1時，就表示有鍵按下； (2)通過“行掃描”確定已按鍵的行、列位置；所謂行掃描就是依次給每條行線輸入O信號，而其余各行都輸入1，并檢測每次掃描時所對應(yīng)的列信號；在發(fā)明2中就是在C 口先輸出111110 (PC5?PC0)，然后是111101，直到最后是011111，并檢測每次所對應(yīng)的B 口輸入； 只有在某行上有鍵按下時，在這一行上輸入O (其他行為1)，在列輸出上才能檢測到O信號；若是輸入為O的這一行上沒有按鍵按下，則收到的列信號仍然全是I ;因此，只要記下列信號不全為I時的C 口輸出及B 口輸入，就能確定以按鍵的位置；設(shè)發(fā)明2中處于第3行第I列的鍵已按下，則必須是行輸出信號為110111，檢測到的列信號為11101 ;對應(yīng)于其他的行信號，列信號都是11111 ;這樣，通過行掃描，就可以確定按鍵的行、列坐標(biāo)； (3)確定是否有多鍵同時按下；有時一次按下的鍵不止一個，這在一般情況下是由于誤操作引起的，是不應(yīng)該出現(xiàn)的通常稱為竄鍵；出現(xiàn)這種情況時，就可能有不止一次會得到列信號不為全1，這時就不容易判斷哪個鍵是真正需要按下的；為了處理這種情況可采取兩種辦法:一是行掃描一定是掃到最后一行才結(jié)束，而不是檢測到列信號不為全I(xiàn)時就結(jié)束，以便發(fā)現(xiàn)竄鍵；二是如果出現(xiàn)了竄鍵，最簡單的處理辦法就是這次行掃描不算，再來一遍，即以最后放開的那個鍵為準(zhǔn)；實(shí)際上，由于掃描的速度很快，真正找到兩個鍵同時按下的情況是很少的； (4)消除鍵抖動；一般按鍵在按下的時候有抖動的問題，即鍵的簧片在按下時會有輕微的彈跳，需經(jīng)過一個短暫的時間才會可靠地接觸；若在簧片抖動時進(jìn)行掃描就可能得出不正確的結(jié)果；因此，在程序中要考慮防抖動的問題；最簡單的辦法是在檢測到有鍵按下時，等待(延遲)一段時間再進(jìn)行“行掃描”，延遲時間為10?20ms ;這可通過調(diào)用子程序來解決，當(dāng)系統(tǒng)中有顯示子程序時，調(diào)用幾次顯示子程序也能同時達(dá)到消除抖動的目的； 8255A芯片介紹 自動加料系統(tǒng)有8個按鍵:啟動兩條生產(chǎn)線的“啟動I”鍵和“啟動2”鍵、分秒選擇鍵、時間設(shè)置加/減鍵、顯示生產(chǎn)線狀態(tài)切換鍵，時間設(shè)置鍵，時間切換鍵，由于單片機(jī)的并行口有限；本系統(tǒng)采用8255A擴(kuò)展并行口。 5.(I).8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有以下幾部分組成: a.并行I/O端口 A、B、C 8255A的內(nèi)部有3個8位并行I/O 口:A 口、B 口、C 口；3個I/O口都可以通過編程選擇為輸入口或輸出口，但在結(jié)構(gòu)和功能上有所不同； A 口:含有一個8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個8位輸入鎖存器； B 口:含有一個8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個8位輸入鎖存器(不鎖存)； C 口:含有一個8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個8位輸入鎖存器(不鎖存)； 當(dāng)數(shù)據(jù)傳送不需要聯(lián)絡(luò)信號時，這3個端口都可以用作輸入口或輸出口 ；當(dāng)々口 B 口需要有聯(lián)絡(luò)信號時，C 口可以作為A 口和B 口的聯(lián)絡(luò)信號線； b.