【正文】 （有施密特觸發(fā)器） 。 真值表如 右 ： 邏輯圖 如下 ： Input Output A Y L H H L 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說(shuō)明書(shū) 22 7407 7407TTL 集電極開(kāi)路六正相高壓驅(qū)動(dòng)器。 74ls07 引腳圖 74ls07 邏輯圖 74LS07 真值表 75452 75452 是雙外圍器件驅(qū)動(dòng)芯片，其引腳圖如 下 圖 左 所示： 1A 和 1B 是內(nèi)部與非門(mén)的兩個(gè)輸入端，通過(guò)三極管放大后由 1Y 輸出。相似的， 2A 和 2B 另一個(gè)與非門(mén)的輸入端， 2Y為這一路信號(hào)的輸出。 1Y， 2Y 輸出的是經(jīng)過(guò)三極管放大后的信號(hào)，從而起到增加驅(qū)動(dòng)能力的作用。 75452 常用于驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)等！ 電解電容 電解電容是電容的一種介質(zhì)有電解液涂層有極性，分正負(fù)不可接錯(cuò)。電容(Electric capacity)，由兩個(gè)金屬極，中間夾有絕 緣材料（介質(zhì)）構(gòu)成。 引出端符號(hào) ： 1A－ 6A 輸入端 1Y－ 6Y 輸出端 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說(shuō)明書(shū) 23 其 特點(diǎn) ：?jiǎn)挝惑w積的電容量非常大，比其它種類(lèi)的電容大幾十到數(shù)百倍 ； 額定的容量可以做到非常大，可以輕易做到幾萬(wàn) μf 甚至幾 f（但不能和雙電層電容比） ； 價(jià)格比其它種類(lèi)具有壓倒性優(yōu)勢(shì)，因?yàn)殡娊怆娙莸慕M成材料都是普通的工業(yè)材料，比如鋁等等。制造電解電容的設(shè)備也都是普通的工業(yè)設(shè)備，可以大規(guī)模生產(chǎn)，成本相對(duì)比較低。 瓷片電容 用高介電常數(shù)的電容器陶瓷〈鈦酸鋇一氧化鈦〉擠壓成圓管、圓片或圓盤(pán)作為介質(zhì)，并用燒滲法將銀鍍?cè)谔沾缮献鳛殡姌O制成。它又分高頻瓷介和低頻瓷介兩種。具有小的正電容溫度系數(shù)的電容器，用 于高穩(wěn)定振蕩回路中，作為回路電容器及墊整電容器。低頻瓷介電容器限于在工作頻率較低的回路中作旁路或隔直流用，或?qū)Ψ€(wěn)定性和損耗要求不高的場(chǎng)合〈包括高頻在內(nèi)〉。這種電容器不宜使用在脈沖電路中，因?yàn)樗鼈円子诒幻}沖電壓擊穿。 獨(dú)石電容 電容量大、體積小、可靠性高、電容量穩(wěn)定，耐高溫耐濕性好等。 廣泛應(yīng)用于電子精密儀器。各種小型電子設(shè)備作諧振、耦合、濾波、旁路。 容量范圍： 耐壓：二倍額定電壓。 三極管 三極管 ,是一種電流控制電流的半導(dǎo)體器件 。 作用 是 把微弱信號(hào)放大成輻值較大的電信號(hào) ， 也用作無(wú) 觸點(diǎn)開(kāi)關(guān) 。 三極管是一種電流放大器件，但在實(shí)際使用中常常利用三極管的電流放大作用，通過(guò)電阻轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷悍糯笞饔谩? 發(fā)光二極管 發(fā)光二極管的核心部分是由 P 型半導(dǎo)體和 N 型半導(dǎo)體組成的晶片，在 P 型半導(dǎo)體和N 型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過(guò)渡層，稱為 PN 結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的 PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來(lái)，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。 PN 結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱 LED。 當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時(shí)（即兩端加上正向電 壓），電流從 LED 陽(yáng)極流向陰極時(shí)，半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強(qiáng)弱與電流有關(guān)。 晶振 晶體振蕩器，簡(jiǎn)稱晶振，其作用在于產(chǎn)生原始的 時(shí)鐘頻率 ，這個(gè)頻率經(jīng)過(guò)頻率發(fā)生器的倍頻或分頻后就成了電腦中各種不同的總線頻率。 