檢測系統(tǒng)綜合課程《單片機的電子 稱設計》.docx

基于單片機的電子稱設計目錄 前言 1 設計內(nèi)容及總體方案 . 3 1.1 設計內(nèi)容 . 錯誤未定義書簽。 1.2 總體方案 . 錯誤未定義書簽。2 傳感器的選擇 . 錯誤未定義書簽。 2.1 測量原理分析 . 8 2.2 應變電橋 . 錯誤未定義書簽。 3 信號調(diào)理電路的設計 . 10 3.1 放大電路的設計 . 10 3.2 濾波電路的設計 . 10 4 A/D轉(zhuǎn)換的設計 . 10 4.1 ADC0809芯片 . 11 4.2 MC51單片機與ADC0809接口電路 . 12 5 單片機的選擇 . 15 6顯示單元的設計 . 197 參考文獻 . 22 前言 隨著科技的發(fā)展，檢測技術已經(jīng)深入各種領域。為了發(fā)展和學習檢測技術，1 武漢理工大學檢測系統(tǒng)綜合課程設計說明書 為了鞏固利用所學知識，我們進行檢測系統(tǒng)綜合課程設計。首先，我們應該初步了解檢測系統(tǒng)的設計步驟，掌握系統(tǒng)設計方法，加深對理論知識的理解，能運用所學的傳感器原理、智能儀表電路儀器儀表電路等專業(yè)知識設計測控系統(tǒng)各個單元，并組成系統(tǒng)。 檢測系統(tǒng)綜合課程設計是測控技術與儀器專業(yè)的必須完成的一個課程設計。是一個重要的教學環(huán)節(jié)，通過本設計，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的設計思想，訓練綜合運用傳感器設計和有關課程的理論，結(jié)合實際分析和解決工程實際問題的能力，鞏固加深有關傳感器、智能儀器、單片機、測控電路等方面的知識。 通過制定檢測系統(tǒng)設計方案，合理選擇傳感器及其他元件，正確計算、選擇各零件和元件參數(shù)，確定尺寸和選擇材料，以及較全面地考慮制造工藝、使用和維護等要求，達到了解和掌握檢測系統(tǒng)綜合設計過程和方法的目的。進行設計基本技能的訓練。如:計算、繪圖、熟悉和運用設計資料(手冊、圖冊、標準和規(guī)范等)以及使用經(jīng)驗數(shù)據(jù)、進行經(jīng)驗估算和數(shù)據(jù)處理及計算機應用的能力。 2 武漢理工大學檢測系統(tǒng)綜合課程設計說明書 1設計內(nèi)容及總體方案 1.1設計內(nèi)容 1(在溫度、壓力、流量、機械量(含位移、速度、加速度等)、液位、組分、成等常見參數(shù)中，選擇有工程應用價值的一個或幾個參數(shù)作為本課程設計要構(gòu)造的檢測系統(tǒng)的被測參數(shù); 2. 初步擬定技術方案，經(jīng)與指導老師協(xié)商并經(jīng)老師同意后展開具體的系統(tǒng)設計; 3. 合理選擇傳感器的種類與型號; 4. 正確選擇或設計信號調(diào)理電路(包括放大電路、相敏檢波電路、低通濾波電路的設計和相關電路參數(shù)計算)，并繪制檢測系統(tǒng)裝配圖;學會正確使用各種設計手冊、國家標準、設計規(guī)范等;5. 按學校課程設計說明書撰寫規(guī)范提交一份課程設計說明書(6000字左右);6.按機械制圖標準繪制機械裝配圖(不小于A3)、電氣原理圖各一張。 1.2總體方案 本次設計要求在在溫度、壓力、流量、機械量(含位移、速度、加速度等)、液位、組分、成等常見參數(shù)中，選擇有工程應用價值的一個或幾個參數(shù)作為本課程設計要構(gòu)造的檢測系統(tǒng)的被測參數(shù)。那么，選擇最常用的測量量比較合適。我們選擇測壓力，傳感器選擇應用最廣泛的電阻應變式傳感器。其后是放大器。差動放大電路的作用就是把傳感器輸出的微弱的模擬信號進行一定倍數(shù)的放大，以滿足A/D轉(zhuǎn)換器對輸入信號電平的要求。A/D轉(zhuǎn)換的作用是把模擬信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后把數(shù)字信號輸送到顯示電路中去，最后由顯示電路顯示出測量結(jié)果。 本次設計是以設計電子稱為基礎的，以下是總體方案圖 3 武漢理工大學檢測系統(tǒng)綜合課程設計說明書 信號調(diào)理電路 應變電阻應變片A/D轉(zhuǎn)換 彈性元件壓力量 單片機 輸出顯示 圖1-1 總體方案圖 整個系統(tǒng)由測量電橋，信號調(diào)理電路，A/D轉(zhuǎn)換器，單片機，顯示器組成。