【正文】 繪制中，為12864提供了20腳的插針，為了節(jié)省I/O口采用串口的方式通過P20口輸入數(shù)據(jù)，將PSB接固定低電平。 ● 字型產(chǎn)生RAM(CGRAM)字型產(chǎn)生RAM提供圖象定義(造字)功能, 可以提供四組1616點(diǎn)的自定義圖象空間，使用者可以將內(nèi)部字型沒有提供的圖象字型自行定義到CGRAM中，便可和CGROM中的定義一樣地通過DDRAM顯示在屏幕中?！?忙標(biāo)志:BF =1表示模塊在進(jìn)行內(nèi)部操作,=0時(shí),模塊為準(zhǔn)備狀態(tài),隨時(shí)可接受外部指令和數(shù)據(jù). 利用STATUS RD 指令,可以將BF讀到DB7總線,從而檢驗(yàn)?zāi)K之工作狀態(tài).● 字型產(chǎn)生ROM（CGROM） 字型產(chǎn)生ROM（CGROM）提供8192個(gè)此觸發(fā)器是用于模塊屏幕顯示開和關(guān)的控制。模塊主要硬件構(gòu)成說明控制器接口信號(hào)說明： RS，R/W的配合選擇決定控制界面的4種模式RSR/W功能說明LLMPU寫指令到指令暫存器（IR）LH讀出忙標(biāo)志（BF）及地址記數(shù)器（AC）的狀態(tài)HLMPU寫入數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)暫存器（DR）HHMPU從數(shù)據(jù)暫存器（DR）中讀出數(shù)據(jù) *注釋3：如背光和模塊共用一個(gè)電源，可以將模塊上的JA、JK用焊錫短接。 工作溫度: 0℃ +55℃ ,存儲(chǔ)溫度: 20℃ +60℃ 無需片選信號(hào)，簡(jiǎn)化軟件設(shè)計(jì)l 內(nèi)置DCDC轉(zhuǎn)換電路，無需外加負(fù)壓l 通訊方式：串行、并口可選l 背光方式：側(cè)部高亮白色LED，功耗僅為普通LED的1/5—1/10l 視角方向：6點(diǎn)l 驅(qū)動(dòng)方式：1/32DUTY，1/5BIASl 顯示方式：STN、半透、正顯l 2MHZ時(shí)鐘頻率l 內(nèi)置 128個(gè)168點(diǎn)陣字符l 內(nèi)置漢字字庫，提供8192個(gè)1616點(diǎn)陣漢字(簡(jiǎn)繁體可選)l 顯示分辨率:12864點(diǎn)l 低電源電壓（VDD:++）l基本特性:l這種鍵盤的結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是當(dāng)鍵盤數(shù)較多時(shí)，要占用較多的I/O線。本次課題采用獨(dú)立式非編碼鍵盤。該器件符合TIA/EIA232F 標(biāo)準(zhǔn)，每一個(gè)接收器將TIA/EIA232F 電平轉(zhuǎn)換成5V TTL/CMOS 電平。而PC機(jī)配置的是RS232標(biāo)準(zhǔn)串行接口，二者的電氣規(guī)范不一致，因此，要完成PC機(jī)與單片機(jī)的數(shù)據(jù)通信必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。這里不管AD574A是處在啟動(dòng)、轉(zhuǎn)換和輸出結(jié)果，使能端CE都必須為1，因此將8051的寫控制線和讀控制線通過與非門74LS00與AD574A的使能端CE相連。兩次讀出結(jié)果的端口地址分別為0FBH和0FAH。設(shè)A/D全12位轉(zhuǎn)換，要求啟動(dòng)轉(zhuǎn)換時(shí)，A0=0，=0；R/C=0，=0。采用查詢判斷A/D轉(zhuǎn)換是否結(jié)束。AD574與單片機(jī)的接口電路如圖11所示。本系統(tǒng)中的AD574采用雙極性工作方式，連接方法如圖10所示。 AD574的控制信號(hào)的作用AD574A控制端標(biāo)志意義CEA0工作狀態(tài)0XXXX禁止x1XXX禁止100X0啟動(dòng)12位轉(zhuǎn)換100X1啟動(dòng)8位轉(zhuǎn)換101接+5VX12位并行輸出有效101接0V0高8位并行輸出有效101接0V1低4位并行輸出有效（3）AD574的單極性和雙極性工作方式 AD574有單極性和雙極性兩種工作方式，后允許模擬輸入信號(hào)為雙極性信號(hào)。通過這12條數(shù)據(jù)總線向外輸出A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。[13]. Pin13(10V IN)——10V量程模擬電壓輸入端。[9]. Pin9(AGND)——模擬地端。而當(dāng)A0=0時(shí)，輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的高8位，A0=1時(shí)輸出A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的低4位，這四位占一個(gè)字節(jié)的高半字節(jié)，低半字節(jié)補(bǔ)零。A0=0時(shí)，啟動(dòng)的是按完整12位數(shù)據(jù)方式進(jìn)行的。 [6]. Pin6(CE)——使能端。