硬币识别器(7)

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图4

ALE/

（30）当访问外部程序器时，ALE(地址锁存)的输出用于锁存地址的

低位字节。而访问内部程序存储器时，ALE端将有一个1/6时钟频率的正脉冲信号，这个信号可以用于识别单片机是否工作，也可以当作一个时钟向外输出。更有一个特点，当访问外部程序存储器，ALE会跳过一个脉冲。

如果单片机是EPROM，在编程其间，

将用于输入编程脉冲。

（29）当访问外部程序存储器时，此脚输出负脉冲选通信号，PC的16

位地址数据将出现在P0和P2口上，外部程序存储器则把指令数据放到P0口上，由CPU读入并执行。

EA/Vpp（31）程序存储器的内外部选通线，8051和8751单片机，内置有4kB的程序存储器，当EA为高电平并且程序地址小于4kB时，读取内部程序存储器指令数据，而超过4kB地址则读取外部指令数据。如EA为低电平，则不管地址大小，一律读取外部程序存储器指令。显然，对内部无程序存储器的8031,EA端必须接地。

在编程时，EA/Vpp脚还需加上21V的编程电压。 （4）输入输出引脚

P0.0~P0.7(39~32):P0口是一个漏极开路型准双向I/O口。在访问外部存储器时，它是分时多路转换的地址（低8位）和数据总线，在访问期间激活了内部的上拉电阻。在EROM编程时，它接收指令字节，而在验证程序时，则输出指令节。验证时，要求外接上拉电阻。

P1.0~P1.7（1~8）：P1口带内部上拉电阻的8位双向I/O口。在EPROM编程和程序验证时，它接收低8位地址。

P2.0~P2.7(21~28):P2口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。在访问外部存储器时，它送出高8位地址。在对EPROM编程和程序证期间,它接收高8位地址。

P3.0~P3.7(10~17)：P3口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。在MCS-51中，这8个引脚还兼有专用功能，这些功能见表1

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P3各口线与专用功能 口线 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 替代的专用功能 RXD(串行输入口) TXD(串行输出口) / INTO(外部中断0) / INT1(外部中断1) T(定时器0的外部输入) T(定时器1的外部输入) /WR(外部数据存储器写选通) /RD(外部数据存储器读选通) 在此次设计中用到了8051单片机的全部P0和与P1口中的P0.1以及P2口中的两个接口。P0口主要是与AD转换器连接，P2接口中的两个引脚用来连接作为开关使用的光电耦合器。

3.2.8 AD574 和8051 单片机接口电路设计：

A/D转换器与微机接口的主要任务就是按照微机指令进行A/D转换和将转换数据送入微机的数据总线。A/D转换器在与微机接口时，需要解决的问题： 1、 数据输出缓冲问题 微机的数据总线是CPU与存储器和I/O设备之间传

送数据的公共通道。因此，A/D转换器在与微机接口时，要求A/D转换器的数据输出端是必须通过三态缓冲器与数据总线相连，当未被选中时，A/D转换器输出是高阻抗状态，以免干扰数据总线上的数据传送。AD574A芯片具有三态输出缓冲器，且片内控制时序能与微机总线时序配合输出端，因此可直接与微机数据总线相连。

2、 产生芯片选通信号和控制信号 在数据采集系统中，为了区别于其他I/O

设备，必须赋予A/D转换器一特定地址。产生地址信号的译码器与地址总线的连接方式，有系统所采用的I/O寻址方式及所拥有的地址总线决定。当系统采用内存映像方式时，通常采用部分低位地址线传送地址码，可用2-4译码器、3-8译码器、4-16译码器以及它们的组合进行译码，并可根据具体情况选用固定式或开关可选式地址总线相连。

3、 读出数据 为了能从A/D转换器中取出转换结果，首先需要考虑解决A/D

转换器与微机之间的联络方式问题。其中，与微机之间的联络方式问题，由于A/D转换须经过一定的转换时间，只有在A/D转换结束并发出转换结束信号后，微机读出的数据才是正确的。为便于微机检查转换状态的

