基于單片機數(shù)字電源設計畢業(yè)論文

1、<p>　　高效直流穩(wěn)壓電源的設計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　直流穩(wěn)壓電源的應用非常的廣泛，現(xiàn)在采用串聯(lián)穩(wěn)壓的直流穩(wěn)壓電源，往往需要背負較大的散熱器，采用開關穩(wěn)壓的直流穩(wěn)壓電源的效率高，但電源的輸出紋波較大，對負載的適應性要求較高。</p><p>　　質(zhì)量優(yōu)良的數(shù)控穩(wěn)壓電源，才能滿足各種電子線

2、路的要求。本文主要介紹基于單片機的數(shù)控直流穩(wěn)壓電源的設計。將單片機數(shù)字控制技術, 有機地融入直流穩(wěn)壓電源的設計中, 就能設計出一款高性價比的多功能數(shù)字化通用直流穩(wěn)壓電源。</p><p>　　關鍵詞 直流穩(wěn)壓電源, 單片機, 數(shù)字控制</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　DC regulated

3、power supply applications is very broad, now the series voltage stabilizing DC voltage stabilizing power supply, often need to bear a larger radiator, adopts high efficiency switching regulator of DC stabilized power sup

4、ply, but supply output ripple larger, adaptability to load requirements higher.</p><p>　　Quality control of power supply, in order to meet the requirements of all kinds of electronic circuits. This paper mai

5、nly introduces the design of NC DC power supply based on MCU. Digital control technology will be integrated into the DC regulated power supply design, you can design a cost-effective digital versatile digital DC power su

6、pply.</p><p>　　Keywords regulated power supply of direct current; single2ch ip m icrocomputer, digital control</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1.1設計任務與要求7</p>&

7、lt;p>　　1.1.1設計任務7</p><p>　　1.1.2設計要求7</p><p>　　1.2方案的選擇與論證7</p><p>　　1.2.1 總體設計方案7</p><p>　　1.2.1.1 方案一7</p><p>　　1.2.1.2 方案二8</p><p&g

8、t;　　1.2.1.3方案三9</p><p>　　1.2.1.3 方案比較10</p><p>　　第3章 硬件電路設計分析13</p><p>　　3.1 主控芯片13</p><p>　　3.1.1 STC89C52最小系統(tǒng)15</p><p>　　3.2 D/A轉換模塊電路15</p>

9、<p>　　3.3 A/D 轉換電路19</p><p>　　3.4 按鍵電路設計20</p><p>　　3.5 顯示電路21</p><p>　　3.5.1 數(shù)碼管分類23</p><p>　　3.5.2 驅動方式24</p><p>　　3.6 MAX7221 電路25</p&g

10、t;<p>　　2MAX7221 功能簡介26</p><p>　　2.1 MAX7221 的功能特點26</p><p>　　2.2 MAX7221 引腳介紹26</p><p>　　2.3 MAX7221 功能27</p><p>　　2.3.1 串行數(shù)據(jù)輸入和控制寄存器27</p><p&

11、gt;　　2.3.2 省電模式27</p><p>　　2.3.3 譯碼/非譯碼模式28</p><p>　　2.3.4 亮度控制寄存器29</p><p>　　2.3.6 顯示測試模式和空操作模式30</p><p>　　3.7 電源電路31</p><p>　　3.7.1 整流電路31</

12、p><p>　　3.7.2 濾波電路33</p><p>　　3.7.3 穩(wěn)壓電路36</p><p>　　3.8 Protel簡介37</p><p>　　3.8.1 原理圖的設計流程37</p><p>　　3.8 本章小結39</p><p>　　第4章 軟件系統(tǒng)40<

13、;/p><p>　　4.1 Keil軟件介紹40</p><p>　　4.2 Keil軟件的應用41</p><p>　　4.2.1 Keil軟件的作用41</p><p>　　4.2.2 Keil軟件的操作流程41</p><p>　　4.2主程序流程49</p><p>　　4.3按鍵

14、處理程序流程51</p><p>　　4.4本章小結52</p><p><b>　　結束語53</b></p><p><b>　　參考文獻54</b></p><p><b>　　致 謝55</b></p><p><b>

15、　　附 錄56</b></p><p>　　附錄A 整體硬件電路圖56</p><p><b>　　附錄B 程序57</b></p><p><b>　　緒 論</b></p><p>　　電源技術尤其是數(shù)控電源技術是一門實踐性很強的工程技術，服務于各行各業(yè)。電力電

16、子技術是電能的最佳應用技術之一。當今電源技術融合了電氣、電子、系統(tǒng)集成、控制理論、材料等諸多學科領域。隨著計算機和通訊技術發(fā)展而來的現(xiàn)代信息技術革命，給電力電子技術提供了廣闊的發(fā)展前景，同時也給電源提出了更高的要求。隨著數(shù)控電源在電子裝置中的普遍使用，普通電源在工作時產(chǎn)生的誤差，會影響整個系統(tǒng)的精確度。電源在使用時會造成很多不良后果，世界各國紛紛對電源產(chǎn)品提出了不同要求并制定了一系列的產(chǎn)品精度標準。只有滿足產(chǎn)品標準，才能夠進入市場。隨著

17、經(jīng)濟全球化的發(fā)展，滿足國際標準的產(chǎn)品才能獲得進出的通行證。數(shù)控電源是從80年代才真正的發(fā)展起來的，期間系統(tǒng)的電力電子理論開始建立。這些理論為其后來的發(fā)展提供了一個良好的基礎。在以后的一段時間里，數(shù)控電源技術有了長足的發(fā)展。但其產(chǎn)品存在數(shù)控程度達不到要求、分辨率不高、功率密度比較低、可靠性較差的缺點。因此數(shù)控電源主要的發(fā)展方向，是針對上述缺點不斷加以改善。單片機技術及電壓轉換模塊的出現(xiàn)為精確數(shù)控電源的發(fā)展提供了有利的條件。新的變換技術和控

18、制理論的不斷發(fā)展，各種類型專用集成電路、數(shù)字</p><p>　　數(shù)字化智能電源模塊是針對傳統(tǒng)智能電源模塊的不足提出的，數(shù)字化能夠減少生產(chǎn)過程中的不確定因素和人為參與的環(huán)節(jié)數(shù)，有效地解決電源模塊中諸如可靠性、智能化和產(chǎn)品一致性等工程問題，極大地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的可維護性。</p><p>　　電源采用數(shù)字控制，具有以下明顯優(yōu)點:</p><p>　　1)易于采用先