蜂鳴器 蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、報(bào)警器、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)生器件 。 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說(shuō)明書(shū) 24 電磁式蜂鳴器驅(qū)動(dòng)原理： 蜂鳴器發(fā)聲原理是電流通過(guò)電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)膜發(fā)聲的，因此需要一定的電流才能驅(qū)動(dòng)它，單片機(jī) IO 引腳輸出的電流較小，單片機(jī)輸出的 TTL 電平基本上驅(qū)動(dòng)不了蜂鳴器，因此需要增加一個(gè)電流放大的電路。 S51 增強(qiáng)型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板通過(guò)一個(gè)三極管 C8550 來(lái)放大驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，原理圖見(jiàn)下面圖： S51 增強(qiáng)型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板驅(qū)動(dòng)蜂鳴器原理圖 如圖所示，蜂鳴器的正極接到 VCC(+5V)電源上面，蜂鳴器的負(fù)極接到三極發(fā)射管的發(fā)射極 E，三極管的基級(jí) B 經(jīng)過(guò)限流電阻 R1后由單片機(jī)的 引腳控制，當(dāng) 輸出低 電平時(shí)，三極管 T1截止，沒(méi)有電流流過(guò)線圈，蜂鳴器不發(fā)聲；當(dāng) 輸出高 電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，這樣蜂鳴器的電流形成回路，發(fā)出聲音。因此，我們可以通過(guò)程序控制 引腳的電平來(lái)使蜂鳴器發(fā)出聲音和關(guān)閉。 LED 顯示器工作原理： LED（發(fā)光二極管 Light Emitting Diode 的英文縮寫(xiě)）是利用 PN 結(jié)把電能轉(zhuǎn)換成光能的固體發(fā)光器件，根據(jù)制造材料的不同可以發(fā)出紅、黃、綠、白等不同色彩的可見(jiàn)光來(lái)。 LED 的伏安特性類(lèi)似于普通二極管，正向壓降約為 2 伏左右，工作電流一般在 10 20mA之間較為合適。 LED 顯示器有多種結(jié)構(gòu)形式，單段的圓形或方形 LED 常用來(lái)顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)， 8 段 LED 可以顯示各種數(shù)字和字符，所以也稱為 LED 數(shù)碼管，其外形如圖所示。8段 LED 在控制系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛，其接口電路也具有普遍借鑒性。因此，我們介紹 8段 LED數(shù)碼管顯示器。 8段 LED 顯示器的結(jié)構(gòu)與工作原理如圖所示。 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說(shuō)明書(shū) 25 一個(gè) 8 段 LED 顯示器的結(jié)構(gòu)與工作原理如圖 61所示。它是由 8 個(gè)發(fā)光二極管組成，各段依次記為 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 dp ，其中 dp 表示小數(shù)點(diǎn)（不帶小數(shù)點(diǎn)的稱為 7段LED）。 8 段 LED 顯示器有共陰極和共陽(yáng)極兩種結(jié)構(gòu)，分別如圖（ b）、（ c）所示。 共陰極 LED 的所有發(fā)光管的陰極并接成公共端 COM，而共陽(yáng)極 LED 的所有發(fā)光 管的陽(yáng)極并接成公共端 COM。當(dāng)共陰極 LED 的 COM 端接地，則某個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極加上高電平時(shí)，則該管有電流流過(guò)因而點(diǎn)亮發(fā)光；當(dāng)共陽(yáng)極 LED 的 COM 端接高電平，則某個(gè)發(fā)光管的陰極加上低電平時(shí)，則該管有電流流過(guò)因而點(diǎn)亮發(fā)光。 8 段 LED 通過(guò)不同段點(diǎn)亮?xí)r的組合，可以顯示 0~ A~F 等十六進(jìn)制數(shù)。