【正文】 位組合電路，如圖 所示。 RET 按鍵可選擇專門的復位按鍵，也可 選擇輕觸開關(guān)。工業(yè)生產(chǎn)過程的自動化測量和控制，幾乎都要依靠各種傳感器來檢測和控制生產(chǎn)過程中的各個參量，使設(shè)備和系統(tǒng)正常運行在最佳狀態(tài)，從而保證生產(chǎn)的高效率和高質(zhì)量。輸出的信號可能是電流、電壓、電阻等易于處理的電信號。熱電偶價格便宜，但精度低，需 要冷 端補償，電路設(shè)計復雜。而半導體集成溫度傳感器的測量精度較高， 反應快，線性度 好， 價格適中，電路設(shè)計簡單，它的測溫范圍為 50～ 150℃，非常適合常溫測量。 AD590 的外形采用 TO52 金屬圓殼封裝結(jié)構(gòu)，其管腳排列如圖 (a)所示。 測量溫度范圍 55～ +150℃，在整個測溫范圍內(nèi)的非線性誤差小于177。由 AD590組成的測溫電路如圖 (b)所示。 因為 AD590輸出電流的 溫度靈敏度 為 1uA/K,而絕對溫度與攝氏溫度的關(guān)系為 K℃+。則流過 AD590 的電流 It 為： It=1 (T+)=T+ 流過反饋支路的電流 If =If Io=T+ RRp?可見若要使 If =T,只要調(diào)節(jié)電位 器 Rp1 即可。 要進行 4路溫度的采集，可選用以上 4個相 同的溫度檢測放大電路。人類直接感受的就是模擬信號，但模擬信號不容易保存、處理和傳輸，且容易失真！相反，數(shù)字信號比較容易保存和處理，且效率較高，在傳輸上也不易失真，是目前信號處理的主流。 這樣就可以進行高效率的處理、保存或傳輸。它的品種很多，根據(jù)轉(zhuǎn)化原理劃分，有雙積分式、逐次逼近式、壓頻變換式、電壓時間式等，我們通常所用的是逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器。這種 A/D 采用對分搜索法逐次比較、逐次逼近的原理來轉(zhuǎn)換，整個轉(zhuǎn)換過程是個“試探”過程。依此類推，最后 D0 連同前面的 Dn Dn ? 、 D1一 起送 A/D 轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換得到的結(jié)果 Vs和 Vx比較，決定 D0 保留為 1 還是清 ，結(jié)果寄存器的狀態(tài)便是與輸入的模擬量 Vx 對應的數(shù)字量。 典型 A/D 轉(zhuǎn)換器芯片 ADC0809 ADC0809 是典型的 8 位 8 通道逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器， COMS 工藝。圖中多路開關(guān)可選通 8 個模擬通道，允許 8 路模 擬量分時輸入，共用一個 A/D 轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換。 過程論述 第 25 頁 （共 51 頁） ADC0809內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) 輸出通道 ADC0809 芯片為 28 引腳雙列直插式封裝，其引腳排列見圖 ，其主要信號引腳的功能如下。另外，模擬量輸入在 A/D 轉(zhuǎn)換過程中0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 C B A IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 通道的選擇 過程論述 第 25 頁 （共 51 頁） 其值不應變化太快，因此對變化速度快的模擬量，在輸入前應增加采樣保持電路。 ALE： 地址鎖存允許信號，對應 ALE 上跳沿， A、 B、 C 地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。 D7～ D0:數(shù)據(jù)輸出線，為三態(tài)緩沖輸出形式，可以和單片機的數(shù)據(jù)線直接相連。OE=0,輸出數(shù)據(jù)線呈高電阻； OE=1,輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。通常使用頻率為 500kHz 的時鐘信號。該狀態(tài)信號既可作為查詢的狀態(tài)標志，又可以作為中 斷請求信號使用。 Vref :參考電壓，參考電壓用來與輸入的模擬信號進行比較，作為逐次逼近的基準。 LED 顯示電 路與報警 電路 LED 顯示電路 單片機應用系統(tǒng)中，通常都需要進行人 機對話。 因此， 輸入 /輸出設(shè)備是單片 機應用系統(tǒng)的重要組成部分。 