首先利用由電阻應變式傳感器組成的測量電路測出物質(zhì)的重量信號，以模擬信號的方式輸出。經(jīng)過了信號調(diào)理電路把傳感器輸出的微弱信號進行一定倍數(shù)的放大，濾波，然后送A/D轉(zhuǎn)換電路中。再由A/D轉(zhuǎn)換電路把接收到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，傳送到單片機后進行調(diào)整，最后由顯示電路顯示數(shù)據(jù)。 具體方案如下: 顯示電阻應信號調(diào)A/D轉(zhuǎn)電路單片變式傳理電路 換電LED機 感器輸路 出信號圖1-2具體方案圖 4 武漢理工大學檢測系統(tǒng)綜合課程設計說明書 2傳感器的選擇 2.1測量原理分析 電阻應變式傳感器簡稱電阻應變計。當將電阻應變計用特殊膠劑粘在被測構(gòu)件的表面上時，則敏感元件將隨構(gòu)件一起變形，其電阻值也隨之變化，而電阻的變化與構(gòu)件的變形保持一定的線性關系，進而通過相應的二次儀表系統(tǒng)即可測得構(gòu)件的變形。通過應變計在構(gòu)件上的不同粘貼方式及電路的不同聯(lián)接，即可測l,得重力、變形、扭矩等機械參數(shù) RS由物理學已知，一根金屬絲的電阻為: (2-1) 在金屬絲的彈性范圍內(nèi) : ?R/R=K x (2-2) 式中:Ks 金屬絲的靈敏系數(shù) x 金屬絲的應變 以下為金屬應變片的結(jié)構(gòu): 圖2-1 金屬應變片結(jié)構(gòu)圖 如圖所示為絲繞式應變片的構(gòu)造示意圖。它以直徑為0.025mm左右的、高電阻率的合金的電阻絲，繞成形如柵狀的敏感柵。敏感柵為應變片的敏感元件，5 武漢理工大學檢測系統(tǒng)綜合課程設計說明書 它的作用是感應應變變化。敏感柵粘貼在基片上?；芄潭舾袞胖猓€有絕緣的作用;敏感柵上面粘貼有覆蓋層。敏感柵電阻絲兩端焊接引出線，用來和外接導線連接。 本設計需要4個應變片，它們的分布如下圖: 圖2-2應變片粘貼示意圖 6Fl0,x,作用力F與某一位置處的應變關系可按下式計算: (2-3)EAh,xl0 式中: 距自由端為處的應變值; l 梁的長度; E梁的材料彈性模量; A梁的截面積; h梁的厚度。 在此傳感器選用在雙孔懸壁梁式稱重傳感器。雙孔懸臂梁式稱重傳感器是電子計價秤中廣泛使用的傳感器。這種傳感器的彈性體具有上下兩個平行梁。它的最大特點就是具有抗偏載的力學特性。也就是說，彈性體的應變量只取決于作用在彈性體平面內(nèi)且與軸線相垂直的力分量，而與其他分量無關。型號選擇cb004，以為是它的有關參數(shù): 產(chǎn)品類型: CB004 系列 ; 結(jié)構(gòu)特點:鋁合金 ; 應用領域: 定量包裝秤和配料秤等 功能特點: 體積小，質(zhì)量輕，精度高額定載荷:0100Kg 6 武漢理工大學檢測系統(tǒng)綜合課程設計說明書 2.2應變電橋 應變片由于溫度變化引起的電阻變化與試件應變所造成的電阻變化幾乎有相同的數(shù)量級，如果不采取必要是措施克服溫度的影響，測量精度無法保證，可采用電橋電路補償。 當貼有電阻應變片的彈性平衡梁受到載荷,作用時，電阻應變片,1和,3受到拉伸作用，阻值增加;,2和,4受到壓縮作用，阻值減小，電橋失去平衡，產(chǎn)生的不平衡電壓, 的大小與所受作用力,成正比。電橋的輸出電壓反映了電阻應變片相應的受力狀態(tài)。 圖2-3電橋電路圖 電橋電路是最常用的非電量電測電路中的一種，當電橋平衡時，橋路對臂電阻乘積相等，電橋輸出為零，在橋臂四個電阻R1、R2、R3、R4 中，電阻的相對變化率分別為?R1/ R1、?R2/ R2、?R3/ R3、?R4/ R4 ，當使用一個應變片時， ;當二個應變片組成差動狀態(tài)工作，則有 ;用四個應變片組成二個差動對工作，且R1= R2= R3= R4=R， 7 武漢理工大學檢測系統(tǒng)綜合課程設計說明書 圖2-4 應變電橋 當電橋后面接放大器時，放大器的輸入阻抗都很高，比電橋的輸出電阻大很多，因此可以把電橋輸出端看成是開路。若電橋不平衡時，即RR?RR時，電1324橋輸出: ,RRRR1324, UU0，(RR)(RR)1234恰好選擇各橋臂電阻，可消除電橋的恒定輸出，使輸出電壓只與應變片輸出有關。 令R1=R2,R3=R4,在應變片工作時，其電阻R1變化?R,此時電橋的靈敏度為:k=U/4 u電壓輸出為: U=(U/4)(?R1/R1) O3信號調(diào)理電路的設計 3.1放大電路 本次設計中，要求用一個放大電路。