【正文】 EG0都被下拉為低電平；當(dāng)有鍵被按下時，例如連接 DIG3與 SEG4的鍵被按下，則當(dāng) DIG3輸出高電平時 SEG4檢測到高電平；為了防止因為按鍵抖動或者外界干擾而產(chǎn)生誤碼， CH451實行兩次掃描，只有當(dāng)兩次鍵盤掃描的結(jié)果相同時，按鍵才會被確認有效。 CH451不支持組合鍵，也就是說，同一時刻，不能有兩個或者更多的鍵被按下；如果多個鍵同時按下，那么按鍵代碼較小的按鍵優(yōu)先。單片機可以在任何時候讀取按鍵代碼，但一般在 CH451檢測到有效按鍵而產(chǎn)生鍵盤中斷時讀取按鍵代碼，此時按鍵代碼的位 6總是 1，另外，如果需要了解按鍵何時釋放，單片機可以通過查詢方式定期讀取按鍵代碼，直到按鍵代碼的位 6為 0。電源變壓器是將交流電網(wǎng) 220V 的電壓變?yōu)樗枰碾妷褐?，然后通過整流電路將交流電壓變?yōu)槊}動的直流電壓。但這樣的電壓還隨著電 網(wǎng) 電壓波動、負載和溫度的變化而變化。穩(wěn)壓電路的作用是當(dāng)電網(wǎng)波動、負載和溫度變化時，維持輸出直流電壓穩(wěn)定。穩(wěn)壓電路采用三端固定式集成穩(wěn)壓器 7805 和 7812，這類穩(wěn)壓器僅有輸入端、輸出端和公共端三個引腳，芯片內(nèi)部設(shè)有過流、過熱保護以及調(diào)整 管安全保護電路，其所需外接元件少，使用方便、可靠，廣泛用于各種電子設(shè)備中 。 圖 直流穩(wěn)壓電源電路 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 J a n 2 0 0 5 S h e e t of F i l e : C : \ P r o g r a m F i l e s \ D e s i g n E x p l o r e r 9 9 S E \ E x a m p l e s \ 電源電路 .d d bD r a w n B y :1234 C20 .1 u fC60 .1 u fC30 .1 u fC70 .1 u fC12200ufC42200ufC82200ufC52200uf220V+ 1 2 V+ 5 VV i n V o u tGND GNDV i n V o u t7812 7805 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 RS232 接口電路的設(shè)計 在本電路設(shè)計中 RS232 接口電路主要功能是解決 PC 機與外部設(shè)備連接的電平轉(zhuǎn)換問題。 PC 機串口是 RS232 電平的，以正負電壓來表示邏輯狀態(tài)，而單片機的串口是 TTL 電平的，以高低電平表示邏輯狀態(tài)。使用 MAX232 芯片可以將 PC 機串行的 RS－ 232C 電平轉(zhuǎn)換為 TTL 標(biāo)準(zhǔn)電平， MAX232 芯片簡介如下 : MAX232 芯片是 MAXIM公司生產(chǎn)的、包含兩路接收器和驅(qū)動器的 IC芯片，適用于各種 EIA－ 232C 和 。10V 電壓。MAX232 芯片的引腳結(jié)構(gòu)如圖 所示。電容 C1， C2， C3， C4 取同樣數(shù)值的電解電容 ，用以提高抗干擾能力，在連接時必須盡量靠近器件。實際應(yīng)用中，TlIN， T2IN 可直接接 TTL/CMOS 電平的 MCS－ 51 單 片機的串行發(fā)送端 TXD；RlOUT， R2OUT 可直接接 TTL/CMOS 電平的 MCS－ 51 單片機的串行接收端 RXD；RlOUT， R2OUT 可直接接 PC 機的 RS－ 232 串口的接收端 RxD； R1IN， R2IN可直接接 PC 機的 RS－ 232 串口的發(fā)送端 TXD。要注意其發(fā)送、接收的引腳要對應(yīng)。同時，RlOUT 接單片機的 RXD 引腳， PC 機的 RS－ 232 的發(fā)送端 TxD 對應(yīng)接 RlIN 引腳。PC 機發(fā)送數(shù) 據(jù) ： PC 機通過 TXD 口將數(shù)據(jù)經(jīng)過 MAX232 電平轉(zhuǎn)化后發(fā)送出去 ；PC 機接收數(shù)據(jù) ： 把要接收的數(shù)據(jù)通過 MAX232 電平轉(zhuǎn)換后至 RXD 口送至 PC 機，從而完成雙向通信。熱敏電阻精度、重復(fù)性、可靠性較差，對于檢測 1攝氏度的信號是不適用的，也不能滿足測量范圍。另外，這種測溫系統(tǒng)難以實現(xiàn)多點測溫，也要用到復(fù)雜的算法，一定程度上也增加了軟件實現(xiàn)的難度。便于單片機處理及控制，節(jié)省硬件電路。 DS18B20 的最大特點之一是采用了單總線的數(shù)據(jù)傳輸，由數(shù)字溫度計DS18B20 和微控制器 AT89S52 構(gòu)成的溫度測量裝置，它直接輸出溫度的數(shù)字信號到微控制器。