【正文】 決于芯片時鐘頻率，如 CLK=500kHz 時， TCONV=128μ s。 10V(需外加一定電路 )。 2．內(nèi)部結(jié)構(gòu) ADC0809 由八路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、 256 電阻階梯、樹狀開關(guān)、逐次逼近式寄存器 SAR、控制電路和三態(tài)輸出鎖存器等組成。 （ 2） 256 電阻階梯和樹狀開關(guān) 為了簡化問題起見，現(xiàn)以二位電阻階梯和樹狀開關(guān)為例加以說明。例如： D1=1，則上面開關(guān)閉合而下面開關(guān)斷開， D1=0時的情況正好與此相反。 VST送給比較器輸入端。比較器對輸入模擬電壓 VIN和 VST進(jìn)行比較。 CPU 使 OE 引腳變?yōu)楦唠娖骄涂梢詮摹叭龖B(tài)輸出鎖存器”取走 A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。 8位排列順序是 D7為最高位， D0為最低位。在單極性輸入時， VR(+)=5V， VR()=0V；雙極性輸入時， VR(+)、 VR()分別接正、負(fù)極性的參考電壓。 （ 6） START—— A/D 轉(zhuǎn)換啟動信號，正脈沖有效。該信號在 A/D 轉(zhuǎn)換過程中為低電平，其余時間為高電平。當(dāng)微處理器送出該信號時， ADC0808/0809的輸出三態(tài)門被打開，使轉(zhuǎn)換結(jié)果通過數(shù)據(jù)總線被讀走。 START的上升沿將逐次逼近寄存器 SAR復(fù)位，在該上升沿之后的 2μ s加 8個時鐘周期內(nèi) (不定 )， EOC 信號將變低電平，以指示轉(zhuǎn)換操作正在進(jìn)行中，直到轉(zhuǎn)換完成后 EOC 再變高電平。在與微機(jī)接口時，輸入通道的選擇可有兩種方法，一種是通過地址總線選擇，一種是通過數(shù)據(jù)總線選擇。 LED 有七段和八段之分，也有共陰和共陽兩種。 八段 LED數(shù)碼顯示管原理很簡單，是通過同名管腳是所加電平高低來控制發(fā)光二 極管是否點亮而顯示不同字形的。八段共陰能顯示的字形及相應(yīng)字形碼如表 4所列。為共陰八段 LED 管時，所有發(fā)光二極管陰極共連后接到引腳 G， G 腳為控制端，用于控制 LED 是否點亮。因此，共陰和共陽所需字形碼正好相反，如表 5所列。 +14H 40H BFH — 表 4 八段 LED數(shù)碼顯示管字型碼表 圖 圖 單片機(jī)與芯片接口 與 A/D 的接口 MCS51 和 ADC 接口必須弄清和處理好三個問題：①要給 START 線送一個 100ns寬的起動正脈沖；②獲取 EOC 線上的狀態(tài)信息，因為它是 A/D 轉(zhuǎn)換的結(jié)束標(biāo)志；③要給“三態(tài)輸出鎖存器”分配一個端口地址，也就是給 OE 線上送一個地址譯碼器輸出信號。 CPU 響應(yīng)中斷后，應(yīng)在中斷服務(wù)程序中使 OE 線變?yōu)楦唠娖?，以提?A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。 LE 為高電平時鎖存輸入數(shù)據(jù)， h+I 為輸入數(shù)據(jù)大于等于 10 指示位，若輸入數(shù)據(jù)大于或等 于 10，則 h+I 輸出高電平，否則輸出為低電平； VCR 為輸入等于 15 指示位，若輸入數(shù)據(jù)等于 15，則 VCR 輸出高電平，否則為高阻狀態(tài)。 （ 2）動態(tài)顯示 為了減少硬件開鎖，提高系統(tǒng)可靠性和降低成本，單片機(jī)控制系統(tǒng)通常采用動態(tài)掃描顯示。顯示緩沖區(qū)內(nèi)包含的存儲單元個數(shù)常和系統(tǒng)中LED顯示器個數(shù)相等。當(dāng)位數(shù)較多時，用靜態(tài)顯示所需的 I/O太多，一般采用動態(tài)顯示方法。此外還用一個電阻 RPACK8 來保護(hù) LED。主程序完成系統(tǒng)的地址分配、系統(tǒng)初始化。 主程序 數(shù)碼管顯示 鍵盤輸入 數(shù)據(jù)采集 圖 主程序框圖 include define uchar unsigned char define uint unsigned int uchar out0=0x7f 。 int AD。 //片選 sbit sclk=P1^2。 sbit PWM=P1^5。time120。 //千，百，十，個處理 bai=num/100%10。 P0=0xf7。 //顯示個位 dx=1。 wx=1。 //顯示十位 dx=1。 wx=1。 delay1ms(1)。 cs=0。i++) //讀取采集數(shù)據(jù)，讀取的是上一次采集數(shù)據(jù) { sclk=1。 } cs=1。i++) //延時 17us 以上，進(jìn)行復(fù)位 _nop_()。