在許多需要用A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)字采集的8 武漢理工大學檢測系統(tǒng)綜合課程設計說明書 單片機系統(tǒng)中，多數(shù)情況下，傳感器輸出的模擬信號都很微弱，必須通過一個模擬放大器對其進行一定倍數(shù)的放大，才能滿足A/D轉(zhuǎn)換器對輸入信號電平的要求，在此情況下，就必須選擇一種符合要求的放大器。儀表儀器放大器的選型很多，我們這里介紹一種用途非常廣泛的儀表放大器。 來自傳感器的信號通常都伴隨著很大的共模電壓(包括干擾電壓)。一般采用差動輸入集成運算放大器來抑制它，但是必須要求外接電阻完全平衡對稱，運算放大器才具有理想特性。否則，放大器將有共模誤差輸出，其大小既與外接電阻對稱精度有關，又與運算放大器本身的共模抑制能力有關。一般運算放大器共模抑制比可達80dB，而采用由幾個集成運算放大器組成的測量放大電路，共模抑制比可達100,120dB。 結(jié)合以上幾點，采用了低漂移運算放大器構(gòu)成的雙運放高共模抑制比放大電路。具體的電路如圖所示: UUUU+OOOOUUUUAAAAi2i2i2i22222 -RRRR4444 RRRR 3333UUUUi1i1i1i1+AAAAUUUU 1111O1O1O1O1-RRRR 2222RRRR1111圖3-1同相串聯(lián)型雙運放高共模抑制比放大電路 共模電壓Uic=(Ui1+Ui2)/2 差模電壓Uid=Ui2-Ui1 2RRR424RR42U=(1-+1/2(1+ )U)U+O idiCRR 31RR13R3 RRRR RR1144ff若若 =RRRRRR2233若 ， 則上式第一項為零,較好抑制了共模信號. 差模增益: Kd=(1+Rf/R) , 本電路的特點是輸入阻抗高. 9 武漢理工大學檢測系統(tǒng)綜合課程設計說明書 3.2濾波電路 濾波器是具有頻率選擇作用的電路或運算處理系統(tǒng)，具有濾除噪聲和分離各種不同信號的功能。傳感器過來的信號經(jīng)常帶有各種各樣的干擾，因此要采用濾波電路來去除干擾。綜合考慮，采用低通濾波器， 增益:Kp=R4/R3 圖3-2 低通濾波器 4 A/D轉(zhuǎn)換 A/D轉(zhuǎn)換的作用是進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，把接收到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸出。在選擇A/D轉(zhuǎn)換時，先要確定A/D轉(zhuǎn)換的位數(shù)，該設計運用的是8位A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809，A/D轉(zhuǎn)換誤的位數(shù)確定與整個測量控制系統(tǒng)所需測量控制的范圍和精度有關，系統(tǒng)精度涉及的環(huán)節(jié)很多，包括傳感器的變換精度，信號預處理電路精度A/D轉(zhuǎn)換器以及輸出電路等。 10 武漢理工大學檢測系統(tǒng)綜合課程設計說明書 4.1ADC0809芯片介紹 關于 ADC0809的介紹:ADC0809 是CMOS 單片型逐次逼近式A,D 轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖13(22 所示，它由8 路模擬開關、地址鎖存與譯碼器、比較器、8位開關樹型D,A 轉(zhuǎn)換器、逐次逼近，寄存器、三態(tài)輸出鎖存器等其它一些電路組成。因此，ADC0809 可處理8路模擬量輸入，且有三態(tài)輸出能力，既可與各種微處理器相連，也可單獨工作。輸入輸出與TTL 兼容。 主要特性: 1)8路8位A,D 轉(zhuǎn)換器，即分辨率8 位。 2)具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?。 3)轉(zhuǎn)換時間為100s 4)單個，5V 電源供電 5)模擬輸入電壓范圍0,，5V，不需零點和滿刻度校準。 6)工作溫度范圍為-40,，85 攝氏度 7)低功耗，約15mW。 圖4-1 ADC0809管腳圖 對ADC0809主要信號引腳的功能說明如下: IN7,IN0模擬量輸入通道 11 武漢理工大學檢測系統(tǒng)綜合課程設計說明書 ALE地址鎖存允許信號。