工作方式控制電路:8255A的三個端口在使用使可分為A、B兩組；A組包括A口 8位和C 口高4位:B組包括B 口 8位和C 口低4位；兩組的控制電路中分別有控制寄存器，根據(jù)寫入的控制字決定兩組的工作方式，也可對C 口每一位置“I”或清“O”； c.數(shù)據(jù)總線緩沖器:數(shù)據(jù)總線緩沖器是三態(tài)雙向的8位緩沖器，是8255A與單片機(jī)數(shù)據(jù)總線的接口，8255A的DO?D7可以和AT89C51單片機(jī)的P0.0?P0.7直接相連；數(shù)據(jù)的輸入輸出、控制字和狀態(tài)信息的傳遞，均可通過數(shù)據(jù)總線緩沖器進(jìn)行； d.讀/寫控制邏輯:8255A讀/寫控制邏輯的作用是從CPU的地址和控制總線上接受有關(guān)信號，轉(zhuǎn)變成各種控制命令送到數(shù)據(jù)緩沖器及A組和B組的控制電路，控制A、B、C3個端口的操作；8255A共有40個引腳，一般為雙列直插DIP封裝，40個引腳可分為與CPU連接的數(shù)據(jù)線、地址和控制信號以及與外圍設(shè)備連接的三個端口線；.DO?D7:雙向三態(tài)數(shù)據(jù)總線；.RESET:復(fù)位信號，輸入，高電平有效；復(fù)位后，控制寄存器清0，A 口、B 口、C 口被置為輸入方式; ?:片選信號，輸入，低電平有效；.:讀信號，輸入，低電平有效；有效時，允許CPU通過8255A DO?D7讀取數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息； ?:寫信號，輸入，低電平有效；有效時，允許 ?A1A0:端口控制信號，輸入；2位可構(gòu)成四種狀態(tài)，分別尋址A 口、B 口、C 口和控制寄存器.PAO?PA7:A 口數(shù)據(jù)線，雙向；.PBO?PB7:B 口數(shù)據(jù)線，雙向；.PCO?PC7:C 口數(shù)據(jù)/信號線，雙向；當(dāng)8255A工作于方式O時，PCO?PC7分為兩組(每組4位)并行I/O數(shù)據(jù)線；當(dāng)8255A工作于方式I或方式2時，PCO?PC7為A 口、B 口提供聯(lián)絡(luò)信號； AlAO與、、信號一起，可確定8255A的操作狀態(tài)，如發(fā)明所示: 8255A功能操作 Al AO 操作 O 0 1O I OO O 0I 1I OOO A口一數(shù)據(jù)總線B口一數(shù)據(jù)總線C口一數(shù)據(jù)總線輸入操作O01IOI01IIIIOOOO OO0O數(shù)據(jù)總線一A 口數(shù)據(jù)總線一B 口數(shù)據(jù)總線一C口數(shù)據(jù)總線一控制口輸出操作X1XXIX X01XIIIOO數(shù)據(jù)總線為高阻態(tài)非法狀態(tài)數(shù)據(jù)總線為高阻態(tài) 禁止操作 8255A 與 AT89C51 接口 電路。6.在連接鍵盤電路采用8255A為擴(kuò)展I/O口時，要在中間加入一個74LS373，74LS373是一個三態(tài)門的8D鎖存器，它可以作為AT89C51外部的一個擴(kuò)展輸入口，借口電路的工作原理是當(dāng)外設(shè)把數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好后，發(fā)出一個控制信號加到373的G端，即鎖存端，使輸入數(shù)據(jù)在373中鎖存，同時信號加到AT89C51單片機(jī)的中斷請求端，單片機(jī)響應(yīng)中斷，在中斷服務(wù)程序中執(zhí)行下面程序: MOV DPTR,#0BFFFH MOVX A,ODPTR 在執(zhí)行上面的第二條指令時，P2.6=0，有效，通過或門后加到373的端，即373的三態(tài)門控制端，使三態(tài)門暢通，鎖存的數(shù)據(jù)讀入到累加器A中； 外部存儲器擴(kuò)展電路 