19、進的控制方法和智能控制策略，使電源模塊的智能化程度更高，性能更完美。</p><p>　　2)控制靈活，系統(tǒng)升級方便，甚至可以在線修改控制算法，而不必改動硬件線路。</p><p>　　3)控制系統(tǒng)的可靠性提高，易于標準化，可以針對不同的系統(tǒng)(或不同型號的產(chǎn)品)，采用統(tǒng)一的控制板，而只是對控制軟件做一些調(diào)整即可。</p><p>　　4)系統(tǒng)的一致性好，成本低，生產(chǎn)

20、制造方便。由于控制軟件不像模擬器件那樣存在差異，所以，其一致性很好。由于采用軟件控制，控制板的體積將大大減小，生產(chǎn)成本下降。</p><p><b>　　第一章 系統(tǒng)設計</b></p><p>　　1.1設計任務與要求</p><p><b>　　1.1.1設計任務</b></p><p>　　設

21、計基于單片機控制的數(shù)控直流電壓源為電子設備供電，設計一個效率較高且輸出紋波較小的直流穩(wěn)壓電源，能夠采用數(shù)字調(diào)節(jié)電壓輸出，并用計算機繪制所有的電路圖和印刷電路圖。</p><p><b>　　1.1.2設計要求</b></p><p>　　（a） 輸出電壓范圍：0-30V，步進值為：0.1V</p><p>　?。╞）輸出電壓范圍：0-2A，步進

22、值為：0.01A </p><p>　　（c）紋波電壓：〈100mV； </p><p>　?。╠）效率：≥75%</p><p>　?。╡）用數(shù)字顯示輸出電壓 </p><p>　　1.2方案的選擇與論證</p><p>　　1.2.1 總體設計方案</p><p>　　1.2.1

23、.1 方案一</p><p>　　此方案采用傳統(tǒng)的調(diào)整管方案，主要特點在于使用一套雙計數(shù)器完成系統(tǒng)的控制功能，其中二進制計數(shù)器的輸出經(jīng)過D/A變化后去控制誤差放大的基準電壓，以控制輸出步進。十進制計數(shù)器經(jīng)過譯碼后驅動數(shù)碼管顯示輸出電壓值，為了使系統(tǒng)正常工作，必須使雙計數(shù)器同步工作。方案一原理框圖如圖1所示：</p><p><b>　　圖1方案一原理框圖</b><

24、;/p><p>　　1.2.1.2 方案二</p><p>　　此方案不同于方案一之處在于使用一套十進制計數(shù)器，一方面完成電壓的譯碼顯示，另一方面其輸出作為EPROM的地址輸入，而由EPROM的輸出經(jīng)D/A變換后控制誤差放大的基準電壓來實現(xiàn)輸出步進。由于只使用了一套計數(shù)器，回避了方案一中必須保證雙計數(shù)器同步的問題，但由于控制路徑燒錄在EPROM中，使系統(tǒng)設計靈活性降低。方案二原理框圖如圖2所示

25、：</p><p>　　圖2 方案二原理框圖</p><p>　　1.2.1.3方案三</p><p>　　用51系列單片機作為整機的控制單元，通過改變輸入數(shù)字量來改變輸出電壓值，從而使輸出功率管的基極電壓發(fā)生變化，間接地改變輸出電壓的大小。為了能夠使系統(tǒng)具備檢測實際輸出電壓值的大小，可以經(jīng)過ADC0804進行模數(shù)轉換，間接用單片機實時對電壓進行采樣，然后進行數(shù)據(jù)處

26、理及顯示。采用軟件方法來解決電壓的步進控制，使系統(tǒng)硬件更加簡潔，各類功能易于實現(xiàn)本系統(tǒng)以直流電源為核心，利用51系列單片機為主控制器，通過鍵盤來設置直流電源的輸出電壓（電流），設置步進等級可達0.1V，并可由數(shù)碼管顯示實際輸出電壓值和電壓設定值。利用單片機程控輸出數(shù)字信號，經(jīng)過D/A轉換器輸出模擬量，再經(jīng)過運算放大器隔離放大，控制輸出功率管的基極，隨著功率管基極電電流的變化而輸出不同的電壓。單片機系統(tǒng)還兼顧對電壓進行實時監(jiān)控，輸出電壓經(jīng)

27、過電流/電壓轉變后，通過A/D轉換芯片，實時把模擬量轉化為數(shù)據(jù)量，經(jīng)單片機分析處理， 通過數(shù)據(jù)形式的反饋環(huán)節(jié)，使電壓更加穩(wěn)定，構成穩(wěn)定的電壓輸出。方案三原理框圖如圖3所示：</p><p>　　圖3 方案三原理框圖</p><p>　　1.2.1.3 方案比較</p><p>　　控部分：方案一、二中采用小器件實現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)控部分，使用的芯片很多，造成控制電路內(nèi)接口電

28、路煩瑣，中間相互關聯(lián)多，抗干擾能力差（例如方案一中的雙計數(shù)器一旦出現(xiàn)記數(shù)不同步，會造成記數(shù)電壓和顯示電壓不一致）。在方案三中采用了8051可編程器件來完成整個數(shù)控部分的功能，同時8051可編程，便于系統(tǒng)的擴展。</p><p>　　輸出部分：方案一、二采用線形調(diào)壓電源，以改變其基準電壓的方式使輸出步進增加/減小，這樣不能不考慮整流濾波后的波紋對輸出的影響，而方案三使用MOS管做為前級的功率放大電路，由于MOS管具

29、有很大的電流電壓抑制化，可以大大減小輸出端的波紋電壓。在方案一、二中為抑制紋波在線形調(diào)壓電源的輸出端并聯(lián)的大電容減低了系統(tǒng)的響應速度，這樣輸出電壓難以跟蹤快速變化的輸入，方案三中的輸出電壓波形與D/A變換輸出波形相同，不僅可以輸出直流電平，而且只要預先輸出波形的量化數(shù)據(jù)，就可以產(chǎn)生多種波形輸出，使系統(tǒng)成為有一定驅動能力的驅動源。</p><p>　　顯示部分：方案一、二中的顯示輸出是對電壓的量化值直接進行譯碼輸出

30、，顯示值為D/A變化的輸入量，由于D/A變換和功率驅動引入的誤差，顯示值與電壓實際輸入值之間可能出現(xiàn)較大偏差。方案三中直接對輸出電壓進行采樣并與設定的電壓值進行比賋，一旦系統(tǒng)工作異常，出現(xiàn)預置值與輸出值誤差過大，用戶可根據(jù)該信息進行處理。在方案三中還采用顯示接口器件MAX7221 ，簡化了借口引線，提高了CPU利用率。</p><p>　　綜上所述，選擇方案三，使用單片機實現(xiàn)。</p><p&

