单片机控制的液压、油温检测报警系统设计(共28页)

1、PAGE 目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc397675378 前 言 PAGEREF _Toc397675378 h 1 HYPERLINK l _Toc397675379 1方案(fng n)论证与设计 PAGEREF _Toc397675379 h 2 HYPERLINK l _Toc397675380 1.1采用纯硬件(yn jin)的闭环控制系统 PAGEREF _Toc397675380 h 2 HYPERLINK l _Toc397675381 1.2采用(ciyng)单片机与高精度传感器结合的方式 PAGEREF _Toc397675381

2、 h 2 HYPERLINK l _Toc397675382 2电路分析 PAGEREF _Toc397675382 h 3 HYPERLINK l _Toc397675383 2.1单片机选择 PAGEREF _Toc397675383 h 3 HYPERLINK l _Toc397675384 2.1.1 AT89C51单片机特性 PAGEREF _Toc397675384 h 3 HYPERLINK l _Toc397675385 2.1.2 AT89C51单片机管脚 PAGEREF _Toc397675385 h 3 HYPERLINK l _Toc397675386 2.2 压力传感

3、器选择 PAGEREF _Toc397675386 h 4 HYPERLINK l _Toc397675387 2.2.1 AK-1C-2 PAGEREF _Toc397675387 h 4 HYPERLINK l _Toc397675388 2.2.2 AK-1C-2主要技术指标 PAGEREF _Toc397675388 h 5 HYPERLINK l _Toc397675389 2.2.3 AK-1C-2电气连接 PAGEREF _Toc397675389 h 5 HYPERLINK l _Toc397675390 2.2.4 AK-1C-2外形 PAGEREF _Toc39767539

4、0 h 6 HYPERLINK l _Toc397675391 2.3 温度传感器 PAGEREF _Toc397675391 h 6 HYPERLINK l _Toc397675392 2.3.1 K型热电偶 PAGEREF _Toc397675392 h 6 HYPERLINK l _Toc397675393 2.3.2 K型热电偶测温原理 PAGEREF _Toc397675393 h 7 HYPERLINK l _Toc397675394 2.3.3 K型热电偶的元件配合使用 PAGEREF _Toc397675394 h 8 HYPERLINK l _Toc397675395 2.3

5、.4 K型热电偶与MAX6675连接 PAGEREF _Toc397675395 h 9 HYPERLINK l _Toc397675396 2.4.放大电路 PAGEREF _Toc397675396 h 9 HYPERLINK l _Toc397675397 2.4.1电路放大倍数 PAGEREF _Toc397675397 h 10 HYPERLINK l _Toc397675398 2.4.2放大电路 PAGEREF _Toc397675398 h 10 HYPERLINK l _Toc397675399 2.5 A/D转换电路 PAGEREF _Toc397675399 h 10 H

6、YPERLINK l _Toc397675400 2.5.1 ADC0809主要特性 PAGEREF _Toc397675400 h 10 HYPERLINK l _Toc397675401 2.5.2 ADC0809 内部逻辑结构 PAGEREF _Toc397675401 h 10 HYPERLINK l _Toc397675402 2.5.3 ADC0809 引脚结构 PAGEREF _Toc397675402 h 11 HYPERLINK l _Toc397675403 2.5.4 ADC0809 各脚功能 PAGEREF _Toc397675403 h 11 HYPERLINK l

7、_Toc397675404 2.5.5 ADC0809 输入模拟量要求 PAGEREF _Toc397675404 h 12 HYPERLINK l _Toc397675405 2.5.6 ADC0809通道选择表 PAGEREF _Toc397675405 h 12 HYPERLINK l _Toc397675406 2.5.7 ADC0809 应用说明 PAGEREF _Toc397675406 h 13 HYPERLINK l _Toc397675407 2.5.8地址锁存器74ls373 PAGEREF _Toc397675407 h 13 HYPERLINK l _Toc397675