對應ALE上跳沿，A、B、C地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。 START轉(zhuǎn)換啟動信號。START上升沿時，復位ADC0809;START下降沿時啟動芯片，開始進行A/D轉(zhuǎn)換;在A/D轉(zhuǎn)換期間，START應保持 低電平。本信號有時簡寫為ST. A、B、C地址線。 通道端口選擇線，A為低地址，C為高地址，引腳圖中為ADDA，ADDB和ADDC。其地址狀態(tài)與通道對應關系見表9-1。 CLK時鐘信號。ADC0809的內(nèi)部沒有時鐘電路，所需時鐘信號由外界提供，因此有時鐘信號引腳。通常使用頻率為500KHz的時鐘信號 EOC轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。EOC=0,正在進行轉(zhuǎn)換;EOC=1,轉(zhuǎn)換結(jié)束。使用中該狀態(tài)信號即可作為查詢的狀態(tài)標志，又可作為中斷請求信號使用。 D7,D0數(shù)據(jù)輸出線。為三態(tài)緩沖輸出形式，可以和單片機的數(shù)據(jù)線直接相連。D0為最低位，D7為最高 OE輸出允許信號。用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE=0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻;OE=1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。 Vcc +5V電源。 Vref參考電源參考電壓用來與輸入的模擬信號進行比較，作為逐次逼近的基準。其典型值為+5V(Vref(+)=+5V, Vref(-)=-5V). 4.2 MCS-51單片機與ADC0809的接口電路 ADC0809與MCS-51單片機的連接如圖所示: 電路連接主要涉及兩個問題。一是8路模擬信號通道的選擇，二是A/D轉(zhuǎn)換完成后轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送。 12 武漢理工大學檢測系統(tǒng)綜合課程設計說明書 圖4-2 ADC0809與MCS-51的連接 A/D轉(zhuǎn)換完成數(shù)據(jù)的輸送 A/D 轉(zhuǎn)換后得到的是數(shù)字量的模擬量，這些數(shù)據(jù)應傳誦給單片機進行處理。數(shù)據(jù)串的關鍵是如何確定A/D 轉(zhuǎn)換完成。因為只有確定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成后，才進行傳送。為此可采用以下三種方式: 1定時傳送方式: 對于一種A時子程序。A/D 轉(zhuǎn)換啟動后，就調(diào)動這個子程序，延遲時間一到，轉(zhuǎn)換肯定已經(jīng)完成了。接著，就可以進行數(shù)據(jù)傳送/D 轉(zhuǎn)換來說，轉(zhuǎn)換時間作為一項技術指標是已知的和固定的。例如ADC0809轉(zhuǎn)換時間為128us，相當于6MHZ的MCS-51單片機共60 個機器周期?？筛鶕?jù)此設計一個延了。 2 查詢方式 A/D 轉(zhuǎn)換芯片表明有轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號，例如ADC0809 的E 端，因此可以通過查詢方式用軟件測試EOC的狀態(tài)，即可知道轉(zhuǎn)換是否完成，若完成，則接著進行數(shù)據(jù)傳送。 13 武漢理工大學檢測系統(tǒng)綜合課程設計說明書 3中斷方式 中斷方式ADC0809與8031的中斷方式接口電路只需將0809的EOC端經(jīng)過一非門連接到8031的INTl 端即可。采用中斷方式可大大節(jié)省CPU的時間，當轉(zhuǎn)換結(jié)束時，EOC發(fā)出一個脈沖向單片機提出中斷請求，單片機響應中斷請求， 由外部中斷1 的中斷服務程序讀A,D 結(jié)果，并啟動0809的下一次轉(zhuǎn)換，外部中斷1 采用邊沿觸發(fā)方式。 