基于單片機的LED漢字顯示屏設(shè)計與制作：在大型商場、車站、碼頭、地鐵站以及各類辦事窗口等越來越多的場所需要用LED點陣顯示圖形和漢字。LED行業(yè)已成為一個快速發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)，市場空間巨大，前景廣闊。隨著信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，LED顯示作為信息傳播的一種重要手段，已廣泛應(yīng)用于室內(nèi)外需要進行服務(wù)內(nèi)容和服務(wù)宗旨宣傳的公眾場所，例如戶內(nèi)外公共場所廣告宣傳、機場車站旅客引導(dǎo)信息、公交車輛報站系統(tǒng)、證券與銀行信息顯示、餐館報價信息豆示、高速公路可變情報板、體育場館比賽轉(zhuǎn)播、樓宇燈飾、交通信號燈、景觀照明等。顯然，LED顯示已成為城市亮化、現(xiàn)代化和信息化社會的一個重要標(biāo)志。 本文基于單片機(AT89C51)講述了16×16 LED漢字點陣顯示的基本原理、硬件組成與設(shè)計、程序編譯與下載等基本環(huán)節(jié)和相關(guān)技術(shù)。2 硬件電路組成及工作原理本產(chǎn)品擬采用以AT89C51單片機為核心芯片的電路來實現(xiàn)，主要由AT89C51芯片、時鐘電路、復(fù)位電路、列掃描驅(qū)動電路(74HC154)、16×16 LED點陣5部分組成，如圖1所示。 其中，AT89C51是一種帶4 kB閃爍可編程可擦除只讀存儲器(Falsh Programmable and Erasable Read OnlyMemory，F(xiàn)PEROM)的低電壓、高性能CMOS型8位微處理器，俗稱單片機。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，能夠進行1 000次寫／擦循環(huán)，數(shù)據(jù)保留時間為10年。他是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。因此，在智能化電子設(shè)計與制作過程中經(jīng)常用到AT89C51芯片。時鐘電路由AT89C51的18，19腳的時鐘端(XTALl及XTAL2)以及12 MHz晶振X1、電容C2，C3組成，采用片內(nèi)振蕩方式。復(fù)位電路采用簡易的上電復(fù)位電路，主要由電阻R1，R2，電容C1，開關(guān)K1組成，分別接至AT89C51的RST復(fù)位輸入端。LED點陣顯示屏采用16×16共256個象素的點陣，通過萬用表檢測發(fā)光二極管的方法測試判斷出該點陣的引腳分布，如圖2所示。 我們把行列總線接在單片機的IO口，然后把上面分析到的掃描代碼送人總線，就可以得到顯示的漢字了。但是若將LED點陣的行列端口全部直接接入89S51單片機，則需要使用32條IO口，這樣會造成IO資源的耗盡，系統(tǒng)也再無擴充的余地。因此，我們在實際應(yīng)用中只是將LED點陣的16條行線直接接在P0口和P2口，至于列選掃描信號則是由4-16線譯碼器74HC154來選擇控制，這樣一來列選控制只使用了單片機的4個IO口，節(jié)約了很多IO資源，為單片機系統(tǒng)擴充使用功能提供了條件。考慮到P0口必需設(shè)置上拉電阻，我們采用4.7 kΩ排電阻作為上拉電阻。
標(biāo)簽： LED 單片機 漢字 顯示屏設(shè)計
上傳時間： 2013-10-16
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含原理圖+電路圖+程序的波形發(fā)生器:在工作中，我們常常會用到波形發(fā)生器，它是使用頻度很高的電子儀器。現(xiàn)在的波形發(fā)生器都采用單片機來構(gòu)成。單片機波形發(fā)生器是以單片機核心，配相應(yīng)的外圍電路和功能軟件，能實現(xiàn)各種波形發(fā)生的應(yīng)用系統(tǒng)，它由硬件部分和軟件部分組成，硬件是系統(tǒng)的基礎(chǔ)，軟件則是在硬件的基礎(chǔ)上，對其合理的調(diào)配和使用，從而完成波形發(fā)生的任務(wù)。 波形發(fā)生器的技術(shù)指標(biāo)：（1） 波形類型：方型、正弦波、三角波、鋸齒波；（2） 幅值電壓：1V、2V、3V、4V、5V；（3） 頻率值：10HZ、20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1KHZ；（4） 輸出極性：雙極性操作設(shè)計1、 機器通電后，系統(tǒng)進行初始化，LED在面板上顯示6個0，表示系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，等待用戶輸入設(shè)置命令，此時，無任何波形信號輸出。