8、408 2.5.9引脚功能 PAGEREF _Toc397675408 h 13 HYPERLINK l _Toc397675409 2.5.10 ADC0809连接图 PAGEREF _Toc397675409 h 14 HYPERLINK l _Toc397675410 2.6数码管显示及电路 PAGEREF _Toc397675410 h 14 HYPERLINK l _Toc397675411 2.6.1 八位七段数码管外形 PAGEREF _Toc397675411 h 15 HYPERLINK l _Toc397675412 2.6.2 MAX7221介绍 PAGEREF _Toc

9、397675412 h 15 HYPERLINK l _Toc397675413 2.7按键及其电路 PAGEREF _Toc397675413 h 17 HYPERLINK l _Toc397675414 2.7.1独立式非编码键盘接口 PAGEREF _Toc397675414 h 18 HYPERLINK l _Toc397675415 2.8报警电路 PAGEREF _Toc397675415 h 18 HYPERLINK l _Toc397675416 2.9电源 PAGEREF _Toc397675416 h 19 HYPERLINK l _Toc397675417 3 单片机程序

10、 PAGEREF _Toc397675417 h 20 HYPERLINK l _Toc397675418 3.1汇编语言(hu bin y yn) PAGEREF _Toc397675418 h 20 HYPERLINK l _Toc397675419 3.2 C语言(yyn) PAGEREF _Toc397675419 h 20 HYPERLINK l _Toc397675420 3.2.1基本(jbn)特性 PAGEREF _Toc397675420 h 20 HYPERLINK l _Toc397675421 3.3温度报警系统 PAGEREF _Toc397675421 h 21 H

11、YPERLINK l _Toc397675422 3.4压力报警系统 PAGEREF _Toc397675422 h 22 HYPERLINK l _Toc397675423 结束语 PAGEREF _Toc397675423 h 23 HYPERLINK l _Toc397675424 参考文献 PAGEREF _Toc397675424 h 24 HYPERLINK l _Toc397675425 附录 总电路图 PAGEREF _Toc397675425 h 25 PAGE 33 前 言随着社会的发展(fzhn)，温度和压力的测量及控制变得越来越重要。温度和压力是生产过程及科学实验中普遍

12、而且重要的物理参数。在工业生产过程中为了高效的进行生产，必须对生产工艺过程中的主要参数，如温度、压力、流量等进行有效的控制。其中，温度和压力的控制在生产过程中占有相当大的比例。准确的测量和有效的控制温度是优质、高产、低耗和安全生产的重要条件。在工业的研制和成产中，为了保证生产过程的稳定运行并提高控制精度，采用微电子技术是重要的途径。它的作用主要是改善劳动条件，节约能源，防止生产和设备事故，以获得好的技术指标和经济效益。本次设计题目旨在控制(kngzh)和检测液压系统的液压和液压油的温度，以防系统的压力或者油温的变化而导致的系统工作不稳定。液压油油温过高的危害(wihi)：液压油黏度、容积效率和

13、液压系统工作效率均下降，泄漏增加，甚至使机械设备无法正常工作。液压系统的零件因过热而膨胀，破坏了相对运动零件原来正常的配合间隙，导致摩擦阻力增加、液压阀容易卡死，同时，使润滑油膜变薄、机械磨损增加，结果造成泵、阀、马达等的精密配合面因过早磨损而使其失效或报废。加速橡胶密封件老化变质，寿命缩短，甚至丧失其密封性能，使液压系统严重泄漏。油液汽化、水分蒸发，容易使液压元件产生穴蚀；油液氧化形成胶状沉积物，易堵塞滤油器和液压阀内的小孔，使液压系统不能正常工作。液压系统压力失常对液压系统工作性能的影响：液压系统不能实现正确的工作循环，特别是在压力控制的顺序动作回路中。执行部件处于原始位置不动作，液压设备