31、gt;　　1.2.2 單片機的選擇</p><p>　　單片機是智能安防報警系統(tǒng)的核心部件，一方面它要接收來自傳感器的檢測信號，另一方面要對兩種信號分別進行處理，控制后續(xù)電路的相應工作；同時，查詢是否有鍵按下的命令。在單片機實現(xiàn)的功能中，這一過程的軟件實現(xiàn)，需要單片機有較快的運算速度，并進行相應處理。同時，在能夠滿足報警器設計的計算速度及接口數(shù)的要求的同類型單片機中，要考慮選擇價格低廉且體積輕巧的機型，在保證了報

32、警器的精確性、可靠性及抗干擾性的基礎上，能夠不提高成本，縮小體積。</p><p>　　如今市面上比較普遍的單片機有8051系列與STC系列。8051單片機雖然應用普遍，工具多，易上手，片源廣，價格低，但 是速度慢，功耗大，適合民用，商用，不適合工業(yè)用途。 </p><p>　　STC單片機其突出的特點是功耗低， 精簡指令集 ，抗干擾性好，可靠性高。

33、8051系列采用的是堆棧指針，STC采用硬件堆棧8級。當堆棧指針設定合理，局部變量少的情況下，8051系列用10層的程序嵌套不會出現(xiàn)問題。而STC單片機程序嵌套包括中斷最多不能超過8層。所以如果用C語言進行STC編程設計容易堆棧溢出。</p><p>　　匯編語言對于不同的CPU，其匯編語言可能有所差異，所以不易移植。而C語言是一種結構化的高級語言，雖然占用資源較匯編多，但是可讀性好，移植容易，是普遍使用的一種計

34、算機語言。鑒于C語言的易讀性和普遍性，本論文的軟件設計選擇C語言編程，  </p><p>　　為適用于本論文設計的智能安防報警系統(tǒng)，應選擇一種比8051系列速度快，功耗低，抗干擾性好， 宏晶科技新推出的STC系列單片機具有高速、低功耗、超強抗干擾等優(yōu)點，是的新一代8051單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，速度 卻比8051單片機快8~12倍。而且STC系列下屬的STC

35、89C52系列單片機是低功耗Flash單片機，它的高效尋址方式、EEPROM、A/D轉換、硬件乘法器、硬件脈寬調(diào)制器(PWM)等功能特點，較好的實現(xiàn)了強大的功能與超低功耗的結合。 價格比其他型號便宜，因此具有很好的性價比和應用適應性。</p><p>　　本設計采用STC89C52單片機。</p><p>　　第3章 硬件電路設計分析</p><p>　　

36、經(jīng)過第2章的敘述已經(jīng)確定了完成本設計所需要的主要元器件，所以本章開始講述基于單片機高效率穩(wěn)壓電源的硬件電路的設計。</p><p><b>　　3.1 主控芯片</b></p><p>　　STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。STC89C52使用經(jīng)典的MCS-51內(nèi)核，但做了很多的改進使得

37、芯片具有傳統(tǒng)51單片機不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。STC89C52單片機實物圖如圖4，引腳如圖5。</p><p>　　圖4 STC89C52單片機實物圖</p><p>　　圖5 STC89C52單片機引腳圖</p><p>　　3.1.1

38、 STC89C52參數(shù)</p><p>　　1. 增強型8051單片機，6 時鐘/機器周期和12 時鐘/機器周期可以任意 選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051.[2] </p><p>　　2. 工作電壓：5.5V～3.3V（5V單片機）/3.8V～2.0V（3V 單片機）</p><p>　　3.工作頻率范圍：0～40MHz，相當于普通8051 的0～80MHz，實

39、際工作 頻率可達48MHz</p><p>　　4. 用戶應用程序空間為8K字節(jié)</p><p>　　5. 片上集成512 字節(jié)RAM</p><p>　　6. 通用I/O 口（32 個），復位后為：P0/P1/P2/P3 是準雙向口/弱上拉， P0 口是漏極開路輸出，作為總線擴展用時，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時，需加上拉電阻。</p>&l

40、t;p>　　7. ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應用可編程），無需專用編程器，無 需專用仿真器，可通過串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下載用戶程 序，數(shù)秒即可完成一片</p><p>　　8. 具有EEPROM 功能</p><p>　　9. 共3 個16 位定時器/計數(shù)器。即定時器T0、T1、T2</p><p>　　10.外部中斷4 路，

41、下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down 模式可 由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒</p><p>　　11. 通用異步串行口（UART），還可用定時器軟件實現(xiàn)多個UART</p><p>　　12. 工作溫度范圍：-40～+85℃（工業(yè)級）/0～75℃（商業(yè)級）</p><p>　　13. PDIP封裝</p><p>　　3.1.

42、1 STC89C52最小系統(tǒng)</p><p>　　STC89C52最小系統(tǒng)包括晶振電路；復位電路，具體原理圖見圖6</p><p>　　圖6 主控系統(tǒng)最小原理圖</p><p>　　3.2 D/A轉換模塊電路</p><p>　　電源輸出電壓范圍是0-30V，步長0.1V,共有300個狀態(tài)，而8位的D/A轉換只有256個狀態(tài)，不能滿足要求，因

43、此我需要選用10字長的D/A轉換器來達到設計要求。</p><p>　　ＭＡＸ５０４是由美信（Ｍａｘｉｍ）公司生產(chǎn)的一種低功耗、電壓輸出型１０位串行數(shù)／模轉換器。ＭＡＸ５０４既可用＋５Ｖ單電源工作，也可用±５Ｖ雙電源工作。該電路采用１４引腳ＤＩＰ型或ＳＯ型封裝。圖7示出它的引腳排列，表１介紹它的引腳功能。</p><p>　　圖8所示ＭＡＸ５０４的結構框圖，ＭＡＸ５０４內(nèi)部的運算

44、放大器增益可以設置成１或２，還可設置成單極性或雙極性輸出電壓。ＭＡＸ５０４利用１個帶有單電源供電的運算放大器“倒轉的”Ｒ－２Ｒ梯形網(wǎng)絡，將１０位數(shù)字信號轉換為模擬電壓信號。由于電流輸出型數(shù)／模轉換器的ＲＥＦＩＮ引腳是運算放大器求和的連接點或虛地，因此用“倒轉的”這個術語描述該梯形網(wǎng)絡。然而，相對參考電壓來說，這種應用會導致輸出電壓反向，ＭＡＸ５０４的拓撲使得輸出的極性與參考電壓輸入極性相同。上電時，內(nèi)部復位電路使ＤＡＣ寄存器復位為零，此