自動加料機(jī)存在兩條生產(chǎn)線的輸送、排料、滿料、空料，共8個設(shè)置的重要數(shù)據(jù)需要讀/寫，并且能夠提供掉點(diǎn)保護(hù)，所以就需要外闊程序存儲器；程序存儲器一般采用自讀存儲器，因?yàn)檫@種存儲器在電源關(guān)斷后，仍能保存程序，在系統(tǒng)上電后，CPU可取出這些指令予以重新執(zhí)行；只讀存儲器簡稱ROM ；R0M中的信息一旦寫入之后，就不能隨意更改，特別是不能在程序運(yùn)行的過程中寫入新的內(nèi)容，故稱之為只讀存儲器； 向ROM中寫入信息叫做ROM編程；根據(jù)編程的方式不同，ROM分為以下幾種: (1)掩膜ROM是在制造過程中編程；因編程是以掩膜工藝實(shí)現(xiàn)的，因此稱為掩膜ROM；這種芯片存儲結(jié)構(gòu)簡單，集成度高，但由于掩膜工藝由于成本較高，因此只適合于大批量生產(chǎn)； (2)可編程ROM (PROM) PROM芯片出廠是并沒有任何程序信息，是由用戶用獨(dú)立的編程器寫入的，但PROM只能寫入一次，寫入內(nèi)容后，就不能在進(jìn)行修改；(3)EPROM EPROM是用電信號編程，用紫外線擦除的只讀存儲器芯片；在芯片外殼上的中間位置有一個圓形窗口，通過這個窗口照射紫外線射就可擦除原有的信息；(4)E2PR0M 這是一種用電信號編程，也用電信號擦除的ROM芯片，對E2PR0M的讀寫操作與RAM存儲器幾乎沒有什么差別，只是寫入的速度慢一些，但斷電后能夠保存信息； 此發(fā)明采用外擴(kuò)E2PR0M的擴(kuò)展方式；E2PR0M是電擦除可編程自讀存儲器，其突出優(yōu)點(diǎn)是能夠在線擦除和改寫，無須像ERPOM那樣必須用紫外線照射才能擦徹，較新的E2PR0M產(chǎn)品在寫入時能自動完成擦除，且不再需要專用的編程電源，可以直接使用單片機(jī)系統(tǒng)的+5V電源； 常用的E2PR0M芯片有2816/1816A，2817/2817A，2864A ;本發(fā)明采用的是用2864A的擴(kuò)展方式。7.2864A有四種工作方式: (O維持方式 當(dāng)為高電平時，2864A進(jìn)入低耗維持方式；此時，輸出線呈高阻態(tài)，芯片的電流從140mA降至維持電流60mA ； (2)讀方式 當(dāng)和均為低電平而為高電平時，內(nèi)部的數(shù)據(jù)緩沖器被打開，數(shù)據(jù)送上總線，此時，可進(jìn)行讀操作； (3)寫方式 2864A提供了兩種數(shù)據(jù)方式:字節(jié)寫入和頁寫入 頁寫入:2864A片內(nèi)設(shè)置了 16字節(jié)的“頁緩沖器”，并將整個存儲器陣列劃分成512頁，每頁16個字節(jié)；頁的區(qū)分可由地址的高9位來確定，地址線的低4位用以選擇頁緩沖器中的16個地址單元之一；寫方式時，為低電平，在下降沿，地址碼AO?A12被片內(nèi)鎖存器鎖存，在上升時數(shù)據(jù)被鎖存；片內(nèi)還有一個字節(jié)裝載限時定時器，只要時間未到，數(shù)據(jù)可以隨機(jī)地寫入頁緩沖器；在連續(xù)向頁緩沖器寫入數(shù)據(jù)的過程中，不用擔(dān)心限時定時器會益處，因?yàn)槊慨?dāng)下降沿時，限時定時器自動被復(fù)位并重新啟動計(jì)時； 字節(jié)寫入:字節(jié)寫入的過程與頁寫入的過程類似，不同之處是僅寫入一個字節(jié)，限時定時器就溢出； (4)數(shù)據(jù)查詢方式 數(shù)據(jù)查詢是指用軟件來檢測寫操作中的頁存儲周期是否完成； 在頁存儲期間，如對2864A執(zhí)行讀操作，那么讀出的是最后寫入的字節(jié)，若芯片的轉(zhuǎn)儲工作未完成，則讀出數(shù)據(jù)的最高位是原來寫入字節(jié)最高位的反碼；據(jù)此，CPU可判斷的編程是否結(jié)束；如果讀出的數(shù)據(jù)與寫入的數(shù)據(jù)相同，表示芯片已完成編程，CPU可繼續(xù)向2864A裝載下一頁數(shù)據(jù)； 