14、根本不能工作。出现噪声，执行运动部件速度显着降低，甚至产生爬行。因此，对于液压系统的压力和油温的检测具有重要的实际意义。1方案(fng n)论证与设计(shj)实现(shxin)温度控制的方法主要有以下两种：1.1采用纯硬件的闭环控制系统该控制的优点在于速度较快，但可靠性较差，控制精度比较低、灵活性小、线路复杂、调试、安装都不方便，且要实现题目所有的要求难度较大。1.2采用单片机与高精度传感器结合的方式即用单片机完成人机界面，系统控制，信号分析处理，由前端温度传感器和压力传感器完成信号的采集与转换。这种方案克服了方案一的缺点，所以本次设计是基于单片机和温度、压力传感器实现对温度和压力的控制。系

15、统整体框图1.1如下：按键输入AT89C51压力传感器滤波及信号放大电路A/D转换显示温度传感器滤波及信号放大电路A/D转换报警器图1.1系统整体框图整个系统拟采用压力传感器和温度传感器对所需的信号进行采集，当获取所需的信号之后，经过对信号的滤波和放大电路的放大号，传输至A/D转换器进行A/D转换，将采集到的模拟信号转化为数字信号，最后将数字信号读入8051单片机内，经过单片机的数据处理后，最后将处理后的结果显示出来。在系统中，设置按键电路，当按键按下，向单片机输入信号，单片机接收信号后，可改变预设的压力和油温值，使系统能够在不同的状况下工作，增加了系统的灵活性。系统中还设计有显示电路部分，经

16、单片机处理后的数据，可由显示模块将所测量的压力和油温显示出来，增强了系统的实用性。此外，当所测量的油温或压力超出了预设值之后，系统会自动触发报警装置，向外界发出警报。合理性论证：在系统(xtng)的设计过程中，经检查，系统的原理是可行的。2电路(dinl)分析2. = 1 * Arabic 1单片机选择(xunz)单片机的选择在整个系统中至关重要，需要满足大内存、高速率、通用性、价格便宜等要求。在本次的设计中，选择最常用到的51系列单片机。AT89 C51是一种低功耗、高性能的8位单片机，片内含有4KB的掩膜ROM，用于存放程序和原始数据；内部数据存储器包括RAM（1288）和RAM地址寄存器

17、，用于存放可读/写的数据。2.1.1 AT89C51单片机特性（1）片内含有两个16位的定时器/计数器，用于实现定时或计数功能，并以其定时或计数结果对单片机进行控制；（2）有4个8位并行I/O口（P0、P1、P2、P3），以实现数据的并行输入/输出；（3）内部含有5个中断源，即外中断2个，定时/计数中断2个，串行中断1个；（4）内部有时钟电路，为单片机产生时钟脉冲序列；2.1.2 AT89C51单片机管脚(1)4个8位的并行输入/输出口P0.0P0.7/P1.0P1.7/P2.0P2.7/P3.0P3.7。（2）地址锁存控制信号ALE，用于控制把P0口输出的低8位地址送入锁器锁存起来，以实现低

18、位地址和数据的分时传送。（3）外部程序存储器读选通信号PSEN,Z在读外部ROM时有效，实现外部ROM单元的读操作；（4）访问程序存储器控制信号EA，当为低电平时，对ROM的读操作是针对外部程序存储器的；当信号为高电平时，对ROM的读操作是从内部程序存储器开始，并可延续至外部程序存储器。（5） 复位信号RST，当输入的复位信号延续2个机器周期以上高电平时即为有效，用于完成单片机的复位操作；（6）外界晶体引线端XTAL1和XTAL2，当使用芯片内部时钟时，用于外接石英晶体谐振器和微调电容；当使用外部时钟时，用于接入外部时钟脉冲信号；(7) 地线GND和电源接口VCC；单片机引脚图如图2.1所示：

