【正文】 H 聲明為 12V 編程電壓。 （ 032H） =05H 聲明為 5V編程電壓。 編程接口：采用控制信號(hào)的正確組合可對(duì) Flash 閃速存儲(chǔ)陣裂中的每一代碼字節(jié)進(jìn)行寫(xiě)入和存儲(chǔ)器的整片擦除，寫(xiě)操作周期是自身定時(shí)的，初始化后它將自動(dòng)定時(shí)到操作完成。 AT89C51 的極限參數(shù)： 極限參數(shù)：工作溫度 ?????? 55℃ to+125℃ 儲(chǔ)藏溫度 ?????? 65℃ to+150℃ 任一引腳對(duì)地電壓 ??? + 最高工作電壓 ? ???????? 直流輸出電流 ???????? 顯示電路 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，如果需要顯示的內(nèi)容只有數(shù)碼和某些字母，使用 LED 數(shù)碼管是一種較好的選擇。 LED 數(shù)碼管顯示清晰、成本低廉、配置靈活，與單片機(jī)接口簡(jiǎn)單易行。 LED 數(shù)碼管是由發(fā)光二極管作為顯示字段的數(shù)碼型顯示器件，其中七只發(fā)光二極管分別對(duì)應(yīng) a～ g 筆端構(gòu)成“日”字形，另一只發(fā)光二極管 Dp 作為小數(shù)點(diǎn)。因此這種 LED 顯示器稱(chēng)為七段數(shù)碼管或八段數(shù)碼管。如圖所示： LED 數(shù)碼管按電路中的連接方式可 分為共陰型和共陽(yáng)型兩大類(lèi)，共陽(yáng)型是將各段發(fā)光二極管的正極連在一起，作為公共端 COM，公共端 COM 接高電平， a～ g、 Dp 各筆段通過(guò)限流電阻接控制端。某筆段控制端低電平時(shí)，該筆段發(fā)光，高電平時(shí)不發(fā)光?？刂颇硯锥喂P端發(fā)光，就能顯示出某個(gè)數(shù)碼或字符。共陰型是將各段發(fā)光二極管的負(fù)極連在一起，作為公共端 COM 接地，某筆段通過(guò)限流電阻接高電平時(shí)發(fā)光。 在自動(dòng)加料機(jī)控制系統(tǒng)中運(yùn)行是要顯示輸送、排料、滿(mǎn)料、空料時(shí)間，有時(shí)間切換鍵和標(biāo)志哪條生產(chǎn)線(xiàn)的發(fā)光二極管表示，顯示的位數(shù)少，所以就采用靜態(tài)顯示的方式。LED 顯示器工作于靜態(tài)顯 示方式時(shí)，各位的共陰極（或共陽(yáng)極）連接在一起并接地（或+5V）；每位的段選線(xiàn)（ a~dp）分別與一個(gè) 8 位的鎖存器輸出相連。所以稱(chēng)為靜態(tài)顯示。各個(gè) LED 的顯示字符一經(jīng)確定，相應(yīng)鎖存器的輸出將維持不變，直到顯示另一個(gè)字符為止。也正因此如此，靜態(tài)顯示器的亮度都較高。這種顯示方式接口編程容易。若用 I/O接口，則要占用 4 個(gè) 8 位 I/O 口，若用鎖存器接口，則要用 4 片 74LS373 芯片。如果顯示器位數(shù)增多，則靜態(tài)顯示方式便無(wú)法適應(yīng)。 在設(shè)計(jì)中， LED 顯示電路采用 74LS377 驅(qū)動(dòng)器和 MC14511B 譯碼器控制 LED 數(shù)碼管。 74LS377 芯片介紹 .D0～ D7： 8個(gè)信號(hào)輸入端。 .Q0～ Q7： 8個(gè)信號(hào)輸出端。 .CLK：時(shí)鐘信號(hào)輸入端。 .E ： 鎖存允許信號(hào)。當(dāng) E =0 時(shí)， CLK 端的上跳變將把 8 位 D 輸入端的數(shù)據(jù)打入 8 位鎖存器。 74LS377 真值表 G CLK D Q 1 X X Q0 0 ↑ 1 1 0 ↑ 0 0 X 0 X Q0 MC14511B 芯片介紹 .A～ D：四個(gè)信號(hào)輸入端。 .a～ g：七個(gè)信號(hào)輸出端。 .LT、 BI：接地。 .LE：接電源。 LED 接口電路 LED 顯示電路采用 74LS377 驅(qū)動(dòng)器和 MC14511B 譯碼器控制 LED 數(shù)碼管。兩個(gè) LED 顯示一條生產(chǎn)線(xiàn)一個(gè)工作過(guò)程的秒數(shù)。兩片 MC14511B 把 P0 口的高四位和低四位譯碼成十進(jìn)制控制 LED顯示。電路圖如下： 繼電器控制電路 在電氣控制領(lǐng)域或產(chǎn)品中，凡是需要邏輯控制的場(chǎng)合，幾乎都需要使用繼電器，從家用電器 到工農(nóng)業(yè)應(yīng)用，甚至國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)，可謂無(wú)所不見(jiàn)。繼電器是一種利用各種物理量的變化，將電量或非電量信號(hào)轉(zhuǎn)化為電磁力（有觸頭式）或使輸出狀態(tài)發(fā)生階躍變化（無(wú)觸頭式），從而通過(guò)其觸頭或突變量促使在同一電路或另一電路中的其它器件或裝置動(dòng)作的一種控制元件。根據(jù)轉(zhuǎn)化的物理量的不同，可以構(gòu)成各種各樣的不同功能的繼電器，以用于各種控制電路中進(jìn)行信號(hào)傳遞、放大、轉(zhuǎn)換、聯(lián)鎖等，從而控制主電路和輔助電路中的器件或設(shè)備按預(yù)定的動(dòng)作程序進(jìn)行工作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和保護(hù)的目的。被轉(zhuǎn)化或施加于繼電器的電量或非電量稱(chēng)為繼電器的激勵(lì)量，當(dāng)繼電 器被激勵(lì)，從一個(gè)起始位置達(dá)到預(yù)定的工作位置，并完成電路的切換動(dòng)作，稱(chēng)為繼電器的工作特性，包括吸合。不吸合，保持與釋放狀態(tài)。當(dāng)輸入量變化到高于它的吸合值或低于它的釋放值時(shí)，繼電器動(dòng)作，對(duì)于有觸頭式繼電器其觸頭閉合或斷開(kāi)，對(duì)于無(wú)觸頭式繼電器起輸出發(fā)生階躍變化，以此提供一定的邏輯變量。 自動(dòng)加料機(jī)是把塑料粒子送到一個(gè)真空管，在輸送時(shí)真空管關(guān)閉合，排料時(shí)真空管需要打開(kāi)，將粒子送到排料漏斗。本設(shè)計(jì)共需 2 個(gè)繼電器控制交流接觸器，一個(gè)接帶動(dòng)生產(chǎn)的電動(dòng)機(jī)。另一個(gè)為控制工作方向的方向閥。經(jīng)考慮采用 4123 無(wú)極 12V 直流控制24V的交流繼電器，并利用光耦合器件 P521 和 MCU 隔開(kāi)。 89C51 的 P1 初始值為 0FFH，所以加一個(gè) 74LS04 反相器使得繼電器初始不產(chǎn)生閉合，使用 MC1413 為無(wú)源驅(qū)動(dòng)器，IN4007 組成繼電器的續(xù)流二極管。 電路圖如下： 鍵盤(pán)及顯示電路 鍵盤(pán)在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中能實(shí)現(xiàn)向單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)、傳送命令等功能，是人工干擾單片機(jī)的主要手段 。 本設(shè)計(jì)采用 8255A 為 I/O 擴(kuò)展。 鍵盤(pán)接口 非編碼鍵盤(pán)與單片機(jī)的接口單片機(jī)系統(tǒng)所用的鍵盤(pán)有編碼鍵盤(pán)和非編碼鍵盤(pán)兩種。 