电子教案《微机控制技术项目教程》(汤平)课件字模生成软件
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精品课件-微机控制应用技术-项目三
项目三
LED点阵屏
3.1.2 LED 8×8点阵内部结构 1088BS是较为常用的单色8 × 8点阵，它由8行8列共64个 LED构成。在图3-2(a)所示的外形图上，其中一个侧面印有 1088BS的型号，型号朝着自己并且正面朝上，俯视点阵屏时， 最上面为第1行，最左侧为第1列，约定好行列位置，在显示信 息时方便描述，当然也可以自行定义行列序号。 1088BS共有16个引脚，如图3-2(b)所示，X0～X7为行号， Y0～Y7为列号；行号与列号在外形图上是按顺序排列的，但是 在引脚图上是乱序的，在制作硬件时一定要注意；型号朝着自 己、正面朝上，下面一排引脚最左侧的为第1脚。
(2) 通过74HC573的锁存使能端传送并锁存代码。74HC573 首先传送所需的数据，在LE = 1时，将数据送至P0口传送；然 后使LE = 0，锁存之前传送的数据。
先传送并锁存行：XLE = 1；P0 = 0X20；XLE = 0； 后传送并锁存列：YLE = 1；P0 = 0XEF；YLE = 0； (3) 根据上述要点编写源程序。
项目三
LED点阵屏
3.1.1 LED点阵 LED点阵像素的颜色有单色、双色和全彩色三类； LED点阵像素的个数有8 × 8、16 × 16、24 × 24、 40 × 40等多种；LED点阵像素的直径有Φ3、Φ3.75、Φ8 等；LED点阵屏在室内和室外场地均可使用。根据像素的数目 不同，像素颜色分为双原色、三原色等。根据像素颜色的不 同，所显示的文字、图像等内容的颜色也不同，单原色点阵只 能显示固定色彩；双原色和三原色点阵显示内容的颜色，由像 素内不同颜色发光二极管点亮的组合方式决定。假如按照脉冲 方式控制二极管的点亮时间，则可实现256或更高级灰度显 示，即可实现真彩色显示。 LED点阵显示系统中各模块的显示方式有静态和动 态两种。
《单片机应用技术项目化教程》电子教案 项目1 闪烁灯的设计与制作
任务实施
一、任务分析
二、安装与调试
1、微型计算机
• （1）概述
– 微型计算机（Microcomputer）简称微机，是计算机的一
个重要分类。
– 优点：体积小、重量轻、功耗低、价格便宜。
1、微型计算机
• （2）结构
微机系统所使用的各种程序的总称。
微机
硬件
软件
系统
系统
构成微机系统的实体和装置，通常由运
28 B = 256 B 空间，一半用作RAM，另一半为SFR。
16位地址对应 216 B = 26×210 B = 64 KB 空间
2、存储器
（2）程序存储器
用于存放单片机执行的程序及表格。
操
作
入 口 地 址
复位
0000H
外部中断0
0003H
定时器/计数器0溢出
000BH
外部中断1
0013H
定时器/计数器1溢出
001BH
串行口中断
0023H
2、存储器
（3）数据存储器
MCS-51单片机片内、外数据存储器分别单独编址，通过不同的
指令访问。
FFFFH
MOV
MOVX
片外RAM
0080H
7FH
007FH
片内RAM
00H
0000H
地址重叠
2、存储器
片内数据存储器
51系列含内部数据存储器区域128B（00H～7FH）和特殊功能寄存
的指令系统等。
微控制器的全面发展阶段。
3、单片机的发展及应用
发展趋势
1
低功耗CMOS化
2
微型单片化
3
主流与多品种共存
3、单片机的发展及应用
一、任务分析
二、安装与调试
1、微型计算机
• （1）概述
– 微型计算机（Microcomputer）简称微机，是计算机的一
个重要分类。
– 优点：体积小、重量轻、功耗低、价格便宜。
1、微型计算机
• （2）结构
微机系统所使用的各种程序的总称。
微机
硬件
软件
系统
系统
构成微机系统的实体和装置，通常由运
28 B = 256 B 空间，一半用作RAM，另一半为SFR。
16位地址对应 216 B = 26×210 B = 64 KB 空间
2、存储器
（2）程序存储器
用于存放单片机执行的程序及表格。
操
作
入 口 地 址
复位
0000H
外部中断0
0003H
定时器/计数器0溢出
000BH
外部中断1
0013H
定时器/计数器1溢出
001BH
串行口中断
0023H
2、存储器
（3）数据存储器
MCS-51单片机片内、外数据存储器分别单独编址，通过不同的
指令访问。
FFFFH
MOV
MOVX
片外RAM
0080H
7FH
007FH
片内RAM
00H
0000H
地址重叠
2、存储器
片内数据存储器
51系列含内部数据存储器区域128B（00H～7FH）和特殊功能寄存
的指令系统等。
微控制器的全面发展阶段。
3、单片机的发展及应用
发展趋势
1
低功耗CMOS化
2
微型单片化
3
主流与多品种共存
3、单片机的发展及应用
微机控制技术课件详解演示文稿
据，利于建立理想的数学模型。
为开环系统、非实时控制（人工操作）。
用于数据采集、电力调度等。 如图1.7所示。
第六页，共144页。
微机控制系统的类型
直接数字控制系统（DDC）：
微机对一个或多个被控参数进行巡回检测，检测结
果与给定值比较，再按一定的控制规律对偏差进行运 算，然后将结果直接输出到执行机构，对被控对象进
有二种结构：如图3.8.