19、 图2.1 AT89C51引脚图 = 2 * Arabic 2.2 压力(yl)传感器选择(xunz)2.2.1 AK-1C-2 = 1 * GB3 外壳和膜片一体(yt)结构，体积小，平膜片感压； = 2 * GB3 性能稳定可靠，量程范围广； = 3 * GB3 不锈钢材料，耐腐蚀，安装使用方便； = 4 * GB3 连接螺纹：M201.5 (可提供用户要求的各种机械连接方式，最小外形尺寸：10)； = 5 * GB3 适用于各种动态、静态、一般腐蚀气体、液体的压力测量。2.2.2 AK-1C-2主要(zhyo)技术指标表2.1 AK-1C-2主要(zhyo)技术指标主 要 技 术 指 标

20、测量范围AK-1C-200.1,0.2,0.5,1,2,5,10,15,20,25,30,40,50,60MPa输出灵敏度 0.50.8mV/V 基本误差0.2; 0.3; 0.5%F.S 线性误差L0.2; 0.3; 0.5%F.S 回程误差H0.2; 0.3; 0.5%F.S 重复性R0.2; 0.3; 0.5%F.S 工作温度-10+60温度补偿范围室温+60零点温度影响0.3%F.S/10 输出温度影响0.3%F.S/10 激励电压512VDC绝缘电阻1000M/100VDC输入电阻35020 输出电阻35020 零点输出05%F.S 安全过负荷率120%F.S 2.2.3 AK-1C

21、-2电气(dinq)连接 表2.2 AK-1C-2电气连接电 气 连 接 方 式连接方式插头座号导线颜色输入(电源)正端1红输出信号正端2蓝输出信号负端3白输入(电源)负端4黄 2.2.4 AK-1C-2外形图2.2 传感器外形(wi xn)2.3 温度传感器温度传感器采用(ciyng)K型热电偶。 图2.3 K型热电偶实物图2.3.1 K型热电偶K型热电偶具有线性度好，热电动势较大，灵敏度高，稳定性和均匀性较好，抗氧化性能(xngnng)强，价格便宜等优点。可以直接测量各种生产中从0到1300范围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。K型热电偶通常由感温元件、安装固定装置和接线盒等主要部件

22、组成。2.3.2 K型热电偶测温原理(yunl)热电偶测温必须由热电偶、连接导线及显示仪表(ybio)三部分组成。图2.4是最简单(jindn)的热电偶测温示意图。图2.4 HYPERLINK /picview/1693034/1693034/0/a6c7d71710e45f5cc83d6d14.html?fr=lemma o 查看图片 t _blank 热电偶温度计示意图按右图组成的热电偶蕊及测温电偶丝1 ，如果将热电偶的热端加热，使得冷、热两端的温度不同，则在该热电偶回路中就会产生热电势，这种物理现象就称为热电现象(即热电效应)。在热电偶回路中产生的电势由温差电势和接触电势两部分组成。接触

23、电势：它是两种电子密度不同的导体相互接触时产生的一种热电势。当两种不同的导体A和B相接触时，假设导体A和B的电子密度分别为Na和Nb并且NaNb，则在两导体的接触面上，电子在两个方向的扩散率就不相同，由导体A扩散到导体B的电子数比从B扩散到A的电子数要多。导体A失去电子而显正电，导体B获得电子而显负电。因此，在A、B两导体的接触面上便形成一个由A到B的静电场，这个电场将阻碍扩散运动的继续进行，同时加速电子向相反方向运动，使从B到A的电子数增多，最后达到动态平衡状态。此时A、B之间也形成一电位差，这个电位差称为接触电势。此电势只与两种导体的性质相接触点的温度有关，当两种导体的材料一定，接触电势仅