45、外，當ＣＬＲ引腳保持低電平時，使寄存器都置零，ＣＬＲ引腳的工作異步并獨立于片選ＣＳ端</p><p>　　圖7 ＭＡＸ５０４引腳排列</p><p>　　表1 ＭＡＸ５０４引腳功能</p><p>　　圖8 ＭＡＸ５０４結構框圖</p><p><b>　　工作時序：</b></p><p>　　

46、ＭＡＸ５０４的工作時序如圖9所示，最大時鐘頻率由１／（ｔＣＨ＋ｔＣＬ）決定，大約是１４ＭＨｚ，數(shù)據(jù)更新率受</p><p>　　片選周期限制，其周期為１６×（ｔＣＨ＋ｔＣＬ）＋ｔＣＳＷ，相當于１．１４μｓ，或者８７７ｋＨｚ的更新率。然而，１０位Ｄ／Ａ轉換的建立時間為２５μｓ，這樣，更新率限制為４０ｋＨｚ。</p><p>　?。停粒兀担埃词褂茫尘€串行接口，這種接口與ＳＰＩＴＭ、Ｑ

47、ＳＰＩＴＭ（ＣＰＯＬ＝ＣＰＨＡ＝０）和Ｍｉｃｒｏｗｉｒｅ標準兼容，通過寫入２個８位字節(jié)對ＤＡＣ進行編程（如圖２所示），１６位串行數(shù)據(jù)按下列順序進入Ｄ／Ａ轉換</p><p>　　器：４位填充（啞元）位、１０位數(shù)據(jù)位、２位“０”。４位啞元位數(shù)據(jù)通常是無用的，然而２位“０”數(shù)據(jù)是需要的，這是因為要求其硬件和軟件必須與１２位</p><p>　　ＭＡＸ５３１／ＭＡＸ５３８／ＭＡＸ５３９兼容。ＳＣ

48、ＬＫ為低電平時，應該出現(xiàn)ＣＳ跳變。ＣＳ為低電平時，數(shù)據(jù)在ＳＣＬＫ的上升沿出現(xiàn)時輸入，串行輸入數(shù)據(jù)保持在１６位串行移位寄存器中。ＣＳ出現(xiàn)上升沿時，１０位數(shù)據(jù)被傳輸?shù)剑模粒眉拇嫫?，更新ＤＡＣ。隨著ＣＳ變?yōu)楦唠娖?，?shù)據(jù)不能進入ＭＡＸ５０４。ＭＡＸ５０４以１６位</p><p>　　數(shù)據(jù)塊輸入數(shù)據(jù)，ＳＰＩ和Ｍｉｃｒｏｗｉｒｅ接口以８位數(shù)據(jù)塊輸出數(shù)據(jù)，因此，要求在２個寫周期輸入數(shù)據(jù)至</p><p>

49、;　?。模粒?，ＱＳＰＩ接口要求８位到１６位可變的數(shù)據(jù)輸入，且以一個寫周期載入ＤＡＣ。</p><p>　　圖9 ＭＡＸ５０４工作時序</p><p>　　根據(jù)ＭＡＸ５０４的工作原理及上述工作時序，采用ＭＡＸ５０４（單極性輸出方式）增益為１的工作模式，可以設計STC89C51與ＭＡＸ５０４的硬件接口電路，如圖10所示。將ＭＡＸ５０４的ＤＩＮ、ＳＣＬＫ和ＣＳ分別接到STC89C51的Ｐ２．５、

50、Ｐ２．６和Ｐ２．７，</p><p>　　圖10 ＭＡＸ５０４硬件接口電路圖</p><p>　　3.3 A/D 轉換電路 </p><p>　　A/D轉換電路采用了常用的8位8通道數(shù)模轉換專用芯片ADC0804是因為其速度較高、功耗低，在低分辯率<12位時價格便宜，但高精度>12位時價格很高。通過與其他型號的轉換電路比較合本次設計參數(shù)的要求，測量范圍

51、0-1000ppm,測量精度10ppm,選用精度要求不高的、價格低廉的逐次比較型ADC0804,其電路原理圖如圖8所示。氣體傳感器的輸出接到ADC0804的IN0。ADC0804的通道選擇地址ABC分別接地。當P2.7=0時，與寫信號WR共同選通ADC0804。圖中ALE信號與SC信號連在一起，在WR信號的前沿寫入地址信號在其后沿啟動轉換。</p><p>　　圖11 AD轉換電路電路圖</p>

52、<p>　　3.4 按鍵電路設計</p><p>　　按鍵工作方式可以是中斷方式也可以是掃描方式，對掃描方式來說，掃描是一直調(diào)用按鍵掃描程序，也可以用定時調(diào)用按鍵掃描程序，不管哪一種，都需要占用系統(tǒng)寶貴的時間資源，相比較而言中斷就有優(yōu)勢，中斷鍵盤只有在有按鍵按下時才去執(zhí)行鍵盤程序，在沒有按鍵按下的情況下，可以處理其他的事務，使資源得到充分的利用，故中斷鍵盤有占用資源少，響應速度快的優(yōu)點，但在有按鍵按

53、下時有數(shù)碼管閃爍的缺點，這是因為處理中斷時，數(shù)碼管停止了掃描，對顯示要求不高的場合下，這也是完全可以滿足要求的。但實際應用中，為了保證安全查詢鍵值和響應，通常還要進行按鍵去抖和等待鍵釋放（查詢按鍵是否抬起）的動作， 由于按鍵本身是機械開關，所以在觸點閉合或斷開的瞬間會出現(xiàn)電壓抖動的現(xiàn)象。按鍵設計如圖12所示。</p><p><b>　　圖12 按鍵電路圖</b></p>&l

54、t;p><b>　　3.5 顯示電路</b></p><p>　　本設計采用MAX7221來控制八個數(shù)碼管顯示，實現(xiàn)20～1000mA電流的輸入和設定電流顯示。利用MAX7221本身的特性可以串行接口無需外圍元件可直接驅動LED，各位獨立控制譯碼/不譯碼及消隱和閃爍屬性，循環(huán)左移/ 循環(huán)右移指令，具有段尋址指令方便控制獨立LED，完全達到題目所提及的要求。</p><

