3) SCK 串行时钟输入端,控制数据的输入和输出。
4) /CS芯片选择输入端(片选)。当CS/为低电平时,X25045能工作。CS/的电平变化将复位看门狗定时器。 5) VCC 电源电压。
6) /WP写保护输入端,当WP/为低电平时,对芯片的写操作被禁止,其他功能仍正常。WP/为高电平时,写操作允许,其他功能仍然正常。 7) /RESET 复位输入端,漏极开路输出方式,高电平有效。用于电源检测和看门狗超时输出。 8) GND 电源地。
3.X5045与单片机的接口电路
本次设计如图3-3所示,89C52的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3脚分别与X5045的片选端1脚(/CS)、串行输入2脚(SO)、串行时钟6脚(SCK)和串行输出5脚(SI)相连,二者的RESET引脚相连。P1.0作为芯片选择输入端(片选)负责X25045是否选通,当89C52访问X25045时将/CS置低电平。/CS信号一般不通过P2口选通,因为P2口工作于地址总线时,其输出是脉冲方式,呈现高电平,不能保证片选持续有效,也就不能对其进行任何操作。在这里不使用/WP信号,直接接+5V。 5045与单片机引脚连接和相关地址的分配如下 /CS:片选端,低电平有效,与P1.0相连; CLK:串行时钟输入端,与P1.2相连; SO:串行数据输出端,与P1.1相连; SI:串行数据输入端,与P1.3相连;
RESET:复位端,与单片机的复位引脚RESET相连。
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图3-3 X5045与单片机的接口电路
3.1.3 人机接口单元
HD7279是管理键盘和LED显示器的专用智能控制芯片,该芯片采用串行接口方式,可同时驱动8位共阴极LED数码管或者64位独立LED发光二极管,同时能对多达8×8的键盘矩阵进行监视,具有自动消除键抖动并识别按键代码的功能。从而可以提高CPU的工作效率,同时其串行接口方式又可以简化CPU接口电路的设计。 1. HD7279的主要特点:
(1)与CPU间采用串行接口方式,仅占用4根端口线;
(2)内部含有译码器,可直接接收BCD码或16进制码,同时具有两种译码器方式,实现LED数码管位寻址和段寻址,消隐和闪烁性等多种控制指令,编程灵活;
(3)循环左移和循环右移指令;
(4)内部含有驱动器,无需外围元件可直接驱动LED;
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(5)具有极联功能,可方便的实现多于8位显示或多于64键的键盘接口; (6)具有自动消除抖动并识别按键键值的功能。 2 . HD7279的引脚说明
HD7279为28引脚标准双列直插式封装(DIP),单一的+5V供电,其引脚排列如图3-4所示。
DIG0-DIG7分别为8个LED数码管的位驱动输出端。SA-SG分别为LED数码管的A-G的输出端。DP为小数点的驱动输出端。HD7279与微处理器仅需4条接口线,其中非CS为片选信号(低电平有效)。RC引脚用于连接HD7279的外接振荡元件,其典型值为R=1.5千欧,,C=15pF。非RESET为复位端。该端由低电平变成高电平并且保持25ms即复位结束。通常,该端接+5V即可。
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图3-4 HD7279的引脚
3. AT89C52与HD7279接口
本次设计采用5按键和8个LED显示,所用的是HD7279串行接口8位LED数码管及64键盘智能控制芯片。HD7279与微处理器仅需4条接口线。在设计中将/CS接P1.4,CLK接P1.5,DATA接P1.6,/KEY接P1.7,当P1.4清零时,选中HD7279,可对其作相应的操作。
如图3-5所示,89C52的P1.4、P1.5、P1.6、P1.7分别与HD7279A的6脚(/CS)、7脚(CLOCK)、8脚(DATA)和9脚(/KEY)相连。P1.4作为片选线,负责HD7279A是否选通,是8位准双向I/O口,可带4个LSTTL负载。当89C52访问HD7279A(写入指令、显示数据、位地址、段地址或读出键值)时,将/CS置低电平。DATA为串行数据,当89C52向HD7279A发送数据时,
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DATA为输入端;当89C52从HD7279A读入数据时,DATA为输出端。CLK为数据串行传送的同步时钟输入端,时钟的上升沿将数据写入HD7279A或从HD7279A中读出数据。KEY为按键信号输出端,在无键按下时为高电平,有键按下时为低电平,并一直保持到按键释放为止。
图3-5 AT89C52与HD7279A接口电路
7279与单片机引脚连接和相关地址的分配如下: /CS:片选端,低电平有效,与P1.4相连 CLK:串行时钟输入端,与P1.5相连 DATA:串行数据输出/输入端,与P1.6相连 KEY:按键有效信息端,与P1.7相连
实际应用电路中(具体见附录主板原理图),8只下拉电阻和8只位选电阻应遵从一定的比例关系,下拉电阻应大于位选电阻的5倍而小于其50倍,典型值为10倍。在本次设计中,选用了100K的下拉电阻,10K的位选电阻。
100K/10K=10 满足比例关系
在不影响显示的前提下,下拉电阻应尽可能地取较小的值,这样可以提高键盘部分的抗干扰能力。 4. HD7279与键盘接口
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利用HD7279的10脚作为行线,18脚—22脚作为列线组成5键的键盘,完成对键盘的译码和键值分别为20H、18H、10H、08H、00H。根据键值就可以确定是哪个键按下,具体见图3.6。 5 HD7279与LED数码管接口
HD7279A是的串行控制芯片,能同时驱动8位共阴极LED数码管,在这里我们只用到了8位共阴极LED数码管。HD7279A是动态循环显示方式。HD7279A的10脚--17脚分别与8位LED数码管的g、f、e、d、c、b、a、dp段相连,18脚--25脚为LED数码管的位驱动输出端,负责LED每一位的亮与灭,如图3-6所示。
D8764219105abcdefgDPKK38764219105D7abcdefgDPKK38764219105D6abcdefgDPKK38764219105D5abcdefgDPKK38764219105D4abcdefgDPKK38764219105D3abcdefgDPKK38764219105D2abcdefgDPKK38764219105D1abcdefgDPKK38U1VCCd11d13d12d10d91918R52.2KR62.2KR72.2KR82.2K9RSTP1.0/T2P1.1/T2EXP1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7XTAL1XTAL2VCCP0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7VCC4039383736353433321P1.02345678R42.2K30U2DIG725DIG624DIG523DIG422DIG321DIG220DIG119DIG01826200200200200200200200200DPSASBSCSDSESFSG1716151413121110DIG7DIG6DIG5DIG4DIG3DIG2DIG1DIG0CLKODPSASBSCSDSESFSGHD7279CSCLKDATAKEY678910ALE89C52P3.0/RxDR3VDDVDDRESETRC122827C4Vss415pF1.5K1617P3.6/WRP3.7/RDP2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.7/A15232425262820VSSS1S2S3S4S5R9100K
图3-6 HD7279与LED、键盘接口电路
3.2 副板设计
本次副版设计选用DS18B20数字式温度传感器作为温度采集元件、DS1302时钟芯片副版的核心单元。同时选用9012PNP型三极管和固态继电器作为开关量环节实现弱电对强电的控制。 3.2.1 温度采集单元
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