2864A與單片機(jī)接口時，2864A的片選端與高地址線P2.7連接，P2.7=0才能選中2864A，這種線選法決定了 2864A對應(yīng)多組地址空間，即:0000H?1FFFFH，2000H?3FFH1，4000H?5FFFH，6000H?7FFFH ;這8K字節(jié)存儲器可作為數(shù)據(jù)存儲器使用，但掉電后數(shù)據(jù)不丟失；2864A與AT89C51接口電路如發(fā)明:單片機(jī)由于受引腳數(shù)的限制，數(shù)據(jù)線和地址線是復(fù)用的，由PO 口兼用；為了將它們分離出來，以便同單片機(jī)片外的擴(kuò)展芯片正確的連接，需要在單片機(jī)外部增加地址鎖存器；我們這本發(fā)明中使用74LS373 ；74LS373是一種帶有三態(tài)門的8D鎖存器， 其引腳的功能如下: D7?DO:8位數(shù)據(jù)輸入線 Q7?QO:8位數(shù)據(jù)輸出線 G:數(shù)據(jù)輸入鎖存選通信號，高電平有效；當(dāng)該信號為高電平的時候，外部數(shù)據(jù)選通到內(nèi)部鎖存器，負(fù)跳變時，數(shù)據(jù)鎖存到鎖存器中；:數(shù)據(jù)輸出允許信號，低電平有效；當(dāng)該信號為低電平的時候，三態(tài)門打開，鎖存器中數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)輸出線；當(dāng)該信號為高電平的時候，輸出線為高阻態(tài)。8.看門狗MAX813L電路 幾乎所有的單片機(jī)都需要復(fù)位電路，對復(fù)位電路的基本要求是:在單片機(jī)上電時能可靠復(fù)位，在下電時能防止程序亂飛導(dǎo)致EPROM中的數(shù)據(jù)被修改；另外，單片機(jī)系統(tǒng)在工作時，由于干擾等各種因素的影響，有可能出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象導(dǎo)致單片機(jī)系統(tǒng)無法正常工作，為了克服這一現(xiàn)象，除了充分利用單片機(jī)本身的看門狗定時器(有些單片機(jī)無看門狗定時器)夕卜，還需外加看門狗電路；除此以外，有些單片機(jī)系統(tǒng)還要求在掉電瞬間單片機(jī)能將重要數(shù)據(jù)保存下來，因掉電的發(fā)生往往是根隨機(jī)的，因而此類單片機(jī)系統(tǒng)需要電源監(jiān)控電路，在掉電剛發(fā)生時能告知單片機(jī)；MAXM公司推出的MAX813L剛好能滿足這些要求； MAX813L有雙列直插和貼片兩種封裝形式，其雙列直插如發(fā)明所示，引腳功能如下: 第①腳為手動復(fù)位輸入，低電平有效；第②、②腳分別為電源和地；第④腳為電源故障輸入；第⑤腳為電源故障輸出；第⑥腳為看門狗輸入，第⑦腳為復(fù)位輸出，第⑧腳為看門狗輸出； MAX813L的性能特點(diǎn): MAX813L的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框發(fā)明如發(fā)明所示，具有以下主要性能特點(diǎn):由發(fā)明可知該芯片具有以下主要性能特點(diǎn): (1)復(fù)位輸出；系統(tǒng)上電、掉電以及供電電壓降低時，第⑦腳產(chǎn)生復(fù)位輸出，復(fù)位脈沖寬度的典型值為200ms，高電平有效，復(fù)位門限的典型值為4.65V ； (2)看門狗電路輸出；如果在1.6s內(nèi)沒有觸發(fā)該電路(即第⑥腳無脈沖輸入)，則第⑧腳輸出一個低電平信號； (3)手動復(fù)位輸入，低電平有效，即第①腳輸入一個低電平，則第⑦腳產(chǎn)生復(fù)位輸出； (4)1.25V門限值檢測器，第④腳為輸入，第⑤腳為輸出；當(dāng)?shù)冖苣_電壓低于1.25V時，第⑤腳輸出一個低電平信號； MAX813L的典型應(yīng)用電路: MAX813L的典型應(yīng)用電路如發(fā)明所示；發(fā)明中單片機(jī)以AT89C51為例，MAX813L的第①腳與第⑧腳相連；第⑦腳接單片機(jī)的復(fù)位腳(AT89C51的第⑨腳)；第⑥腳與單片機(jī)的Pl.4相連；在軟件發(fā)明中，Pl.4不斷輸出脈沖信號，如果因某種原因單片機(jī)進(jìn)入死循環(huán)，則P 1.4無脈沖輸出；于是1.6s后在MAX813L的第⑧腳輸出低電平,該低電平加到第①腳,使MAX813L產(chǎn)生復(fù)位輸出，使單片機(jī)有效復(fù)位，擺脫死循環(huán)的困境；另外，當(dāng)電源電壓低于門限值4.65V時，MAX813L也產(chǎn)生復(fù)位輸出，使單片機(jī)處于復(fù)位狀態(tài)，不執(zhí)行任何指令，直至電源電壓恢復(fù)正常，可有效防止因電源電壓較低時單片機(jī)產(chǎn)生錯誤的動作； 電源故障輸入PFI通過一個電阻分壓器監(jiān)測未穩(wěn)壓的直流電源；iPFI低于1.25V時，電源故障輸出腳第⑤腳PH)變低，可引起AT89C51中斷，進(jìn)行電源故障處理，或?qū)⒅匾獢?shù)據(jù)保存下來；把分壓器接到未穩(wěn)壓的直流電源是為了更早地對電源故障告警； MAX813L是一體積小、功耗低、性價(jià)比高的帶看門狗和電源監(jiān)控功能的復(fù)位芯片；它使用簡單、方便，它所提供的復(fù)位信號為高電平，因而是應(yīng)用于復(fù)位信號為高電平場合的單片機(jī)系統(tǒng)的理想芯片； 程序發(fā)明包括主程序、中斷程序、故障處理程序，系統(tǒng)中用到了兩個定時器中斷:定時器O每隔1.2s使Pl.7產(chǎn)生脈沖信號；定時器I產(chǎn)生Is的定時，使LED顯示遞減；故障處理程序使PC指針跳回到原來起動的相應(yīng)程序段；主程序完成內(nèi)部RAM數(shù)據(jù)區(qū)初始化、8255初始化，并根據(jù)按鍵信號跳轉(zhuǎn)到想應(yīng)程序段。
【專利摘要】<b>本發(fā)明自動加料機(jī)控制系統(tǒng)</b>是運(yùn)用單片機(jī)AT89S52來實(shí)現(xiàn)自動加料控制系統(tǒng)。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的許多領(lǐng)域中，自動控制技術(shù)起這愈來愈重要的作用，并且，隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動化水平也越來越高。自動控制利用控制裝置使被控對象的某個參數(shù)自動的按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。本設(shè)置的自動加料機(jī)控制系統(tǒng)就是采用自動控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)功能的，這樣就大大提高了工作的效率，整個過程又快又穩(wěn)。
【IPC分類】B65G43/00
【公開號】CN105645070
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】祝金娥
【申請人】上海匯軼環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開日】2016年6月8日
【申請日】2014年11月9日