55、;p>　　顯示電路采用LED數(shù)碼管顯示，LED（Light-Emitting Diode）是一種外加電壓從而渡過電流并發(fā)出可見光的器件。LED是屬于電流控制器件，使用時必須加限流電阻。LED有單個LED和八段LED之分，也有共陰和共陽兩種。</p><p>　　數(shù)碼管是一種半導體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管，是單片機系統(tǒng)中最常用的一種顯示輸出，主要用于單片機控制中的數(shù)據(jù)輸出和狀態(tài)信息顯示。數(shù)碼管按段數(shù)分

56、為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個發(fā)光二極管單元（多一個小數(shù)點顯示）；按能顯示多少個“8”可分為1位、2位、4位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數(shù)碼管，其在應用時應將公共極COM接到+5V，當某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應字段就點亮；當某一字段的陰極為高電平時，相應字段就不亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極

57、管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數(shù)碼管，其在應用時應將公共極COM接到地線GND上，當某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時，相應字段就點亮；當某一字段的陽極為低電平時，相應字段就不亮。</p><p>　　如圖13，14分別為8段數(shù)碼管的示意圖和引腳圖。</p><p>　　圖13 8段數(shù)碼管示意圖</p><p>　　圖14 8段數(shù)碼管引腳圖</p&

58、gt;<p>　　3.5.1 數(shù)碼管分類</p><p>　　共陰極數(shù)碼管是將所有發(fā)光二極管的陰極接在一起作為公共端COM，當公共端接低電平時，某一段陽極上的電平為“1”時，該段點亮，電平為“0”時，該段熄滅。如圖15為共陰數(shù)碼管連接原理圖。</p><p>　　圖15 共陰數(shù)碼管連接原理圖</p><p>　　共陽極數(shù)碼管是將所有發(fā)光二極管的陽極接

59、在一起作為公共端COM，當公共端接高電平時，某一段陰極上的電平為“0”時，該段點亮，電平為“1”時，該段熄滅。如圖16是共陽數(shù)碼管連接原理圖。</p><p>　　圖16 共陽數(shù)碼管連接原理圖</p><p>　　共陽數(shù)碼管編碼表如下表：</p><p>　　表3共陽數(shù)碼管編碼表</p><p>　　3.5.2 驅動方式</p>

60、<p>　　數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅動電路來驅動數(shù)碼管的各個段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。</p><p><b>　　靜態(tài)顯示驅動</b></p><p>　　靜態(tài)驅動也稱直流驅動。靜態(tài)驅動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的I/O端口進行驅動，或者使用如BCD碼二-十進制譯碼器譯碼進

61、行驅動。靜態(tài)驅動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用I/O端口多，如驅動5個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5×8＝40根I/O端口來驅動，而一個AT89C51單片機可用的I/O端口才32個，實際應用時必須增加譯碼驅動器進行驅動，增加了硬件電路的復雜性。</p><p><b>　　2. 動態(tài)顯示驅動</b></p><p>　　數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應用最為

62、廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅動是將所有數(shù)碼管的8個顯示筆劃“A,B,C,D,E,F,G,DP”的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的I/O線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的

63、的COM端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅動。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點亮時間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應，盡管實際上各位數(shù)碼管并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O端口，而且功耗更低。</p><p>　　3.6 MAX7221 電路</p><p

64、><b>　　1概述</b></p><p>　　MAX7221 是 Maxim（美信）公司專為 LED 顯示驅動而設計生產(chǎn)的串行接口八位 LED 顯 示驅動芯片.該芯片包含有七段譯碼器、位和段驅動器、多路掃描器、段驅動電流調(diào)節(jié)器、亮度 脈寬調(diào)節(jié)器及多個特殊功能寄存器.</p><p>　　該芯片采用串行接口方式，可以很方便地和單片機相連，未經(jīng)擴展最多可用于

65、8 位數(shù)碼顯 示或 64 段碼顯示.經(jīng)實際使用發(fā)現(xiàn)，該芯片具有占用單片機 I/O 口少（僅三線）、顯示多樣、可 靠性高、簡單實用、編程靈活方便的特點.</p><p>　　2MAX7221 功能簡介</p><p>　　2.1 MAX7221 的功能特點</p><p>　?。?）10MHz 的串行接口；</p><p>　?。?）BCD

66、譯碼/非譯碼模式選擇；</p><p>　?。?）耗電僅 150uA 的省電模式（顯示關閉）；</p><p>　?。?）數(shù)字和模擬雙重亮度控制；</p><p>　?。?）SPI、QSPI、Microwire 等多種串行接口；</p><p>　?。?）顯示位數(shù)可方便地進行擴展.</p><p>　　2.2 MAX7

67、221 引腳介紹</p><p>　　Din 腳，串行數(shù)據(jù)輸入端，數(shù)據(jù)存入內(nèi)部 16 位移位寄存器.</p><p>　　DIG0~DIG7 腳，8 位共陰極數(shù)碼管的控制輸入端，顯示關閉時輸出高電平. GND 腳，接地端，4 和 9 腳都要接地.</p><p>　　CS 腳，片選輸入端，當 CS=0 時，串行數(shù)據(jù)存入移位寄存器，當 CS 為上升沿時鎖存最后<

68、/p><p><b>　　16 位數(shù)據(jù).</b></p><p>　　CLK 腳，串行時鐘輸入端，最高頻率 10MHz，在時鐘上升沿數(shù)據(jù)移位存入內(nèi)部移位寄存 器，當時鐘下降沿時，數(shù)據(jù)由 Dout 輸出，CLK 輸入僅當 CS=0 時有效.</p><p>　　SEGA~SEGG，SEGDP 腳，數(shù)碼管七段驅動和小數(shù)點驅動端，關閉顯示時各段驅動輸出為

69、 高電平.Iset 腳，連接到 Vdd 的電阻連接端，用來模擬設定各段驅動電流.</p><p>　　Vdd 腳，5V 正電壓輸入端.</p><p>　　Dout 腳，串行數(shù)據(jù)輸出端，數(shù)據(jù)由 Din 輸入，經(jīng) 16.5 個時鐘延遲后由 Dout 引腳輸出，此引 腳用來擴展 MAX7221.</p><p>　　2.3 MAX7221 功能</p>&