編碼鍵盤(pán)本身除 了按鍵之外，還包括產(chǎn)生鍵碼的硬件電路，只要按下某一個(gè)鍵，就能產(chǎn)生這個(gè)鍵的代碼，一般稱(chēng)為鍵碼，同時(shí)，還能產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，以通知 CPU 接收（輸入）鍵碼。這種鍵盤(pán)的使用比較方便，亦不需要編寫(xiě)很多程序，但使用的硬件較復(fù)雜，在微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中使用還不多。 非編碼鍵盤(pán)是由一些按鍵排列成的一個(gè)行列矩陣。按鍵的作用，只是簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)接點(diǎn)的接通和斷開(kāi)，但必須有一套相應(yīng)的程序與之配合，才能產(chǎn)生出相應(yīng)的鍵碼。非編碼鍵盤(pán)幾乎不需要附加什么硬件電路，目前，在微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中使用比較普遍。 使用非編碼鍵需要用軟件來(lái)解決按鍵的識(shí) 別，防止抖動(dòng)以及鍵碼的產(chǎn)生等工作。 設(shè)有一個(gè) 6 行 5 列的非編碼鍵盤(pán)，其中有 16 個(gè)為數(shù)字鍵 0～ F，其余的為控制鍵，用以發(fā)布各種控制命令。鍵盤(pán)的行線(xiàn)接 8155C 口的六條線(xiàn) PC5～ PC0，鍵盤(pán)的列線(xiàn)則接8155B 口的 5 條線(xiàn)。在沒(méi)有任何鍵按下時(shí)，所有鍵盤(pán)列線(xiàn)上的信號(hào)都是高電平。當(dāng)有按鍵按下時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)鍵的識(shí)別、防止抖動(dòng)以及確定鍵碼等一系列問(wèn)題。 按鍵識(shí)別有各種方法，此系統(tǒng)只 “行掃描”法： （ 1）確定是否有按鍵按下。 CPU 通過(guò)并行口輸出 000000 到鍵盤(pán)的行線(xiàn)，然后檢測(cè)鍵盤(pán)的列線(xiàn)信號(hào)。若沒(méi)有鍵按下，則為 11111。 若有任一個(gè)按鍵按下，則有某一條列線(xiàn)為 0，也就是當(dāng) PB4～ PB0 不為 11111 時(shí)，就表示有鍵按下。 （ 2）通過(guò)“行掃描”確定已按鍵的行、列位置。所謂行掃描就是依次給每條行線(xiàn)輸入 0 信號(hào)，而其余各行都輸入 1，并檢測(cè)每次掃描時(shí)所對(duì)應(yīng)的列信號(hào)。在圖 2 中就是在 C 口先輸出 111110（ PC5～ PC0），然后是 111101，直到最后是 011111，并檢測(cè)每次所對(duì)應(yīng)的 B 口輸入。 只有在某行上有鍵按下時(shí)，在這一行上輸入 0（其他行為 1），在列輸出上才能檢測(cè)到 0 信號(hào)。若是輸入為 0 的這一行上沒(méi)有按鍵按下，則收到的列信號(hào)仍然全是 1。因 此，只要記下列信號(hào)不全為 1 時(shí)的 C 口輸出及 B 口輸入，就能確定以按鍵的位置。設(shè)圖 2中處于第 3 行第 1 列的鍵已按下，則必須是行輸出信號(hào)為 110111，檢測(cè)到的列信號(hào)為11101。對(duì)應(yīng)于其他的行信號(hào)，列信號(hào)都是 11111。這樣，通過(guò)行掃描，就可以確定按鍵的行、列坐標(biāo)。 （ 3）確定是否有多鍵同時(shí)按下。有時(shí)一次按下的鍵不止一個(gè)，這在一般情況下是由于誤操作引起的，是不應(yīng)該出現(xiàn)的通常稱(chēng)為竄鍵。