顯然，將單片機(jī)的數(shù)據(jù)輸出口與 LED各段引腳相連，控制輸出的數(shù)據(jù)就可以使 LED 顯示不同的字符。通常把控制 LED 數(shù)碼管發(fā)光顯示字符的 8 位字節(jié)數(shù)據(jù)稱為段選碼或者字符譯碼，如圖所示。 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說(shuō)明書(shū) 26 五 、設(shè)計(jì)思路及程序流程圖 設(shè)計(jì)思路 ： 一）、 熟悉了解所給電路，以及各電路器件的結(jié)構(gòu)和功能 二）、 焊接硬件電路，根據(jù)硬件電路確定各存儲(chǔ)器、端口等的地址。 三） 、 程序 設(shè)計(jì) 主程序部分 : 1)上電復(fù)位 ,各標(biāo)志位賦初值 。 2)在主程序中將功能劃分為幾個(gè)部分， 分別 調(diào)用 采集溫度子程序、溫度轉(zhuǎn)換子程序、鍵盤(pán)子程序、比較警報(bào)子程序、顯示子程序來(lái) 實(shí)現(xiàn)整體循環(huán) 。 子程序部分 ： 1） DS18B20 采集溫度子程序，通過(guò)調(diào)用初始化和讀寫(xiě)程序采集室內(nèi)溫度。 2）溫度轉(zhuǎn)化程序，由 于 DS18B20 采集溫度值為兩個(gè)字節(jié)，通過(guò)子程序 TEMPER 將采集溫度轉(zhuǎn)化為單字節(jié)數(shù)據(jù)。 3）按鍵子程序，并在主程序中調(diào)用該子程序，使得能夠用按鍵對(duì)溫度控制的上下限進(jìn)行設(shè)定并對(duì)報(bào)警程序進(jìn)行控制。 4） 比較 報(bào)警子程序，在主程序中調(diào)用該子程序，以達(dá)到采集溫度高于控制溫度上限、采集溫度低于控制溫度下限時(shí)報(bào)警的目的。 5）顯示子程序，使二極管能正常顯示溫度上下限及實(shí)際采集溫度值。 6） 、在按鍵子程序中嵌套按鍵功能子程序 ，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度上限線的調(diào)節(jié)； 7）、在現(xiàn)實(shí)子程序中嵌套 FB 數(shù)值轉(zhuǎn)換子程序和 DIR 顯示子程序，實(shí)現(xiàn)在共 陽(yáng)極顯示器上的溫度上下限和實(shí)際采集溫度的十進(jìn)制數(shù)值顯示 整合所有程序 ， 完成溫度傳感器測(cè)溫顯示的設(shè)計(jì) 程序流程圖 ： 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說(shuō)明書(shū) 27 主程序 ： 二極管、蜂鳴器初始值為開(kāi)啟 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說(shuō)明書(shū) 28 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說(shuō)明書(shū) 29 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說(shuō)明書(shū) 30 鍵盤(pán)程序 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說(shuō)明書(shū) 31 KEY1 功能 子程序 KEY2 功能 子程序 KEY3 功能 子程序 KEY4 功能 子程序 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說(shuō)明書(shū) 32 比較子程序 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說(shuō)明書(shū) 33 顯示子程序 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說(shuō)明書(shū) 34 DIR 子程序 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說(shuō)明書(shū) 35 六 、上機(jī)調(diào)試過(guò)程 調(diào)試過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題： 1， 編寫(xiě)子程序 GET_TEMPER 過(guò)程中，通過(guò)查閱資料，了解 DS18B20 的工作 原理并分析其工作時(shí)序，初步編寫(xiě)了采集溫度程序。由于時(shí)序?yàn)橐欢ǚ秶?，無(wú)確定值，始終不能正確檢測(cè)到 DS18B20，初始化過(guò)程失敗。