自动存包柜的设计(6)

器输入信号接线图和限位开关输入信号的接线图分别如图3.10，图3.11所示

图3.10 光电传感器与7LS244接口电路

图3.11 限位开关与7LS244接口电路

3．2．6 键盘设计

键盘在单片机应用系统中能实现向单片机输入数据、传输命令等功能，是人工干预单片机的主要手段。键盘实际是一组按键开关的集合。通常，键盘所用的开关为机械弹性开关，均利用了机械触点的合、断作用。

键盘的闭合与否，反映在行线输出电压上就是呈现出高电平或低电

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平，如果高电平表示断开的话，那么低电平就表示键闭合，所以通过对行线电平的高低状态的检测，便可以确认按键按下与否。

常用的键盘接口分为独立式按键接口和矩阵式键盘接口。我们在这里选用矩阵式键盘接口。矩阵式键盘结构如图3.12

矩阵式键盘工作原理：按键设置在行、列线交点上，行列线分别连接到按键开关的两端。行线通过上拉电阻接到+5V电源上。平时无按键按下时，行线处于高电平状态，而当有按键按下时，行线电平状态将由与此行线相连的列线电平决定。列线电平如果为低电平，则行线电平为低电平；列线电平如果为高，则行线电平也为高电平。这是识别矩阵键盘按键是否被按下的关键所在。由于矩阵键盘中行、列线为多键共用，各按键均影响该键所在行和列的电平。因此各按键彼此将互相发生影响，所以必须将行、列线信号配合起来并作适当的处理，才能确定闭合键的位置。

图3.12 矩阵式键盘结构

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3．3 芯片使用

在这里我们使用了外部地址锁存器74LS373程序存储器27128静态数据存储器6116，扩展芯片8255A，下面来详细的介绍这几个器件

3．3．1 外部地址锁存器介绍

AT89C51单片机由于受引脚数的限制，数据线和地址线是复用的，由P0口兼用。为了将它们分离出来，以便同单片机片外的扩展芯片正确的连接，需要在单片机外部增加地址锁存器。我们这本设计中使用74LS373。74LS373是一种带有三态门的8D锁存器，其引脚如图3.13所示

图3.13 锁存器74LS373的引脚

其引脚的功能如下： D7～D0：8位数据输入线 Q7～Q0：8位数据输出线

G：数据输入锁存选通信号，高电平有效。当该信号为高电平的时候，外部数据选通到内部锁存器，负跳变时，数据锁存到锁存器中。

OE：数据输出允许信号，低电平有效。当该信号为低电平的时候，三

态门打开，锁存器中数据输出到数据输出线。当该信号为高电平的时候，输出线为高阻态。

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74LS373的功能表见下表

OE G 1 1 0 ×

D 1 0 × × Q 1 0 不变 高阻态 0 0 0 1 表3.3 74LS373的功能

3．3．2 程序存储器EPROM的扩展介绍

程序存储器一般采用只读存储器，因为这种存储器在电源关断后，仍能保存程序（我们称此特性为非易失性的）在系统上电后，CPU可以取出这些指令予以重新执行。只读存储器简称为ROM（Read Only Memory）。ROM总的信息一旦被写入之后，就不能随意更改，特别是不能在程序运行的过程中写入新的内容，故称之为只读存储器。向ROM中写入信息叫做ROM编程。根据编程的方式不同，ROM分为以下几种：掩模ROM、可编程ROM、EPROM、E2PROM、Flash ROM。程序存储器扩展可以根据需要使用上述的各种只读存储器的芯片。在这里我们使用27128EPROM芯片，型号名称“27”后面的数字表示其位存储器容量的大小。如果换成字节容量只需要将该数字除以8就可以了。27128的芯片引脚图如图3.14

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图3.14 27128芯片引脚图

它的各引脚功能如下： A13～A0：地址线引脚。 D7～D0：数据引脚

CE：片选输入端 OE：输出允许控制端

PGM：编程时，加编程脉冲的输入端

VPP：编程时编程电压（+12V或+25V）输入端 VCC：+5V，芯片的工作电压 GND：数字地 NC：无用端

27128芯片的工作方式

27128一般都有5种工作方式，由CE、OE、PGM各信号的状态组合来确定。5种工作方式如下表所示。

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