出現(xiàn)這種情況時(shí)，就可能有不止一次會(huì)得到列信號(hào)不為全 1，這時(shí)就不容易判斷哪個(gè)鍵是真正需要按下的。為了處理這種情況可采取兩種辦法：一是行掃 描一定是掃到最后一行才結(jié)束，而不是檢測(cè)到列信號(hào)不為全 1 時(shí)就結(jié)束，以便發(fā)現(xiàn)竄鍵；二是如果出現(xiàn)了竄鍵，最簡(jiǎn)單的處理辦法就是這次行掃描不算，再來(lái)一遍，即以最后放開(kāi)的那個(gè)鍵為準(zhǔn)。實(shí)際上，由于掃描的速度很快，真正找到兩個(gè)鍵同時(shí)按下的情況是很少的。 （ 4）消除鍵抖動(dòng)。一般按鍵在按下的時(shí)候有抖動(dòng)的問(wèn)題，即鍵的簧片在按下時(shí)會(huì)有輕微的彈跳，需經(jīng)過(guò)一個(gè)短暫的時(shí)間才會(huì)可靠地接觸。若在簧片抖動(dòng)時(shí)進(jìn)行掃描就可能得出不正確的結(jié)果。因此，在程序中要考慮防抖動(dòng)的問(wèn)題。最簡(jiǎn)單的辦法是在檢測(cè)到有鍵按下時(shí)，等待（延遲）一段時(shí)間再進(jìn)行“行掃描”， 延遲時(shí)間為 10～ 20ms。這可通過(guò)調(diào)用子程序來(lái)解決，當(dāng)系統(tǒng)中有顯示子程序時(shí)，調(diào)用幾次顯示子程序也能同時(shí)達(dá)到消除抖動(dòng)的目的。 8255A 芯片介紹 自動(dòng)加料系統(tǒng)有 8個(gè)按鍵：?jiǎn)?dòng)兩條生產(chǎn)線(xiàn)的“啟動(dòng) 1”鍵和“啟動(dòng) 2”鍵、分秒選擇鍵、時(shí)間設(shè)置加 /減鍵、顯示生產(chǎn)線(xiàn)狀態(tài)切換鍵，時(shí)間設(shè)置鍵，時(shí)間切換鍵，由于單片機(jī)的并行口有限。本系統(tǒng)采用 8255A 擴(kuò)展并行口。 （ 1）． 8255A 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8255A 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有以下幾部分組成： I/O 端口 A、 B、 C 8255A 的內(nèi)部有 3 個(gè) 8 位并行 I/O 口： A 口、 B口、 C口。 3 個(gè)I/O口都可以通過(guò)編程選擇為輸入口或輸出口，但在結(jié)構(gòu)和功能上有所不同。 A口：含有一個(gè) 8位數(shù)據(jù)輸出鎖存 /緩沖器和一個(gè) 8 位輸入鎖存器。 B口：含有一個(gè) 8位數(shù)據(jù)輸出鎖存 /緩沖器和一個(gè) 8 位輸入鎖存器（不鎖存）。 C口：含有一個(gè) 8位數(shù)據(jù)輸出鎖存 /緩沖器和一個(gè) 8 位輸入鎖存器（不鎖存）。 當(dāng)數(shù)據(jù)傳送不需要聯(lián)絡(luò)信號(hào)時(shí)，這 3個(gè)端口都可以用作輸入口或輸出口。當(dāng) A口 B口需要有聯(lián)絡(luò)信號(hào)時(shí)， C 口可以作為 A 口和 B口的聯(lián)絡(luò)信號(hào)線(xiàn)。 ： 8255A 的三個(gè)端口在使用使可分為 A、 B兩組。 A 組包括 A 口 8 位和 C 口高 4位： B組包括 B口 8位和 C 口低 4位。兩組的控制電路中分別有控制寄存器，根據(jù)寫(xiě)入的控制字決定兩組的工作方式，也可對(duì) C口每一位置“ 1” 或清“ 0”。 ：數(shù)據(jù)總線(xiàn)緩沖器是三態(tài)雙向的 8 位緩沖器，是 8255A 與單片機(jī)數(shù)據(jù)總線(xiàn)的接口， 8255A 的 D0～ D7可以和 AT89C51 單片機(jī)的 ～ 直接相連。數(shù)據(jù)的輸入輸出、控制字和狀態(tài)信息的傳遞，均可通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)緩沖器進(jìn)行。 /寫(xiě)控制邏輯： 8255A 讀 /寫(xiě)控制邏輯的作用是從 CPU 的地址和控制總線(xiàn)上接受有關(guān)信號(hào)，轉(zhuǎn)變成各種控制命令送到數(shù)據(jù)緩 沖器及 A 組和 B 組的控制電路，控制 A、 B、 C3個(gè)端口的操作。 8255A 引腳功能 8255A 共有 40 個(gè)引腳，一般為雙列直插 DIP 封裝， 40個(gè)引腳可分為與 CPU 連接的數(shù)據(jù)線(xiàn)、地址和控制信號(hào)以及與外圍設(shè)備連接的三個(gè)端口線(xiàn)。 .D0～ D7：雙向三態(tài)數(shù)據(jù)總線(xiàn)。 .RESET：復(fù)位信號(hào)，輸入，高電平有效。復(fù)位后，控制寄存器清 0， A口、 B 口、 C口被置為輸入方式。 .CS ：片選信號(hào)，輸入，低電平有效。 .RD ：讀信號(hào)，輸入，低電平有效。 RD 有效時(shí)，允許 CPU 通過(guò) 8255A D0～ D7 讀取數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息。 .WR ：寫(xiě)信號(hào)，輸入，低電平有效。有效時(shí)，允許 .A1A0：端口控制信號(hào)，輸入。 2 位可構(gòu)成四種狀態(tài)，分別尋址 A 口、 B 口、 C 口和控制寄存器 .PA0～ PA7： A口數(shù)據(jù)線(xiàn)，雙向。 .PB0～ PB7： B口數(shù)據(jù)線(xiàn)，雙向。 .PC0～ PC7： C口數(shù)據(jù) /信號(hào)線(xiàn)，雙向。當(dāng) 8255A 工作于方式 0時(shí)， PC0～ PC7分為兩組（每組 4 位）并行 I/O 數(shù)據(jù)線(xiàn)；當(dāng) 8255A 工作于方式 1 或方式 2 時(shí)， PC0～ PC7為 A 口、 B 口提供聯(lián)絡(luò)信號(hào)。 A1A0與 RD 、 WR 、 CS 信號(hào)一起，可確定 8255A 的操作狀態(tài)，如圖所示： 8255A 功能操作 8255A 與 AT89C51 接口電路。 在連接鍵盤(pán)電路采用 8255A 為擴(kuò)展 I/O 口時(shí)，要在中間加入一個(gè) 74LS373， 74LS373 是一個(gè)三態(tài)門(mén)的 8D 鎖存器，它可以作為 AT89C51 外部的一個(gè)擴(kuò)展輸入口，借口電路的工作原理是當(dāng)外設(shè)把數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好后，發(fā)出一個(gè)控制信號(hào)加到 373 的 G 端，即鎖存端，使輸入數(shù)據(jù)在 373 中鎖存，同時(shí)信號(hào)加到 AT89C51 單片機(jī)的中斷請(qǐng)求 0INT 端，單片機(jī)響應(yīng)中斷，在中斷服務(wù)程序中執(zhí)行下面程序： A1 A0 RD WR CS 操 作 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 A口→數(shù)據(jù)總線(xiàn) B 口→數(shù)據(jù)總線(xiàn) C 口→數(shù)據(jù)總線(xiàn) 輸入操作 0 0 1 1