過程論述 第 25 頁 （共 51 頁） LED 數(shù)碼管的外形及引腳如圖 （ c）所示，數(shù)碼管 LED 是由若干發(fā)光二極管組合而成的，其中 7 個長條形的發(fā)光二極管排列成“日”字形，另一個圓點形狀的發(fā)光二極管在顯示器的右下角作為顯示小數(shù)點用。圖 （ b）為共陽 極 LED 數(shù)碼管示意圖。圖 （ a）為共陰 極 LED 數(shù)碼管示意圖。因此只要分別控制各筆畫段的發(fā)光二極管，使其中的某些發(fā)亮，就可以顯示各種不同的字符。很顯然，對于共陽極 LED 顯示器，當公共端接高電平時，只要相應的陰極出現(xiàn)低電平，對應的發(fā)光二極管就會亮；對于共陰極 LED 顯示器，當公 共端接低電平時，只要相應的陽極出現(xiàn)高電平，對應的發(fā)光二極管就會亮。以共陽極 LED 數(shù)碼管為例， LED 的電流通常較?。s 5～ 20mA），一般均需在回路中接上限流電阻。 在單片機應用系統(tǒng)中，顯示器的顯示方式有兩種：靜態(tài)顯示和動態(tài)掃描顯示。此后，即使 CPU 不再去訪問它，顯示的內(nèi) 容也不會消失（因為各筆畫段接口具有鎖存功能）。圖 為四位 LED 靜態(tài)顯示電路。顯示字符一確定，相應鎖存器的段碼輸出將維持不變 直到送入另一個段碼為止。 靜態(tài)顯示的優(yōu)點是，在這種工作方式中， LED 的亮度高，軟件編程也 較容易，由于 CPU 不必經(jīng)常掃描顯示器，所以節(jié)約了 CPU 的工作時間。 表 LED 顯示字形碼表 圖 四位靜態(tài) LED顯示電路 圖 四位 8 段 LED 動態(tài)顯示電路 （ 2）動態(tài)顯示電路 動態(tài)掃描顯示是單片機應用系統(tǒng)中最常用的顯示方式之一。接口 路把所有顯 83H 7CH b FFH 00H “滅 ” 88H 77FH A C7H 38H L 90H 6FH 9 89H 76H H 80H 7FH 8 91H 6EH y F8H 07H 7 CEH 31H T 82H 7DH 6 C1H 3EH U 92H 6DH 5 8CH 73H P 99H 66H 4 8EH 71H F B0H 4FH 3 86H 79H E A4H 5BH 2 A1H 5EH d F9H 06H 1 C6H 39H c C0H 3FH 0 共陽極段碼 共陰極段碼 顯示字符 共陽極段碼 共陰極段碼 顯示字符 過程論述 第 25 頁 （共 51 頁） 示器的 8 個筆段 a～ h分別并聯(lián)在一起，并把它們接到字段輸出口上。這樣，對于一組 LED 數(shù)碼顯示器，需要有兩組信號來控制：一組是字段輸出口輸出的字型代碼，用來控制顯示的字型，稱為段碼；另一組是位輸出口輸出的控制信號，用來選擇第幾位顯示器工作，稱為位碼。盡管各位顯示器實際上是分時斷續(xù)地顯示，但只要適當選取掃描頻率， 給人眼的視覺印象就會是在連續(xù)穩(wěn)定地顯示，并不察覺有閃爍現(xiàn)象，認為是各個顯示器同時發(fā)光。 圖 為 四 位 8 段 LED 動態(tài)顯示電路。 所有位的段碼線相應段并在一起，由一個 8 位 I/O 口控制，形成段碼線的多路復用，各位的公共端分別由相應 I/O 線控制，形成各位的分時選通。而且在顯示位數(shù)較多時 ， CPU 要依次掃描，占用 CPU 較多的時間。在實際應用中，當然不可能只顯示幾個數(shù)字，還是要做其他的事情。這段時間內(nèi)不執(zhí)行延時程序，可以留給主程序干其他的事。 報警 電路的設(shè)計 報警 器（發(fā)光二極管）與單片機的接口：發(fā)光二極管 的 N 區(qū)與單片機 P1 口的 引腳相連接， 引腳作為輸出口使用。當=0 時，發(fā)光二極管導通，使發(fā)光二極管的兩個引腳間獲得將近 5V 的直流電壓，發(fā)光二極管中有電流通過，而使發(fā)光二極管發(fā)亮。 過程論述 1 通道切換電路的設(shè)計 這次設(shè)計是進行 4 路溫度的采集，我采用 獨立 式 按鍵來對通道進行選擇 。獨立式按鍵電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡單，但由于每個按鍵必須單獨占用一根 I/O 口線，在按鍵數(shù)量較多時， I/O 口線浪費較大，如果應用系統(tǒng)中的鍵較少，就可以采用獨立式的鍵盤接口電路。我采用查詢方式的電路連接，將每個按鍵的一端接單片機 I/O 口，另一端接地，這是最簡單的方法。 這次設(shè)計的七個按鍵功能如下： K1 鍵功能：為確定鍵，當選擇好 通道后，需按下此鍵進行確定。 