24、与其接点温度有关。温度越高，导体中的电子就越活跃，由A导体扩散到B导体的电子就越多，接触面处所产生的电动势就越大，即接触电势越大。(1)热电偶安装注意点：热电偶应尽量垂直装在水平或垂直管道上，安装时应有保护套管，以方便检修和更换。热电偶的冷端应处在同一环境温度下，应使用同型号的补偿导线，且正负要接对。测量管道内温度时，元件长度应在管道中心线上(即保护管插入深度应为管径的一半)。温度动圈表安装时，开孔尺寸要合适，安装要美观大方。高温区使用耐高温电缆或耐高温补偿线。要根据(gnj)不同的温度选择不同的测量元件。一般测量温度大于100时，应选择(xunz)热电偶，小于100时选择(xunz)热电阻。

25、接线要合理美观，表针指示要正确。2.3.3 K型热电偶的元件配合使用此处选择MAX6675来配合使用。（1） MAX6675简介：MAX6675是美国MAXIM公司生产的带有冷端补偿、线性校正、热电偶断线检测的串行K型热电偶模数转换器 ,它的温度分辨能力0.25 ,冷端补偿范围为 -20 +80 ,工作电压为3.05.5V。其引脚如图2.5所示：图2.5 MAX6675引脚图（2）MAX6675引脚功能如表2.3所示:表2.3 MAX6675引脚功能 （3）MAX6675测温范围01024，主要功能特点如下：直接将热电偶信号转换为数字信号。具有冷端补偿功能。简单的SPI串行接口与单片机通讯。1

26、2位A/D转换器、0.25分辨率。单一+5V的电源稳压器电压。热电偶断线检测。工作温度范围-20+85。（4）工作(gngzu)原理：MAX6675为8脚SO封装，它内置一个12位AD转换器，两个(lin )放大冷端补偿电路以及参考电平(din pn)发生器。来自K型热电偶的热电势与引脚T、T连接，号经两级放大器放大和滤波处理后，成为与芯片内的AD转换器相匹配的电平信号对于K型热电偶，其“热电势温度”关系是固定的，MAX6675正是利用测量热电势大小来获知温度数据的。另外，热电偶的输出热电势只与工作端（通常称为热端）和考端（通常称为冷端）的温差有关，因此当冷端（即MAX6675所在的环境）的温

27、度变时，MAX6675是通过内置的冷端补偿的电路来实现冷端补偿的。它将温度的变化转换相应的电平信号，有了这个电平信号和热电偶的输出热电势，便能得知测量端的绝对度值。测温时，将引脚CS置低电平，同时在SCK引脚上输入一串脉冲信号便能从SO脚处读得温度数据，一串完整的温度数据需要16个脉冲信号，每一下降沿输出一位据，从最高位（D15）开始，D14D3为相应的温度数据位（5）主要特点：自带冷端补偿电路，能将K型热电偶的输出热电势转换为12位温度值，分辨率为025，温度数据通过SPI（串行同步通信）接口发送给单片机。当供电电压为33V，其在0700时精度为2，7001 000时精度为425。8脚SO封

28、装，体积极小（长、宽、高分别为62mm、5mm、175mm），当测温网络测温点较多时，能大大减小系统尺寸。2.3.4 K型热电偶与MAX6675连接图2.6 K型热电偶与MAX6675连图2.4.放大电路2.4.1电路放大倍数放大(fngd)电路的作用是将压力传感器采集到的信号进行放大，再传输到ADC0809内，电路图如下：压力传感器的应变电阻为桥式连接，从传感器输出端取出的电流要变换为差动电压输出，因此，要采用阻抗高、仅放大差动电压的放大电路，在本次设计中，采用通用运放LM324构成(guchng)测量放大器。根据机电一体化的知识，可算出放大电路的放大倍数为：。（式2.1）2.4.2放大(f

29、ngd)电路 图2.7 放大电路2.5 A/D转换电路本次设计中采用的A/D转换器型号为ADC0809，ADC0809是M美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式 HYPERLINK /view/990260.htm t _blank A/D转换器。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换,目前国内应用最广泛的8位通用A/D芯片。 2.5.1 ADC0809主要特性 ADC0809 是带有8 位A/D 转换器、8 路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS 组件。它是逐次逼近式A/D 转换器，可以和单片机直

