单片机电磁铁式微流体驱动控制系统设计(5)
2.1 单片机最小系统设计
单片机最小系统包括复位电路、振荡电路、电源和地线的连接。
2.1.1复位电路
复位电路图见图2.2: 图2.2 复位电路图
复位是单片机的初始化操作,此外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，也需通过复位重新启动。复位电路产生复位信号，使单片机从固定的起始状态开始工作，完成单片机的启动过程。本课题采用将上电复位电路和手动复位电路结合到一起构成，通常使用的都是这种混合复位电路的方法，ATmegal 8535的RESET(9管脚)为复位管脚，低电平有效。
2.1.2振荡电路
振荡电路见图2.3:
图2.3振荡电路
振荡电路向单片机提供一个正弦波信号作为基准，决定单片机的执行速度。通过在引脚XTAL、XTAL2两端跨接晶体或陶瓷谐振器，再利用芯片内部的振荡电路，就构成了稳定的自激振荡器，其发出的脉冲直接送入内部时钟电路。外接晶振时，C1和C2通常取22pF左右。C1、C2对频率有微调作用，影响振荡的稳定性和起振速度。所采用的晶体或陶瓷谐振器的频率选0-24/33MHz(不同型号之间有所差别)。为了减小寄生电容，更好的保证振荡器的稳定、可靠的工作，谐振器和电容应尽可能与单片机芯片靠近安装。
结合复位电路与振荡电路，本课题的单片机最小系统如图2.4所示：
图2.4单片机最小系统
2.2 键盘模块
2.2.1键盘扫描方案选取
键盘是基本的输入设备，常用的键盘有全编码键盘和非编码键盘两种。全编码键盘能够由硬件逻辑自动提供与被按键对应的编码，一般还具有去抖动和多键、窜键保护电路。这种键盘使用方便，但需要专门的硬件电路，价格较高，一般单片机应用系统较少采用。非编码键盘分为独立式键盘和行列式键盘。硬件上此类键盘只提供通、短两种状态，其他工作都依靠软件来完成。由于其经济使用，目前在单片机系统中多采用这种办法。
1) 独立式键盘
独立式键盘是直接用I/O口线构成的单个按键电路。每个独立式按键单独占有一根I/O口线，每根I/O口线的工作状态都不会影响其他I/O口线的工作状态。独立式按键电路配置灵活，硬件结构简单，但每个按键必须占用一根I/O口线。在按键数量较多时，I/O口线占用太多。故只在按键数量不多时采用这种按键电路。因此，在按键数大于8时，通常采用行列式（也称矩阵式）键盘电路。
2) 行列式键盘
行列式键盘是用N条I/O线作为行线，M条I/O线作为列线组成的键盘，在行线和列线的每个交叉点上，设置一个按键中按键的个数是M*N。这种形式的键盘结构，能够有效的提高单片机系统中I/O的利用率，适用于按键输入多的情况。为了提高CPU的效率而又能及时响应键盘输入，可以采用中断方式， CPU平时不扫描键盘，只要当键盘上有键盘闭合时就产生中断请求，申请中断后，立即对键盘上有键盘进性扫描，识别闭合键，并做相应的处理。
综合上述说明，由于在本课题中，不但需要0-9这十个数字键，还要有确定、开始等键，如果采用独立式键盘，整个系统的I/O就会不够用，故采用矩阵式键盘电路。
2.2.2 键盘扫描原理