K3 鍵功能： 4 路溫度采集的第 2 路通道。 K5 鍵功能： 4 路溫度采集的第 4 路通道。 K7 鍵功能：當按下此鍵時，減 少選擇通道的溫度。 至此，我們已經(jīng)設(shè)計完成了多路溫度采集顯示的硬件電路的設(shè)計工作，要使該電路具有多路溫度采集顯示 的功能，還需要有相應的軟件配合，才能達到 設(shè)計要求。 （ 2）程序可讀性好，對程序的修改可局部進行，其他部分可以保持不變，便于功能擴充和版本升級。 （ 4）便于分工合作， 多個程序員同時進行程序的編寫和調(diào)試工作，加快 了 軟件研制 過程論述 2 ORG 0013H RETI ORG001BH 的進度 。模塊的劃分有很大的靈活性，但也不能隨意劃分。 （ 2）模塊之間的控制參數(shù)應盡量簡單，數(shù)據(jù)參數(shù)應盡量少。 （ 3）模塊長度適中。模塊太長時，分析 和調(diào)試比較困難，失去了模塊化程序結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性；模塊太短則信息 交換太頻繁，也不適合。 初始化和工作方式選擇程序的設(shè)計 系統(tǒng)上電時，初始化程序?qū)?70h～ 77h 內(nèi)存單元清零， P2 口置 0。 開始 轉(zhuǎn)換輸出數(shù)據(jù)送A 十進制轉(zhuǎn)換調(diào)整 輸出顯示 清除顯示器 啟動 ADC 轉(zhuǎn)換 A/D 轉(zhuǎn)換 完成 過程論述 5 顯示程序的設(shè)計 顯示子程序采用動態(tài)掃描法實現(xiàn)四位共陽極數(shù)碼管的數(shù)值顯示，測量所得的Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)放在 70h～ 77h 內(nèi)存單元中，測量數(shù)據(jù)在顯示時轉(zhuǎn)換為溫度值十進制 BCD 碼放在 78h～ 7bh 內(nèi)存單元中，其中 7bh 存放通道標志數(shù)。 DISPLAY: JB 00H, DISP11；標志位為 1，則轉(zhuǎn)單路顯示控制程序 MOV R3, 04H； 4 路信號循環(huán)顯示控制子程序 MOV R0, 70H； 顯示數(shù)據(jù)初值 70H~77H MOV 7BH, 00H； 顯示通道數(shù)初始值 DISLOOP1: LCALL YNCD； 顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為三位 BCD 碼存入 7AH， 79H， 78H MOV R2, 0FFH； 每路顯示時間控制在 4ms*255，約 1s DISLOOP2: LCALL DISP； 調(diào)四位顯示程序 LCALL KEYWORK1； 按鍵檢測 DJNZ R2, DISLOOP2 INC R0； 顯示下一路 INC 7BH； 通道數(shù)據(jù)加 1 DJNZ R3, DISLOOP1 RET DISP11: MOV A, 7BH； 單路顯示控制子程序 SUBB A, 01H MOV 7BH, A ADD A, 70H MOV R0,A DISLOOP11: LCALL TUNBCD； 顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為三位 BCD 碼存入 7AH， 79H，78H MOV R2, 0FFH；每路顯示時間控制在 4ms*25 DISLOOP22: LCALL DISP； 調(diào)四位顯示程序 LCALL KEYWORK2；按鍵檢測 DJNZ R2, DISLOOP22 過程論述 6 INC 7BH； 通道顯示數(shù)據(jù)加 1 RET 5．系統(tǒng)仿真與調(diào)試分析 在仿真軟件 proteus 中，根據(jù)硬件設(shè)計方案畫出仿真電路圖，檢查仿真電路圖，并在確認無誤后，開始進行調(diào)試。在編程軟件 wave 中把編寫好的程序?qū)懭?。最終程序?qū)懲旰螅M行測試，運行正確后，把生成的“ .HEX”文件，加載如畫好的仿真電路圖中，點擊運行。全部調(diào)試通過后，經(jīng)過一段時間的考驗，就可以進行實物的制作了。程序的調(diào)試應一個模塊、一個模塊地進行，否則程序太長，你根本無法找出程序無法運行的原因所在。聯(lián)調(diào)需要注意的是，各模塊間能否正確傳遞參數(shù)，特別要注意各個子程序的現(xiàn)場保護和恢復。 6．結(jié)束語 轉(zhuǎn)眼之間，歷經(jīng)整整大四的下半個學期、近 五 個月的畢業(yè)設(shè)計馬上就要結(jié)束了，這是我