30、接接口。2.5.2 ADC0809 内部逻辑结构由图2.8可知，ADC0809 由一个8 路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D 转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8 个模拟通道，允许8 路模拟量分时输入，共用A/D 转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D 转换完的数字(shz)量，当OE 端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。 图2.8 ADC0809 的内部(nib)逻辑结构2.5.3 ADC0809 引脚结构(jigu)图2.9 ADC0809引脚2.5.4 ADC0809 各脚功能D7-D0：8 位数字量输出引脚。IN0-IN7：8 位模拟量输入引

31、脚。VCC：+5V 工作电压。GND：地。REF（+）：参考(cnko)电压正端。REF（-）：参考(cnko)电压负端。START：A/D 转换(zhunhun)启动信号输入端。ALE：地址锁存允许信号输入端。（以上两种信号用于启动A/D 转换）.EOC：转换结束信号输出引脚，开始转换时为低电平，当转换结束时为高电平。OE：输出允许控制端，用以打开三态数据输出锁存器。CLK：时钟信号输入端（一般为500KHz）。A、B、C：地址输入线。2.5.5 ADC0809 输入模拟量要求信号单极性，电压范围是05V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则

32、需在输入前增加采样保持电路。地址输入和控制线：4 条，其功能如表3 所示：ALE 为地址锁存允许输入线，高电平有效。当ALE 线为高电平时，地址锁存与译码器将A，B，C 三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。A，B 和C 为地址输入线，用于选通IN0IN7 上的一路模拟量输入。2.5.6 ADC0809通道选择表表2.4 ADC0809地址输入和控制线 2.5.7 ADC0809 应用(yngyng)说明（1）ADC0809 内部带有输出(shch)锁存器，可以与AT89C51 单片机直接(zhji)相连。（2）初始化时，使ST 和OE 信号全为低电平。（

33、3）送要转换的哪一通道的地址到A，B，C 端口上。（4）在ST 端给出一个至少有100ns 宽的正脉冲信号。（5）是否转换完毕，我们根据EOC 信号来判断。（6）当EOC 变为高电平时，这时给OE 为高电平，转换的数据就输出给单片机了2.5.8地址锁存器74ls373 图2.10地址锁存器74ls3732.5.9引脚功能D0D7 数据输入端OE 三态允许控制端（低电平有效）LE 锁存允许端Q0Q7 输出端表2.5 74ls373 引脚功能 74ls373 的输出端 Q0Q7 可直接与总线相连。当三态允许控制(kngzh)端 OE 为低电平时，Q0Q7为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。当 O

34、E 为高电平时，Q0Q7 呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。当锁存允许端 LE 为高电平时，Q 随数据 D 而变。当 LE 为低电平时，D 被锁存在已建立的数据电平。当 LE 端施密特触发器的输入滞后作用，使交流和直流噪声抗扰度被改善 400mV。2.5.10 ADC0809连接(linji)图 图2.11 ADC0809连接(linji)图2.6数码管显示及电路 显示器普遍地用于直观地显示数字系统的运行状态和工作数据，按照材料及产品工艺，单片机应用系统中常用的显示器有： 发光二极管LED显示器、液晶LCD显示器、CRT显示器等。信息显示技术随着信息社会

35、的发展而变得越来越重要，在信息显示技术中，液晶显示器件与其他类型的显示器相比有如下优点：平面型显示，体积小，重量轻，便于携带；驱动电压低，功耗小；工作寿命长，可在5万小时以上；不含有害射线，对长期在液晶显示器件周围工作的人体健康无危害；被动显示，不易被强光冲刷，外界光越强则显示越清晰，可以在明亮环境下显示；易于驱动，能用大规模集成电路驱动，电路接口简单等优点。此次设计使用8位七段数码管。数码管分为(fn wi)共阴极和共阳极两类，对于(duy)共阳极数码管，八个发光(f un)二极管的阴极连接在一起作为公共端，阳极作为段驱动端分别命名为a,b,c,d,e,f,g和dp。当公共端是低电平时，段驱