70、lt;p>　　2.3.1 串行數(shù)據(jù)輸入和控制寄存器</p><p>　　串行數(shù)據(jù)輸入輸出時 CS 必須為低電平，串行數(shù)據(jù)由 Din 送入一個 16 位的數(shù)據(jù)包，并在每 個時鐘上升沿時存入內(nèi)部 16 位移位寄存器.數(shù)據(jù)經(jīng) 16.5 個周期后，在時鐘的下降沿由 Dout 引 腳輸出.16 位數(shù)據(jù) D0~D15 的排列見表 1.D0~D7 包含數(shù)據(jù)，D8~D11 包含寄存器地址，D12~D15 為未定義位，芯片

71、最先接收 D15 位.控制寄存器的地址圖見表 2.</p><p>　　2.3.2 省電模式</p><p>　　MAX7221 允許工作在省電模式（顯示關閉，見表 3），在該模式下，供電電流可降低到 150uA.</p><p>　　器件在這種模式下上電時，250us 內(nèi)即可進入正常工作模式.在測試狀態(tài)下，省電模式被屏蔽.</p><p>

72、;<b>　　表 3</b></p><p>　　2.3.3 譯碼/非譯碼模式</p><p>　　譯碼模式寄存器可以設置對每一位數(shù)字的 BCD 譯碼模式或非譯碼模式，寄存器的每一位 對應一個數(shù)字，高電平代表譯碼，低電平代表旁路譯碼器.見表 4.</p><p>　　當芯片處于譯碼模式時，數(shù)據(jù)位只有 D0~D3 有效，D4~D6 位為無效位，

73、D7 為小數(shù)點位， 見表 5.</p><p>　　當芯片處于非譯碼模式時，數(shù)據(jù) D0~D7 位對應 8 個筆劃段，見表 6.</p><p><b>　　表 4</b></p><p><b>　　表 5</b></p><p>　　2.3.4 亮度控制寄存器</p><p&

74、gt;　　本芯片允許由外加在 Vdd 和 Iset 之間的電阻 Rset 調(diào)節(jié) LED 亮度，Rset 阻值至少為 9.53K， 它也允許由亮度控制寄存器進行設置，通過設置每一筆劃的掃描脈沖占空比達到調(diào)整亮度的目 的，見表 7.</p><p>　　2.3.5 掃描位數(shù)控制寄存器</p><p>　　掃描位數(shù)控制寄存器可以設置顯示 1~8 位（見表 8），多路掃描器在顯示 8 位時典型的

75、掃 描頻率為 800Hz.顯示位數(shù)減少時，掃描頻率上升為 8f/N（f 為掃描頻率，N 為顯示位數(shù)）.當顯 示位數(shù)為 3 位、2 位、1 位時，Rset 應至少增大為 15K、20K、40K.</p><p><b>　　表 7</b></p><p><b>　　表 8</b></p><p>　　2.3.6 顯示測試

76、模式和空操作模式</p><p>　　顯示測試寄存器操作有兩種模式：正常模式和顯示測試模式，顯示測試時屏蔽所 有功能設置，全部 8 位的每一筆劃的掃描脈沖占空比均為 15/16.</p><p>　　空操作模式用于芯片擴展，后面的芯片要顯示的數(shù)據(jù)經(jīng)過前面的芯片時，前面的芯片應處 于空操作模式.</p><p><b>　　圖17 顯示原理圖</b&g

77、t;</p><p><b>　　3.7 電源電路</b></p><p>　　電源變壓器是將交流電網(wǎng)220V的電壓變?yōu)樗枰碾妷褐?，然后通過整流電路將交流電壓變?yōu)槊}動的直流電壓，由于此脈動的直流電壓還含有較大的紋波，必須通過濾波電路加以濾除，從而得到平滑的直流電壓。但這樣的電壓還隨電網(wǎng)電壓波動（一般10%左右的波動）、負載和溫度的變化而變化。因而在整流、濾波電路之

78、后，還需接穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓電路的作用是當電網(wǎng)電壓波動、負載和溫度變化時，維持輸出直流電壓穩(wěn)定。</p><p>　　3.7.1 整流電路</p><p>　　整流電路的任務是將交流電變換成直流電。完成這一任務主要靠二級管的單向導電作用。因此二極管是構成整流電路的關鍵元件。常見的幾種整流電路有單相半波、全波、橋式和倍壓整流。我主要研究了單項橋式整流電路。</p><p>

79、;<b>　　單相橋式整流電路</b></p><p>　　圖18 單相橋式整流電路</p><p>　　圖2中Tr為電源變壓器，它的作用事將交流電網(wǎng)電壓變成整流電路要求的交流電壓。單相橋式整流電路是由四個二極管接成電橋的形式構成的。設電源變壓器二次側電壓U=Usinwt(v)，在U的正半周，極性為上正下負，此時二極管D1、D3承受正向電壓而導通，D2、D4反向截

80、止，電流i的通路是aD1RLD3b。負載RL上又得到半波電壓。在U的負半周，極性為上正下負，此時二極管D2、D4導通，D1、D3反向截止，電流i的通路是bD2RLD4a。負載RL上又得到半波電壓。RL上得到的電壓U是單方向全波脈動(圖19)。</p><p>　　圖19 單相橋式整流濾波電路波形圖</p><p>　　要使之接近于理想的直流電壓，在整流之后需加濾波電路，將單向脈動電壓中的交

81、流分量盡量多地濾掉。</p><p>　　3.7.2 濾波電路</p><p>　　濾波電路用于濾去整流輸出電壓中的紋波，一般由電抗元件組成，如在負載電阻兩端并聯(lián)電容器C，或與負載串聯(lián)電感器L，以及由電容、電感組合而成的各種復式濾波電路。濾波電路的形式有很多，分為電容輸入式和電感輸入式。</p><p><b>　　電容濾波電路</b><

82、;/p><p>　　采用一只容量較大的電解質(zhì)電容器，所以要注意其極性，其正極要接電路高電位端，負端要接電路低電位端。若極性接反，過高的反向電壓可能擊穿電容器。</p><p>　　圖20 橋式整流、電容濾波電路</p><p>　　圖21 交流電壓U的波形</p><p>　　如圖4，由于電容C1并聯(lián)在負載電阻R1上，所以電容C1兩端的電壓就是負

83、載的電壓，交流電壓U的波形（如圖5）；假設，電路接通時，恰恰在電壓U由負到正過零的時刻，這時二極管開始導通，電壓U通過二極管向電容C1充電，由于二極管的正向電阻很小，所以充電時間常數(shù)很小，電壓將隨著電壓U按正弦規(guī)律逐漸升高，當U增大到最大值時，也隨之上升到最大值。然后U開始下降，也開始下降，但他們按不同規(guī)律下降，U按正弦規(guī)律下降，而電容C1則通過負載R1放電，電容端電壓按指數(shù)規(guī)律下降，由于放電時間常數(shù)較大，下降緩慢。除了剛過最小值的一小

