Q5PNPRa2Rb1kUsRi6.2kQ6PNPRs0.33Rf100k12VAR3Rg1kUbOPAMPEAR2Rj16kAR1Rh1kOPAMPRc1kEiRe1kRmOPAMPRn2k1kRd1kADC0809IN2IN3IN1IN4IN0IN5ADDAIN6ADDBIN7ADDCSTARTALEEOCD7D3D6OED5CLOCKD4VccD0Vref(+)Vref(-)GNDD2D1GNDDAC0832CSVccWR1ILEAGNDWR2D3XFERD2D4D1D5D0D6VrefD7RfbIout1DGNDIout25VAR4OPAMP5VGND
图3.9 恒流放电电路原理图
若由于输入电压的减小而使负载电流减小，则取样电压必然减小，从而使取样电压Us与基准电压E的差值(Us—E)减小。由于AR3为反相放大器，因此，输出电压Ub必然升高，从而使Us升高，保证了放电电流的恒定。恒流过程表示为：Ei↓→IL↓→US↓→(Us—E)↓→Ub=K(US—E)↑→Us↑。
由于检查不同种类的蓄电池时，要求放电电流的大小不同，因此电路的放电电流值必须是可调的，该电路节基准电压E是由单片机P1.3输出控制信号通过8位的DA转换器DAC0832，在经过同相放大器放大作为基准电压，所以通过单片机调节基准电压E，则改变了Us与E的比较值，从而就改变了恒流放电的电流值。
电路元器件的参数:
Ra ：(Emin-3)Ia，其中Emin为蓄电池的放电终止电压，Ia为放电电流。 蓄电池的终止电压为10.5V，Ia为3-4.5A，取Ra=2Ω。
RS：0.33Ω；Ri：6.2K；Rg：1K；Rj：16K；Re：1K；Rf：100K；Rh：1K。 Rm：1k，Rn：2k。
3.6 数字显示及键盘电路的设计
在单片机家族的众多成员中，MCS-51系列单片机以其优越的性能、成熟的技术、高可靠性和高性价比,占领了工业测控和自动化工程应用的主要市场，并成为国内单片机应用领域中的主流机型。
MCS-51单片机的并行口有P0、P1、P2和P3，由于P0口是地址数据总线口，P2口是高8位地址线，P3口具有第二功能，这样，真正可以作为双 向IO口应用的就只有P1口了。这在大多数应用中是不够的，因此，大部分MCS-51单片机应用系统设计都不可避免的需要对P0口进行扩展。
由于MCS-51单片机的外部RAM和IO口是统一编址的，因此，可以把单片机外部64K字节RAM空间的一部分作为扩展外围IO口的地址空间。这样，单片机就可以像访问外部RAM存储器单元那样访问外部的P0口接口芯片，以对P0口进行读写操作。用于P0口扩展的专用芯片很多。如8255可编程 并行P0口扩展芯片、8155可编程并行P0口扩展芯片等。本设计采用的是8155经行的扩展，如图3.10所示。
AT89C51P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST/VpdP3.0(RXD)P3.1(TXD)P3.2(INT0)P3.3(INT1)P3.4(T0)P3.5(T1)P3.6(WR)P3.7(RD)XTAL2XTAL1VssNOR+5VVccP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EA/VppALE/PROGPSENP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0+5V8155AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7PA0PA1PA2PA3PA4PA5PA6PA7PB0PB1PB2PB3PB4PB5PB6PB7PC0PC1PC2PC3PC4PC5CERDWRIO/MALETMROUTTMRINRESETVccVssGND 图3.10 IO口的扩展接口电路
在二种显示的方法中，静态显示亮度高，编程容易，管理也比较简单，但占用的IO口资源较多，为了简化电路，降低成本，数字显示采用动态显示方式。所谓动态显示，就是单片机定时地对显示器件扫描。在这种方法中，显示器件分时工作，每次只能有一个器件显示。但由于人的视觉暂留现象，所以，仍感觉到所有的器件都在“同时”显示。这种显示方法的优点是使用硬件少，因而价格低；但占用机时多，只要单片机不执行显示程序，就立刻停止显示。动态显示的亮度与导通电流有关，也与点亮时间和间隔时间的比例有关。
