8051單片機系統擴展與接口技術:第一節 8051 單片機系統擴展概述第二節 單片機外部存儲器擴展第三節 單片機輸入輸出(I/O)口擴展及應用第四節 LED顯示器接口電路及顯示程序第五節 單片機鍵盤接口技術第六節 單片機與數模(D/A)及模數(A/D)轉換1、地址總線(Address Bus,簡寫為AB)地址總線可傳送單片機送出的地址信號,用于訪問外部存儲器單元或I/O端口。A 地址總線是單向的,地址信號只是由單片機向外發出。B 地址總線的數目決定了可直接訪問的存儲器單元的數目。例如N位地址,可以產生2N個連續地址編碼,因此可訪問2N個存儲單元,即通常所說的尋址范圍為 2N個地址單元。MCS—51單片機有十六位地址線,因此存儲器展范圍可達216 = 64KB地址單元。C 掛在總線上的器件,只有地址被選中的單元才能與CPU交換數據,其余的都暫時不能操作,否則會引起數據沖突。2、數據總線(Data Bus,簡寫為DB)數據總線用于在單片機與存儲器之間或單片機與I/O端口之間傳送數據。A 單片機系統數據總線的位數與單片機處理數據的字長一致。例如MCS—51單片機是8位字長,所以數據總線的位數也是8位。B 數據總線是雙向的,即可以進行兩個方向的數據傳送。3、控制總線(Control Bus,簡寫為CB)控制總線實際上就是一組控制信號線,包括單片機發出的,以及從其它部件送給單片機的各種控制或聯絡信號。對于一條控制信號線來說,其傳送方向是單向的,但是由不同方向的控制信號線組合的控制總線則表示為雙向的??偩€結構形式大大減少了單片機系統中連接線的數目,提高了系統的可靠性,增加了系統的靈活性。此外,總線結構也使擴展易于實現,各功能部件只要符合總線規范,就可以很方便地接入系統,實現單片機擴展。
上傳時間: 2013-10-18
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單片機鍵盤掃描之狀態機實現:在編寫單片機程序的過程中,鍵盤作為一種人機接口的實現方式,是很常用的。而一般的實現方法大概有:1、外接鍵盤掃描芯片(例如8279,7279 等等),然后由該芯片來完成去抖、鍵值讀取、中斷請求等功能。然后單片機響應中斷并讀取鍵值,有的時候也可以采用輪訓的方式。2、如果按鍵數比較少,那么可以直接將按鍵接到單片機的IO 口,然后各按鍵取邏輯或再送到單片機的中斷管腳(對于51 體系),單片機響應中斷后再去讀取IO 口的數據。如果單片機的中斷向量比較多(例如AVR 系列的單片機,每個IO都可以作為中斷),那么也可以直接把各個按鍵接到各個具有中斷功能的IO 上面。在中斷處理程序中往往需要執行這樣一個操作序列:延時一定時間來去抖,如果按鍵有效那么等待按鍵釋放。
上傳時間: 2014-12-28
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89S51看門狗功能的使用方法:在ATMEL的89S51系列的89S51與89C51功能相同,指令兼容。HEX程序無需任何轉換可以直接使用。89S51只比89C51增加了一個看門狗功能。向看門狗寄存器(WDTRST地址是0A6H)中先寫入01EH,再寫入0E1H,即可激活看門狗。匯編程序如下:Mov 0A6H,#01EH ;先送1EMov 0A6H,#0E1H ;后送E1C51程序如下:在AT89X51.h聲明文件中增加一行 sfr WDTRST = 0xA6來聲明看門狗寄存器。Main(){WDTRST=0x1E; //先送1EWDTRST=0xE1; //后送E1喂狗指令與激活相同:WDTRST=0x1E;WDTRST=0xE1;
上傳時間: 2013-10-08