[4]. Pin4(A0)——字節(jié)地址短周期控制端。由于芯片內(nèi)部的比較輸入回路，接有可改變量程的電阻和雙極型輸入偏置電阻，因此，AD574的輸入模擬電壓量程范圍有0V~+10V，0V~+20V，5V~+5V，10V~+10V四種。有著廣泛的應(yīng)用場(chǎng)合。溫度的調(diào)節(jié)范圍為20℃～40℃，十進(jìn)制分度為200，非線性誤差小于177。LSB/2%微分線性度溫漂誤差[（2～5）106/℃] 25℃～%偏移溫漂誤差5106/℃25℃%增益溫漂誤差[（10～20）106/℃] 25℃%～%電源電壓誤差1%%長(zhǎng)周期變化一般估計(jì)%總誤差（最壞情況）～%總靜態(tài)誤差（均方根值）～%2. 逐次逼近型12位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器AD574模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的作用是把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化數(shù)字信號(hào)。模擬多路開關(guān)模數(shù)轉(zhuǎn)換單片機(jī)控 制 邏 輯模擬輸入信號(hào)放大器采樣保持 多通道共享采樣/保持器與A/D轉(zhuǎn)換器圖如果在某一溫度調(diào)整轉(zhuǎn)換器的偏移和增益誤差為零，則溫度改變時(shí)，偏移和增益誤差就不再是零了。由于各路信號(hào)的幅值可能有很大的差異，常在系統(tǒng)中放置放大器，使加到A/D輸入端的模擬電壓幅值處于FSR/2~FSR范圍，以便充分利用A/D轉(zhuǎn)換器的滿程分辨率。（2）帶采樣/保持器的A/D轉(zhuǎn)換通道當(dāng)模擬輸入信號(hào)電壓最大變化率較大時(shí)，A/D通道需要使用采樣/保持器。1. 系統(tǒng)A/D通道方案的確定 在數(shù)據(jù)采集中，要采集多個(gè)模擬信號(hào)，而且采集要求不盡相同。當(dāng)精度要求較高(177。根據(jù)“密勒效應(yīng)”，這樣的接法相當(dāng)與在A2的輸入端接有點(diǎn)容C1H=(1+A2) CH (A2為運(yùn)算放大器A2的放大倍數(shù))。但是由采樣定理可知，一個(gè)有限帶寬的模擬信號(hào)是可以在某個(gè)采樣頻率下重新恢復(fù)而不喪失任何信號(hào)的，該采樣頻率至少應(yīng)為兩倍于最高信號(hào)頻率。（7） AD582可與任何獨(dú)立的運(yùn)算放大器連接，以控制增益或頻率響應(yīng)，以及提供反相信號(hào)等。US，可適應(yīng)于12位的A/D轉(zhuǎn)換器。（2）有較高的采樣/保持電流比，可達(dá)到107。它采用14腳雙列直插式封裝，其中腳1是同相輸入端，腳9是反相輸入端，保持電容CH在腳6和腳8之間，腳10和腳5是正負(fù)電源，腳11和腳12是邏輯控制端，腳3和腳4接直流調(diào)零電位器，腳2,7,13,14為空腳(NC)。假設(shè)保持時(shí)間10μs，則電壓降落為10μV/μs1010μs=1mV，% %介質(zhì)吸收一般估計(jì)%（孔徑抖動(dòng)未計(jì)算在內(nèi)） 總誤差（最壞情況） 總靜態(tài)誤差（均方根值）% %常用的集成采樣/保持器有AD58AD58AD585以及國家半導(dǎo)體公司的LF198/298/398等。25℃，所以最大偏移溫漂誤差為3025=750（μV）。保持電容的質(zhì)量直接關(guān)系到采樣/保持器的精度。因?yàn)橛绊懖蓸?保持器的誤差源比較多，所以關(guān)鍵在于誤差的分析。增大電容CH可減少這種變化，但捕捉時(shí)間tAC也隨之增大。由于孔徑時(shí)間的存在，采樣時(shí)間被額外延遲了，在tAp期間輸出仍跟隨輸入變化。采樣/保持電路有兩種工作狀態(tài)，即“采樣”和“保持”狀態(tài)，在采樣狀態(tài)中，采樣/保持電路的輸出跟隨模擬輸入電壓。最基本的采樣/保持電路由模擬開關(guān)、保持電容和緩沖放大器組成，UC模擬開關(guān)S的控制信號(hào)，CH為保持電容。如果通過多路開關(guān)將各通道的信號(hào)按時(shí)序分別直接送入A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換（共享一個(gè)A/D），所得到的值就不是同一瞬時(shí)值，無法進(jìn)行比較、判斷與計(jì)算。15%時(shí)，可以得到比較穩(wěn)定的放大倍數(shù)，本設(shè)計(jì)選擇RS為100千歐姆，根據(jù)公式（21）可知，只要RG選擇不同的阻值，就可以得到不同的放大倍數(shù)，即就是增益值。引腳RS(10，13)用于外接電阻RS，電阻RS用于對(duì)放大倍數(shù)進(jìn)行微調(diào)。（3）對(duì)各個(gè)增益段均進(jìn)行了內(nèi)部補(bǔ)償，并具有優(yōu)良的動(dòng)態(tài)特性，其增益帶寬達(dá)40MHz。其放大倍數(shù)可在1~1000的范圍內(nèi)調(diào)整。因此，在進(jìn)行非電量到電量轉(zhuǎn)換之后，需要將信號(hào)放大[4]。