2、 用戶按下“F”、“V”、“W”，可以分別進入頻率，幅值波形設(shè)置，使系統(tǒng)進入設(shè)置狀態(tài)，相應(yīng)的數(shù)碼管顯示“一”，此時，按其它鍵，無效；3、 在進入某一設(shè)置狀態(tài)后，輸入0~9等數(shù)字鍵，（數(shù)字鍵僅在設(shè)置狀態(tài)時，有效）為欲輸出的波形設(shè)置相應(yīng)參數(shù)，LED將參數(shù)顯示在面板上；4、 如果在設(shè)置中，要改變已設(shè)定的參數(shù)，可按下“CL”鍵，清除所有已設(shè)定參數(shù)，系統(tǒng)恢復(fù)初始狀態(tài)，LED顯示6個0，等待重新輸入命令；5、 當(dāng)必要的參數(shù)設(shè)定完畢后，所有參數(shù)顯示于LED上，用戶按下“EN”鍵，系統(tǒng)會將各波形參數(shù)傳遞到波形產(chǎn)生模塊中，以便控制波形發(fā)生，實現(xiàn)不同頻率，不同電壓幅值，不同類型波形的輸出；6、 用戶按下“EN”鍵后，波形發(fā)生器開始輸出滿足參數(shù)的波形信號，面板上相應(yīng)類型的運行指示燈閃爍，表示波形正在輸出，LED顯示波形類型編號，頻率值、電壓幅值等波形參數(shù)；7、 波形發(fā)生器在輸出信號時，按下任意一個鍵，就停止波形信號輸出，等待重新設(shè)置參數(shù)，設(shè)置過程如上所述，如果不改變參數(shù)，可按下“EN”鍵，繼續(xù)輸出原波形信號；8、 要停止波形發(fā)生器的使用，可按下復(fù)位按鈕，將系統(tǒng)復(fù)位，然后關(guān)閉電源。硬件組成部分通過綜合比較，決定選用獲得廣泛應(yīng)用，性能價格高的常用芯片來構(gòu)成硬件電路。單片機采用MCS-51系列的89C51（一塊）,74LS244和74LS373（各一塊）,反相驅(qū)動器 ULN2803A（一塊）,運算放大器 LM324（一塊） 波形發(fā)生器的硬件電路由單片機、鍵盤顯示器接口電路、波形轉(zhuǎn)換（D/ A）電路和電源線路等四部分構(gòu)成。1.單片機電路功能：形成掃描碼，鍵值識別，鍵功能處理，完成參數(shù)設(shè)置；形成顯示段碼,向LED顯示接口電路輸出；產(chǎn)生定時中斷；形成波形的數(shù)字編碼,并輸出到D/A接口電路；如電路原理圖所示： 89C51的P0口和P2口作為擴展I/O口，與8255、0832、74LS373相連接，可尋址片外的寄存器。單片機尋址外設(shè)，采用存儲器映像方式，外部接口芯片與內(nèi)部存儲器統(tǒng)一編址，89Ｃ51提供16根地址線P0（分時復(fù)用）和P2，P2口提供高8位地址線，P0口提供低8位地址線。P0口同時還要負(fù)責(zé)與8255，0832的數(shù)據(jù)傳遞。P2.7是8255的片選信號，P2.6是0832（1）的片選，P2.5是0832（2）的片選，低電平有效，P0.0、P0.1經(jīng)過74LS373鎖存后，送到8255的A1、A2作，片內(nèi)A口，B口，C口，控制口等寄存器的字選。89C51的P1口的低4位連接4只發(fā)光三極管，作為波形類型指示燈，表示正在輸出的波形是什么類型。單片機89C51內(nèi)部有兩個定時器/計數(shù)器，在波形發(fā)生器中使用T0作為中斷源。不同的頻率值對應(yīng)不同的定時初值，定時器的溢出信號作為中斷請求。控制定時器中斷的特殊功能寄存器設(shè)置如下：定時控制寄存器TCON＝（０００１００００）工作方式選擇寄存器（TMOD）＝（００００００００）中斷允許控制寄存器（IE）＝（１０００００１０）2、鍵盤顯示器接口電路功能：驅(qū)動6位數(shù)碼管動態(tài)顯示； 提供響應(yīng)界面； 掃面鍵盤； 提供輸入按鍵。由并口芯片8255，鎖存器74LS273，74LS244，反向驅(qū)動器ULN2803A，6位共陰極數(shù)碼管（LED）和4×4行列式鍵盤組成。8255的C口作為鍵盤的I/O接口，C口的低4位輸出到掃描碼，高4位作為輸入行狀態(tài)，按鍵的分布如圖所示。8255的A口作為LED段碼輸出口，與74LS244相連接，B口作為LED的位選信號輸出口，與ULN2803A相連接。8255內(nèi)部的4個寄存器地址分配如下：控制口:7FFFH , A口:7FFFCH , B口:7FFDH , C口:7FFEH 3、D/A電路功能：將波形樣值的數(shù)字編碼轉(zhuǎn)換成模擬值；完成單極性向雙極性的波形輸出；構(gòu)成由兩片0832和一塊LM324運放組成。0832（1）是參考電壓提供者，單片機向0832（1）內(nèi)的鎖存器送數(shù)字編碼，不同的編碼會產(chǎn)生不同的輸出值，在本發(fā)生器中，可輸出1V、2V、3V、4V、5V等五個模擬值，這些值作為0832（2）的參考電壓，使0832（2）輸出波形信號時，其幅度是可調(diào)的。0832（2）用于產(chǎn)生各種波形信號，單片機在波形產(chǎn)生程序的控制下，生成波形樣值編碼，并送到0832（2）中的鎖存器，經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換，得到波形的模擬樣值點，假如N個點就構(gòu)成波形的一個周期，那么0832（2）輸出N個樣值點后，樣值點形成運動軌跡，就是波形信號的一個周期。重復(fù)輸出N個點后，由此成第二個周期，第三個周期……。這樣0832（2）就能連續(xù)的輸出周期變化的波形信號。運放A1是直流放大器，運放A2是單極性電壓放大器，運放A3是雙極性驅(qū)動放大器，使波形信號能帶得起負(fù)載。地址分配：0832（1）：DFFFH ，0832（2）：BFFFH4、電源電路：功能：為波形發(fā)生器提供直流能量；構(gòu)成由變壓器、整流硅堆，穩(wěn)壓塊7805組成。220V的交流電，經(jīng)過開關(guān)，保險管（1.5A/250V），到變壓器降壓，由220V降為10V，通過硅堆將交流電變成直流電，對于諧波，用4700μF的電解電容給予濾除。為保證直流電壓穩(wěn)定，使用7805進行穩(wěn)壓。最后，＋5V電源配送到各用電負(fù)載。
標(biāo)簽： 波形發(fā)生器 原理圖 電路圖 源程序
上傳時間： 2013-11-08
