【正文】 圖 6 0809引腳圖 排列與名稱 D0為最低有效位。 IN0～ IN7:8路模擬量輸入引腳。 Vref(+)：參考電壓正端。 Vref()：參考電壓負(fù)端。 START:啟動(dòng)信號(hào)輸入端， START為正脈沖，其上升沿清除 ADC0808的內(nèi)部的各寄存器，其下降沿啟動(dòng) A/D開始轉(zhuǎn)換。 ALE:地址鎖存啟動(dòng)信號(hào) ,在 ALE的上升沿 ,將 A、 B、 C上的通道地址鎖存到內(nèi)部的地址鎖存器。 START和 ALE兩信號(hào)用于啟動(dòng) A/D轉(zhuǎn)換。 EOC:轉(zhuǎn)換完成信號(hào)，當(dāng) EOC上升為高電平時(shí)，表明內(nèi)部 A/D轉(zhuǎn)換已完成。 OE:允許輸出信號(hào)。當(dāng) OE=1時(shí)，即為高電平，允許輸出鎖存器輸出數(shù)據(jù)。 CLK:時(shí)鐘輸入信號(hào)， 0809的時(shí)鐘頻率范圍在 10～ 1200kHz，典型值為 640kHz。 A、 B、 C:3位地址輸入線，經(jīng)過譯碼后可選通 IN0～ IN78個(gè)通道中的一個(gè)通道進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 A、 B、 C的輸入與選通的通道的關(guān)系如表 2所示： 表 2 被選通的通道 C B A 被選通的通道 C B A IN0 0 0 0 IN4 1 0 0 IN1 0 0 1 IN5 1 0 1 IN2 0 1 0 IN6 1 1 0 IN3 0 1 1 IN7 1 1 1 2 顯示器 設(shè)計(jì)要求能顯示當(dāng)前電壓值，因此可采用 液晶顯示 或者數(shù)碼管顯示兩種方法?？紤]到數(shù)碼管顯示過于單調(diào)，因此采用 采用 液晶顯示 。 液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富等特點(diǎn)，現(xiàn)在 點(diǎn)陣 型液晶顯示模塊已經(jīng)是單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)中 常用的信息顯示器件了。 2． 1 簡(jiǎn)介 本設(shè)計(jì)中采用了 1602C 型點(diǎn)陣式 液晶顯示模塊 。 LCD 技術(shù)和半導(dǎo)體技術(shù)的結(jié)合使該顯示模塊具有高可靠性和低功耗的特點(diǎn)。 1602C 型點(diǎn)陣式 液晶顯示模塊 內(nèi)部有字符產(chǎn)生存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。該顯示模塊可直接與 AT89s51 單片機(jī)相接，所有的顯示功能由控制器用指令實(shí)現(xiàn)。由單 一的 +5V 的電源供電，數(shù)據(jù)傳送方式有 4 位和 8位兩種選擇。內(nèi)有顯示 92 個(gè) ASCII 字符和 92 個(gè)特殊字符的字庫。 2． 2 引腳排列與名稱 1602C 引腳排列與名稱如 圖 7所示。 GND： 電源 地； VCC：電源正極， － ，通常使用 5V 電壓； VO： LCD對(duì)比度調(diào)節(jié)端，電壓調(diào)節(jié)范圍為 0－ 5V； RS：寫入數(shù)據(jù)或者指令選擇端。要寫入指令時(shí) ， 使 RS 為低電平；要寫入數(shù)據(jù)時(shí)，使 RS為高電平； R/W：讀寫控制端。 R/W 為高電平時(shí)，讀取數(shù)據(jù)；R/W 為低電平時(shí)，寫入數(shù)據(jù)； E： LCD模塊使能信號(hào)控制端。寫數(shù)據(jù) 時(shí)， 圖 7 1602C 引腳排列與名稱 需要下降沿觸發(fā) ； 。 DB0－ DB7： 8 位數(shù)據(jù)總線，三態(tài)雙向。如果 I/O 口資源緊張的話，該模塊也可以只使用 4 位數(shù)據(jù)線 DB4－ DB7接口傳送數(shù)據(jù)。 A： LED 背光正極。需要背光時(shí)， A串接一個(gè)限流電阻接 VDD， K接地，實(shí)測(cè)該模塊的背光電流為 50mA 左右； K： LED 背光地端 3． 1 MM74C922 接口電路 設(shè)計(jì)中 MM74C922 的輸出口與 P1 口的低四位相接， DA端通過反向器與 P3． 