在經(jīng)過(guò)反復(fù)修改調(diào)試后，確定了較為合適的時(shí)序，較為準(zhǔn)確的測(cè)量出了溫度值。 2． 按鍵 功能 實(shí)現(xiàn) 后， 蜂鳴器報(bào)警 出現(xiàn)新問(wèn)題： 當(dāng)通過(guò)按鍵調(diào)節(jié)溫度上限使之低于實(shí)際溫度采集值時(shí)，蜂鳴器發(fā)出不正常的震動(dòng)聲。然后我們?cè)诜澍Q器上并聯(lián)了一個(gè)二極管， 想檢測(cè)一下其兩端是否短路或斷路。 此時(shí)再次調(diào)節(jié)上限時(shí)蜂鳴器報(bào)警同時(shí)二極管亮燈； 則排除 我們懷疑是蜂鳴器兩端電壓出了問(wèn)題，于是在上述兩種情況下分別測(cè)試了蜂鳴器兩端的電壓， 沒(méi)并聯(lián)二極管時(shí)為 4V多，接二極管后為 2V多。我們猜測(cè)是電壓過(guò)高導(dǎo)致蜂鳴器不能正常振動(dòng)，于是在一塊獨(dú)立的電路板上單獨(dú)檢驗(yàn)蜂鳴器：在其兩端加了 5V多的電壓，蜂鳴器正常報(bào)警。明顯問(wèn)題不在電壓上。在老師檢查后確定 程序也沒(méi)有問(wèn)題，電路上各電阻和其他器件的連接也沒(méi)有問(wèn)題。故此問(wèn)題很困擾我們。 程序調(diào)試結(jié)果： 1. 上電后，蜂鳴器和發(fā)光二極管均為高電平，同時(shí)報(bào)警。程序執(zhí)行后，二者初始狀態(tài)設(shè)為低電平，均停止報(bào)警。 2. LED 顯示器一次顯示溫度下限，上限，實(shí)際采集溫度值。用手接觸 DS18B20，實(shí)際溫度值上升，松手后，實(shí)際溫度值下降。 3. 按鍵 2 分別 控制 下 限的 增減切換，按鍵 4 分別控制上限的增減切換；通過(guò)按鍵調(diào)節(jié)溫度上限低于實(shí)際采集溫度值時(shí)蜂鳴器報(bào)警 ； 當(dāng)再次調(diào)節(jié)使上限大于實(shí)際溫度時(shí)，蜂鳴器報(bào)警停止。通過(guò)按鍵調(diào) 節(jié)下限高于實(shí)際溫度時(shí)二極管亮燈，當(dāng)再次調(diào)節(jié)使之低于實(shí)際溫度時(shí)二極管滅。 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說(shuō)明書(shū) 36 七 、心得體會(huì) 時(shí)光飛逝，一轉(zhuǎn)眼，一個(gè)學(xué)期又進(jìn)尾聲了，本學(xué)期的單片機(jī)綜合課程設(shè)計(jì)也在 兩 周內(nèi)完成了。 課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí) ,發(fā)現(xiàn) ,提出 ,分析和解決實(shí)際問(wèn)題 ,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié) ,是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程 .隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，單片機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域，在生活中可以說(shuō)得是無(wú)處不在。因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)來(lái)說(shuō)掌握單片機(jī)的開(kāi)發(fā)技術(shù)是十分重要的。 回顧起此次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，至今 我仍感慨頗多 。 的確，從選題到定稿，從理論到實(shí)踐，在整整兩星期的日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜， 這一陣正是傳說(shuō)中的北京桑拿天，每天都很悶熱，我們每天或者在悶熱的宿舍，或者在擁擠的實(shí)驗(yàn)室，忙碌著、設(shè)計(jì)著，真的很累很費(fèi)心。 但是可以學(xué)到很多很多的的東西，不僅可以鞏固以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí) ，并且把以前學(xué)到的理論知識(shí)很好的應(yīng)用到實(shí)踐中，更好的理解掌握了這些理論知識(shí) 。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使 我們 懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把