對于計算機(jī)控制系 統(tǒng)來說，干擾可能來源于外部，也可能來源于內(nèi)部。 內(nèi)部干擾主 要是分布電容，分布電感引起的耦合感應(yīng)，電磁場輻射感應(yīng)，長線傳輸?shù)牟ǚ磻?yīng)，多點節(jié)底引起的電位差引起的干擾，寄生震蕩引起的干擾，甚至原器件產(chǎn)生的噪音也屬于干擾。這時要采 取措施將程序盡快引入正軌 , 以下介紹幾種抗干擾的措施。 (例如刪除某些指令 , 可用 NOP 指令取代即可 ) 。若程序“跑飛“到某一條單字節(jié)上時 , 整個系統(tǒng)不會受到太大的擾動。 設(shè)置軟件陷阱 CPU 受干擾時 , 有時程序會“跑飛“到非程序區(qū)。其可使因受到干擾而偏離了預(yù)定路徑運行的測控應(yīng)用程序能在允許的時間內(nèi)回到原先的路徑上來 , 從而保障系統(tǒng)的 正常運行。而數(shù)字濾波器不存在這些問題，它具有高精度、高穩(wěn)定性和高可靠性的特點因而被廣泛用于克服隨機(jī)誤差。 數(shù)字濾波分為低通濾波、限幅濾波、中值濾波和算術(shù)平均濾波。 小結(jié) 參考文獻(xiàn) [1] 張毅剛 . 單片機(jī)原理及應(yīng)用 [J]. 高等教育出版社， 2020 [2] 徐科軍傳 . 傳感器與檢測技術(shù) [J]. 電子工業(yè)出版社， 2020 [3] 饒云濤，鄒繼軍等 .現(xiàn)場總線 CAN原理及應(yīng)用技術(shù) [M]. 北京航空航天大學(xué)出版社， 2020 [4] 鄔寬名 . 現(xiàn)場總線技術(shù)應(yīng)用選編 [M]. 北京航空航天大學(xué)出版社， 2020 [5] 李玉玉 . 單片機(jī)智能流量儀［ J］。 現(xiàn)代電子技術(shù) ， 2020， [9] 孫洪程，李大宇，翁維勤等 . 過程控制系統(tǒng) [M].高等教育出版社， 2020， 2 [10] 周開利，鄧春暉 . MATLAB基礎(chǔ)及其應(yīng)用教 [J].北京大學(xué)出版社， 2020,3 結(jié)束語 為期兩個月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，我也完成了自己的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)“氣體流量的測量” 。 實際的應(yīng)用加深了我對大學(xué)所學(xué)的軟、硬件知識的理解。 畢業(yè)設(shè)計作為大學(xué)階段的最后一項任務(wù)，是對自己大學(xué)四年來學(xué)習(xí)水平的綜合檢驗。這將對我今后的學(xué)習(xí)和工作起到了很大的幫助作用，讓我認(rèn)識到了必須踏踏實實的學(xué)習(xí)，決不能眼高手低，要注重理論與實踐的結(jié)合。在整個設(shè)計過程是在張麗杰老師的 悉心指導(dǎo)下完成的，張麗杰老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和淵博的學(xué)識給我留下了深刻的印象，使我受益匪淺。在經(jīng)歷了許多挫折，走了許多彎路，最終獨立完成設(shè)計。同時，對自己自學(xué)能力的培養(yǎng)等都大有裨益。這次設(shè)計讓我初次體驗了產(chǎn)品設(shè) 計開發(fā)的過程，學(xué)習(xí)了開發(fā)應(yīng)用的主要方法，也讓我意識到理論知識與實際應(yīng)用之間的距離。 在設(shè)計過程中，我遇到了許多問題，例如：各硬件芯片的選擇，流量計控制部分設(shè)計，軟件的編程等。 全國單片機(jī)學(xué)術(shù)交流會全國單片機(jī)學(xué)術(shù)交流會論文集 ， 1998 [7] 魏穎 . 基于單片機(jī)的流量檢測表設(shè)計 ［ J］ 。 本設(shè)計采取中值濾波。 （ 2） 對于多路信號輸入通道，可以共用一個軟件濾波器，從而降低設(shè)備的硬件成本。 圖 52 AD590系列主要電特性 當(dāng)隨機(jī)干擾混入干擾信號時，可采用濾波器濾掉信號中的無用成分，提高信號質(zhì)量。 設(shè)置看門狗 還有一種常見的情況是“跑飛”的程序既沒有進(jìn)入軟件陷阱 , 又沒有遇到冗余指令 , 而自動形成一個死循環(huán) , 則可使用權(quán)用監(jiān)視定時器 (俗稱看門狗 ) 的方法。可是如果程序“跑飛“到某多字節(jié)上的操作數(shù)上時 , 將操作數(shù)誤認(rèn)為操作碼 , 從而造成連續(xù)出錯。 但除此之外 , 在軟件抗干擾方面 , NOP 指令還有重要作用。其主要用途為 : (1) 進(jìn)行延時或等待。 硬件措施 模擬量輸入回路抗干擾措施 在此電路中加入 RC 濾波器，以減小工頻干擾信號對輸入信號的影響，如下圖 51所示 : 圖 51 RC濾波電路 5, 長線傳輸?shù)目骨_措施 單片機(jī)和處理數(shù)據(jù)的 PC 機(jī)通信，二者相距有一定的距離，為了防止距離的變化所造成的干擾，采取屏蔽技術(shù)，用屏蔽線接地的方法減少傳輸線上所產(chǎn)生的干擾 。 