn)放 A1輸出高電平；當(dāng) UiU2時(shí)，運(yùn)放 A2輸出高電平。 18 若選擇 U1U2，則當(dāng)輸入電壓 Ui越出 [U2， U1]區(qū)間范圍時(shí)， LED點(diǎn)亮，這便是一個(gè)電壓雙限指示器。 此電路與各類傳感器配合使用，稍加變通，便可用于各種物理量的雙限檢測(cè)、短路、斷路報(bào)警等。電阻 R R2組成分壓電路，為運(yùn)放 A1負(fù)輸入端提供偏置電壓 U1，作為比較電壓基準(zhǔn)。當(dāng)輸入電壓 Ui變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，二極管 D1導(dǎo)通，電容 C1通過(guò) D1迅速放電，使 U2突然降至地電平，此時(shí)因?yàn)?U1U2，故運(yùn)放 A1輸出低電平。顯然，提高 U1或增大R C1的數(shù)值，都會(huì)使單穩(wěn)延時(shí)時(shí)間增長(zhǎng)，反之則縮短。 圖 316 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 圖 317 加電延時(shí) 如果將二極管 D1去掉，則此電路具有加電延時(shí)功能。如圖317。 LM339集成塊內(nèi)部裝有四個(gè)獨(dú)立的電壓比較器，該電壓比較器的特點(diǎn)是：失調(diào)電壓小，典型值為 2mV；電源電壓范圍寬，單電源為 2～ 36V，雙電源電壓為 177。18V；對(duì)比較信號(hào)源的內(nèi)阻限制較寬；共模范圍很大，為 0～（ ） Vo ；差動(dòng)輸入電壓范圍較大，大到可以等于電源電壓；輸出端電位可靈活方便地選用。由于 LM339使用靈活，應(yīng)用廣泛，所以世界上各大 IC生產(chǎn)廠、公司競(jìng)相推出自己的四比較器，如 IR233 ANI33SF339等，它們的參數(shù)基本一致，可互換使用。每個(gè)比較器有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端。用作比較兩個(gè)電壓時(shí)，任意一個(gè)輸入端加一個(gè)固定電壓做參考電壓（也稱為門限電平，它可選擇LM339輸入共模范圍的任何一點(diǎn)），另一端加一個(gè)待比較的信號(hào)電壓。當(dāng) “”端電壓高于 “+”端時(shí)，輸出管飽和，相當(dāng)于輸出端接低電位。 LM339的輸出端相當(dāng)于一只不接集電極電阻的晶體三極管，在使用時(shí)輸出端到正電源一般須接一只電阻（稱為上拉電阻，選 3～ 15K）。因?yàn)楫?dāng)輸出晶體三極管截止時(shí)，它的集電極電壓基本上取決于上拉電阻與負(fù)載的值。 典型應(yīng)用電路： （ 1） 單限比較器 電路圖 318給出了一個(gè)基本單限比較器。當(dāng)輸入電壓 UinUr時(shí)，輸出為高電平 Uoh。前面介紹的單限比較器，如果輸入信號(hào) Uin在門限值附近有微小的干擾，則輸出電壓就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的抖動(dòng)（起伏）。 圖 319給出了一個(gè)遲滯比較器，人們所熟悉的 “史密特 ”電路即是有遲滯的比 較器。但隨之而來(lái)的是分辨率降低。遲滯比較器加有正反饋可以加快比較器的響應(yīng)速度，這是它的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。如果需要將一個(gè)跳變點(diǎn)固定在某一個(gè)參考電壓值上，可在正反饋電路中接入一個(gè)非線性元件，如晶體二極管，利用二極管 的單向?qū)щ娦?，便可?shí)現(xiàn)上述要求。當(dāng)被比較的信號(hào)電壓 Uin位于門限電壓之間時(shí)（ UR1UinUR2），輸出為高電位（ UO=UOH）。它可用來(lái)判斷輸入信號(hào)電位是否位于指定門限電位之間。改變 C1可改變輸出方波的頻率。 f=53Hz；當(dāng) C1=， f=530Hz；當(dāng) C1=， f=5300Hz。 R1R2VccVoR31/4LM339*C1R4R5 圖 322 振蕩器 步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng) ULN2021 （ 1）步進(jìn)電機(jī) 步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開(kāi)環(huán)控制元件?？梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。 22 （ 2）簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)電路 綜合系統(tǒng)使用的是小型步進(jìn)電機(jī)，對(duì)電壓和電流要求不是很高，為了說(shuō)明應(yīng)用原理，故采用最簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)電路，目的在于驗(yàn)證步進(jìn)電機(jī)的使用，在正式工 業(yè)控制中還需在此基礎(chǔ)上改進(jìn)。 圖 323 簡(jiǎn)單驅(qū)動(dòng)電路 （ 3） 集成驅(qū)動(dòng) ULN2021 ULN2021是高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品，具有電流增益高、工作電壓高、溫度范圍寬、帶負(fù)載能力強(qiáng)等特點(diǎn)，適應(yīng)于各類要求高速大功率驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)。 ULN2021工作電壓高，工作電流大，灌電流可達(dá) 5OOmA，并且能夠在關(guān)態(tài)時(shí)承受 5OV的電壓，輸出還可以在高負(fù)載電流并行運(yùn)行。鉗位二極管用于保護(hù)線圈通斷時(shí)的反電動(dòng)勢(shì)擊穿集成電路，可以看出，該電路的 應(yīng)用非常簡(jiǎn)單。 1602 型LCD 顯示模塊具有體積小，功耗低，顯示內(nèi)容豐富等特點(diǎn)。 1602 采用標(biāo)準(zhǔn)的 16 腳接口，其中 : 第 1 腳： VSS 為地電源。 