36、动端是高电平时，相应端的二极管点亮发光，共阳极数码管正好相反。在此设计中，使用共阴极数码管。2.6.1 八位七段数码管外形 图2.12 （8位七段数码管）2.6.2 MAX7221介绍(1) MAX7221是MAXIM公司生产的串行输入/输出共阴极数码管显示驱动芯片，一片MAX7221可驱动8个7段（包括小数点共8段）数字LED、LED条线图形显示器、或64个分立的LED发光二级管。该芯片具有10MHz传输率的三线串行接口可与任何微处理器相连，只需一个外接电阻即可设置所有LED的段电流。它的操作很简单，MCU只需通过模拟SPI三线接口就可以将相关的指令写入MAX7221的内部指令和数据寄存器，

37、同时它还允许用户选择多种译码方式和译码位。此外它还支持多片7221串联方式，这样MCU就可以通过3根线（即串行数据线、串行时钟线和芯片选通线）控制更多的数码管显示。在电路中用到了MAX7221，它是共阴显示驱动芯片，仅占用了单片机的三只引脚， 更重要的是，在它输出所有显示内容中，单片机不需要像以前的数码管显示案例那样高速刷新数码管，因而大大节省； 对单片机时间的占用。(2) MAX7221图片及引脚图2.13 MAX7221 引脚图(3)引脚功能(gngnng)DIN：串行数据(shj)输入端DOUT：串行数据(shj)输出端，用于级连扩展LOAD：装载数据输入CLK：串行时钟输入DIG0DI

38、G7：8位LED位选线，从共阴极LED中吸入电流SEG ASEG G DP 7段驱动和小数点驱动ISET： 通过一个10k电阻和Vcc相连，设置段电流(4)连接电路 图2.14 数码管连接(linji)电路2.7按键(n jin)及其电路 键盘是单片机系统中一个很重要的部件，为了输入数据、查询和控制系统(kn zh x tn)的工作状态，都需要用到键盘，键盘是人工干预计算机的主要手段。根据按键的识别方法键盘分为编码键盘和非编码键盘两种。对于编码键盘键盘上闭合键的识别由专门的硬件译码器实现，并产生键编号或键值。对于非编码键盘，没有专门的硬件译码器，其按键的识别和产生由软件完成，该类键盘成本较低，

39、切实使用灵活。键盘中的每个按键都是一个常开开关电路，是利用机械触电来实现按键的闭合和释放。在按键的使用过程中，有两点现象需要特别注意，就是按键抖动现象和按键连击现象。抖动现象由于弹性作用的影响，按键的机械触点在闭合和断开的瞬间都会有抖动的现象。即不能马上实现按键的完全闭合和断开，从而使输入电压信号也出现抖动现象，抖动的时间长短由按键的机械特性决定一般为5ms10ms。按键的抖动会引起按键命令的错误执行或重复执行，所以为了确保CPU对键的闭合仅处理一次，必须去除键抖动。去抖动处理有硬件和软件两种方法。硬件方法就是加去抖动电路，可避免抖动。为了节省硬件电路一般采用软件延时的办法来避免抖动阶段，即第

40、一次检测到键闭合后先不做相应动作，而是执行一个延时程序，产生5ms10ms的延时，让前沿抖动消失后再次检测键的状态，若仍保持闭合状态，则确认为真正有键按下。当检测到有键释放后，也同样要延时5ms10ms，等待后延抖动消失后才能转入该键的处理程序，只有这样才能保证当键按下一次时，CPU仅作一次相应处理。连击的处理当按键在一次按下的过程中，其功能程序被反复多次执行的现象，好像按键被多次按下一样，这种现象称为连击。连击通常情况下是不允许出现的，即每次按键仅响应一次。为实现此目的通常的做法是：当判断出某键被按下时，就立刻去执行该按键的相应的功能程序，然后仅当判断出按键被释放后才返回。改变以上各步骤的次