s切換一次通道，采集一個(gè)數(shù)據(jù)。（2）準(zhǔn)確定時(shí)實(shí)際應(yīng)用中，需要對(duì)多路信號(hào)進(jìn)行連續(xù)采樣，并且每次采樣的間隔也有嚴(yán)格的要求。若此時(shí)采集多路開關(guān)輸出信號(hào)，就可能引入很大的誤差。（2）CD4051原理在用作8選1模擬多路開關(guān)時(shí)，CD4051有8個(gè)數(shù)據(jù)輸入端，在3個(gè)選擇輸入端A、B、C的控制下，從8個(gè)模擬開關(guān)中選擇1個(gè)模擬開關(guān)使之導(dǎo)通，將相應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)通過導(dǎo)通的模擬開關(guān)送到公共輸出端。S0～S7：8個(gè)通道的輸入輸出通道。當(dāng)CBA=000B～111B時(shí)，可選擇通道S0～S7。VSS接地。導(dǎo)通電阻RON為125歐姆，開關(guān)時(shí)間為120ns。它一方面取決于多路開關(guān)建立時(shí)間，并與規(guī)定的建立精度有關(guān)，另一方面為了避免兩個(gè)通道同時(shí)接通，多路開關(guān)被設(shè)計(jì)為“先斷后通”，這增加了斷開到接通的延時(shí)，影響了通過率的提高。因?yàn)榈湫偷亩嗦烽_關(guān)的導(dǎo)通電阻為200歐姆～200千歐姆，所以，如果信號(hào)源阻抗在幾百歐姆以下，則作為負(fù)載的采樣/保持器，其輸入阻抗應(yīng)在108歐姆以上[2]。傳輸誤差是衡量多路開關(guān)的一個(gè)指標(biāo)，多路開關(guān)的傳輸誤差包括兩個(gè)方面。所以根據(jù)器件的價(jià)格和系統(tǒng)的容忍度，選擇RON的值。本設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)8路數(shù)據(jù)采集，所以只選擇1片8選1的模擬開關(guān)。只要RESET保持高電平，則AT89S51循環(huán)復(fù)位。單片機(jī)的復(fù)位都是靠外部的電路實(shí)現(xiàn)的，如圖b所示。所以本設(shè)計(jì)采用晶體振蕩器而不采用陶瓷體振蕩器，如圖a所示。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外晶體或陶瓷諧振器構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器。3. 單片機(jī)外接時(shí)鐘電路AT89S51的時(shí)鐘可以上兩種方式產(chǎn)生，一種是內(nèi)部方式，利用芯片內(nèi)部的振蕩電路，另一種方式為外部方式。在訪問片外RAM時(shí)，它輸出高8位地址。P1口的每一位能驅(qū)動(dòng)（灌入或輸出電流）4個(gè)LS型TTL負(fù)載。作輸入口使用時(shí)要先寫入1，這就是準(zhǔn)雙向的含義。RST/VPP(9腳)：復(fù)位端，高電平有效。此輸出為訪問外部程序存貯器的讀選通信號(hào)。EA/VPP(31腳)：當(dāng)EA端保持高電平時(shí)，單片機(jī)訪問的是內(nèi)部程序存貯器(對(duì)AT89S58751來說)，但當(dāng)PC(程序計(jì)數(shù)器)值超過某值（如8751內(nèi)部含有4KB EPROM，值為0FFFH）時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存貯器內(nèi)的程序。 它控制著計(jì)算機(jī)的節(jié)奏。 XTAL2在AT89S51在片內(nèi)它是振蕩電路反相放大器的輸出端，振蕩電路的頻率就是晶體的固有頻率。 XTAL1(19腳)：接外部晶體的一個(gè)引腳。（15）掉電標(biāo)示和快速編程特性。（11）全雙工串型UART通道。（7）128*8字節(jié)內(nèi)部RAM。（3）1000次擦寫周期。2. AT89S51單片機(jī)簡(jiǎn)介AT89S51 是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗、高性能的CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k bytes的可系統(tǒng)編程的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)89S51指令系統(tǒng)及引腳。屬于這一系列的單片機(jī)芯片有很多種，如8031，8751，80C31BH，80C51BH等等。 硬件電路設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要包括：多路轉(zhuǎn)換開關(guān)及前置放大電路的設(shè)計(jì)，采樣保持電路的設(shè)計(jì)，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)，PC通信，電源的設(shè)計(jì)。 