【正文】 對(duì) I/O 驅(qū)動(dòng)能力弱的 MCU，必須增加外部驅(qū)動(dòng)芯片或三極管等器件。由于每一個(gè) LED 均由獨(dú)立的 I/O 口控制，因此優(yōu)點(diǎn)是軟件 編程簡單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用 I/O 端口多，如驅(qū)動(dòng) 5 個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要 58 ＝ 40 根 I/O 端口來驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè) AT89C51 單片 機(jī)可用的 I/O 端口才 32 個(gè) ，實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬件電路的復(fù)雜性。通過分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的 公共極 ，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。 由于所有的 LED 模塊共用了驅(qū)動(dòng)端，因此 LED 的驅(qū)動(dòng)不再像靜態(tài)法一樣為每個(gè) LED所獨(dú)享，因此其驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)方法也與靜 態(tài)法完全不同，需要采用分時(shí)掃描方法來實(shí)現(xiàn)對(duì)所有 LED 的顯示驅(qū)動(dòng)，其原理如下： A0 設(shè)置為高電平，也即允許第一組 LED顯示，同時(shí)將 A2,A3,A4 設(shè)置為低電平，也即關(guān)閉該陰極所對(duì)應(yīng)的 LED 組顯示； P2 口 輸出 A0 組對(duì)應(yīng)的顯示數(shù)據(jù)，如字符點(diǎn)陣數(shù)據(jù)、 7 段碼對(duì)應(yīng)的數(shù)字的數(shù)據(jù)等，該數(shù)據(jù)可以通過 ROM 表的形式預(yù)先定義； T，該時(shí)間即為所設(shè)定的定時(shí)器的中斷時(shí)間； 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 17 A0 口設(shè)置為低電平，關(guān)閉 A0組的 LED 顯示； A1 設(shè)置為高電平，其他幾個(gè)設(shè)置為低電平，開啟 A1組對(duì)應(yīng)的 LED 顯示； P0 口輸出 A1 組對(duì)應(yīng)的顯示數(shù)據(jù)； ，直到所有組被掃描一遍，然后又從 A0 組開始下一個(gè)循環(huán)，如此周而復(fù)始，實(shí)現(xiàn)所有 LED 的動(dòng)態(tài)顯示。理論上，若兩次顯示之間的時(shí)間間隔小于 32ms時(shí)，人眼既無法分辨，因此，為了達(dá)到此要求， LED的掃描頻率一般可以按照下式計(jì)算得出 :f=32*N。 根據(jù)此式算出的掃描頻率 f 實(shí)際 是 LED 驅(qū)動(dòng)掃描的最小頻率，若低于此頻率，則 有可能導(dǎo)致 LED 的閃爍 ； f 也不可能越高越好，掃描的頻率太高，每組 LED的點(diǎn)亮?xí)r間就越短，因此有可能導(dǎo)致 LED 的亮度不夠或顯示效果不理想等一些問題。 數(shù)據(jù)與代碼轉(zhuǎn)換。但 P2 口輸出的 數(shù)據(jù)是 BCD 碼，各存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)的數(shù)據(jù) 是二進(jìn)制，也就是和要顯示出的字符表達(dá)的含義是不一致的。具體轉(zhuǎn)換過程如下：我們先將要顯示的數(shù)據(jù)裝入累加器 A中，再將 A中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成高低兩位的 BCD 碼，再放回 A中，然后將 A 中的值輸出。 驅(qū)動(dòng)控制電路 Q8N P NQ6N P NQ7N P NQ5N P NIC 10O P T O T R I A CIC 11O P T O T R I A CIC 12O P T O T R I A CIC 13O P T O T R I A CK L 1K L 2K3K41234J3D1D IO D ED2D IO D ED3D IO D ED4D IO D ER 192KR 205 1KR 212 00R 222KR 235 1KR 242 00R 252KR 265 1KR 272 00R 282KR 295 1KR 182 00V C CV C CV C CV C CV C C 2 20 VV C CV C CV C C室內(nèi)風(fēng)機(jī)加熱爐壓縮機(jī)四通閥 圖 驅(qū)動(dòng)控制電路 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 19 在空調(diào)器電控中，主芯片將各種輸入信號(hào)進(jìn)行計(jì)算后，控制其他電路驅(qū)動(dòng)負(fù)載工作，完成空調(diào)的預(yù)定功能。 