单片机c语言开发与应用技术_案例详解.ppt

第6章MCS-51单片机与键盘接口 键盘是嵌入式系统中人机交互界面不可缺少的外围设备，是最常用的输入设备。在单片机应用系统中，操作人员一般都是通过键盘向单片机系统输入指令、命令控制、程序生成以及对系统进行调试执行，实现简单的人机通信。常用的按键接口方式有中断方式、查询方式、矩阵扫描方式等。 6.2 硬件电路设计 按键与单片机的中断接口是一种常用的按键与单片机接口方式。这种方式的最大优点是不占用程序运行时间，响应快。按键的中断的接口方式的实现方法有多种，图6.4是中断方式的按键接口电路,图6.4（a）中采用二极管实现中断申请中的或逻辑关系，只要有键按下，就会出现中断申请新号。在中断服务程序中，通过查询I/O口的状态确定哪个按键按下后，再去做相应的处理。图6.4（b）中使用常用按键开关的一组触点作输入，另外一组触点作中断申请。触点直接并联实现或逻辑的关系，只要有键按下就会产生中断申请，然后在中断服务程序中进行按键的处理。 (a) （b） 图6.4 中断方式的按键接口 行扫描法又称逐行扫描查询法，是一种最常用的按键识别方法，图6.6所示键盘工作过程如下。 在每组行输出时读取P1.0～P1.3，若全为“1”，则表示没有键闭合，否则有键闭合。由此得到闭合键的行值和列值，然后可采用计算法或者查表法将闭合键的行值和列值转换成所定义的键值。为了保证键每闭合一次依次CPU仅作一次处理，必须去除键释放时的抖动。由于处理过程是按照一行一行或一列一列的扫描方式进行的，所以也称这种按键的处理方式是键盘扫描。键盘扫描的流程图如图6.8所示。 图6.8 键盘扫描程序流程图 第7章串行接口模块 7.1?实例说明 目前，在测控领域，计算机的应用越来越广泛。使用计算机做远程控制、数据采集和数据处理等十分方便。计算机在完成这些任务时，需要和外部设备进行通信。 由于一般的计算机上都集成有串行接口，其接口标准为标准，可以采用串行接口和外部设备进行通信。51系列单片机内部也集成有一个全双工的串行异步通信接口，因此，可以通过单片机作为桥梁，实现计算机与外部设备的通信。 在本章中将通过计算机读写静态芯片的实例，来介绍如何通过单片机实现计算机与外部设备的通信。在本章的实例中系统采用串行接口和外部设备进行通信，其接口标准为标准，这个系统设计简单同时具有比较高的实用性。 整个系统结构原理图如图7.1所示。 图7.1 系统结构原理图 7.3 硬件电路设计 由于计算机的串行接口属于RS-232标准，接口信号的电平不是TTL电平，所以不能和单片机的串行接口直接连接。根据前面的介绍，这里采用Maxim公司的MAX232作为电平转换器。单片机与RS-232C接口示意图，如图7.24所示。 图7.24 单片机与RS-232接口示意图 7.4 软件设计 AT89C52主程序的流程图，如图7.26所示。 图7.26 主程序流程图 7.5??小结 本章详细地介绍了基于单片机AT89C52、接口标准为标准的上位机与单片机之间的数据传输系统的硬件、软件设计。掌握了这一系统，任何基于的数据传输系统问题都可以举一反三，迎刃而解。 整个系统的数据流向是，上位机将数据通过接口逐个发送给单片机，单片机接收到数据后，将数据依次写入外部静态芯片的存储单元，直至写满；当数据发送完毕后，单片机再将数据从中读出来，并送回上位机，以验证中数据的正确性。 在本章的实例中采用并行接口读写芯片，该实例的设计思想简单清晰、易于实现，可以为读者开发时所借鉴。 第8章 单相交流多用表设计实例 8.2 设计思路分析 本仪表系统功能由硬件和软件两大部份协调完成，硬件部分主要完成各种传感器信号的采集、转换，各种信息的显示等；软件主要完成信号的处理及控制功能等。设计出合适的硬件电路及其相关的软件程序。 本仪表系统工作原理是51单片机依次查询各传感器的输出信号(电压、电流等模拟传感器输出的模拟信号需要经过TLC7135进行模数转换)；然后89C52对输入信号进行相应处理后通过显示模块HC595输出，同时还可输出各种告警信号。 8.3 硬件电路设计 图8.1为该仪表系统硬件基本组成原理图，该系统硬件主要包括以下几个模块：89C52主控模块、传感器模块、TLC7135模／数转换模块、HC595显示模块等。其中89C52主要完成外围硬件的控制以及一些运算功能，传感器完成信号的采样功能，TLC7135完成将模拟信号转换成数字信号的功能，HC595显示模块完成字符、数字的显示功能。 图8.1 硬件原理框图 8.4 软件设计 软件设计是设计任务中的另一个重要部分，仪表的主要功能依赖于软件来实现。本系统中的软件设计采用模块法来进行设计，把一个长的程序分成若干个小程序模块进行设计和调试，然后把各个模块连接起来