贵州大学本科毕业论文(设计) 第 24 页
零技术,可保证零点在常温下的长期稳定性;模拟输入可以是差动信号,输入阻抗极高。ICL7135转换结果输出是动态的,因此必须通过并行接口才能与单片机连接,接口电路如图2.8所示。
图中74LS157为4位2选1的数据多路开关,74LS157的SEL输入为低电平时,1A、2A、3A输入信息在1Y、2Y、3Y输出;SEL为高电平时,1B、2B、3B输入信息在1Y、2Y、3Y输出。因此,当7135的高位选通信号D5输出为高电平时,万位数据B1和极性、过量程、欠量程标志输入到8155的PA0~PA3,当D5为低电平时,7135的B8、B4、B2、B1输出低位的BCD码,此时BCD码数据线B8、B4、B2、B1输入到8155的PA3~PA0。
下面对ICL7135的部分引脚作简要说明:
IN+、IN-:模拟电压差分输入端。单端输入时,通常IN-与模拟地(AGND)连在一起。 VREF:基准电压端,其值为
12VIN,一般为1V。VREF的稳定性对A/D转换精度有很
大的影响,应当采用高精度稳压源。
INT、AZ、BUF:分别为积分电容器的输出端、自动校零端和缓冲放大器输出端。这三个端子用来外接积分电阻、电容以及校零电容。
CREF-、CREF+:基准电容端。电容值可取1μF。 CLK:时钟输入端。
R/H:启动A/D转换控制端。 BUSY:输出状态信号端。
ST:选通脉冲输出端。也可作为中断请求信号,向主机申请中断。
OVER:过量程标志输出端。 UNDER:欠量程标志输出端。 POL:极性输出端。
B8、B4、B2、B1:BCD码数据输出线,其中B8位最高位,B1为最低位。
D5、D4、D3、D2、D1:BCD码数据的位驱动信号输出端,分别选通万、千、百、十、个位。
8155的PA口工作于选通输入方式,ICL7135的数据输出选通脉冲线ST接到8155的PA口数据选通讯号线ASTB(PC2),8155PA口中断请求线AINTR(PC0)反向后接到
贵州大学本科毕业论文(设计) 第 25 页
8051的INT1。当ICL7135完成一次A/D转换以后,产生5个数据选通脉冲,分别将各位的BCD码结果和标志D1~D4打入8155的PA口,PA口接收到一个数据以后,中断标志线ANITR(PC0)升高,通过反向器使单片机8051外部中断1输入端INT1变为低电平,向CPU请求中断,CPU响应中断后,读取8155PA口的数据。 2.5.4 键盘/开关输入电路
键盘输入是实现电子秤人机交互的部分。Intel8279 是一种比较成熟的可编程键盘 、显示芯片,它能完成键盘输入和显示控制两项任务?10?。键盘部分提供的扫描工作方式,可与64个按键的矩阵键盘连接,能对键盘不断扫描,自动消抖,自动识别出按下的键并给出编码,能对双键或n键同时按下实行保护。显示部分为发光二极管、荧光管及其他显示器提供了按肃穆方式工作的显示接口,它为显示器提供多路复用信号,可显示多达16位的字符或数字。8279芯片可以直接和单片机连接,使用它可简化系统的软件设计,提高CPU的工作效率,其与单片机8051的接口电路如图2.9所示。
8279的读写信号RD、WR,片选信号CS,复位信号RESET,同步时钟信号CLK以及数据总线D0~D7,能与CPU相应的管脚直接相连,C/D(A0)端用于区别数据总线上所传递的信息是数据或者是命令字。IRQ为中断请求端,通常在键盘有数据输入或传感器(通断)状态改变时产生中断请求信号。SL0~SL3是扫描信号输入线,RL0~RL7是回馈信号线。
键盘的行线接8279的RL0~RL3,SL0~SL2经74LS138译码,输出键盘的4条列线。在连接32键以内的简单键盘时,CNTL、SHIFT输入端可接地。
根据仪器要求的功能,设计了由16个按键(4×4矩阵键盘)组成的键盘输入电路。16个按键分别是数字键0~9、小数点键和5个功能键(去皮、清除/复位、累加、保持、Enter/校正)。16个按键按4行4列排列成4× 4矩阵键盘。
电子秤键盘操作的软件管理功能如下:
(1)称重过程。将被称物品放在秤台台面上,稳定后,被称物品重量称好,按“保持”键储存;取下被称物品,显示屏显示物品净重量数值并自动保持(一旦进入重量保持状态后,只有按“去皮”键才能退回到正常称重状态)。
称重前,若显示的值不为0.000,则按“去皮”键清除为0.000;若被称物品需用
贵州大学本科毕业论文(设计) 第 26 页
盛器装载,先将盛器放在秤台上,按“去皮”键,屏幕显示为0.000,然后装入被称物品进行称量。