本設(shè)計(jì)中，我采用了光耦合雙向可控硅驅(qū)動(dòng)器，光耦合雙向可控硅驅(qū)動(dòng)器是一種單片機(jī)輸出與雙向可控硅之間較理想的接口器件， 它由輸入和輸出兩部分組成 ，輸入部分為砷化鎵發(fā)光二極管，該二極管在 5mA～ 15mA 正向電流作用下發(fā)出足夠強(qiáng)度的紅外光，觸發(fā)輸出部分；輸出部分是一個(gè)硅光敏雙向可控硅，在紅外線的作用下可雙向 導(dǎo) 通。一方面光 電 耦合器可以起到隔離兩個(gè)系統(tǒng)地 線的作用， 使 兩個(gè)系統(tǒng)的電源相互獨(dú)立，消除地電位不同所產(chǎn)生的影響 ； 另一方面，光電耦合 器 的發(fā)光二極管是電流驅(qū)動(dòng)器件，可以形成電流環(huán)路的傳遞形式。 鍵盤設(shè)置電路 鍵盤 是 人與微機(jī)打交道的主要設(shè)備，按鍵的讀取容易引起誤動(dòng)作。按下某鍵時(shí)，對(duì)應(yīng)的功能鍵釋放得到執(zhí)行，如操作者沒釋放按鍵，則對(duì)應(yīng)的功能會(huì)反復(fù)執(zhí)行，好 像 連續(xù)執(zhí)行， 在 這里我們采用軟件延時(shí) 250mS，當(dāng)按鍵釋放則執(zhí)行下一條對(duì)應(yīng)程序。 本鍵盤設(shè)計(jì)中只簡單地提供鍵盤的行列與矩陣，其他操作如鍵的識(shí)別 、 決定按內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 20 鍵的讀數(shù)等僅靠軟件來完成，故硬件較為簡單，但占 CPU 時(shí)間較多。 。 單片機(jī)及應(yīng)用系統(tǒng)中，鍵盤掃描只是 CPU 的工作內(nèi)容之一。而鍵盤的工作方式則根據(jù)儀表系統(tǒng)中 CPU任務(wù)的份量來確定。按鍵的工作方式有：查詢方式（編程掃描，定時(shí)掃描方式），中斷掃描方式。按鍵位于行列的交叉點(diǎn)上節(jié)約 I/O 口。圖 為按鍵電路。其 直流穩(wěn)壓電源的組成框圖 如下： 圖 直流穩(wěn)壓電源的組成框圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 22 ：將 220V,50HZ 的交流電壓轉(zhuǎn)換成 5V 直流電壓。 ：當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)或負(fù)載的變動(dòng)會(huì)導(dǎo)致負(fù)載上得到的直流電不穩(wěn)定，影響電子設(shè)備的性能，用穩(wěn)壓管，即采用一些負(fù)反饋方式的穩(wěn)壓電路，使之自動(dòng)調(diào)節(jié)不穩(wěn)定因素，從而得到穩(wěn)定電壓 。 本設(shè)計(jì)的電源電路設(shè)計(jì)圖如下： E12 20 uF /25 VE24 70 uF /16 VV in1GND2V ou t3IC 21 78 05 C V12J1C O N 2C11 04C21 04V C C1234D1B R I D G E 1 圖 電源電路 外部晶振電路 外部晶振電路由 2個(gè) 33pF 的電容和一個(gè) 12MHz 的晶體振蕩器構(gòu)成。片內(nèi)振蕩器的振蕩頻率非常接近晶振頻率，一般在 ～ 12MHz之間選取 ， C5,C6是反饋電容， 起穩(wěn)定振蕩頻率，快速起振的作用 ， 其值 在 5pF～ 33pF 之間選取， 典型值為 33pF。 在引腳 XTAL1 和 XTAL2 外接晶體振蕩器，就構(gòu)成了內(nèi)部震蕩方式 ，內(nèi)部震蕩方式所得的時(shí)鐘信號(hào)比較穩(wěn)定，實(shí)用電路中使用較多。內(nèi)部震蕩方式的外部電內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 23 路如圖 ： C53 3 p FC63 3 p FY11 2 M H zG N DN e tP 0 1N e tP 0 2N e tP 0 3N e tP 0 4N e tP 0 5N e tP 0 6N e tP 0 7N e tP 0 8N e tP 0 9N e tP 1 0N e tP 1 1N e tP 1 2N e tP 1 3N e tP 1 4N e tP 1 5N e tP 1 6N e tP 1 7N e tP 3 9N e tP 3 8N e tP 3 7N e tP 3 6N e tP 3 5N e tP 3 4N e tP 3 3N e tP 3 2N e tP 2 8N e tP 2 7N e tP 2 6N e tP 2 5N e tP 2 4N e tP 2 3N e tP 2 2N e tP 2 1N e tP 2 9N e tP 3 1N e tP 3 0E A /V P P31X119X218R E S E T9R D / P 3 717W R /P 3 616P 3 2 /IN T 012P 3 3 /IN T 113P 3 4 /T 014P 3 5 /T 115P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E /P R D G30P 3 1 /T X D11P 3 0 /R X D10IC 1A T 8 9 C 5 1 圖 晶振電路 外部振蕩信號(hào)由 X2 引入， X1 和 X2：片內(nèi)振蕩電路輸入、輸出引腳，這兩個(gè)端子用來外接石英晶體和微調(diào)電容。