程序如下: INITl: SETB ITl ; 外部中斷1 初始化編程 SETB EA SETB EXl MOV DPTR，#7FF8H ; 啟動0809 對IN0 通道轉(zhuǎn)換 MOVX DPTR，A MOV DPTR，#7FF8H ;讀取A,D結(jié)果送緩沖單元30H MOVX A，DPTR MOV 30H，A MOVX DPTR，A ;啟動0809 對IN0通道下一次轉(zhuǎn)換 RETI 不管使用上述那種方式，一旦確定轉(zhuǎn)換完成，即可通過指令進行數(shù)據(jù)傳送，首先送出口地址，并以RD 做選通信號，OE 信號即有效，把轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線，供單片機接受。 A/D轉(zhuǎn)換程序: ORG 0000H MOV DPTR,#0FEF8H ;AD轉(zhuǎn)換IN0通道地址 MOV A,#00H MOVX DPTR,A ;啟動AD轉(zhuǎn)換 START:CLR ST SETB ST CLR ST JNB EOC SETB OE MOV 30H,P2 CLR OE 14 武漢理工大學檢測系統(tǒng)綜合課程設計說明書 MOV A,30H MOV B,#100 DIV AB LOOP: MOV BAI,A MOV SHI,B MOV A,SHI MOV B,#10 DIV AB MOV SHI,A MOV GEWEI,B MOV A,BAI MOV P1,A CLR P3.2 LCALL DELAY SETB P3.2 MOV A,SHI MOV P1,A CLR P3.1 LCALL DELAY SETB P3.1 MOV A,GEWEI MOV P1,A CLR P3.0 LCALL DELAY SETB P3.0 SJMP START 5單片機的選擇 根據(jù)對單片機種類的認識，本系統(tǒng)選用51系列單片機80C51。 80C51是INTEL公司MCS-51系列單片機中最基本的產(chǎn)品，它采用INTEL公司可靠的CHMOS工藝技術制造的高性能8位單片機，屬于標準的MCS-51的HCMOS產(chǎn)品。它結(jié)合了HMOS的高速和高密度技術及CHMOS的低功耗特征，它繼承和擴展了MCS-48單片機的體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)。 15 武漢理工大學檢測系統(tǒng)綜合課程設計說明書 80C51內(nèi)置中央處理單元、128字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器RAM、32個雙向輸入/輸出(I/O)口、2個16位定時/計數(shù)器和5個兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)時鐘振蕩電路。 此外，80C51還可工作于低功耗模式，可通過兩種軟件選擇空閑和掉電模式。在空閑模式下凍結(jié)CPU而RAM定時器、串行口和中斷系統(tǒng)維持其功能。掉電模式下，保存RAM數(shù)據(jù)，時鐘振蕩停止，同時停止芯片內(nèi)其它功能。80C51有PDIP(40pin)和PLCC(44pin)兩種封裝形式。 圖5-1單片機89C51管腳圖 Vss(20腳):接地 VCC(40腳): 主電源+5V XTAL1(19腳):接外部晶體的一端。在片內(nèi)它是振蕩電路反相放大器的輸入端。在采用外部時鐘時，對于HMOS單片機，該端引腳必須接地;對于CHMOS單片機，此引腳作為驅(qū)動端。 XTAL2(18腳): 接外部晶體的另一端。在片內(nèi)它是一個振蕩電路反相放大器的輸出端，振蕩電路的頻率是晶體振蕩頻率。若需采用外部時鐘電路，對于HMOS單片機，該引腳輸入外部時鐘脈沖;對于CHMOS單片機，此引腳應懸浮。 16 武漢理工大學檢測系統(tǒng)綜合課程設計說明書 RST(9腳): 單片機剛接上電源時，其內(nèi)部各寄存器處于隨機狀態(tài)，在該腳輸入24個時鐘周期寬度以上的高電平將使單片機復位(RESET) PSEN(29腳): 在訪問片外程序存儲器時，此端輸出負脈沖作為存儲器讀選通信號。CPU在向片外存儲器取指令期間，PSEN信號在12個時鐘周期中兩次生效。不過，在訪問片外數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效PSEN信號不出現(xiàn)。PSEN端同樣可驅(qū)動8個LSTTL負載。我們根據(jù)PSEN、ALE和XTAL2輸出端是否有信號輸出，可以判別80C51是否在工作。 ALE/PROG(30腳):在訪問片外程序存儲器時，此端輸出負脈沖作為存儲器讀選通信號。