1）数字量保持方案：将微机分时输出的数字量保持 在各自独立的接口锁存器中，并供其D/A转换。
2）模拟量保持方案：将微机分时输出的数字量经D/A转换 后保持在各自独立的保持器中。
功率驱动：提高D/A输出的功率驱动能力。
第二十二页，共144页。
开关量输出通道
执行器所需的控制命令均为二态开关量（如开关、电磁阀等 的闭合、打开二值状态），并且它来自该通道。其结构图如 图3.9。
第十七页，共144页。
概述
在微机控制系统中，要将被控对象的各种测量参数、运行状态信息 按要求的方式送入计算机，计算机处理后的信息也需转换为合适的信 号输出到执行器，由它对被控对象实施控制。所以在计算机与被控对 象之间需设置信息传递、变换的装置—输入/输出过程通道。
过程通道解决二类基本问题：
1）将外部传感器信号转换成计算机能接受的数字信号。该任 务由输入通道（前向通道）完成。
2）独立编址方式：接口地址与内存地址相互独立，访问I/O口使用的 指令与访问内存使用的指令不同，扩展内存与扩展I/O口使用的控制信号
也不完全相同。见图2.2
在接口中一般有多个寄存器或特定的电路，CPU对接口的访问实际上
是直接对这些寄存器或特定电路的存取。根据按地址访问的原则，每一
接口一般应有多个地址对应于这些寄存器或特定电路，它们称为端口。
为开环系统、非实时控制（人工操作）。
用于数据采集、电力调度等。 如图1.7所示。
第六页，共144页。
微机控制系统的类型
直接数字控制系统（DDC）：
微机对一个或多个被控参数进行巡回检测，检测结
果与给定值比较，再按一定的控制规律对偏差进行运 算，然后将结果直接输出到执行机构，对被控对象进
有二种结构：如图3.8.
1）数字量保持方案：将微机分时输出的数字量保持 在各自独立的接口锁存器中，并供其D/A转换。
2）模拟量保持方案：将微机分时输出的数字量经D/A转换 后保持在各自独立的保持器中。
功率驱动：提高D/A输出的功率驱动能力。
第二十二页，共144页。
开关量输出通道
执行器所需的控制命令均为二态开关量（如开关、电磁阀等 的闭合、打开二值状态），并且它来自该通道。其结构图如 图3.9。
第十七页，共144页。
概述
在微机控制系统中，要将被控对象的各种测量参数、运行状态信息 按要求的方式送入计算机，计算机处理后的信息也需转换为合适的信 号输出到执行器，由它对被控对象实施控制。所以在计算机与被控对 象之间需设置信息传递、变换的装置—输入/输出过程通道。
过程通道解决二类基本问题：
1）将外部传感器信号转换成计算机能接受的数字信号。该任 务由输入通道（前向通道）完成。
2）独立编址方式：接口地址与内存地址相互独立，访问I/O口使用的 指令与访问内存使用的指令不同，扩展内存与扩展I/O口使用的控制信号
也不完全相同。见图2.2
在接口中一般有多个寄存器或特定的电路，CPU对接口的访问实际上
是直接对这些寄存器或特定电路的存取。根据按地址访问的原则，每一
接口一般应有多个地址对应于这些寄存器或特定电路，它们称为端口。
微机控制完整ppt课件
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微机控制技术
3．1．1 键盘设计需解决的几个问题
图3—2 滤波防抖电路
适当选取 R1、R2、C 值，可保证电容 C 两端的充 放电电压波动不超过非门的开启/关断电压
等于 或 大于 10ms
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微机控制技术
3．1．1 键盘设计需解决的几个问题
② 双稳态防抖电路 用两个与非门构成一个 R S 触发器即形成双稳态防 抖电路。
电路。
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微机控制技术
3．1．2 少量功能键接口技术
设计思路 · 对于具有少量功能键的系统，
多采用相互独立的接口方法，各键的工作 状态互不影响。
· 采用硬件中断或 软件查询方法均可实现 其键盘接口。
采用中断方式接口的硬件电路图，如图3.
