为多嵌入式控制应用系统提供高性价比的AT89S51解析方案
系统硬件配置以AT89S51单片机为核心。AT89S51是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4Kb ISP(In-system programmable)可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,内置看门狗(WDT)电路。
本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/171237.htm功能强大的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。采用该单片机设计的冲床控制器,具有以下几个特点:
图1控制器的硬件结构框图
● 控制器采用PLC设计的理念,可靠性高,抗干扰能力强。
● 面板上6位七段LED显示,既可以用来调节参数,工作时也可以显示计数值。
● 模块化设计,体积小巧,便于安装。
● 利用AT89S51具有ISP的功能,可现场下载程序以实现可编程控制器的功能。
硬件设计
控制器的硬件结构如图1所示,主要有键盘显示电路、EEPROM电路、掉电检测、程序下载接口、光电隔离输入输出等模块组成。电源模块是用TOP220Y设计的具有+24V和+5V输出的开关电源。当系统断电瞬间掉电检测电路发信号给AT89S51,系统立即把参数和计数值存放到EEPROM电路中。
键盘显示电路如图2所示,为了节省I/O口线,这里复用了P0口的低3位。下面介绍该电路的工作原理:显示时,先置P3.3,P0.0~P0.5为高电平,再依次将显示内容所对应的编码经串入并出的移位寄存器74HC164输出到共阴极数码管,然后把要显示的位选置低,延时1ms,再把该显示的位选置高。只要这种动态扫描的频率足够高,本控制器采用80Hz,由于人眼的视觉暂留特性,就可以实现显示的功能,并没有闪烁的现象。扫描键盘时,把P3.3置为低电平,这时74HC164的输出均为低电平,这样就防止了在扫描键盘时干扰显示。当没有键按下时,读出的P0.0~ P0.2均为低电平,当有键盘按下时,相应输入会读出为高电平,再经延时去抖动法可判断出是哪个键被按下,再转到相应键的功能程序。本控制器的显示扫描、键盘扫描、键的去抖动都是放在定时器中断中完成的。
图2 键盘显示电路结构原理图
光电隔离输入电路如图3所示,输入端子和COM端子之间用无电压接点或NPN开集电极晶体管连接,为了可靠起见,输入电流为7mA,则输入为ON。当输入电流低于1.5mA则输入为OFF。输出电路采用光电隔离的继电器输出,将控制器内部电路与外部电路进行电气隔离,防止外部的干扰。
图3 光电隔离输入输出电路
linux操作系统文章专题:linux操作系统详解(linux不再难懂)
评论