84、段時間內(nèi)，仍有=U的關系外，之后就出現(xiàn)U<的情況，二極管承受反向電壓，處于截止狀態(tài)。電壓按指數(shù)規(guī)律緩慢下降到wt=2以后，雖然電壓U又為正值，但由于U<，二極管仍然不能導通。直到U>以后，二極管才又導通，電容C1由放電狀態(tài)重新變?yōu)槌潆姞顟B(tài)，又隨著U上升。如此繼續(xù)下去，電壓也就是負載電壓就變得平滑了，因而負載電壓的平均值也有所增大了。如果電容濾波電路接于橋式整流電路，則在交流電壓的一個周期內(nèi)，電容C1有兩次充、放電，其放

85、電時間比上述半波整流后所接電容濾波電路要短，故輸出電壓更為平滑。電容</p><p><b>　　電感濾波電路</b></p><p>　　圖22 電感濾波電路 </p><p>　　如圖6是電感濾波電路，它是在整流電路的輸出端和負載電阻R之間串聯(lián)一個電感線圈。電感中流過的電流發(fā)生變化時，線圈中要產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的變化。當電流增加時，自感

86、電動勢的方向與電流方向相反，自感電動勢阻礙電流的增加，同時將能量儲存起來，使電流增加緩慢。反之，當電流減小時，自感電動勢的方向與電流的方向相同，自感電動勢阻止電流的減小，同時將能量釋放出來，使電流減小緩慢，因而使負載電流和負載電壓脈動大為減小。</p><p>　　如果要求輸出電流較大，輸出電壓脈動很小時，可在電感濾波電路之后再接電容C。組成LC濾波電路。電感濾波之后，利用電容再一次濾掉交流分量，這樣，便可得到更

87、為平直的直流輸出電壓。上面討論的整流濾波電路，輸出電壓已較平滑，但卻不穩(wěn)定，當用一個不穩(wěn)定的電壓對負載供電時，會引起負載工作不穩(wěn)定，甚至不能正常工作。為了得到穩(wěn)定的直流輸出電壓，在整流濾波電路之后，需要增加穩(wěn)壓電路。</p><p>　　3.7.3 穩(wěn)壓電路</p><p>　　穩(wěn)壓電路用的比較多是用集成穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路。如圖7是集成穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路，由集成穩(wěn)壓管7805構成穩(wěn)壓電路，。<

88、;/p><p>　　圖23 硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路</p><p>　　電源部分原理圖如圖24</p><p>　　圖24 電源電路原理圖</p><p>　　3.8 Protel簡介</p><p>　　Protel是80年代末出現(xiàn)的EDA軟件，在電子行業(yè)的CAD軟件中，它當之無愧地排在眾多EDA軟件的前面，是電子設計工程師

89、的首選軟件。在國內(nèi)，Protel99Se作為一個經(jīng)典版本被廣泛應用，隨著Protel DXP2004的出現(xiàn)已被逐步取代，盡管Altium功能強大，但對計算機的硬件資源要求較高，部分功能相比其他軟件并不普及，所以本章只介紹如何用Protel DXP 2004設計原理圖和PCB圖。</p><p>　　3.8.1 原理圖的設計流程</p><p>　　原理圖設計是電路設計的基礎，只有在設計好

90、原理圖的基礎上才可以進行印刷電路板的設計和電路仿真等。電路原理圖的設計流程如圖6.1所示，包含8個具體的設計步驟：</p><p>　　1. 新建工程項目。新建一個PCB工程項目，PCB設計中的文件都包含在該項目下。 </p><p>　　2. 新建原理圖文件。在進人SCH 設計系統(tǒng)之前，首先要構思好原理圖，即必須知道所設計的項目需要哪些電路來完成，然后用 Protel DXP 來畫出電路

91、原理圖。 </p><p>　　3. 設置工作環(huán)境。根據(jù)實際電路的復雜程度來設置圖紙的大小。在電路設計的整個過程中，圖紙的大小都可以不斷地調(diào)整，設置合適的圖紙大小是完成原理圖設計的第一步。 </p><p>　　4. 放置元件。從組件庫中選取組件，布置到圖紙的合適位置，并對元件的名稱、封裝進行定義和設定，根據(jù)組件之間的走線等聯(lián)系對元件在工作平面上的位置進行調(diào)整和修改使得原理圖美觀而且易懂。

92、 </p><p>　　5. 原理圖布線。根據(jù)實際電路的需要，利用 SCH 提供的各種工具、指令進行布線，將工作平面上的器件用具有電氣意義的導線、符號連接起來，構成一幅完整的電路原理圖。本設計原理圖見附錄C。 </p><p>　　6. 原理圖電氣檢查。當完成原理圖布線后，需要設置項目選項來編譯當前項目，利用 Protel DXP 提供的錯誤檢查報告修改原理圖。 </p>&

93、lt;p>　　7. 編譯和調(diào)整。如果原理圖已通過電氣檢查，可以生成網(wǎng)表，完成原理圖的設計了。對于一般電路設計而言，尤其是較大的項目，通常需要對電路的多次修改才能夠通過電氣檢查。</p><p>　　8. 生成網(wǎng)絡表及文件。完成上面的步驟以后，可以看到一張完整的電路原理圖了，但是要完成電路板的設計，就需要生成一個網(wǎng)絡表文件。網(wǎng)絡表是電路板和電路原理圖之間的重要紐帶。Protel DXP 提供了利用各種報表工具

94、生成的報表（如網(wǎng)絡表、組件清單等），同時可以對設計好的原理圖和各種報表進行存盤和輸出打印，為印刷板電路的設計做好準備。 </p><p>　　圖25原理圖設計流程</p><p><b>　　3.8 本章小結</b></p><p>　　本章是本設計的核心。在這里給出了整體的硬件電路設計思路，并且對電路的各個部分進行分析與解釋。</p&g

95、t;<p><b>　　第4章 軟件系統(tǒng)</b></p><p>　　硬件電路設計完成以后，系統(tǒng)的主要功能將依賴于系統(tǒng)軟件來實現(xiàn)。系統(tǒng)能否正?？煽康毓ぷ?，除了硬件的合理設計外，與功能完善的軟件設計是分不開的。</p><p>　　4.1 Keil軟件介紹</p><p>　　Keil C51是美國Keil Software公司出