2相接。每當(dāng)有按鍵按下時(shí)， DA 就產(chǎn)生高電平，同時(shí)向 P1 口 低四位 傳送 16 進(jìn)制的 BCD 碼 ，分別對(duì)應(yīng) 16 個(gè)按鍵。 MM74C922 與鍵盤及 AT89S51 的接線 圖見圖 9 圖 9 MM74C922 接口電路 3． 2 DAC0832 接口電路 DAC0832 最具特色是輸入為雙緩沖結(jié)構(gòu)，數(shù)字信號(hào)在進(jìn)入 D/A 轉(zhuǎn)換前，需經(jīng)過兩個(gè)獨(dú)立控制的 8 位鎖存器傳送。其優(yōu)點(diǎn)是 D/A 轉(zhuǎn)換的同時(shí)， DAC 寄存器中保留現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，而在輸入寄存器中可送入新的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)中多個(gè) D/A 轉(zhuǎn)換器內(nèi)容可用一公共的選通信號(hào)選通輸出。 設(shè)計(jì)中用 2 個(gè)電壓控制字代表 當(dāng)電壓控制字從 0， 2， 4，??到 198時(shí)， 可調(diào)穩(wěn)壓源輸出 ， ，??， 。由于 DAC0832 是電流輸出型，輸出的電流隨輸入的電壓控制字線性變化。若要得到電壓，還需要外接一片運(yùn)放來實(shí)現(xiàn)電流到電壓的轉(zhuǎn)換。由于 DAC0832 輸出級(jí)沒有加集成運(yùn)放，所以需外加 LM324 相配適用。 考慮到設(shè)計(jì)需要， 采用了單緩沖雙級(jí)性的接法，如圖 10所示： 圖 10 DAC0832 接口電路 其計(jì)算公式為 ： 2 56)( 101 DVV ref?? )5()( 12 RYRXRZRXVV ???? 其中 Vref 為參考電壓， D為 DAC0832 接收到的數(shù)據(jù)。 5為 DAC0832 基準(zhǔn)電壓 。 如果圖中所示電阻 RX， RY， RZ 的阻值選取適當(dāng)，則輸出電壓范圍在電壓控制字從 0， 2， 4，??到 198 變換時(shí)根據(jù)上式計(jì)算可得輸出電壓為 +~5V，正好滿足后續(xù)電路的要求。其中 為 DAC0832 的片選控制端 。 3． 3 ADC0809 接口電路 由于輸出電壓范圍是 ～ ADC0809的測(cè)量范圍，因此使用電位器將輸出電壓分壓后送至 ADC0809的輸入端。 ADC0809與 AT89S51的接口電路如圖 11所示 圖 11 ADC0809接口電路 其中 0809的片選信號(hào)，與 WR和 RD分別通過或非門接到 0809的 START和OE上， EOC通過非門與 AT89S51的 INT0相接。由于 0809需要時(shí)鐘信號(hào)，因此可以從AT89S51的 ALE端得到 6分頻的振蕩信號(hào)，為了使 6分頻后的信號(hào)能滿足 0809的需求，我們采用的是 4M的晶體振蕩器。 3． 4 LCD1602C接口電路 LCD1602C與 AT89S51的接口電路如圖 12所示 圖 12 LCD 顯示電路 可調(diào)穩(wěn)壓源電路 為了獲得大的負(fù)載電流，可調(diào)穩(wěn)壓部分使用了 最大輸出電流為 1A 的7805 三端集成穩(wěn)壓塊。 7805 原本是輸出固定電壓為 5V 的集成穩(wěn)壓塊，但可以外接電路來改變輸出電壓值?？烧{(diào)穩(wěn)壓的電路見圖 13： 設(shè)運(yùn)放理想。這時(shí)，可 認(rèn)為運(yùn)放輸入電壓很小。即： 圖 13 可調(diào)穩(wěn)壓電路 5??VinVout 其中 Vin 為 D/A 部分輸出的雙級(jí)性電壓， 5為 7805 的穩(wěn)壓值。由上式可見， Vout與 Vin 之間成線形關(guān)系，當(dāng) Vin 變化時(shí)，輸出電壓改變。由于 Vin 是 DAC0832輸出的范圍是 +～ 5V的電壓，因而 Vout 的變化可以從 ～ 。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明：這種可調(diào)穩(wěn)壓輸出具 有良好的負(fù)載特性，輸出最大負(fù)載電流 可 達(dá) 到 1A。