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基于單片機的LED漢字顯示屏設計與制作:在大型商場、車站、碼頭、地鐵站以及各類辦事窗口等越來越多的場所需要用LED點陣顯示圖形和漢字。LED行業已成為一個快速發展的新興產業,市場空間巨大,前景廣闊。隨著信息產業的高速發展,LED顯示作為信息傳播的一種重要手段,已廣泛應用于室內外需要進行服務內容和服務宗旨宣傳的公眾場所,例如戶內外公共場所廣告宣傳、機場車站旅客引導信息、公交車輛報站系統、證券與銀行信息顯示、餐館報價信息豆示、高速公路可變情報板、體育場館比賽轉播、樓宇燈飾、交通信號燈、景觀照明等。顯然,LED顯示已成為城市亮化、現代化和信息化社會的一個重要標志。 本文基于單片機(AT89C51)講述了16×16 LED漢字點陣顯示的基本原理、硬件組成與設計、程序編譯與下載等基本環節和相關技術。2 硬件電路組成及工作原理本產品擬采用以AT89C51單片機為核心芯片的電路來實現,主要由AT89C51芯片、時鐘電路、復位電路、列掃描驅動電路(74HC154)、16×16 LED點陣5部分組成,如圖1所示。 其中,AT89C51是一種帶4 kB閃爍可編程可擦除只讀存儲器(Falsh Programmable and Erasable Read OnlyMemory,FPEROM)的低電壓、高性能CMOS型8位微處理器,俗稱單片機。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造,與工業標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中,能夠進行1 000次寫/擦循環,數據保留時間為10年。他是一種高效微控制器,為很多嵌入式控制系統提供了一種靈活性高且價廉的方案。因此,在智能化電子設計與制作過程中經常用到AT89C51芯片。時鐘電路由AT89C51的18,19腳的時鐘端(XTALl及XTAL2)以及12 MHz晶振X1、電容C2,C3組成,采用片內振蕩方式。復位電路采用簡易的上電復位電路,主要由電阻R1,R2,電容C1,開關K1組成,分別接至AT89C51的RST復位輸入端。LED點陣顯示屏采用16×16共256個象素的點陣,通過萬用表檢測發光二極管的方法測試判斷出該點陣的引腳分布,如圖2所示。 我們把行列總線接在單片機的IO口,然后把上面分析到的掃描代碼送人總線,就可以得到顯示的漢字了。但是若將LED點陣的行列端口全部直接接入89S51單片機,則需要使用32條IO口,這樣會造成IO資源的耗盡,系統也再無擴充的余地。因此,我們在實際應用中只是將LED點陣的16條行線直接接在P0口和P2口,至于列選掃描信號則是由4-16線譯碼器74HC154來選擇控制,這樣一來列選控制只使用了單片機的4個IO口,節約了很多IO資源,為單片機系統擴充使用功能提供了條件。考慮到P0口必需設置上拉電阻,我們采用4.7 kΩ排電阻作為上拉電阻。
上傳時間: 2013-10-16
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水位監測報警系統分為兩部分:TLC4066IN電路和數碼管顯示電路。TLC4066電路通過水位升降來控制開關,以輸入高電平信號來觸發4066芯片來控制二極管的亮與滅,以及控制聲音報警信號。數碼管顯示電路由異或門、或門和4511芯片組成。由從水位升降控制輸送信號到4066集成電路,再輸送到異或門和或門電路,再由其電路通過邏輯函數運轉,把不同的信號送到4511譯碼器,由譯碼器驅動數碼管工作,使數碼管顯示出不同的水位值。關鍵字:數碼管顯示電路、4066電路
上傳時間: 2013-11-14