4所示。
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微机控制技术
采用中断方式接口的硬件电路图
图3.4 操作功能键.硬件接线图
键数量比较多的系统之中常采用矩阵式键盘。
矩阵式键盘 :
由行线和列线组成，按键设置在行、列结构的 交叉点上，行列线分别连在按键开关的两端。
键盘与微型机的连接方法是采用 I／0 接口芯片/ 锁存器( 8155、8255等)/(74LS273、74LS244， 74LS373等)
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微机控制技术
3. 1．3 矩阵键盘接口技术
AJMP S
.
;按键判决程序 KEYSET: SETB K1 ;先把K1、K4置1
SETB K4 JB K1,S1 ;判断K1是否按下 CALL DELAY ;调用去抖延时程序 JB K1,S1 ;再判断K1是否按下 JNB K1,$ ;K1按下后，判断K1是否松开 RL A ;K1松开后，控制P1动作 MOV P1,A AJMP ED
微型计算机控制技术PPT课件
优点是结构简单，控制灵活和安全。 缺点是要由人工操作，开环结构，控制的实时性差，不能 控制多个对象。
主要用于生产初期实验，过程模型获取
1.2.2 直接数字控制（DDC）系统
计算机通过检测单元对过程参数进行巡回检测，并经过输入 通道将检测数据输入计算机，计算机按照一定的控制规律进行 运算，得到相应的控制信息，并通过输出通道去控制执行机构， 从而使系统的被控参数达到期望的要求
地址
译码
C
DB
数据
P
缓冲
U
CB
控制
电路
数据端口
外
状态端口
控制端口
设
(1)从编程角度看,接口内部主要包括一个或多个CPU可 以进行读/写操作的有地址的寄存器,又称为I/O端口. (2)数据端口:双向的数据端口具有锁存和三态缓冲功能. 状态端口:只读端口,包含三态缓冲器. 控制端口:只写端口,包含锁存器.
接口的必要性： 外设是用来实现人机交互的一些机电设备.外设处理信息的类
型、速度、通信方式与CPU不匹配,不能直接挂在总线上,必须 通过接口和系统相连.
CPU与外设之间交换信息的种类
通常有三类信息：
数据信息
状态信息 控制信息
数字量 模拟量 开关量
数据
CPU
状态
外部 设备
控制
接口的构成
AB
第2章 输入输出接口与过程通道
2.1 IO端口及地址译码技术 2.2 数字量输入输出接口与过程通道 2.3 模拟量输入接口与过程通道 2.4 模拟量输出接口与过程通道 2.5 硬件抗干扰技术
第2章 输入输出接口与过程通道
接口：接口是计算机与外部设备（部件与部件之间）交换信 息的桥梁，它包括输入接口和输出接口。 接口的含义： 狭义上：连接计算机和I/O设备的部件； 广义上：还包括接口电路的管理驱动程序； 接口技术：接口技术是研究计算机与外部设备之间如何交换 信息的技术。
微机计算机控制技术课件
OUT DX,AL; 结束读出操作
第二章 输入输出接口与过程通道（2）
2.3 模拟量输入通道
•模拟量输入通道－把模拟信号转换为二进制数 字信号，送入计算机中。
•模拟信号传输－0～10mA或4～20mA电流传输。
2.3.1 模拟量输入通道结构
2.3.2 I/V变换
•电流输出 仪表DDZ-Ⅱ：0～10mA 仪表DDZ-Ⅲ,DDZ-S：4～20mA
ADC0809 NEXTA:
PROC NEAR MOV CX,8; 循环次数 CLD; DI自动增量 MOV BL,00H ; 模拟通道地址 LEA DI,DATABUF； 字串存储地址 MOV DX,02C2H MOV AL,BL OUT DX,AL INC DX MOV AL,00000111B；输出启动信号，上升沿锁存地址 NOP NOP NOP MOV AL,00000110B；下降沿, 形成ALE, START 脉冲
•
PCI总线：在CPU和外设间插入协调数据传输的 管理层，提供一致的总线接口，形成了开放的 局部总线标准，而不依赖于CPU芯片。工作频率 33MHz，PCI总线的数据宽度为32位和64两种， 数据传输率分别为133Mbps和266Mbps，PCI Express数据传输率可以达到8Gbps。
•
3. 基于PC总线的工业控制机常见类型 ISA 总线工控机
DDC系统属于计算机闭环控制系统。计算机 首先通过模拟量输入通道（AI）和开关量输入通 道（DI）实时采集数据，然后按照一定的控制规 律进行计算，最后发出控制信息，并通过模拟量 输出通道（AO）和开关量输出通道（DO）直接 控制生产过程。