電壓輸出端接上 500mA 負(fù)載與未接負(fù)載（空載）之間輸出電壓僅相差 以內(nèi)。由于 。 流穩(wěn)壓電路 本設(shè)計(jì)共用到電源有三種：即177。 15V， +5V ?？蛇x用的有開關(guān)電源和穩(wěn)壓電源兩種，由 于 開關(guān)電源的紋波系數(shù)比較大，且設(shè)計(jì)要求電壓紋波 不大于 10mV 。因此采用常用的穩(wěn)壓電源來作為整個(gè)系統(tǒng)的電源。 穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路組成，如圖 14 所示 圖 14 電源方框及波形圖 整流和濾波電路：整流作用 是將交流電壓 U2變換成脈動(dòng)電壓 U3。濾波電路一般由電容組成，其作用是脈動(dòng)電壓 U3 中的大部分紋波加以濾除，以得到較平滑的直流電壓 U4。再通過穩(wěn)壓電路得到平直的直流電壓 U5。 電源變壓器采用了雙 的變壓器，輸入 220V， 50Hz 交流電，經(jīng)全橋整流，濾波，穩(wěn)壓后得到177。 15V 和 +5V 三種輸出， +5V 部分供單片機(jī)及 D/A， A/D，顯示等部分使用，電流最大約 400mA； +15V 和 15V 部分供運(yùn)放使用，最大電流不超過 50mA。電路如圖 15 所示 ： 圖 15 電源部分原理圖 圖中 繼電器部分 是一個(gè)開關(guān)電路及短路保護(hù) 電路。當(dāng)系統(tǒng)接到 220V 交流電后經(jīng)變壓器降壓，整流橋整流后接到 K1，此時(shí)由于 U1（ 7815）沒有輸入，所以K1沒有供電，整個(gè)后續(xù)系統(tǒng)處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)按下 SW_ON 鍵時(shí) U1 得到輸入，產(chǎn)生 +15V 的輸出，同時(shí) K1 得電吸合，形成自鎖狀態(tài)，同時(shí) 79L15 也得電輸出 15V電壓。松開 SW_ON 鍵 后由于 K1 處于自鎖狀態(tài)，整個(gè)系統(tǒng)處于開啟狀態(tài)。 當(dāng)按下SW_OFF 鍵時(shí)， K1 被短路，從而斷開電源達(dá)到關(guān)機(jī)的目的。同樣，在任一時(shí)刻如果產(chǎn)生短路，則 K1 也會(huì)斷開達(dá)到短路保護(hù)的目的。 +5V 部分的供電電流在 400mA 左右，因此采用了最 大輸出電流為 1A 的 7805三端穩(wěn)壓集成電路，由于功耗大，負(fù)載重，加裝了散熱片。而 +15V 和 15V 部分最大電流不超過 50mA。 在設(shè)計(jì)過程中發(fā)現(xiàn)中 兩片 7805 的 均使用了散熱片且溫度偏高 ，因此加裝了風(fēng)扇，使用 +15V 電源，將 78L15 該為 7815 后可滿足風(fēng)扇需求 。這樣在保證性能的同時(shí)也降低了成本。 三．程序設(shè)計(jì) 1主控程序 圖 16為系統(tǒng)主控程序。 圖 16 系統(tǒng)主控程序 框圖 2 D/A子程序 圖 17為 D/A子程序框圖。 圖 17 D/A子程序框圖 可以看出， D/A子程序的 作用是將設(shè)定的數(shù)字量通過變換送給 D/A。 3 A/D子程序 圖 18為 A/D子程序框圖。 開始 系統(tǒng)初始化 D/A子程序 鍵盤處理 子程序 A/D 子程序 有鍵按下？ 顯示子程序 是 否 開始 將顯示值 轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的數(shù)字量 數(shù)字量送 D/A 返回 1 圖 18 A/D子程序框圖 由 A/D子程序框圖 看出，修改精度為一個(gè)數(shù)字量，由于 A/D和 D/A的精度限制，修改量只能達(dá)到 ，但足已滿足設(shè)計(jì)需要。 4 鍵盤子程序 圖 19為鍵盤子程序框圖。 開始 返回 將輸出電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字量 與送 D/A數(shù)字量相比較 是否相等？ 將 送 D/A數(shù)字量 減 01H 相等 不 等 大于 送 D/A數(shù)字量 ？ 是 否 將 送 D/A數(shù)字量 加 01H 1 圖 19 鍵盤子程序框圖 框圖 4． 1 步 進(jìn)步減子程序 圖 20為步進(jìn) ， 步減