在显示单价状态下,应先按“Enter”键,再按“去皮”键,才可以进入正常称重状态,不在显示单价状态下,直接按“去皮”键即可。
当重量显示超过最大称量值15kg时,发出报警。
(2)单价输入及清除。称重结束取下物品(已在重量保持状态下),再直接按数字键输入单价。单价清除按“清除”键。
(3)显示金额。当单价置入后,按“Enter”键,则显示本次称量的金额;若显示“E”表示超出计价范围。按“去皮”键,又可进行称量。
(4)金额累计。如果需要将几种金额累加就得使用“累加”键。在每次称完物品显示金额状态下,按“累加”键,就把该次金额累加到总额中去。若显示“E”,表示累计总额值超出计价范围。
(5)校正。按“校正”键,仪器进行非线性校正。
WRP2.7RDALEWRCSRDA0RL3RL2RL1RL0+5V74LS3738051P0.7P0.P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0INT1+5V74LS138CLKSL0DB7DB6SL1DB5SL2DB4DB3DB28279DB1RESETDB0IRQ1K10μ+5V1K
图2.9 单片机8051与8279的接口电路
2.5.5 LCD显示器
点阵式液晶显示模块能显示的字符多,并且还能显示汉字。由于本项目要求汉字显示,所以我们选择点阵式液晶显示。
EPSON公司生产的EA—D系列点阵式液晶显示模块是应用较多的一种点阵式液晶显示模块,它由TN型液晶显示器、CMOS驱动器和CMOS控制器组成,模块内集成
贵州大学本科毕业论文(设计) 第 27 页
有字符发生器和数据存储器,采用单一+5V电源供电。
为了与CMOS的液晶显示模块EA-D20040AR兼容,应在8051单片机的P0口与EA-D20040AR的数据线D0~D7之间加上一个总线驱动器74LS245。双向驱动器74LS245是常用的双向三态数据缓冲器。驱动方向由G、DIR两个控制端控制,G控制驱动器有效或高阻态,在G有效时,DIR控制驱动器的驱动方向,DIR=0时,驱动方向从B至A;DIR=1时,驱动方向为由A至B。8051单片机的读写线有2根,而EA-D20040AR只有一根读写线,因此两者之间有一个如图所示的转换电路。另外,EA-D20040AR的片选端是高电平有效,故从译码器输出的片选信号需经过一个反向器之后才能接到它的片选端上。EA-D20040AR与8051单片机的接口电路如图2.10所示。
74LS00RDWR74LS0474LS245PSEN&RDGDIRGNDR/WA0~A7B0~B7P0.0~P0.7A0D0~D7EA-D20040ARRS805174LS373ALEG74LS04E显示模块
图2.10 液晶显示模块EA-D20040AR与单片机8051的接口
EA-D20040AR有14条引脚: VSS:地线输入端。
VDD:+5V电源输入端。
V0:液晶显示面板亮度调节,通过10~20KΩ的电阻接到+5V和地之间起调节亮度的作用。接法如图2.11所示。
RS:寄存器选择信号输入线,低电平选通指令寄存器,高电平选通数据寄存器。 R/W:读/写信号输入线,低电平为写入,高电平为读出。 E:片选信号输入线,高电平有效。
贵州大学本科毕业论文(设计) 第 28 页
D0~D7:数据总线,可以选择4位总线或8位总线操作,选择4位总线操作时使用D4~D7。
VDDEA-D20040AR+5VV0VSS10~20KGND
图2.11 亮度调节电路
2.5.6 打印部分
本项目选用可打印汉字的TPμP-40A。TPμP-40A可打印出8×240点阵的图形(汉字或图案)代码字符和点阵图形可在一行中混合打印。TPμP-40A是一种智能式打印机。它的内部输入电路中有锁存器,输出电路中有三态门控制,因此TPμP-40A既可以通过并行接口芯片与单片机连接,也可以直接与单片机连接。其与8051单片机的接口如图2.12所示。
WRP2.6TPμP-40ARD≥1≥1STB8051P0.7P0.P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0GNDBUSYDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0GND
图2.12 TPμP-40A与8051单片机的接口
图中8051的P2.7与WR相或之后作为TPμP-40A的选通信号STB,低电平选通。 TPμP-40A接口信号介绍:
DB0~DB7:单向数据线。由计算机输入打印机。
STB:数据选通信号。在此信号的上升沿时,数据线上的8位数据被打印机读入机
内锁存。