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本文主要介紹了一種基于智能控制技術的新型溫控系統的硬件設計。設計了傳感器鉑電阻為本溫度控制系統提供溫度信號,經A/D 轉換成數字信號送入微控制器中,通過微控制器及其接口電路,實現對溫度信號的顯示、判斷、決策及控制。最后系統輸出的適當控制量可調脈沖控制可控硅電路。通過可控硅調功對被控對象電阻爐的加熱,實現系統對被控對象電阻爐的溫度控制,以達到系統所要求的精度。關鍵字: 傳感器;可控硅;溫度控制;A/D1 引言在鋼鐵、機械、石油化工、電力、工業爐窯等工業生產中,溫度是極為普遍又極為重要的熱工參數之一。溫度控制一般指對某一特定空間的溫度進行控制調節,使其達到并滿足工藝過程的要求。在本文中,主要研究對特定空間(電阻爐)的溫度進行高精度控制。采用九點控制器算法進行溫度控制,達到了很好的控制效果。2 控制系統的硬件實現控制系統硬件電路的組成由同步過零檢測電路、溫度信號檢測及可控硅觸發電路、時鐘芯片等組成,結構框圖如圖1 所示,以單片機機為核心,數據采集由鉑電阻經補償放大后送至A/D 轉換,調功部分由過零觸發電路及可控硅完成。
上傳時間: 2014-12-28
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含原理圖+電路圖+程序的波形發生器:在工作中,我們常常會用到波形發生器,它是使用頻度很高的電子儀器。現在的波形發生器都采用單片機來構成。單片機波形發生器是以單片機核心,配相應的外圍電路和功能軟件,能實現各種波形發生的應用系統,它由硬件部分和軟件部分組成,硬件是系統的基礎,軟件則是在硬件的基礎上,對其合理的調配和使用,從而完成波形發生的任務。 波形發生器的技術指標:(1) 波形類型:方型、正弦波、三角波、鋸齒波;(2) 幅值電壓:1V、2V、3V、4V、5V;(3) 頻率值:10HZ、20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1KHZ;(4) 輸出極性:雙極性操作設計1、 機器通電后,系統進行初始化,LED在面板上顯示6個0,表示系統處于初始狀態,等待用戶輸入設置命令,此時,無任何波形信號輸出。2、 用戶按下“F”、“V”、“W”,可以分別進入頻率,幅值波形設置,使系統進入設置狀態,相應的數碼管顯示“一”,此時,按其它鍵,無效;3、 在進入某一設置狀態后,輸入0~9等數字鍵,(數字鍵僅在設置狀態時,有效)為欲輸出的波形設置相應參數,LED將參數顯示在面板上;4、 如果在設置中,要改變已設定的參數,可按下“CL”鍵,清除所有已設定參數,系統恢復初始狀態,LED顯示6個0,等待重新輸入命令;5、 當必要的參數設定完畢后,所有參數顯示于LED上,用戶按下“EN”鍵,系統會將各波形參數傳遞到波形產生模塊中,以便控制波形發生,實現不同頻率,不同電壓幅值,不同類型波形的輸出;6、 用戶按下“EN”鍵后,波形發生器開始輸出滿足參數的波形信號,面板上相應類型的運行指示燈閃爍,表示波形正在輸出,LED顯示波形類型編號,頻率值、電壓幅值等波形參數;7、 波形發生器在輸出信號時,按下任意一個鍵,就停止波形信號輸出,等待重新設置參數,設置過程如上所述,如果不改變參數,可按下“EN”鍵,繼續輸出原波形信號;8、 要停止波形發生器的使用,可按下復位按鈕,將系統復位,然后關閉電源。硬件組成部分通過綜合比較,決定選用獲得廣泛應用,性能價格高的常用芯片來構成硬件電路。單片機采用MCS-51系列的89C51(一塊),74LS244和74LS373(各一塊),反相驅動器 ULN2803A(一塊),運算放大器 LM324(一塊) 波形發生器的硬件電路由單片機、鍵盤顯示器接口電路、波形轉換(D/ A)電路和電源線路等四部分構成。1.單片機電路功能:形成掃描碼,鍵值識別,鍵功能處理,完成參數設置;形成顯示段碼,向LED顯示接口電路輸出;產生定時中斷;形成波形的數字編碼,并輸出到D/A接口電路;如電路原理圖所示: 89C51的P0口和P2口作為擴展I/O口,與8255、0832、74LS373相連接,可尋址片外的寄存器。單片機尋址外設,采用存儲器映像方式,外部接口芯片與內部存儲器統一編址,89C51提供16根地址線P0(分時復用)和P2,P2口提供高8位地址線,P0口提供低8位地址線。P0口同時還要負責與8255,0832的數據傳遞。