電源部分通過采用2*6V的變壓器對(duì)220V的輸入交流電進(jìn)行降壓，經(jīng)二極管全波整流，通過三端穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓，輸出5V直流電壓。利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面。本系統(tǒng)主要解決的是怎樣進(jìn)行數(shù)據(jù)采集以及怎樣進(jìn)行多路的數(shù)據(jù)采集，并將數(shù)據(jù)上傳至計(jì)算機(jī)。因此，A/D轉(zhuǎn)換器是影響數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采樣速率和精度的主要因素之一。實(shí)現(xiàn)這種功能可以用采樣/保持器來實(shí)現(xiàn)。 采樣保持部分模擬信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，從啟動(dòng)轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出數(shù)字量，需要一定的轉(zhuǎn)換時(shí)間。有規(guī)律地周期性改變N個(gè)選通信號(hào)，可以按固定的序列周期性閉合各個(gè)開關(guān)，構(gòu)成一個(gè)周期性分組的分時(shí)復(fù)用輸出信號(hào)，由后面的A/D轉(zhuǎn)換器分時(shí)復(fù)用對(duì)各通道模擬信號(hào)進(jìn)行周期性的轉(zhuǎn)換。多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件部分分為多路數(shù)據(jù)輸入部分，采樣保持部分，A/D轉(zhuǎn)換部分PC和單片機(jī)的通信部分，鍵盤和顯示部分，系統(tǒng)電源等。硬件設(shè)計(jì)主要完成多路數(shù)據(jù)采集整個(gè)硬件電路及I/O接口的設(shè)計(jì)：包括模擬多路開關(guān)電路、運(yùn)算放大電路、采樣保持電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、PC和單片機(jī)通信、鍵盤和液晶顯示、電源等組成。5. 177。 本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)本設(shè)計(jì)用單片機(jī)控制多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，本文著重介紹該系統(tǒng)的工作原理及硬件設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)的主要組成如下：1. 多路數(shù)據(jù)輸入單元。數(shù)據(jù)采集是工、農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)中至關(guān)重要的一環(huán)，在醫(yī)藥、化工、食品等領(lǐng)域的生產(chǎn)過程中，往往需要隨時(shí)檢測(cè)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的溫度、濕度、流量及壓力等參數(shù)。 CD4051。鍵盤和顯示的設(shè)計(jì)采用八個(gè)獨(dú)立鍵盤并通過串行通信的方式傳輸?shù)?2864中并顯示。多路轉(zhuǎn)換開關(guān)及前置放大電路的設(shè)計(jì)中重點(diǎn)介紹了多路開關(guān)的選擇、AD521放大倍數(shù)的計(jì)算以及多路開關(guān)CD4051和放大器AD521硬件連接電路。本系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要包括：多路轉(zhuǎn)換開關(guān)及前置放大電路的設(shè)計(jì)，采樣保持電路的設(shè)計(jì)，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)，PC機(jī)通信的技術(shù)，鍵盤和顯示的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)電源的設(shè)計(jì)。單片機(jī)與pc機(jī)通信主要是利用MAX232單芯片RC232標(biāo)準(zhǔn)的接口通信電路。 AT89S51 microcontroller?？傊?，不論在哪個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，數(shù)據(jù)采集與處理越及時(shí)，工作效率、性能價(jià)格比就越高，取得的經(jīng)濟(jì)效益就越好。系統(tǒng)以89S51為控制單元核心，利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD574完成模數(shù)轉(zhuǎn)換功能，結(jié)合單片機(jī)RS232串口功能，實(shí)現(xiàn)八路信號(hào)的采集、存儲(chǔ)、顯示及與PC機(jī)通信等功能，形成了良好的人機(jī)界面。