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這里介紹的一款多功能編程器，功能強大，支持大多數(shù)常用的EPROM, EEPROM, FLASH, I2C,PIC, MCS-51,AVR, 93Cxx等系列芯片（超過400種）。硬件成本較低，性價比很高。既適合于電子和電腦愛好者使用，也適合家電維修人員維修家電和單片機開發(fā)人員使用。圖1為多功能編程器的主機，中間是32腳ZIF(零插力)鎖緊插座, 用于27系列、28系列、29系列、39/49系列等BIOS芯片。左邊是25芯并口插座，通過并口電纜連接計算機并口。左下方是電源插座。32腳ZIF插座下方是12位的DIP開關(guān)，對EPROM芯片進行讀寫等操作前，需將此開關(guān)撥至相應(yīng)位置。具體開關(guān)位置可以參照軟件提示。鎖緊插座右側(cè)依次排列3個DIP8插座和一個DIP18插座，分別用于25系列、24系列、93系列存儲器和PIC系列單片機等；綠色電源指示燈（Power）用于指示編程器電源狀態(tài)；紅色指示燈（Vpp）用于指示芯片Vpp電源狀態(tài)；黃色指示燈（Vcc）用于指示芯片編程狀態(tài)。 一、 主要功能： ★ 可用此編程器升級、維修電腦主板，顯卡等BIOS芯片。可支持3.3V低電壓BIOS芯片。 ★ 用來寫網(wǎng)卡啟動芯片:用于組建無盤站寫網(wǎng)卡啟動芯片或制作硬盤還原卡等。 ★ 可用于復(fù)印機、傳真機、打印機主板維護和維修。★ 可用于讀寫用來寫汽車儀表、安全氣囊、里程表數(shù)據(jù)。★ 可用于維修顯示器、彩電、VCD、DVD 上面的存儲芯片。可修改開機畫面。 ★ 用來開發(fā)單片機: 通過添加不同適配器，可以支持 MCS-51 系列, AVR 系列和 PIC 系列的MCU。 ★ 用來寫大容量存儲芯片:大容量的存儲芯片,一般在衛(wèi)星接收機上使用較多,可以用編程器直接來升級或改寫。 二、電路簡介圖2是這臺編程器的完整電路圖，可以看到編程器電路由完全分離的兩部分組成：串行部分和并行EPROM部分電路。限于篇幅，原理部分不再詳述。對原理感興趣的讀者可以參考本文配套文件包中的“電路原理參考.PDF”文件。圖2三、電路板設(shè)計與制作 圖3是編程器參考元件布局圖，雙面PCB尺寸為160X100毫米,厚度1.6毫米。具體的PCB設(shè)計可以參考配套文件中的“PCB參考設(shè)計.PDF”。這個文件中包括電路板的頂層和低層布線和頂層絲印層。如果業(yè)余自制電路板，建議使用雙面感光電路板制作，以確保精度。
標(biāo)簽： 多功能編程器
上傳時間： 2013-10-14
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微型51/AVR 編程器套件裝配說明書 請您在動手裝配這個編程器之前，務(wù)必先看完本說明書，避免走彎路。 1．收到套件后請對照元器件列表檢查一下，元件、配件是否齊全？ Used Part Type Designator ==== ================ ========== 1 1k R6 1 1uf 50V C11 5 2k2 R2 R3 R4 R5 R11 1 10K*8 RN1 2 11.0592MHZ Q1 Q2 1 12V,0.5W D2 2 15k R7 R8 2 21k R9 R10 4 33p C6 C7 C8 C9 1 47uf 25V C10 1 74HC164 IC6 2 78L05 IC4 IC5 1 100uf 25V C12 1 220R R1 1 AT89C51 IC2 1 B40C800(W02) D1 2 BS170 T1 T2 1 BS250 T3 1 DB9/F J2 1 J1X2 J1 1 LED GN5 D3 1 LM317L IC1 1 TLC2272 IC7 1 ZIF40 IC3 5 1uf C1 C2 C3 C4 C5 另外，套件配有1.5米串行電纜一根和配套的PCB一塊，不含電源。編程器使用的15V交流電源或12V直流電源需要自己配套。2．裝配要點：先焊接阻容元件，3個集成電路插座（IC2,IC7,IC6）其次是晶振， 全橋，穩(wěn)壓IC 等，然后焊接J2,最后焊接T1,T2,T3三只場效應(yīng)管。焊接場效應(yīng)管時務(wù)必按照以下方法：拔去電烙鐵的電源，使用電烙鐵余溫去焊接三只場效應(yīng)管，否則靜電很容易損壞管子。這是裝配成功的關(guān)鍵。這三只管子有問題，最典型的現(xiàn)象是不能聯(lián)機。由于電源插座封裝比較特殊，國內(nèi)無法配套上，已改用電源線接線柱，可直接焊接在PCB板焊盤上，如下圖1所示（在下圖中兩個紅色圓圈內(nèi)指示的焊盤），然后在連接到套件中配套的電源插座上。最近有朋友反映用15V交流比較麻煩，還要另外配變壓器。如果要使用12V的直流電，無需將全橋焊上，將兩個接線柱分別焊接在全橋的正負(fù)輸出位置的焊盤上即可，如下圖2所示，藍(lán)色圓圈內(nèi)指示的焊盤，連接電源的時候要注意正負(fù)極，不要接錯了。方形焊盤是正極。40腳ZIF插座焊接前，應(yīng)該將BR1飛線焊接好。注意：由于焊盤比較小，注意焊接溫度，不要高溫長時間反復(fù)焊接，會導(dǎo)致焊盤脫落。
上傳時間： 2013-12-31