第 3 腳： V0 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比 度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生 “鬼影 ”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度。 第 5 腳： RW 為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。 第 6 腳： E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。 第 15～ 16 腳：空腳。（說(shuō)明： 1 為高電平、0 為低電平）。 指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00H。 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。指令 4：顯示開(kāi)關(guān)控制。 C：控制光標(biāo)的開(kāi)與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無(wú)光標(biāo)。 指令 5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)。低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示 F：低電平時(shí)顯示 5x7 的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示 5x10 的點(diǎn)陣字符。 指令 8： DDRAM 地址設(shè)置。或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 指令 11：讀數(shù)據(jù)。 P10P11P12P13P14P15P16P17P35P36P37D0D1D2D3D4D5D6D7RSRWEVDDV0VSS* AT89C52 160210KRVCC 圖 325 接口電路 25 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 點(diǎn)滴速度測(cè)量 電路信號(hào)脈沖如下圖 41： 圖 41 脈沖信號(hào)檢測(cè) 使用定時(shí)器定時(shí)，設(shè)定時(shí)間為 50ms。當(dāng)檢測(cè)到第一個(gè)到來(lái)的脈沖信號(hào)時(shí)，程序進(jìn)行中斷處理。每個(gè)點(diǎn)滴的速度順次保存 timez[2]是第一滴的時(shí) 間， timez[0]是第三滴的時(shí)間。 開(kāi) 始設(shè) 置 計(jì) 數(shù) 器T = 0設(shè) 置 定 時(shí) 器C O U N T = 0檢 測(cè) 脈 沖C O U N T + +T im e z [0 ]= T計(jì) 算 速 度NY 圖 4－ 2 點(diǎn)滴速度測(cè)量程序流程圖 26 點(diǎn)滴速度控制 通過(guò)改變輸液管的松緊來(lái)控制液體點(diǎn)滴速度。 開(kāi) 始點(diǎn) 滴 速 度 子 程 序檢 測(cè) 當(dāng) 前 速 度判 斷 當(dāng) 前 速 度 是 否等 于 設(shè) 定 速 度其 他 程 序判 斷 速 度 是 否大 于 設(shè) 定 速 度降 低 速 度提 高 速 度NYYN結(jié) 束 圖 4－ 3 點(diǎn)滴速度控制程序流程圖 鍵盤掃描 行掃描法： 行 掃描法又稱為逐行（或列）掃描查詢法，是一種最常用的按鍵識(shí)別方法，介紹過(guò)程如下。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與 4根行線相交叉的 4個(gè)按鍵之中。 判斷閉合鍵所在的位置：在確認(rèn)有鍵按下后，即可進(jìn)入確定具體閉合鍵的過(guò)程。在確定某 27 根行線位置為低電平后，再逐行檢測(cè)各列線的電平狀態(tài)。其程序流程圖如圖 44。例如屏的第一行的亮暗由 RAM區(qū)的 000H——00FH的 16字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)（ 000H） =FFH時(shí)，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長(zhǎng)度為 8個(gè)點(diǎn)；當(dāng)（ 3FFH） =FFH時(shí)，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當(dāng)（ 000H） =FFH，（ 001H） =00H，（ 002H） =00H， …… （ 00EH） =00H，（ 00FH）=00H時(shí)，則在屏幕的頂部顯示一條由 8段亮線和 8條暗線組成的虛線。 2) 字符的顯示： 用 LCD顯示一個(gè)字符時(shí)比較復(fù)雜，因?yàn)橐粋€(gè)字符由 68或 88點(diǎn)陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個(gè)位置對(duì)應(yīng)的顯示 RAM區(qū)的 8字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為 “1”，其它的為 28 “0”， 為 “1”的點(diǎn)亮，為 “0”的不亮。但由于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來(lái)說(shuō)，顯示字符就比較簡(jiǎn)單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在 LCD上開(kāi)始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)找出顯示 RAM對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此送上該字符對(duì)應(yīng)的代碼即可。 其程序流程圖如圖 45。 系統(tǒng)源程序流程圖如圖