P2.7是8255的片選信號,P2.6是0832(1)的片選,P2.5是0832(2)的片選,低電平有效,P0.0、P0.1經過74LS373鎖存后,送到8255的A1、A2作,片內A口,B口,C口,控制口等寄存器的字選。89C51的P1口的低4位連接4只發光三極管,作為波形類型指示燈,表示正在輸出的波形是什么類型。單片機89C51內部有兩個定時器/計數器,在波形發生器中使用T0作為中斷源。不同的頻率值對應不同的定時初值,定時器的溢出信號作為中斷請求。控制定時器中斷的特殊功能寄存器設置如下:定時控制寄存器TCON=(00010000)工作方式選擇寄存器(TMOD)=(00000000)中斷允許控制寄存器(IE)=(10000010)2、鍵盤顯示器接口電路功能:驅動6位數碼管動態顯示; 提供響應界面; 掃面鍵盤; 提供輸入按鍵。由并口芯片8255,鎖存器74LS273,74LS244,反向驅動器ULN2803A,6位共陰極數碼管(LED)和4×4行列式鍵盤組成。8255的C口作為鍵盤的I/O接口,C口的低4位輸出到掃描碼,高4位作為輸入行狀態,按鍵的分布如圖所示。8255的A口作為LED段碼輸出口,與74LS244相連接,B口作為LED的位選信號輸出口,與ULN2803A相連接。8255內部的4個寄存器地址分配如下:控制口:7FFFH , A口:7FFFCH , B口:7FFDH , C口:7FFEH 3、D/A電路功能:將波形樣值的數字編碼轉換成模擬值;完成單極性向雙極性的波形輸出;構成由兩片0832和一塊LM324運放組成。0832(1)是參考電壓提供者,單片機向0832(1)內的鎖存器送數字編碼,不同的編碼會產生不同的輸出值,在本發生器中,可輸出1V、2V、3V、4V、5V等五個模擬值,這些值作為0832(2)的參考電壓,使0832(2)輸出波形信號時,其幅度是可調的。0832(2)用于產生各種波形信號,單片機在波形產生程序的控制下,生成波形樣值編碼,并送到0832(2)中的鎖存器,經過D/A轉換,得到波形的模擬樣值點,假如N個點就構成波形的一個周期,那么0832(2)輸出N個樣值點后,樣值點形成運動軌跡,就是波形信號的一個周期。重復輸出N個點后,由此成第二個周期,第三個周期……。這樣0832(2)就能連續的輸出周期變化的波形信號。運放A1是直流放大器,運放A2是單極性電壓放大器,運放A3是雙極性驅動放大器,使波形信號能帶得起負載。地址分配:0832(1):DFFFH ,0832(2):BFFFH4、電源電路:功能:為波形發生器提供直流能量;構成由變壓器、整流硅堆,穩壓塊7805組成。220V的交流電,經過開關,保險管(1.5A/250V),到變壓器降壓,由220V降為10V,通過硅堆將交流電變成直流電,對于諧波,用4700μF的電解電容給予濾除。為保證直流電壓穩定,使用7805進行穩壓。最后,+5V電源配送到各用電負載。
上傳時間: 2013-11-08
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介紹用PIC16F84單片機制作的電子密碼鎖。PIC16F84單片機共18個引腳,13個可用I/O接口。芯片內有1K×14的FLASHROM程序存儲器,36×8的靜態RAM的通用寄存器,64×8的EEPROM的數據存儲器,8級深度的硬堆棧。 用PIC單片機設計的電子密碼鎖微芯公司生產的PIC8位COMS單片機,采用類RISC指令集和哈弗總線結構,以及先進的流水線時序,與傳統51單片機相比其在速度和性能方面更具優越性和先進性。PIC單片機的另一個優點是片上硬件資源豐富,集成常見的EPROM、DAC、PWM以及看門狗電路。這使得硬件電路的設計更加簡單,節約設計成本,提高整機性能。因此PIC單片機已成為產品開發,尤其是產品設計和研制階段的首選控制器。本文介紹用PIC16F84單片機制作的電子密碼鎖。PIC16F84單片機共18個引腳,13個可用I/O接口。芯片內有1K×14的FLASHROM程序存儲器,36×8的靜態RAM的通用寄存器,64×8的EEPROM的數據存儲器,8級深度的硬堆棧。