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电平变化，系统通常采用查询和中断两种联络方式。

在设计A/D转换器与微机借口电路时，究竟是采用查询还是中断方式取决于所用A/D转换器的转换时间和用户的程序安排。一般来说，当A/D转换时间较短时，宜采用查询方式；而转换时间长是宜采用中断方式。A/D574A与8051单片机连接时可采用查询法完成依次A/D转换。

程序如下： ORG 0500H

START： MOV DPTR，#8000H；

MOV R0，#OFCH； MOVEX ＠R0，A； LOOP： JB P1.0，LOOP； MOV R0，#0FEH； MOVX A，＠R0； MOVX ＠DPTR，A；

INC R0； INC DPTR； MOVX A，＠R0 MOVX ＠DPTR，A； RET；

主程序：MAIN：SETB 1T；

SETB EA； SETB EX1； MOV DPTR，#8000H； MOV RO #OFCH； MOVX ＠R0 A； 中断服务程序：ADINT.PUSH DPL

PUSH DPH MOV DPTR,#8000H

MOVX A,＠R0 MOV A,＠R0 MOVX ＠DPTR,A POP DPH POP DPL

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RET

当采用查询方式时，见A/D转换器的转换状态端子接在微机I/O口的某一位上或经过一个外接的三态缓冲器连接到CPU数据总线的某一位上，微机不断查询这一位的电平。为了不影响数据总线的正常工作，转换状态信号STS经三态缓冲器连接到数据总线上，用一特定地址选定三态缓冲器并在读状态是打开三态缓冲器，以供微机检查转换状态。STS为高电平时，A/D处于转换周期；STS为低电平时，A/D转换结束。另外，还可以将STS端与8051的P1口相连。8051通过不断检查P1口各位的电平获取A/D转换器的工作状态。

如图1所示, AD574 的CS 片选端接锁存器的Q7 端, A0 端接锁存器的Q1 端, R/ C 接锁存器的Q0 端,8051 的WR 和RD经与非门与AD574 的CE 端相接,因此, AD574 启动12 位A/ D 转换的地址为 FF7 CH. 读高8 位数据的地址为FF7DH;读低4 位数据的地址为FF7 FH. 12/ 8 接地表示8051 要分两次从AD574 读出A/ D 转换的12 位数字量. BIF OFF 的接法表示10VIN或20VIN 被设定为双极性电压输入

图1

信号传输到8051单片机控制电路。 控制电路程序：

控制电路程序的编辑依据是电压比较器的输出端的高、低电平来表示的比较结果。当输入电压与设定电压相比，当输入电压大于或等于设定电压时，输出端为高电平输出，当输入电压小于设定电压时，输出端为低电平输出，这只是模拟信号。8051单片机使哪边光电耦合器接通，再使哪边的微型电磁铁通电将分币装

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置左右摆动都需要进一步与真硬币通过后的电压比较才能确定。这样才能实现分币。

电路中所连接的耦合器作为开关，由于所选光电耦合器只是用于开关使用所以我选用了最普通的光电耦合器。

3.2.9光电耦合器

光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，常见的发光源为发光二极管，受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。光电耦合器的种类较多，常见有光电二极管型、光电三极管型、光敏电阻型、光控晶闸管型、光电达林顿型、集成电路型等。如下图1（外形有金属圆壳封装，塑封双列直插等）。 工作原理

在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光，光的强度取决于激励电流的大小，此光照射到封装在一起的受光器上后，因光电效应而产生了光电流，由受光器输出端引出，

图1

这样就实现了电一光一电的转换。 基本工作特性（以光敏三极管为例） 1、输出特性

光电耦合器的输出特性是指在一定的发光电流IF下，光敏管所加偏置电压VCE与输出电流IC之间的关系，当IF=0时，发光二极管不发光，此时的光敏晶体管集电极输出电流称为暗电流，一般很小。当IF>0时，在一定的IF作用下，所对应的IC基本上与VCE无关。IC与IF之间的变化成线性关系，用半导体管特性图示仪测出的光电耦合器的输出特性与普通晶体三极管输出特性相似。其测试连线如图2，图中D、C、E三根线分别对应B、C、E极，接在仪器插座上。 2、光电耦合器可作为线性耦合器使用。

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