• （3）监督控制（Supervisory Computer Control)系统
第二章 输入输出接口与过程通道（2）
2.3 模拟量输入通道
•模拟量输入通道－把模拟信号转换为二进制数 字信号，送入计算机中。
•模拟信号传输－0～10mA或4～20mA电流传输。
2.3.1 模拟量输入通道结构
2.3.2 I/V变换
•电流输出 仪表DDZ-Ⅱ：0～10mA 仪表DDZ-Ⅲ,DDZ-S：4～20mA
ADC0809 NEXTA:
PROC NEAR MOV CX,8; 循环次数 CLD; DI自动增量 MOV BL,00H ; 模拟通道地址 LEA DI,DATABUF； 字串存储地址 MOV DX,02C2H MOV AL,BL OUT DX,AL INC DX MOV AL,00000111B；输出启动信号，上升沿锁存地址 NOP NOP NOP MOV AL,00000110B；下降沿, 形成ALE, START 脉冲
•
PCI总线：在CPU和外设间插入协调数据传输的 管理层，提供一致的总线接口，形成了开放的 局部总线标准，而不依赖于CPU芯片。工作频率 33MHz，PCI总线的数据宽度为32位和64两种， 数据传输率分别为133Mbps和266Mbps，PCI Express数据传输率可以达到8Gbps。
•
3. 基于PC总线的工业控制机常见类型 ISA 总线工控机
DDC系统属于计算机闭环控制系统。计算机 首先通过模拟量输入通道（AI）和开关量输入通 道（DI）实时采集数据，然后按照一定的控制规 律进行计算，最后发出控制信息，并通过模拟量 输出通道（AO）和开关量输出通道（DO）直接 控制生产过程。
• （3）监督控制（Supervisory Computer Control)系统
微型计算机控制技术优秀课件
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2
微型计算机控制技术
2.3.1信号的采样
• 把时间连续的信号转换为一连串时间不连 续的脉冲信号，这个过程称为“采样”， 又称为“抽样”、“取样”。对连续信号 的采样过程，可用图2-4来描述。
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3
微型计算机控制技术
（a）模拟信号数字化处理过程
图2-4 连续信号的采样过程
• 前两级组成具有对称结构的差动放大电路，其作用是阻抗 变换（高输入阻抗）和增益调整；后一级为功率输出级， 它将A1、A2的差动输入双端输出信号转换为单端输出信 号，且提高共模抑制比。RG用来调节放大器的增益.
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微型计算机控制技术
由图可知，第一级：
ua ui1
u b u i2
（b）串联扩展电路
0 0 0 0算机控制技术
• 选用多路模拟开关应注意的问题：
• （1）对于要求传输精度高而信号变化慢的场合，可选用 机械触点式开关。
• （2）尽可能选取单片模拟开关集成电路；在使用多片组 合时，也宜选用同一型号的芯片以尽可能使每个通道的特 性一致。
采样周期：T 采样时间：τ 采样时刻：0T、1T、2T、3T……
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4
微型计算机控制技术
图2-4 （b）采样过程的模拟
• 图2-4（b）是用乘法器来描述的采样过程。 • f （t）为连续函数，s（t）为开关函数，fs（t）
为采样函数，即f（t）离散后之值。
fs(t)f(t)s(t)
• 应当指出，香农采样定理仅给出了采样信 号能恢复模拟信号的理论依据。
• 实际工程中，采样周期的选择要考虑诸多 因素。工程上，采样频率一般取f ≥（4~10） fmax 。
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① 打开zimo21.exe
②在文字输入区输入汉字或数字等字符，选中输入的字符单击鼠标右键，对字体进行设
置，一般小四字号的汉字为16×16，小四字号的数字或字母为8×16。设置好后按ctrl+enter
组合键表示确定输入的字符。
图2.17 输入字符选择字体界面
③点击“参数设置”中的“其他选项”，根据编程方式选择“取模方式”以及字节是否倒序，
一般选择默认设置。
图2.18 参数设置中其他选项界面
④点击“取模方式”中的“C51格式”，在右下角即可得到输入字符的点阵字模。
图2.19 生成字模界面