一般情況下，無論是機(jī)械振動(dòng)的振幅，還是交變電場(chǎng)的振幅都非常小。這一特定頻率就是石英晶體的固有頻率，也稱諧振頻率，即用來連接 89C51 片內(nèi) OSC 的定時(shí)反饋回路。通常 OSC 的輸出時(shí)鐘頻率 fosc 為 ～ 16 MHz，典型值為 12 MHz 或者 MHz。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 24 元器件的選擇 AT89C51 簡介 AT89C51 美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的 低電壓，高性能 CMOS8 位 單片機(jī) ，片內(nèi) 帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除 只讀存儲(chǔ)器 （ EPROM）和 128bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM), 兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元 。同時(shí) AT89C51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他所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位 . [1] N etP 01N etP 02N etP 03N etP 04N etP 05N etP 06N etP 07N etP 08N etP 09N etP 10N etP 11N etP 12N etP 13N etP 14N etP 15N etP 16N etP 17N etP 39N etP 38N etP 37N etP 36N etP 35N etP 34N etP 33N etP 32N etP 28N etP 27N etP 26N etP 25N etP 24N etP 23N etP 22N etP 21N etP 29N etP 31N etP 30E A /V P P31X119X218R E S E T9R D / P 3 717W R /P 3 616P 32 /IN T 012P 33 /IN T 113P 34 /T 014P 35 /T 115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E /P R D G30P 31 /T X D11P 30 /R X D10IC 1A T 8 9C 51 圖 AT89C51 的管腳圖 設(shè)計(jì)中單片機(jī)采用 AT89C51 型，它是一種 帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除 只讀存儲(chǔ)器 的低電壓，高性能 CMOS 8 位 微處理器，該器件存儲(chǔ)器制造技術(shù)與工業(yè) 標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令 集和輸出管腳相兼容， 由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍 存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的AT89C51 是一種高效微 控制器。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 25 ： 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10 年 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 32 個(gè) 可編程 I/O 線 5 個(gè)中斷源 低功耗的閑置和掉電模式 GND：接地。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0外部必須被拉高。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 26 、 引腳除了可作為一般 I/O 引腳使用外，還具有第二輸入 /輸出功能： T2（ ） —— 定時(shí)器 T2的計(jì)數(shù)輸入端或定時(shí)器 T2 的時(shí)鐘輸出端。 P2 口 ：內(nèi)部 帶有弱 上拉的 準(zhǔn) 雙向 I/O 口， 作輸入引腳使用前，先向 P2 口 鎖存器 寫入 1， 使 P2 口引腳被上拉至高電平。 P3 口 ： 內(nèi)部 帶有弱 上拉的 準(zhǔn) 雙向 I/O 口， 作輸入引腳使用前，先向 P2 口 鎖存器 寫入 1， 使 P2口引腳被上拉至高