外部干擾主要是由空間電或磁的影響。 //處理整數(shù) uuu=Int_result。 for(i=0。 if(Dataout) temp |=0x01。 for(i=0。 cs=1。 P0=discode[bai]。 wx=0。 P0=discode[shi]。 if(num0) { wx=0。 dx=0。 ge=num%10。 } 開始 系統(tǒng)初始化 采樣中斷 顯示流量值 顯示程序 void display(uint num) { uchar qian,bai,shi,ge。 void delay1ms(uchar T) //單位時間 1ms 延時 { uchar time。 //斷碼顯示控制鎖存 sbit wx=P1^4。 int Int_result, //標(biāo)度變換后的結(jié)果 sbit Dataout=P1^0。//全局?jǐn)?shù)組 uchar pr[]={0x57,0x6E,0x5E,0x3E,0x6D,0x5D,0x3D,0x6B,0x5B,0x3B}。各子程序完成相應(yīng)的各功能?？刂葡到y(tǒng)軟件設(shè)計的好壞直接影響到該控制系統(tǒng)的控制功能，因此，要想做好本設(shè)計，一個好的系統(tǒng)軟件是關(guān)鍵。 P3 口控制數(shù)碼管的點亮情況。 顯示緩沖區(qū)中每個存儲單元用于存放相應(yīng) LED 顯示器欲顯示的字形碼地址偏移量，故 CPU 可以根據(jù)這個地址偏移量通過查字形碼表來找出所需顯示 字符的字形碼，以便送到字形口顯示。圖中， B 口和所有 LED的 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 SP 引線相連，各 LED 控制端 G 和 8155C 口相連，故 B 口為字形口和 C口為字位口，因為 CPU 可以通過 C口控制各 LED是否點亮。圖 731為采用 MC14495 芯片的 4 位靜態(tài) LED 顯示器接口電路。 MC14495 芯片是由 4 位鎖存器、地址譯碼器和筆段 ROM 陣列以及帶有限流電阻的驅(qū)動電路（輸出電流為 10mA）等三部分電路組成。采用查詢法傳送數(shù)據(jù)時， MCS51應(yīng)對 EOC 線查詢它的狀態(tài)：若它為低電平，表示 A/D 轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行，則 MCS51應(yīng)當(dāng)繼續(xù)查詢；若查詢到 EOC 變?yōu)楦唠娖剑瑒t就給 OE 線一個高電平，以便 21— 26線上提取 A/D轉(zhuǎn)換 后的數(shù)字量。靜態(tài)顯示的特點是各 LED 管能穩(wěn)定地同時顯示各自字形；動態(tài)顯示是指各 LED 輪流一遍一遍顯示各自字符，人們因視覺惰性而看到的是各 LED 似乎在同時顯示不同字形 。 為共陽八段 LED 數(shù)碼顯示管時，所有發(fā)光二極管陽極共連后接到 G 腳。由于“ B”和“ 8”、“ D”和“ 0”字形相同，故“ B”和“ D”均以小寫字母“ b”和“ d”顯示。 7FH 是按 SP、 g、 f、 e、 d、 c、 b、 a順序排列后的十六進(jìn)制編碼（ 0 為 TTL 低電平， 1 為 TTL 高電平），常稱為字形碼。八段 LED 顯示管有八只發(fā)光二極管組成，編號是 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g 和 SP，分別和同名管腳相連。為此，最好利用 EOC 上升沿產(chǎn)生中斷請求，而不 是靠高電平產(chǎn)生中斷請求 。 圖 ADC 0808/0809工作時序 模擬輸入通道的選擇可以相對于轉(zhuǎn)換開始操作獨立地進(jìn)行 (當(dāng)然，不能在轉(zhuǎn)換過程中進(jìn)行 )，然而通常是把通道選擇和啟動轉(zhuǎn)換結(jié)合起來完成 (因為 ADC0808/0809 的時間特性允許這樣做 )。 3．工作時序與使用說明 ADC 0808/0809 的工作時序如圖 所示。在需要對某個模擬量不斷采樣、轉(zhuǎn)換的情況下， EOC 也可作為啟動信號反饋接到 START 端，但在剛加電時需由外電路第一次啟動。如正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換時又接到 新的啟動脈沖，則原來的轉(zhuǎn)換進(jìn)程被中止，重新從頭開始轉(zhuǎn)換。當(dāng)此信號有效時， A、 B、 C 三位地址信號被鎖存，譯碼選通對應(yīng)模擬通道。地址信號與選中通道對應(yīng)關(guān)系如表 所示。 2．引腳功能 ADC0809 采用雙列直插式封裝，共有 28 條引腳，如圖 所示，現(xiàn)分為四組簡述如下： I N 026m s b 2 1212 220I N 1272 3192 418I N 2282 582 615I N 312 714