智能数字控制系统 第8页

智能数字控制系统 第8页

了使接线最省，键盘采用矩阵结构。横线为“行”，竖线为“列”。一个键实际上就是一个开关。当键压合时，把键所在行与列接通（短路）。键盘行线与8155PC口PC0～PC5相接。8155C口输出键盘扫描信号。键盘列线与8155B口PB0～PB4相接。8155B口为键盘输入口。

系统采用“程序扫描法”处理键盘输入，即在开发机硬件基础上反复执行一段扫描键盘的程序，达到键盘输入的目的。以下对“程序扫描法”解释如下：

8155C口（PC0～PC5）输出扫描信号，依次循环输出100000、010000、

001000、000100、000010、000001。由于扫描信号是计算机主动输出的，计算机每输出一组扫描信号就记录本组扫描信号“1”值位置，按上述扫描顺序，其零值位置分别为6、5、4、3、2、1，在计算机中用二进制表示为110、101、100、011、010、001，一般称其为“行码”。

在8155C口每输出一组扫描信号后，就由8155B口读入数据为“列码”。

因此键盘扫描一般过和为：8155C口输出一组扫描信号并记录其零值位置（行码），然后由8155B口读入信号（列码）。当无键压合时，由8155B口读入的为全“1”，这就是“有无键入”的判断条件。

例如下图数字键“6”压合，即把第三行、第三列两条线短接。扫描工作过程如下：   若图片无法显示请联系QQ752018766 

8155C口输出第一组扫描信号“011111”（即扫描第6行），8155B口读入信号（列码）为“1111”。虽然“6”键压合，但由于扫描信号“011111”

（见图a），第三行线为1，因此第三列线仍然输出的是“1”，故8155B口读入为全“1”。8155C口再输出第二组扫描信号“101111”，B口读入的仍为全“1”（见图b）。8155C口再输出第三组扫描信号“110111”，B口读入的仍为全“1”（见图c）。8155C口再输出第四组扫描信号“111011”，由于第3行线为“0”，压合的“6”键把第3行与第3列线短路，故由B口读入信号（列码）为“111011”。因此，被压合键处于第3行、第3列时，其行码为011，列码为“1011”。

3．2         控制系统装置的原理图设计

一、启动原理图设计编辑器

打开PROTELL33文件夹，双击SCHEDIT.EXE执行文件，进入原理图设计界面。

一、装入所需库文件

左击绘图界面，出现菜单列，单击LIBRARY→Load,输入“？”，单击,显示所有的库名,调入DEVICE.LIB,INTEL.LIB和TTL.LIB三个库(一次只能最多调入三个库,这里所调入的库为最常用三个库)。若在这三个库里面没有找到所需要的器件，还可以调入其它的库或是造器件。例如此原理图中有所造的器件7805存入在新建的QQ.LIB库内。

二、调出所需要的器件

1、 电路原理图

绘制此原理图所需要调出的器件有8155一片，8031一片，从INTEL.LIB库内调出。74系列的有74LS373、74LS138、74LS30、74LS08、74LS32、74LS00各一片，从TTL.LIB库调出。存储器6264一片，从MEM.LIB库调出。电阻、电容和发光二极管，晶振分别从DEVICE.LIB库内调出。布置好元件的位置。（使用M→C命令移动元件的位置）。

2、   输入输出电路原理图

       从LVJB.LIB库内调出6个LED数码管，从DEVICE.LIB库内调出24个按键，从INTEL.LIB库内调入一片8155。布置好各器件在绘图板的位置。

四、布线

    根据上一节所分析的电路原理，开始布线。使用P→L命令，即可开始画线。画线时应该注意：在连接点外应放置连结点（按键P→J），为了看图的方便尽量少画交叉线。在画数据线，地址线时，选用BUS类型的线（CURRENT→LINE TYPE→BUS）。并在端口标记数据线，地址线，8031中P0口接8位数据线和地址线的低8位，P2口接地址线的高8位。在做标记时，先用粗线（CURRENT→LINE TYPE→THICK LINE）把管脚引出来，然后再在粗线上标记。在一些接地，接电源和接跳线器的管脚均需做上标记。8031的P2口接高8位地址线，当高8位地址为全“1”时，通过74LS30与非门，输出脚（8脚）输出低电平，接74LS138的/G2A（4脚），/G2B（5脚），为74LS138正常工作提供条件。74LS138译码器的G1端（6脚）接地址线A15。译码器的A、B、C三端接地址线A3、A4、A5。译码器的输出端Y7接74LS08与门的一端，74LS08与门的另一端由地址线A7和74LS30的输出脚（8脚）通过74LS32或门后所产生的信号相接。共同控制8155的使能端信号。74LS138译码器的其它6个输出口Y0→Y6接入跳线器，供扩展其它功能时使用。同时74LS30的输出端（3脚）与8155的IO//M相接，控制8155的工作状态（两种工作状态：输入输出工作状态和存储器状态）。8155的ALE、/RD、/WR、RESET端分别与8031的ALE//P、/RD、/WR、RESET端相接。所有的地址线和数据线均引出接跳线器。原理图见附表。

3．3         控制系统PCB设计

   进入PCB设计系统，实际上就是双击TRAXEDI.EXE执行文件，进入PORTEL33绘制PCB图环境。

一、装入设计库

打开绘图环境后，执行LIBRARY→FILE，输入PROTEL33文件所在的位置，左击，选择TRAXSTD.LIB库，即将已存在的设计库装入。

二、设置参数

栅格的设置包括移动栅格的设置和可视栅格的设置。移动栅格主要用于控制工作空间的对象移动栅格的间距。设置栅格的间距为10，可视栅格为100。操作如下：Gird→Snap Grid，左击，输入10；Gird→Visible Grid,左击，输入100。

三、放置器件

先在库中找出所要→的器件的名字LIBRARY→BROWSE，再调出器PLACE→COMPONENT，输入器件名，即调出器件。对不存在的器件，例如，键盘不存在于库内，这时需要造键盘。首先执行PLACE→PAD命令，执行该命令后，光标变成了十字形状，将光标移到所需的位置，单击鼠标，即可将一个焊盘放置在该处，测好两个点之间的距离，将光标移到新的位置，按照上述步骤放置其他焊盘。键盘一共有四个焊盘，为矩形，长5个栅格，宽2个栅格。放置好后，定义为一个块BLOCK→DEFINE，加入进库中LIBRARY→ADD。当再次用这个元件时，直接从加入的库中调出来即可。

   焊盘属性也需要设置，键盘的X轴尺寸设为100，Y轴尺寸也设为100，1脚的形状为矩形，焊盘通孔直径设为65。操作如下：EDIT→PAD，选中键盘的1脚，修改属性Designator:1,shap:Rectangular ,Layer:Multi-

layer，Hole Size:65，X-Size:100，Y-Size:100。键盘其它脚的形状为圆形Circular，其设置方法与上操作一样。电源插座的焊盘比较大，三个孔均为矩形（Rectangular）,X轴尺寸设为100，Y轴尺寸设为150，孔直径设为100。其它焊盘的1脚设为矩形，其它脚设为圆形，X轴尺寸均为50，Y轴尺寸也均为50，孔直径设为30，设置方法与键盘的操作一样。

四、布线

此焊盘的布线均布在正面和反面（Top layer和Bottom layer）。布线时，首先对线的属性进行设置。此焊盘的地线的宽度设为30，电源线设为45，其它线的亮度设为12。设置线宽的操作：Current→Track Width。布线用的命

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