CPU在向片外存儲器取指令期間，PSEN信號在12個時鐘周期中兩次生效。不過，在訪問片外數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效PSEN信號不出現(xiàn)。PSEN端同樣可驅(qū)動8個LSTTL負載。我們根據(jù)PSEN、ALE和XTAL2輸出端是否有信號輸出，可以判別80C51是否在工作。 EA/VPP(31腳): 當EA端輸入高電平時，CPU從片內(nèi)程序存儲器地址0000H單元開始執(zhí)行程序。當?shù)刂烦?KB時，將自動執(zhí)行片外程序存儲器的程序。當EA輸入低電平時，CPU僅訪問片外程序存儲器。在對87C51EPROM編程時，此引腳用于施加編程電壓VPP。 輸入/輸出引腳: (1)P0.0P0.7 (39腳32腳) (2)P1.0P1.7 (1腳8腳) (3)P2.0P2.7 (26腳21腳) (4)P3.0P3.7 (10腳17腳) P0口:P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。 P1口:P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 17 武漢理工大學檢測系統(tǒng)綜合課程設計說明書 P2口:P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P3口:P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流(ILL)這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示: P3口管腳 備選功能 P3.0 RXD(串行輸入口) P3.1 TXD(串行輸出口) P3.2 /INT0(外部中斷0) P3.3 /INT1(外部中斷1) P3.4 T0(記時器0外部輸入) P3.5 T1(記時器1外部輸入) P3.6 /WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通) P3.7 /RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通) 表5-1 單片機89C51主要功能特性 主要功能特性: ? 標準MCS-51內(nèi)核和指令系統(tǒng) ? 4kB內(nèi)部ROM(外部可擴展至64kB) ? 128x8bit內(nèi)部RAM(可擴充64kB外部存儲器) ? 32個可編程雙向I/O口 ? 2個16位可編程定時/計數(shù)器 ? 時鐘頻率0-16MHz ? 5個中斷源 ? 5.0V工作電壓 ? 可編程全雙工串行通信口 ? 布爾處理器 ? 2層優(yōu)先級中斷結(jié)構(gòu) ? 電源空閑和掉電模式 18 武漢理工大學檢測系統(tǒng)綜合課程設計說明書 ? 2層程序加密位 ? 快速脈沖編程? PDIP和PLCC封裝形式 ? 兼容TTL和CMOS邏輯電平 6顯示單元 用80C51串行口外接74LS164擴展8位并行輸出口，如圖所示，8位并行口的各位都接一個發(fā)光二極管，要求發(fā)光管呈流水燈狀態(tài)。 串行口方式0的數(shù)據(jù)傳送可采用中斷方式，也可采用查詢方式，無論哪種方式，都要借助于TI或RI標志。串行發(fā)送時，可以靠TI置位(發(fā)完一幀數(shù)據(jù)后)引起中斷申請，在中斷服務程序中發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)，或者通過查詢TI的狀態(tài)，只要TI為0就繼續(xù)查詢，TI為1就結(jié)束查詢，發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)。在串行接收時，則由RI引起中斷或?qū)I查詢來確定何時接收下一幀數(shù)據(jù)。無論采用什么方式，在開始通訊之前，都要先對控制寄存器SCON進行初始化。在方式0中將，將00H送SCON就可以了。芯片介紹: 74LS164 是8位移位寄存器(串行輸入，并行輸出)。 當清除端(CLEAR)為低電平時，輸出端(QA,QH)均為低電平。 串行數(shù)據(jù)輸入端(A，B)可控制數(shù)據(jù)。當 A、B 任意一個為低電平，則禁 止新數(shù)據(jù)輸入，在時鐘端(CLOCK)脈沖上升沿作用下 Q0 為低電平。當 A、B 有一