這樣一條總線上可以掛接多個 DS18B20 傳感器，實現(xiàn)多點溫度測量。 2． DS18B20 數(shù)字溫度傳感器簡介 系統(tǒng)設(shè)計的溫度傳感器采用 美國 DALLAS 半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進型智能溫度傳感器 DS18B20。DS18B20 溫度傳感器的內(nèi)部存儲器還包括一個高速暫存 RAM 和一個非易失性的可電擦除的 EERAM。頭 2 個字節(jié)包含測得的溫度信息，第 3 和第 4 字節(jié) TH 和 TL 的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)位時被刷新。 DS18B20 工作時寄存器中的分辨率轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的溫度數(shù)值。低 5 位一直為 0， TM 是工作模式位，用于設(shè)置 DS18B20在工作模式還是在測試模式 ， DS18B20出廠時該位被設(shè)置為 0，用戶要去改動， R1 和 R0 決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，來設(shè)置分辨率。器件中還有一個計數(shù)門，當(dāng)計數(shù)門打開時， DS18B20 就對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖進行計數(shù)進而完成溫度測量。 溫度傳感器電路設(shè)計 傳感器采集到的溫度信號在極短的時間內(nèi)可能會 受到干擾信號的作用而出現(xiàn)誤差，從而導(dǎo)致壓縮機和加熱器的誤動作。這一方面避免了干擾產(chǎn)生的誤差，另一方面，多點測量相對于傳統(tǒng)的單點測量更能 正確反映庫房的 實際 溫度。 如圖 。 DS18B20只有三個引腳， 在實際應(yīng)用中 ， 只要在數(shù)據(jù)線上加一個上拉電阻 I/O口上本次設(shè)計接在單片機的 ， 另外 2個腳分 別接電源和地 。 2． 在 DS1820的有關(guān)資料中均未提及單總線上所掛 DS1820數(shù)量問題，容易使人誤認為可以掛任意多個 DS1820，在實際應(yīng)用中并非如此。 3． 連接 DS1820的總線電纜是有長度限制的。當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通訊距離可達 150m，當(dāng)采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通訊距離進一步加長。因此，在用 DS1820進行長距離測溫系統(tǒng)設(shè)計時要充分考慮總線分布電容和阻抗匹配問題。這一點在進行 DS1820硬件連接和軟件設(shè)計時也要給予一定的重視。分別介紹如下。 SJA1000CAN 通信控制器由以下幾個部分構(gòu)成： （ 1） 接口管理邏輯 IML。 （ 2） 發(fā)送緩沖區(qū) TxB。能存儲一條可發(fā)送到 CAN 總線上的完整報文。 （ 3） 接收緩沖區(qū) (RxB， 13 字節(jié) )。在接收 FIFO 的支持下， CPU 可以在處理當(dāng)前信息的同時接收總線上的其他信息。接收濾波器把收到的報文標(biāo)識符和接收濾波寄存器的內(nèi)容進行比較，以判斷該報文是否應(yīng)被接收。 （ 5） 位流處理器 BSP。 （ 6） 位時序邏輯 BTL。它在報文開始發(fā)送，總線電平從隱性跳變到 顯性時同步于 CAN 總線上的位流 (硬同步 )，并在該報文的傳送過程中，每遇到一次從隱性到顯性的跳變沿就進行一次重同步。 （ 7） 錯誤管理邏輯 EML。它接受來自BSP 的出錯通知，并向 BSP 和 IML 提供出錯統(tǒng)計。 2． CAN 收發(fā)器 PCA82C250 PCA82C250 是 Philips 公司生產(chǎn)的 CAN 收發(fā)器，它是 CAN 控制器和物理總線間的接口，可以提高總線驅(qū)動能力，增加通信抗干擾能力。它與 ISO11898 標(biāo)準(zhǔn)兼容，速度高達 1Mbps，抗汽車環(huán)境下的瞬間干擾。它的引腳功能見表 。 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 通常把管腳 8 接地選擇就可以選擇高速模式，這時發(fā)送器輸出級晶體管將以盡可能快的速度打開、關(guān)閉。信號在傳輸線上遠距離傳送時，如果遇到阻抗不連續(xù)的情況時，會出現(xiàn)反射現(xiàn)象使信號 扭曲，通常在傳輸線的兩個末端接上匹配電阻的方法來消除反射。 