41、序也是可以实现的，如当判断出某键按下时不立即就去执行该键的功能程序，而等判断出该键被释放后，在去执行相应程序，然后返回。2.7.1独立式非编码(bin m)键盘接口很多实际应用系统均为采用较少几个按键组成的非编码键盘，每一个键对应I/O口的一个口线，各键是相互独立的，当某个键按下时，该键所对应的口位由高电平变为低电平，CPU访问并查询所有按键口线，即识别是哪一个键按下。这种键盘的优点是电路简单(jindn)；缺点是按键较多时占用较多的I/O要求(yoqi)通过按键的输入来确定油温和油压的最大值，从而确定报警电路的安全值，该过程通过编程实现。再要确定某个最大值时，按下相应的按钮开关，从而使P1口

42、的相关位变为低电平，在从单片机的存储器中调用已经预存的最大值，即可。键盘是有若干独立的键组成，键的按下与释放是通过机械触点的闭合与断开来实现的，因机械触点的弹性作用，在闭合与断开的瞬间有一个抖动过程。抖动必须消除，去抖动的方法主要有两种;硬件消抖，软件消抖。此处采用软件消抖，即利用单片机程序延时，消除抖动干扰，而采用独立键盘使程序更简单。 图2.15 按键连接电路2.8报警电路如图2.16，当接收到来自单片机P2.3口的输出信号后，三极管Q1导通，报警器会发出警报声。 图2.16 报警器连接(linji)电路2.9电源(dinyun)在单片机或其他(qt)元件中，有的需要提供5V和12V的电压

43、，而我们平常生活中的电压是220V的，所以就需要就其变压至5V和12V。其变压电路如图2.17：图2.17 电源电路3 单片机程序(chngx)3.1汇编语言(hu bin y yn)汇编语言是直接面向处理器（Processor）的程序设计语言。处理器是在指令的控制下工作的，处理器可以识别的每一条指令称为(chn wi)机器指令。每一种处理器都有自己可以识别的一整套指令，称为指令集处理器执行指令时，根据不同的指令采取不同的动作，完成不同的功能，既可以改变自己内部的工作状态，也能控制其它外围电路的工作状态。汇编语言包括两个部分:语法部分和编译器。语法部分提供与机器指令相对应的助记符 ，方便指令的

44、书写和阅读。当然，汇编语言的符号可以被人类接受，但不能被处理器识别，为此，还要由汇编语言编译器将这些助记符转换成机器指令。不同的处理器有不同的指令集。正是因为这个原因，每一种处理器都会有自己专属的汇编语言语法规则和编译器。即使是同一种类型的处理器，也可能拥有不同的汇编语言编译器。一个明显的例子是INTEL x86系列的处理器，围绕它就开发出好多种编译器来，如MASM、NASM、FASM、TASM和AT&T等。而且，这每一种编译器，都使用不同的语3.2 C语言 C语言是一种计算机 HYPERLINK /subview/17674/13521310.htm t _blank 程序设计语言，它既具有

45、 HYPERLINK /view/14900.htm t _blank 高级语言的特点，又具有 HYPERLINK /view/49.htm t _blank 汇编语言的特点。它由美国 HYPERLINK /view/37115.htm t _blank 贝尔实验室的Dennis M. Ritchie于1972年推出，1978年后，C语言已先后被移植到大、中、小及 HYPERLINK /view/2592184.htm t _blank 微型机上，它可以作为工作系统设计语言，编写 HYPERLINK /view/25302.htm t _blank 系统 HYPERLINK /view/330120.htm t _blank 应用程序，也可以作为应用程序设计语言，编写不依赖 HYPERLINK /view/1024731.htm t _blank 计算机硬件的应用程序。它的应用范围广泛，具备很强的 HYPERLINK /subview/38752/8058697.htm