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用單片機實現(xiàn)溫度遠(yuǎn)程顯示摘 要：文章介紹了用AT89S8252單片機的串行接口與智能溫度巡回檢測儀（XJ-08S）通過RS—485總線相互通訊實現(xiàn)熱水溫度遠(yuǎn)程顯示的一種低成本解決方案，內(nèi)容涉及RS—485總線通訊、單片機驅(qū)動數(shù)碼管顯示、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以及鍵盤處理軟硬件設(shè)計等內(nèi)容。關(guān)鍵詞：單片機 RS—485總線 數(shù)碼管顯示 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 鍵盤處理一、前 言目前檢測溫度一般采用熱電偶或熱敏電阻作為傳感器，這種傳感器至儀表之間一般都要用專用的溫度補償導(dǎo)線，而溫度補償導(dǎo)線價格很貴，并且線路太長也會影響測量精度。在實際應(yīng)用中往往需要對較遠(yuǎn)處（1KM左右）的溫度信號進行監(jiān)視。現(xiàn)有的解決方案有很多，例如：1、 在現(xiàn)場用智能儀表對溫度信號進行測量，用計算機作上位機與智能儀表進行通訊來實現(xiàn)遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測（采用這種方案要增加計算機設(shè)備及相關(guān)計算機軟件）。2、 NCU+DDC實現(xiàn)遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測。用兩個DDC，一個安裝在現(xiàn)場測量溫度，另一個安裝在監(jiān)視地，兩個DDC通過NCU進行通訊從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測。但以上方案都存在成本高的問題，有沒有低成本的解決方案呢？其實，在單片機應(yīng)用日益廣泛的今天，完全可以用單片機以極低的成本來實現(xiàn)遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測。二、問題的提出我單位管理的鍋爐房同時給兩棟建筑物內(nèi)的兩家酒店供應(yīng)蒸汽，由安裝在兩棟建筑物地下室的熱交換器進行熱交換后產(chǎn)生熱水送給客房。從鍋爐房至兩個熱交換站的距離分別約600米，值班人員要不停地奔波于兩個熱交換站與鍋爐房之間進行設(shè)備巡視，檢查熱水溫度是否控制在規(guī)定的范圍，這樣不僅增加了值班人員的勞動強度，同時也使鍋爐房經(jīng)常無人(因每班1人值班)。如果能在鍋爐房顯示兩個熱交換站內(nèi)各熱交換器的熱水溫度，則值班人員僅在熱水溫度異常時才需到各熱交換站檢查設(shè)備，這樣便可解決上述問題。我公司曾就此問題找專業(yè)公司作過方案，其報價在人民幣１０萬元左右，后因種種原因該項目未實施。經(jīng)過分析，本人發(fā)現(xiàn)可以用單片機+智能儀表以低成本實現(xiàn)溫度遠(yuǎn)程顯示，并且經(jīng)過實驗取得了成功，現(xiàn)將設(shè)計方案簡述如下：三、控制要求及解決方案選擇 1、 兩個熱交換站分高低區(qū)共安裝有8個熱交換器，正常水溫在45oC至65oC之間；兩個熱交換站與鍋爐房的距離分別為500米和600米左右。2、 要求在鍋爐房能以巡回及定點兩種方式顯示8個熱交換器的熱水溫度，巡回方式以3秒為周期輪流更新及顯示各熱交換器熱水溫度。定點方式時每按上鍵或下鍵一次則顯示上或下一個熱交換器熱水溫度，每3秒自動更新數(shù)據(jù)一次。3、 根據(jù)控制要求選擇單片機+智能儀表的解決方案：用帶通訊接口的智能儀表安裝在現(xiàn)場測量溫度，設(shè)計制作一個單片機裝置完成與智能儀表的通訊及數(shù)據(jù)顯示。四、通訊協(xié)議、智能儀表選擇及其參數(shù)介紹因熱水溫度信號變化較慢，因而對通信的速度要求不高，對于這種低速率遠(yuǎn)距離的通訊選用RS-485總線適宜。RS-485是EIA（美國電子工業(yè)聯(lián)合會）在1983年公布的新的平衡傳輸標(biāo)準(zhǔn)，是工業(yè)界使用最為廣泛的雙向、平衡傳輸線標(biāo)準(zhǔn)接口，它以半雙工方式通信，支持多點連接，傳統(tǒng)驅(qū)動器允許創(chuàng)建多達(dá)32個節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)，且其具有傳輸距離遠(yuǎn)（最大傳輸距離為1200M），傳輸速度快（1200M時為100KBPS）等優(yōu)點。其連接方法如下圖所示。
標(biāo)簽： 用單片機 溫度 遠(yuǎn)程顯示
上傳時間： 2013-10-12
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帶I2C串行CMOS EEPROM、精密復(fù)位控制器和看門狗定時器的監(jiān)控電路 特性 看門狗監(jiān)控SDA信號 (CAT1161) 兼容400KHz 的I2C總線 操作電壓范圍為2.7V～6.0V 低功耗CMOS 技術(shù) 16 字節(jié)的頁寫緩沖區(qū) 內(nèi)置誤寫保護電路－Vcc鎖定－寫保護管腳WP 復(fù)位高電平或低電平有效－精確的電源電壓監(jiān)控－支持5V，3.3V 和3V 的系統(tǒng)－5個復(fù)位門檻電壓可供選擇 1,000,000個編程/擦除周期 手動復(fù)位 數(shù)據(jù)可保存100 年 8 腳DIP 封裝或8 腳SOIC 封裝 商業(yè)和工業(yè)級溫度范圍描述CAT1161/2 為基于微控器的系統(tǒng)提供了一個完整的存儲器和電源監(jiān)控解決方案。它們利用低功耗CMOS技術(shù)將16k帶硬件存儲器寫保護功能的串行EEPROM 存儲器、用于掉電保護的電源監(jiān)控電路和一個看門狗定時器集成到一塊芯片上。