系列单片机设计核心部分.pptVIP

键盘采用4×4键盘，能返回16个不同的值，各个按键代表不同的功能，按下不同的按键，在执行相应程序后，会在LCD上显示对应的结果，其引脚图如下所示，1—8引脚分别接在AT89C51的P0.0—P0.7上。键盘芯片的引脚图：第62页，共115页，星期日，2025年，2月5日为了减少键盘与单片机进行接口时占用过多的I/O口线的数目，在按键较多时，通常将键盘排成行列矩阵的形式。这种矩阵式键盘的每一行线与列线的交叉处互不连通，而是通过一个按键来连接的。单片机通过程序控制扫描方式，利用软件连续的对键盘进行扫描，通过一定的算法来判断是哪个键被按下，从而实现该键的功能。编程扫描方式是利用CPU完成其它工作的空余调用键盘扫描子程序来响应键盘输入的要求。在执行键功能程序时，CPU不再响应键输入要求，直到CPU重新扫描键盘为止。第63页，共115页，星期日，2025年，2月5日程序扫描法的工作过程是：1、判别有无键按下：单片机首先向行扫描口P0.0-P0.3输出全为0扫描码F0H，然后从列检测口P0.4-P0.7输入列检测信号，只要有一列信号不为1，即P0口不为F0H，则表示有键被按下。2、键盘扫描取得闭合键的行、列值：单片机将得到的信号取反，P0.4-P0.7中为1的位便是该键所在的列。接下来要确定按键所在的行，需要进行逐行扫描。单片机首先向P0口发送扫描码FEH，即使P0.0为0，P0.1-P0.7为1。然后输入列检测信号，若各列全为1，则表示不在第一行。接着使P0.1为0，其余为1，再输入检测列信号。依次检测下去，直到找到按键所在行。第64页，共115页，星期日，2025年，2月5日3、用计算法或查表法得到键值；4、判断闭合键是否释放，如没释放则继续等待；5、将闭合键键号保存，同时转去执行该闭合键的功能。第65页，共115页，星期日，2025年，2月5日74HC573芯片介绍引脚图如下所示：第66页，共115页，星期日，2025年，2月5日引脚说明：2至9脚是数据的输入角，从D0到D7;12至19脚这几个脚是数据的输出脚;10是接地;20是电源；1引脚为573的输出使能，低电平有效，11引脚为573的锁存使能，高电平有效，即573只有在1引脚为低是才有可能输出，若为高，输出为高阻，11引脚在1引脚为低的前提下若为高，则不锁存，输出恒等于输入，若为低，则锁存，保持前一时刻状态。第67页，共115页，星期日，2025年，2月5日外围接口电路外围接口电路包括模拟信号输入、开关量输入输出、串口通信接口、电源供应接口和滤波电容网络。对应图如下：第68页，共115页，星期日，2025年，2月5日数字量输入部分是采用光耦6N136判断外部输入是高电平还是低电平。单片机上用P20-P24判断外部数字量。程序中相关程序是：externunsignedchariojudge(unsignedchar)－函数参数为数字量输入通道号，返回通道状态1表示高电平、0表示低电平。数字量输出部分是通过继电器控制端口是否和VCC（＋5V）连接上。继电器由P24-P27引脚控制状态变化。程序中相关程序为：voidrelay(unsignedchara)－参数为继电器所在通道号。执行此函数，继电器状态改变。第69页，共115页，星期日，2025年，2月5日电路设计的工作人员都是要通过分析电路原理图，了解电路的功能和工作原理，才能得心应手开展工作。以下就电路总体功能、划分的功能模块、信号流向和各原件的作用进行分析。4原理图分析第70页，共115页，星期日，2025年，2月5日核心板整体Protel图第71页，共115页，星期日，2025年，2月5日4.1外部模拟信号采集接口和电源电路8针脚接口JAINCON8是外部模拟信号输入接口,JDINCON8是外部数字量信号输入接口,JDOUTCON8是数字量输出接口。从JAINCON8来的模拟量输入信号进入TLC2543的11路模拟量输入端口，进行A/D转换；从JDINCON8来的数字量输入信号进入光电耦合器6N136的处理后引入8051的P2_0—P2_3引脚，8051就可以判断外部数字量输入是高还是低电平。8051单片机P2_7—P2_4信号通过输出处理电路后控制继电器的输出状态,DO1—DO4表征继电器的状态，通过JDOUTCON8来实现数字量的输出。外接+5V电源通过CON3接口接入电路板，然后经过CU1、CU2、CU74、CU82、CU4电容滤波处理后对整个单片机核心板