硬件設計 電路原理見圖1。Xx8位數據線接4x4鍵盤矩陣電路,面板布局見表1,A、B、C、D為備用功能鍵。RA0、RA7輸出4組編碼二進制數據,經74LS139譯碼后輸出逐行掃描信號,送RB4-RB7列信號輸入端。余下半個139譯碼器動揚聲器。RB2接中功率三極管基極,驅動繼電器動作。有效密碼長度為4位,根據實際情況,可通過修改源程序增加密碼位數。產品初始密碼為3345,這是一隨機數,無特殊意義,目的是為防止被套解。用戶可按*號鍵修改密碼,按#號鍵結束。輸入密碼并按#號確認之后,腳輸出RB2腳輸出高電平,繼電器閉合,執行一次開鎖動作。 若用戶輸入的密碼正確,揚聲器發出一聲稍長的“滴”提示聲,若輸入的密碼與上次修改的不符,則發出短促的“滴”聲。連續3次輸入密碼錯誤之后,程序鎖死,揚聲器報警。直到CPU被復位或從新上電。軟件設計 軟件流程圖見圖3。CPU上電或復位之后將最近一次修改并保存到EEPROM的密碼讀出,最為參照密匙。然后等待用戶輸入開鎖密碼。若5分鐘以內沒有接受到用戶的任何輸入,CPU自動轉入掉電模式,用戶輸入任意值可喚醒CPU。每次修改密碼之后,CPU將新的密碼存入內部4個連續的EEPROM單元,掉電后該數據任有效。每執行一次開鎖指令,CPU將當前輸入密碼與該值比較,看是否真確,并給出相應的提示和控制。布 局 所有元件均使用SMD表貼封裝,縮小體積,便于產品安裝,60X60雙面PCB板,頂層是一體化輸入鍵盤,底層是元件層。成型后的產品體積小巧,能很方便的嵌入防盜鐵門、保險箱柜。
上傳時間: 2013-10-31
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匯編指令查詢器:數據傳送指令 MOV 格式: MOV OPRD1,OPRD2 功能: 本指令將一個源操作數送到目的操作數中,即OPRD1<--OPRD2. 說明: 1. OPRD1 為目的操作數,可以是寄存器、存儲器、累加器. OPRD2 為源操作數,可以是寄存器、存儲器、累加器和立即數. 2. MOV 指令以分為以下四種情況: <1> 寄存器與寄存器之間的數據傳送指令 <2> 立即數到通用寄存器數據傳送指令 <3> 寄存器與存儲器之間的數據傳送指令 <4> 立即數到存儲器的數據傳送 3. 本指令不影響狀態標志位
上傳時間: 2013-11-13
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一種實用的微機自動配料秤系統:介紹一種由單片機構成的配料秤。敘述了秤的傳感器、變送器、信號的變換、硬件原理、軟件流程以及和DCS 系統構成的單回路調節系統,此系統可廣泛地應用于各行業的配料控制中。關鍵詞:配料秤 單片機 單回路調節系統 DCS 系統 Abstract :A proportioning weigher based on single chip computer is introduced. Sensors , transmitters , signal converting , principle of hardware ,software flowchart of proportioning weigher and single loop control system composed with DCS system are emphasized ,this system can be used in proportioning control of various trades extensively.Key Words :Proportioning Weigher ,Single Chip Computer ,Single Loop Control System ,Distributed Control System
上傳時間: 2013-10-12
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