存儲器采用I2C 總線接口。當(dāng)系統(tǒng)由于軟件或硬件干擾而被終止或“掛起”時，1.6 秒的看門狗電路將復(fù)位系統(tǒng)，使系統(tǒng)恢復(fù)正常。CAT1161的看門狗電路監(jiān)控著SDA，這就可以省去額外的PC板跟蹤電路。低價位的CAT1162不含看門狗定時器。電源監(jiān)控和復(fù)位電路可在系統(tǒng)上電/下電時保護存儲器和系統(tǒng)控制器，防止掉電條件的產(chǎn)生。CAT1161/2的5個門檻電壓可支持5V、3.3V和3V的系統(tǒng)。一旦電源電壓超出范圍，復(fù)位信號有效，禁止微控制器、ASIC或外圍器件繼續(xù)工作。復(fù)位信號在電源電壓超過復(fù)位門檻電壓后的200ms內(nèi)仍保持有效。由于帶有高電平和低電平復(fù)位信號，因此CAT1161/2可以很方便地連接到微控制器和其它IC。另外，復(fù)位管腳還可用作手動按鍵復(fù)位的去抖輸入。 CAT1161/2 的存儲器構(gòu)造成16字節(jié)的頁。除此之外，寫保護管腳WP和VCC 檢測電路提供的硬件數(shù)據(jù)保護功能可防止在Vcc降到低于復(fù)位門檻電壓或上電時Vcc上升到復(fù)位門檻電壓之前對存儲器的寫操作。器件包含8腳DIP和表貼8腳SOIC兩種封裝形式。
上傳時間： 2014-03-19
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基于多點網(wǎng)絡(luò)的水廠自動監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計Design of MPI Based Automatic Monitoring and Control System in Water Works劉 美 俊(湖南工程學(xué)院，湘潭411101)摘要針對水廠工作水泵多、現(xiàn)場離控制站距離遠(yuǎn)的特點，提出了一種基于MPI多點網(wǎng)絡(luò)的自動監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方法，分析了系統(tǒng)的工作原理，介紹了系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的采集與處理、主站與從站的通信原理以及系統(tǒng)軟件的設(shè)計。由于這種系統(tǒng)的主、從站PLC之間采用MPI網(wǎng)絡(luò)通信，具有運行可靠、性能價格比高的特點，所以適用于中小規(guī)模水廠的分布式監(jiān)控場合。關(guān)鍵詞多點網(wǎng)絡(luò)主站從站監(jiān)控系統(tǒng)Abstract Ina ccordancew ithth efe atuersof w aterw orks,i. e. ，manyp umpsin o perationa ndth ep umps， farfor mt hec ontrolst ation,th em ethodo fdesigninga na utomati(〕monitoringa ndc ontorlsy stemb asedo nM PIis p resented.Th eo perationalpr incipleo fth esy stemi san alyzed,th ed atac olection,data processing; communication between master station and slave station as wel as design and system software are discussed. Because MPI network communicationis used among master station, slave stations and PLC, the system is reliable and high cost-efective. It is， suitable for smal and mediumsized water works for distrbuted monitoring and control.Keywords MPI Masterst ation Slaves tation Monitoringa ndc ontorlsy stem 自來 水 廠 的自動控制系統(tǒng)一般分為兩大部分，一對組態(tài)硬件要求較高，投資較大。相對而言，MPI網(wǎng)是水源地深水泵的工作控制，一是水廠區(qū)變頻恒壓供絡(luò)速度可達(dá)187.5 M bps，通過一級中繼器傳輸距離可水控制，兩部分的實際距離通常都比較遠(yuǎn)。某廠水源達(dá)Ikm 。根據(jù)水廠的具體情況，確定以MPI方式組地有3臺深井泵給水廠區(qū)的蓄水池供水。水廠區(qū)的成網(wǎng)絡(luò)，主站PLC為S7-300系列的CPU3121FM，從任務(wù)是對水池的水進行消毒處理后，通過加壓泵向管站為S7-200系列的CPU222。這樣既滿足了系統(tǒng)要路恒壓供水。選用Siemens公司的S7系列可編程控求，又相對于Profibus網(wǎng)絡(luò)節(jié)省了三分之一的成本，制器(PLC)和上位機組成實時數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)， 這種分布式監(jiān)控系統(tǒng)具有較高的性能價格比。