表 PCA82C250 引腳功能 符號 管腳 功能 TXD 1 發(fā)送數(shù)據(jù)輸入端 GND 2 地 Vcc 3 電源 RXD 4 接收數(shù)據(jù)輸出端 Vref 5 基準(zhǔn)電壓輸出端 CANH 6 低電平 CAN 電壓輸入 /輸出端 CANL 7 高電平 CAN 電壓輸入 /輸出端 Rs 8 斜率電阻輸入端 3． 快速光電隔離器 6N137 單通道的光電耦合器 6N137 是由 850nm的 AIGaAs 光電發(fā)射管連接一個帶輸出鎖存控制的集成高速光電檢測邏輯門組成的。溫度范圍在 － 40℃ 到 +80℃ 時可以保證連接參數(shù)不超出范圍，5mA 的最小輸入信號可以提供最小的輸出 13mA 灌電流 。 6N137 支持 10Mbps 的高速率轉(zhuǎn)換 。信號隔離的目的是將兩股需要與對方通信的電流隔離，可透過光電耦合器將電子信號轉(zhuǎn)換成光，到了另一端再將光轉(zhuǎn)換回電子信號，用此方法就可以將兩股電流完全隔離，這樣當(dāng)通信電路部分受到干擾電壓沖擊時就不會影響單片機的工作。有了 CAN 總線接口，本系統(tǒng)就可以具有很好的擴展性。 二 CAN 總線通信電路設(shè)計 本 課題 所設(shè)計的 CAN 總線接口電路，采用 AT89S52 作為節(jié)點的微處理器 ， 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 和 SJA1000 通信控制器、 PCA82C250 總線收發(fā)器以及 2 片高速光耦 6N137 一起就能構(gòu)成 CAN 總線接口電路。 SJA1000 是獨立 CAN 通信控制器， 82C250 為高性能 CAN 總線收發(fā)器。 PCA82C250 是 CAN 協(xié)議控制器和物理總線之間的接口，對總線提供差動發(fā)送能力，對 CAN 控制器提供差動接收能力；增加通信距離，提高系統(tǒng)的瞬間抗干擾能力，保護總線，降低射頻干擾，實現(xiàn)熱防護。通信信號傳輸?shù)綄?dǎo)線的端點時會發(fā) 生反射，反射信號會干擾正常信號的傳輸。 從圖中可以看出，電路主要由四部分構(gòu)成： 微控制器 AT89S5獨立 CAN 通信控制器 SJAl000、 CAN 總線收發(fā)器 PCA82C250和高速光電耦合器 6N137。圖中 CANH 和 CANL引腳各自通過一個 50Ω 的電阻與 CAN 總線相連，以保護 82C250 免受過流沖擊，CANH 和 CANL 與地之間并聯(lián)了兩個 30pF 的小電容可以起到濾除總線上高頻干擾的作用，另外在兩根 CAN 總線接入端與地之間分別接入一個防雷擊管，防止兩端輸入與地之間瞬變干擾。光耦部分接口電路所采用的兩個電源 Vcc 和 Vdd 完全電氣隔離。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 J a n 2 0 0 5 S h e e t of F i l e : C : \ P r o g r a m F i l e s \ D e s i g n E x p l o r e r 9 9 S E \ E x a m p l e s \ B A C K U P ~ 1 2 . D D BD r a w n B y :RDWRA L EI N TAD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7/ C S/ R D/ W RA L E/ I N TR S T X T A L 2X T A L 1T X 0T X 1R X 0R X 1C L O C KM O D EVDD1VDD2VDD3V S S 1V S S 2V S S 3S J A 1 0 0 0U223242526272812453616171314192071122181282115910NCVDDINNCV C CENOUTGND6 N 1 3 7U312348765R3390R4390R5 6 .2 KNCVDDINNCV C CENOUTGND6 N 1 3 7U412348765+ 5 VC422pfC522pfY2 1 6 M H zR64 .7 KT X DGNDV C CR X DRSC A N HC A N LV R E F8 2 C 2 5 0U512345678R7390R8390+ 5 VR947KR 1 050R 1 1 50C630pfC730pfD1 D2C A N H C A N LC82 2 P FR 1 21KV C C 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 控制電路的設(shè)計 控制電路部分主要是通過光電耦合器和繼電器來實現(xiàn)的。 工作過程是：線圈得電時，常開觸點閉合，常閉觸點斷開；線圈失電時，常開觸