96、品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結構性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil C

97、51生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。運行Keil軟件需要Pentium或以上的CPU，16MB或更多RAM、20M以上空閑的硬盤空間、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。目前keil的版本已經(jīng)出到keil uVision4，keil軟件常與proteus仿真軟件相配合使用。</p><p>　　4.2 Keil軟件的應用</p><p&g

98、t;　　4.2.1 Keil軟件的作用</p><p>　　uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件,然后分別由C51及C51編譯器編譯生成目標文件(.OBJ),目標文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對目標

99、文件(.ABS),ABS文件由OH51轉換成標準的Hex文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進行源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標板進行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中。 </p><p>　　4.2.2 Keil軟件的操作流程</p><p>　　首先我們要養(yǎng)成一個習慣：最好先建立一個空文件夾，把自己的工程文件放到里面，以避免和其他文件混合，如圖26筆

100、者先創(chuàng)建了一個名為“keil program”文件夾</p><p>　　圖26 個人所創(chuàng)文件夾</p><p>　　啟動運行Keil軟件，顯示如圖27所示的啟動時的界面。</p><p>　　圖27 啟動時的界面</p><p>　　按照下面的步驟建立一個項目：</p><p>　　1． 點擊Project菜單，選擇

101、彈出的下拉式菜單中的New uVision Projectx新建一個項目工程，如圖4.3所示。接著彈出一個標準Windows文件對話窗口，如圖4.4所示，在“文件名”中輸入C程序項目名稱“dsq”。保存后的文件擴展名為uvproj,這是Keil uVision4項目文件擴展名，以后可以直接點擊此文件以打開先前做的項目。 </p><p>　　圖28 New Project菜單<

102、/p><p><b>　　圖29 文件窗口</b></p><p>　　2． 選擇所要的單片機，如圖4.5。這里選擇我所用的Ateml公司的AT89C51。</p><p>　　圖30 芯片選擇對話框</p><p>　　3.以上工程創(chuàng)建完畢，接下來開始建立一個源程序文本。如圖31所示在File下面選擇New。</p&

103、gt;<p>　　圖31 創(chuàng)建New File對話框</p><p>　　在下面空白區(qū)寫入或者復制一個完整的C程序（本文附錄A程序），如圖32所示。</p><p>　　圖32 填寫程序對話框</p><p>　　點擊File→Save在出現(xiàn)的對話框里面輸入dsq.c，必須標明.c文件，如圖33。</p><p>　　圖33 S

104、ave As對話框</p><p>　　選擇Target 1右擊選擇Options for Target對話框里找到output，在Creat HEX File選項里選中并選擇OK，如圖34所示。</p><p>　　圖34 Options for Target對話框</p><p>　　右擊Source Group選中Add Files To Group Sour

105、ce Group 1，如圖4.10，在所出現(xiàn)的對話框里找到之前所創(chuàng)建的dsq.c文件并選擇Add，如圖35。</p><p>　　圖35右擊Source Group 列表</p><p>　　圖36 Add File對話框</p><p>　　點擊Project選擇Build Target開始編譯，如圖36所示。若下方Build Output提示為0 Error（s

106、），0 Warning（s）.如圖37，則說明編譯正確。生成文件dsq.HEX放在dsq.c所在的文件夾里。</p><p>　　圖4.12 Build target選項</p><p>　　圖37編譯結果對話框</p><p><b>　　4.2主程序流程</b></p><p>　　本論文中，軟件主要功能包括按鍵掃描

107、、DAC輸出處理、ADC檢測和顯示處理程序，主程序流程圖如下所示</p><p>　　圖38 主程序流程圖</p><p>　　在軟件設計中，一般采用模塊化的程序設計方法，它具有明顯的優(yōu)點。把一個多功能的復雜的程序劃分為若干個簡單的、功能單一的程序模塊，有利于程序的設計和調(diào)試，有利于程序的優(yōu)化和分工，提高了程序的閱讀性和可靠性，使程序的結構層次一目了然。應用系統(tǒng)的程序由包含多個模塊的主程序

108、和各種子程序組成。各程序模塊都要完成一個明確的任務，實現(xiàn)某個具體的功能，在具體需要時調(diào)用相應的模塊即可。</p><p>　　系統(tǒng)主程序控制單片機系統(tǒng)按預定的操作方式運行,它是單片機系統(tǒng)程序的框架。系統(tǒng)上電后,對系統(tǒng)進行初始化。初始化程序主要完成對單片機內(nèi)專用寄存器、定時器工作方式及各端口的工作狀態(tài)的設定。系統(tǒng)初始化之后,進行定時器中斷、外部中斷工作，不同的外部硬件控制不同的子程序。</p><

109、;p>　　4.3按鍵處理程序流程</p><p>　　圖39按鍵處理流程圖</p><p><b>　　4.4本章小結</b></p><p>　　本章節(jié)主要是程序的編寫，要想系統(tǒng)能正常的工作，除了要有合理的硬件之外還要有一個合理的軟件系統(tǒng)。程序采用C語言編寫，可讀性非常好。</p><p><b>　　

110、結束語</b></p><p>　　經(jīng)過幾個月的努力，本設計終于順利完成。首先感謝我的指導老師胡俊海老師，他在整個設計中給了我們熱誠耐心的指導，提出了許多寶貴的建議，在他的指導下解決了很多的困難。從設計的開題研究、開題報告、理論分析、論文寫作，胡老師都給予了極為細微的指導。在學習上導師對我鼓勵與支持，每當遇到困難時，導師總是給予熱心的幫助和耐心的指導，使我得以順利地完成論文。</p>&

111、lt;p>　　感謝 xxx教授和xxx教授對論文的熱心指導并提出建設性的意見，感謝叢亮等同學給予的幫助及許多有益的建議。</p><p>　　深深地感謝我親愛的父母親，他們給了我全面的關懷、鼓勵，并幫助我解決生活上的困難，使我能夠順利完成學業(yè)。</p><p>　　最后衷心的感謝在百忙之中評閱論文和出席答辯的各位專家、教授!</p><p><b>

112、　　參考文獻</b></p><p>　　李華等編著·MCS-51系列單片機實用接口技術·北京：北京航空航天大學出版社， 1993</p><p>　　張立科，單片機通信技術與工程實踐。北京：人民郵電出版社，2005</p><p>　　張凱等編著，MCS-51單片機綜合系統(tǒng)及其設計開發(fā)。北京：科學出版社，1996</p&g