系統(tǒng)對深水泵進行遠(yuǎn)程控制，對供水泵采用變頻器進行恒中PLC的物理層采用RS - 485接口，網(wǎng)絡(luò)延伸選用壓控制以保證整個水廠的電機設(shè)備安全、可靠地運帶防雷保護的中繼器，使系統(tǒng)的安全運行得到了保行。證。MPI網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。1 多點網(wǎng)絡(luò)(NWI)監(jiān)控系統(tǒng)的組成Sie me ns 公司S7系列PLC通常有MP」多點網(wǎng)絡(luò)與Profibus現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)兩種組網(wǎng)方式。Profibus現(xiàn)場總線的應(yīng)用目前較為普遍，通用性較好，它由Profibus一DP, Profibus一FMS, Profibus一PA組成。Profibus - DP型用于分散外設(shè)間的數(shù)據(jù)傳輸，傳輸速率為9.6kbps一12Mbps，主要用于現(xiàn)場控制器與分散1/0之間的通信，可滿足交直流調(diào)速系統(tǒng)快速響應(yīng)的時間要求，特別適合于加工自動化領(lǐng)域的應(yīng)用;Profibus - FMS主要解決車間級通信問題，完成中等傳輸速度的循環(huán)或非循環(huán)數(shù)據(jù)交換任務(wù)，適用于紡織、樓宇自動化、可編程控制器、低壓開關(guān)等;Profibus - PA型采用了OSI模型的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，適用于過程自動化的總線類型。
標(biāo)簽： 多點 網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng)設(shè)計 自動監(jiān)控
上傳時間： 2013-10-09
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自制89C51單片機實驗電路板 學(xué)習(xí)單片機離不開實驗，以往單片機的實驗往往依賴于仿真機和單片機學(xué)習(xí)系統(tǒng)，價格昂貴，初學(xué)者很難配備。近年來，隨著FLASH型單片機的廣泛應(yīng)用，采用軟件模擬加寫片驗證成為一種經(jīng)濟實用的實驗方法，以AT89C51單片機為例，其價格不足￥10RMB，而擦、寫次數(shù)可以有1000次，一塊芯片即可做上千次的實驗。目前，流行的單片機開發(fā)軟件Keil可以免費獲得用于學(xué)習(xí)的EVAL版；編程器價格并不昂貴，專門用于寫89C51類芯片的編程器價格更低廉（不足百元），而且編程器也是以后開發(fā)單片機所必備的工具；相比之下，用于實驗的電路板制作比較麻煩，用萬用板搭接，只能做些很簡單的電路，稍復(fù)雜的電路一般要用到雙面板，而業(yè)余條件下是很難自制雙面板的，而且實驗電路板主要是用于學(xué)習(xí)，學(xué)完了，也就沒有什么使用價值了，所以很多人希望能夠廉價地獲得。作者在多年單片機教學(xué)（包括從事網(wǎng)絡(luò)教學(xué)）的基礎(chǔ)上，開發(fā)了一塊有較多功能但使用單面板的單片機實驗板，適于業(yè)余愛好者自制。這塊實驗板采用89C51為主芯片，板上安裝了5位數(shù)碼管，8個發(fā)光二極管，四個按鈕開關(guān)，一個簡單的音響電路，一個用于計數(shù)實驗的振蕩器，At24CXXX類芯片插座，X5045芯片插座，RS232串行接口等。使用這塊實驗板可以進行流水燈、人機界面程序設(shè)計、音響、中斷、計數(shù)器等基本編程練習(xí)，還可以學(xué)習(xí)I2C接口芯片使用、SPI接口芯片使用、與PC機進行串行通訊等目前較為流行的技術(shù)。圖1是該實驗板的電路原理圖，從圖中可以看出，該實驗板由若干塊集成電路和一些阻容元件等組成，下面我們就分別介紹。1、發(fā)光二極管接口主芯片（U1）的P1端口接了8個發(fā)光二極管，這些發(fā)光二極管的負(fù)極接到P1端口各引腳，而正極則通過一個排電阻（標(biāo)號為JP4，阻值為470毆）接到正電源端，這樣，這些發(fā)光二極管亮的條件就U1的P1口相引的引腳為低電平，即如果P1口某引腳輸出為0，相應(yīng)的燈亮，如果輸出為1，相應(yīng)的燈滅。例：MOV P1，#0FH該行程序?qū)⑹拱l(fā)光二極管L1-L4熄滅，而L5-L8點亮。2、數(shù)碼管接口U1的P0口和P2口的部份引腳構(gòu)成了5位LED數(shù)碼管驅(qū)動電路，這里L(fēng)ED數(shù)碼管采用了共陽型，共陽型數(shù)碼管的筆段（即對應(yīng)abcdefgh）引腳是二極管的負(fù)極，所有二極管的正極連在一起，構(gòu)成公共端，即片選端，對于這種數(shù)碼管的驅(qū)動，要求在片選端提供電流，為此，使用了PNP型三極管作為片選端的驅(qū)動，共使用5只三極管，所有三極管的發(fā)射極連在一起，接到正電源端，它們的基極則分別連到P2.0⋯P2.4，這樣，當(dāng)P2.0⋯P2.4中某引腳輸出是高電平時，三極管不導(dǎo)通，不能給相應(yīng)位的數(shù)碼管供電，該位數(shù)碼管的所有筆段都不亮，反之，如果某引腳是低電平時，三極管導(dǎo)通，可以給相應(yīng)的數(shù)碼管供電，該位數(shù)碼管是否點亮，點亮哪些筆段，取決于這些筆段引腳是高或低電平。從圖圖1 共陽型數(shù)LED顯示器.....