DS1DPY_7-SEG_DP10PBPB12PB23PB34PB45PB56PB67PB78DPYaabcfbgdeecdfdpgdpDS2DPY_7-SEG_DP10PBPB12PB23PB34PB45PB56PB67PB78DPYaabcfbgdeecdfdpgdpDS3DPY_7-SEG_DP10PBPB12PB23PB34PB45PB56PB67PB78DPYaabcfbgdeecdfdpgdpGNDGND99GNDQ2Q39Q4901590159015PA4R191KPA5R211KGND 1KPA6R20
图3.11 数字显示电路原理图
图3.11为89C51单片机扩展芯片8155和三位共阴极显示器的接口电路。8155的PA4、PA5、PA6口作为扫描口，由于单片机IO口的驱动能力有限，所以要通过三极管9015经行电流放大，然后接显示器公共端，同时起着开关控制的作用；经过IO的扩展8155芯片的B口作为段数据口。
键盘实际上是有排练成矩阵形成的一系列按键开关组成的，它是单片机系统中最常见的人机联系的一种输入设备。用户可以通过键盘向CPU输入数据、地址和命令。
矩阵式键盘模式以N个端口连接控制N*N个按键实时在LED数码管上显示按键信息。显示按键信息省下了很多的IO端口为他用相反独立式按键虽编程简单但占用IO口资源较多不适合在按键较多的场合应用。并且在实际应用中经常要用到输入数字、字母、符号等操作功能如电子密码锁、电话机键盘、计算器按键等至少都需要12到16个按键。矩阵式键盘又称行列键盘它是用N条IO线作为行线N条IO线作为列线组成的键盘。在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键。这样键盘上按键的个数就为N*N个。这种行列式键盘结构能有效地提高单片机系统中IO口的利用率。 最常见的键盘布局如图3.15般由16个按键组成在单片机中正好可以用一个P口实现16个按键功能这也是在单片机系统中最常用的形式本设计就采用这个键盘模式。
硬件电路设计图3.13示。把单片机的扩展芯片8155的A口连接到“4*4行列式键盘”其中PA0-PA3作为行线，PC0-PC3作为列线，把8155的PB端口
连接到共阴极“静态数码显示模块”区域中对应的a到g端口上系统首先通过CPU对全部键盘进行扫描，即把第一根行线置为“0”状态其余行线置于“1”状态读入输入缓冲器的状态，若其状态全为“1”表明该行无键按下，再将第二根行线置为“0”状态同样读入输入缓冲器的状态如其状态也全为“1”则置第一根行线置为“0”状态以此类推。如读入输入缓冲器的状态不全为“1”，确定哪一根列线为“0”状态，当某个键的行线和列线都为“0”状态时表明该键按下，最后通过显示程序将该键的序号显示出。
8155图3.12 键盘布局 AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7PA0PA1PA2PA3PA4PA5PA6PA7PB0PB1PB2PB3PB4PB5PB6PB7PC0PC1PC2PC3PC4PC5S0SW-PBS1SW-PBS2SW-PBS3SW-PBRq5.1kS4SW-PBS5SW-PBS6SW-PBS7SW-PBCERDWRIO/MALETMROUTTMRINRESETVccVssRx5.1k+5VS8SW-PBS9SW-PBSASW-PBSBSW-PBRy5.1kSCSW-PBSDSW-PBSESW-PBSFSW-PBRz5.1k 图3.13 键盘硬件电路图 按键功能说明： 0-9：数字键； A：设置； B：确定；
C：容量显示切换； D：温度显示切换； E：电压显示切换； F：电流显示切换。 3.7 报警电路及通信模块 3.7.1报警电路的设计
为了能够准确把握达到放电电压的时间，电路设计了报警电路。当蓄电池的的放电电压达到10.5V时，如图3.14所示，单片机的P1.3会发出一个控制信号，经过三极管9015驱动蜂鸣器经行报警。
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