发展一共阴极数码管Word文档格式.docx
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2、设计数码显示子程序;
3、设计自动控制程序;
4、设计键盘管理程序;
5、将各子程序连接并调试主程序。
六、预习要求
1、复习键盘、显示等设计方面知识;
2、理解整个系统软、硬件的工作原理;
3、编写实习主程序和各子程序参照流程图。
七、实习程序参照框图
第二部分硬件知识
共阴极数码管
LED显示器是由发光二极管作为为显示字段的数码显示器件,图1为一位LED显示器的外形和引脚图,其中七只发光二极管(a~g七段)构成字型“8”,另外还有一只发光二极管dp作为小数点。
当显示器的某一段发光二极管通电时,该段发光,例如,使b、c、f、g这4段发光二极管通电,则显示字符“4”。
数码管外形和引脚:
见图1。
gfGNDab
109876
12345
edGNDcdp
图1外形和引脚
共阴极结构:
LED显示器有共阴极和共阳极两种结构,下面只介绍共阴极结构。
见图2,在共阴极结构中,各段发光二极管的阴极连在一起,将此公共点接地,某一段发光二极管的阴极为高电平时,该段发光。
共阴极字段码:
LED显示0~9某个字符时,则要求在a~dp送固定的字段码,如要使LED显示“0”,则要求a、b、c、d、f各引脚为高电平,g和dp为低电平,字段码为“3fh”。
dpgfedcba
001111113fh
共阴极字符0~9七段码如下:
字符:
0123456789
字段码:
3fh06h5bh4fh66h6dh7dh07h7fh6fh
限流电阻R计算:
普通的LED的平均电流工作为3mA左右(高亮度型为1mA),LED压降如果按1.7V计算,则
R=U/I=(5-1.7)/0.003=1100(Ω)
七段译码4511
CD4511是七段码十六进制锁存译码驱动芯片,它能将四位二进制数编码转换为七段LED显示器的字段码,同时具有锁存和驱动能力。
4511管脚配置:
见图4。
A、B、C、D—BCD码输入端。
LE—锁存允许端。
当LE=0时,4位BCD码进入锁存器,当LE=1时,输入的数据被锁存。
LT和BI的功能见CD4511的真值表。
a~g—七段码输出端。
图5CD4511逻辑图
图6CD4511内部驱动结构
CD4511真值表:
CD4511驱动数码管显示符号形状:
图7符号形状
或门74LS32
74LS32是四2输入端或门。
或门的逻辑:
输入端有高电平输入时,则输出端有高电平输出。
输入端全部输入低电平时,则输出端才有低电平输出。
根据或门的工作原理,输入端未使用的管脚必须全部接地,输入端使用的管脚最好对地接上3K的电阻。
74LS32系列逻辑门工作电压:
Vcc=5V;
IL小于15mA;
IH小于1mA。
74LS32管脚配置:
见图8。
图874LS32管脚配置
74LS32真值表:
见图9。
图974LS32真值表
74LS32逻辑图:
见图10。
图1074LS32逻辑图
74LS32内部结构:
见图11。
图1174LS32内部结构
三态门74LS244
LS244是8位三态门电路,无锁存功能,8个三态门分为两组,每组4个。
LS244管脚配置及使能:
见图12~13图。
图1274LS244内部结构
图1374LS244管脚使能
LS244真值表:
见图14。
图1474LS244真值表
三态门74LS240
LS240是8位三态门电路,无锁存功能,8个三态门分为两组,每组4个。
见图15~16图。
图1574LS240内部结构
图1674LS240管脚使能
LS240真值表:
见图17。
图1774LS240真值表
74LS244(LS240)管脚、输入和输出内部电路结构:
见图18。
图1874LS244(LS240)管脚及内部部分结构
电源电压:
5V;
电流:
IL小于26mA。
时基集成电路555
常见的数字或摸拟集成电路型号的阿拉伯数字,仅表示其编号。
而555的3个5则表示该集成基片上的基准电压电路是由三个误差极小的5K电阻组成。
管脚配置:
见图19。
图19555管脚配置
1.地,2.触发,3.输出,4复位,5.控制电压,6.阀值电压,7.放电,8.电源
555等效功能电路:
见图20。
555引出端真值表:
2(TRIG)
6(THRES)
4(RESET)
3(OUT)
≤1/3VDD
*
>
1.4V
1
≥2/3VDD
0
≥1/3VDD
保持
*
<
0.3V
小于18V;
IL小于200mA。
三端稳压器78系列
器件外型:
见图21
管脚配置:
见图22
典型应用:
见图23
图21器件外形
图22管脚配置
INPUT:
输入,GND:
地,OUTPUT:
输出,1.输入,2.输出,3.地
参数:
输出最大电流:
1.5A(TO-220,TO-220FP,DPAK),7A(TO-3)。
输出电压:
5V,5.2V,6V,8V,8.5V,9V,12V,15V,18V,24V。
输入最大电压:
35V(VO=5to18V),40V(VO=20,24V)。
图23典型应用
AT89c51
AT89C51的指令系统与MSC—51系列的指令系统完全兼容。
AT89C51的管脚与MSC—51中的80C31产品完全兼容,片内有程序存储器,AT89C51的片内采用闪速存储,可重复编程1000次以上,数据保持10年,三级加密。
见图24。
图24管脚配置
特性:
工作温度:
-55°
Cto+125°
C;
储藏温度:
-65°
Cto+150°
工作电压:
VCC=2.7-6V;
最大工作电压:
VCC=6.6V;
直流输出电流:
15.0mA。
ULN2003七重达林顿反相驱动器
不大于50V;
小于500mA。
见图25。
图25管脚配置
内部部分结构:
见图26。
图26内部部分结构
第三部分实训要求
一纪律要求
1学生在实场所严格按照学校的作息时间,出现迟到、早退、旷课情况,平时成绩扣10分。
2在实习场所打闹、大声喧哗、玩游戏等违纪情况,指导老师有权将其清出实习场所,平时成绩扣20分。
3在实习场所不允许吃小食品品、乱扔东西。
每天要排值日生清扫实习场所。
二设备要求
1在实习期间,每组学生有义务保存好自己设备,如有损坏,学生应按价赔偿。
2在实习期间,不允许乱串座位及设备。
三实训要求
1了解硬件工作原理;
2熟悉单片机各种指令;
3会写流程图及编程;
4程序整体调试;
5书写实习报告。
(内容要求:
实习目的气动仓储机械手的工作原理流程图程序体会)
四时间安排
第一周:
1周一了解硬件工作原理及机械手的工作原理;
2周二至周三显示程序;
3周四至周五自动控制程序;
第二周:
1周一至周三键盘管理程序;
3周四程序整体调试;
4周五答辩。
第四部分实习考核
一平时考核
根据学生平时表现及课题完成进度情况打分,占总成绩20%。
二实践考核
根据指令应用,程序编写及调试情况打分,占总成绩50%。
三答辩考核
主要以答辩形式,考核理论知识的实践应用情况,占总成绩20%。
四实习报告
根据实习报告完成情况打分,占总成绩10%。
第五部分参考框图
1、键盘管理程序参考框图
P2.5口为功能键
P2.6口为移位键
P2.7口为修改加1键
2、键功能程序参考框图
功能键:
通过该键使程序运行在修改参数状态,按一次该键程序进入修该状态,再按一次则退出修改状态。
设立标志位(GN),该位为1为修改状态,该位为0退出修改状态。
参考框图如下图2:
移位键:
通过该键确定对某显示单元进行修改,按一次转换一个单元。
设立标志位(YW)具体规定如下:
(YW)=01H,表示修改右起第一位数码管显示单元内容;
(YW)=02H,表示修改右起第二位数码管显示单元内容;
依此类推,通过该键可修改四位数码管显示单元内容。
该键只有在修改状态(GN)=1时,该键功能有效。
参考框图如下图3:
修改加1键:
通过该键分别对四位显示单元进行加1修改,具体规定如下:
当(YW)=01H时,修改右起第一位数码管显示单元内容;
(YW)=02H,修改右起第二位数码管显示单元内容;
设四位显示单元分别为(左起):
WW(40H),XX(41H),YY(42H),ZZ(43H)。
参考框图如下图4:
3、装显示字子程序参考框图
设显示缓冲区为30H~33H,每个单元内容分为两部份,低四位为位选内容,高四位为段码内容。
四位数码管(左起)位选代码分别为:
07H,0BH,0DH,0EH,分别存在50H~53H。
参考框图如下图5:
显示子程序参考框图
参考框图如下图8:
3、闪烁子程序参考框图
该程序的功能是在系统处于修改状态时,对应的修改单元LED数码管处于闪烁状态。
该程序中设SJD为闪烁计数单元,SBW为闪烁标志位。
参考框图如下图10:
第六部分功能说明
P0.0:
控制步进电机的使能端
P0.1:
控制步进电机的转动方向端
P0.3:
控制机械手的第一个气缸运动
P0.4:
控制机械手的第二个气缸运动
P0.5:
控制机械手的第三个气缸运动
P0.6:
控制机械手的第四个气缸运动
P0.7:
控制状态指示灯
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