上傳時間： 2013-11-14
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摘 要:介紹了FPGA最新一代器件Virtex25上的高速串行收發(fā)器RocketIO。基于ML505開發(fā)平臺構(gòu)建了一個高速串行數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),重點說明了該系統(tǒng)采用RocketIO實現(xiàn)1. 25Gbp s高速串行傳輸?shù)脑O(shè)計方案。實現(xiàn)并驗證了采用FPGA完成千兆串行傳輸?shù)墓δ苣繕?biāo),為后續(xù)采用FPGA實現(xiàn)各種高速協(xié)議奠定了良好的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞: FPGA;高速串行傳輸; RocketIO; GTP 在數(shù)字系統(tǒng)互連設(shè)計中,高速串行I/O技術(shù)取代傳統(tǒng)的并行I/O技術(shù)成為當(dāng)前發(fā)展的趨勢。與傳統(tǒng)并行I/O技術(shù)相比,串行方案提供了更大的帶寬、更遠(yuǎn)的距離、更低的成本和更高的擴展能力,克服了并行I/O設(shè)計存在的缺陷。在實際設(shè)計應(yīng)用中,采用現(xiàn)場可編程門陣列( FPGA)實現(xiàn)高速串行接口是一種性價比較高的技術(shù)途徑。
上傳時間： 2013-11-22
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很多不同的廠家生產(chǎn)各種型號的計算機，它們運行完全不同的操作系統(tǒng)，但TCP.IP協(xié)議族允許它們互相進行通信。這一點很讓人感到吃驚，因為它的作用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了起初的設(shè)想。T C P / I P起源于6 0年代末美國政府資助的一個分組交換網(wǎng)絡(luò)研究項目，到9 0年代已發(fā)展成為計算機之間最常應(yīng)用的組網(wǎng)形式。它是一個真正的開放系統(tǒng)，因為協(xié)議族的定義及其多種實現(xiàn)可以不用花錢或花很少的錢就可以公開地得到。它成為被稱作“全球互聯(lián)網(wǎng)”或“因特網(wǎng)(Internet)”的基礎(chǔ)，該廣域網(wǎng)（WA N）已包含超過1 0 0萬臺遍布世界各地的計算機。本章主要對T C P / I P協(xié)議族進行概述，其目的是為本書其余章節(jié)提供充分的背景知識。 TCP.IP協(xié)議 縮略語 ACK (ACKnowledgment) TCP首部中的確認(rèn)標(biāo)志 API (Application Programming Interface) 應(yīng)用編程接口 ARP (Address Resolution Protocol) 地址解析協(xié)議 ARPANET(Defense Advanced Research Project Agency NETwork) (美國)國防部遠(yuǎn)景研究規(guī)劃局 AS (Autonomous System) 自治系統(tǒng) ASCII (American Standard Code for Information Interchange) 美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼 ASN.1 (Abstract Syntax Notation One) 抽象語法記法1 BER (Basic Encoding Rule) 基本編碼規(guī)則 BGP (Border Gateway Protocol) 邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議 BIND (Berkeley Internet Name Domain) 伯克利I n t e r n e t域名 BOOTP (BOOTstrap Protocol) 引導(dǎo)程序協(xié)議 BPF (BSD Packet Filter) BSD 分組過濾器 CIDR (Classless InterDomain Routing) 無類型域間選路 CIX (Commercial Internet Exchange) 商業(yè)互聯(lián)網(wǎng)交換 CLNP (ConnectionLess Network Protocol) 無連接網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 CRC (Cyclic Redundancy Check) 循環(huán)冗余檢驗 CSLIP (Compressed SLIP) 壓縮的S L I P CSMA (Carrier Sense Multiple Access) 載波偵聽多路存取 DCE (Data Circuit-terminating Equipment) 數(shù)據(jù)電路端接設(shè)備 DDN (Defense Data Network) 國防數(shù)據(jù)網(wǎng) DF (Don’t Fragment) IP首部中的不分片標(biāo)志 DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) 動態(tài)主機配置協(xié)議 DLPI (Data Link Provider Interface) 數(shù)據(jù)鏈路提供者接口 DNS (Domain Name System) 域名系統(tǒng) DSAP (Destination Service Access Point) 目的服務(wù)訪問點 DSLAM (DSL Access Multiplexer) 數(shù)字用戶線接入復(fù)用器 DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) 直接序列擴頻 DTS (Distributed Time Service) 分布式時間服務(wù) DVMRP (Distance Vector Multicast Routing Protocol) 距離向量多播選路協(xié)議 EBONE (European IP BackbONE) 歐洲I P主干網(wǎng) EOL (End of Option List) 選項清單結(jié)束 EGP (External Gateway Protocol) 外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 EIA (Electronic Industries Association) 美國電子工業(yè)協(xié)會 FCS (Frame Check Sequence) 幀檢驗序列 FDDI (Fiber Distributed Data Interface) 光纖分布式數(shù)據(jù)接口 FIFO (First In, First Out) 先進先出 FIN (FINish) TCP首部中的結(jié)束標(biāo)志 FQDN (Full Qualified Domain Name) 完全合格的域名 FTP (File Transfer Protocol) 文件傳送協(xié)議 HDLC (High-level Data Link Control) 高級數(shù)據(jù)鏈路控制 HELLO 選路協(xié)議 IAB (Internet Architecture Board) Internet體系結(jié)構(gòu)委員會 IANA (Internet Assigned Numbers Authority) Internet號分配機構(gòu) ICMP (Internet Control Message Protocol) Internet控制報文協(xié)議 IDRP (InterDomain Routing Protocol) 域間選路協(xié)議 IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineering) （美國）電氣與電子工程師協(xié)會 IEN (Internet Experiment Notes) 互聯(lián)網(wǎng)試驗注釋 IESG (Internet Engineering Steering Group) Internet工程指導(dǎo)小組 IETF (Internet Engineering Task Force) Internet工程專門小組 IGMP (Internet Group Management Protocol) Internet組管理協(xié)議 IGP (Interior Gateway Protocol) 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 IMAP (Internet Message Access Protocol) Internet報文存取協(xié)議 IP (Internet Protocol) 網(wǎng)際協(xié)議 I RTF (Internet Research Task Force) Internet研究專門小組 IS-IS (Intermediate System to Intermediate System Protocol) 中間系統(tǒng)到中間系統(tǒng)協(xié)議 ISN (Initial Sequence Number) 初始序號 ISO (International Organization for Standardization) 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISOC (Internet SOCiety) Internet協(xié)會 LAN (Local Area Network) 局域網(wǎng) LBX (Low Bandwidth X) 低帶寬X LCP (Link Control Protocol) 鏈路控制協(xié)議 LFN (Long Fat Net) 長肥網(wǎng)絡(luò) LIFO (Last In, First Out) 后進先出 LLC (Logical Link Control) 邏輯鏈路控制 LSRR (Loose Source and Record Route) 寬松的源站及記錄路由 MBONE (Multicast Backbone On the InterNEt) Internet上的多播主干網(wǎng) MIB (Management Information Base) 管理信息庫 MILNET (MILitary NETwork) 軍用網(wǎng) MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions) 通用I n t e r n e t郵件擴充 MSL (Maximum Segment Lifetime) 報文段最大生存時間 MSS (Maximum Segment Size) 最大報文段長度 M TA (Message Transfer Agent) 報文傳送代理 MTU (Maximum Transmission Unit) 最大傳輸單元 NCP (Network Control Protocol) 網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議 NFS (Network File System) 網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng) NIC (Network Information Center) 網(wǎng)絡(luò)信息中心 NIT (Network Interface Tap) 網(wǎng)絡(luò)接口栓（S u n公司的一個程序） NNTP (Network News Transfer Protocol) 網(wǎng)絡(luò)新聞傳送協(xié)議 NOAO (National Optical Astronomy Observatories) 國家光學(xué)天文臺 NOP (No Operation) 無操作 NSFNET (National Science Foundation NETwork) 國家科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò) NSI (NASA Science Internet) （美國）國家宇航局I n t e r n e t NTP (Network Time Protocol) 網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議 NVT (Network Virtual Terminal) 網(wǎng)絡(luò)虛擬終端 OSF (Open Software Foudation) 開放軟件基金 OSI (Open Systems Interconnection) 開放系統(tǒng)互連 OSPF (Open Shortest Path First) 開放最短通路優(yōu)先 PAWS (Protection Against Wrapped Sequence number) 防止回繞的序號 PDU (Protocol Data Unit) 協(xié)議數(shù)據(jù)單元 POSIX (Portable Operating System Interface) 可移植操作系統(tǒng)接口 PPP (Point-to-Point Protocol) 點對點協(xié)議 PSH (PuSH) TCP首部中的急迫標(biāo)志 RARP (Reverse Address Resolution Protocol) 逆地址解析協(xié)議 RFC (Request For Comments) Internet的文檔，其中的少部分成為標(biāo)準(zhǔn)文檔 RIP (Routing Information Protocol) 路由信息協(xié)議 RPC (Remote Procedure Call) 遠(yuǎn)程過程調(diào)用 RR (Resource Record) 資源記錄 RST (ReSeT) TCP首部中的復(fù)位標(biāo)志 RTO (Retransmission Time Out) 重傳超時 RTT (Round-Trip Time) 往返時間 SACK (Selective ACKnowledgment) 有選擇的確認(rèn) SLIP (Serial Line Internet Protocol) 串行線路I n t e r n e t協(xié)議 SMI (Structure of Management Information) 管理信息結(jié)構(gòu) SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) 簡單郵件傳送協(xié)議 SNMP (Simple Network Management Protocol) 簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 SSAP (Source Service Access Point) 源服務(wù)訪問點 SSRR (Strict Source and Record Route) 嚴(yán)格的源站及記錄路由 SWS (Silly Window Syndrome) 糊涂窗口綜合癥 SYN (SYNchronous) TCP首部中的同步序號標(biāo)志 TCP (Transmission Control Protocol) 傳輸控制協(xié)議 TFTP (Trivial File Transfer Protocol) 簡單文件傳送協(xié)議 TLI (Transport Layer Interface) 運輸層接口 TTL (Ti m e - To-Live) 生存時間或壽命 TUBA (TCP and UDP with Bigger Addresses) 具有更長地址的T C P和U D P Telnet 遠(yuǎn)程終端協(xié)議 UA (User Agent) 用戶代理 UDP (User Datagram Protocol) 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議 URG (URGent) TCP首部中的緊急指針標(biāo)志 UTC (Coordinated Universal Time) 協(xié)調(diào)的統(tǒng)一時間 UUCP (Unix-to-Unix CoPy) Unix到U n i x的復(fù)制 WAN (Wide Area Network) 廣域網(wǎng) WWW (World Wide Web) 萬維網(wǎng) XDR (eXternal Data Representation) 外部數(shù)據(jù)表示 XID (transaction ID) 事務(wù)標(biāo)識符 XTI (X/Open Transport Layer Interface) X/ O p e n運輸層接口
上傳時間： 2013-11-13
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