單片機(jī)的數(shù)字電壓表論文-全文預(yù)覽
【正文】 0”時(shí)，LCD將無(wú)法再處理其他指令要求。圖 89C52引腳圖顯示接口用來(lái)顯示系統(tǒng)的狀態(tài)，命令或采集的電壓數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)已經(jīng)成功應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)測(cè)量。為了開始傳輸，最少需要10個(gè)時(shí)鐘脈沖，如果I／OCLOCK傳送大于10個(gè)時(shí)鐘，那么在第10個(gè)時(shí)鐘的下降沿，內(nèi)部邏輯把DATA OUT拉至低電平以確保其余位清零。串行接口把輸入／輸出時(shí)鐘序列供給I／O CLOCK并接收上一次轉(zhuǎn)換結(jié)果。經(jīng)反相后為“1”，即為最高位MSB為1；如果總節(jié)點(diǎn)的電壓小于門限檢測(cè)器的電壓(大約VCC的一半)，“1”被送至輸出寄存器，此時(shí)512weight的電容連接到REF+，經(jīng)反相后為“0”，存為最高位MSB為0。在這個(gè)過程中，10只電容逐一檢測(cè)，直到確定轉(zhuǎn)換的十位數(shù)字量。1） 輸入的模擬量采樣在第3個(gè)I／O CLOCK下降沿，輸入模擬量開始采樣，采樣持續(xù)7個(gè)I／O CLOCK周期，采樣值在第10個(gè)I／O CLOCK下降沿鎖存。30 mA；工作溫度范圍：TLC1549M為55℃～125℃，TLC1549C為0℃～70℃，TLC1549I為40℃～85℃。由于TLC1549采用CMOS工藝。 逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的分辨率較高、誤差較低、轉(zhuǎn)換速度較快，是應(yīng)用非常廣泛的一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器。表112 四位逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換過程 V。這時(shí)由于，均為0，觸發(fā)器、 、 、 的狀態(tài)均保持不變，即加到D/A轉(zhuǎn)換器輸入端的代碼為1001。這時(shí)由于，均為0，于是觸發(fā)器、的狀態(tài)保持不變，而觸發(fā)器被置0。這時(shí)由于，均為0，于是觸發(fā)器的1保留，而被置0。這時(shí)由于， 均為0，于是觸發(fā)器的1保留。第1個(gè)時(shí)鐘脈沖C的上升沿到來(lái)時(shí)，環(huán)形計(jì)數(shù)器右移一位，其狀態(tài)變?yōu)?0000。圖中四個(gè)JK觸發(fā)器～ 組成四位逐次逼近寄存器；5個(gè)D觸發(fā)器～接成環(huán)形移位寄存器(又稱為順序脈沖發(fā)生器)，它們和門～一起構(gòu)成控制邏輯電路。比較完畢后，寄存器中的狀態(tài)就是所要求的數(shù)字量輸出。這個(gè)數(shù)碼被數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬電壓，送到比較器中與進(jìn)行比較。 逐次逼近型轉(zhuǎn)換器的工作原理逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器一般由順序脈沖發(fā)生器、逐次逼近寄存器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和電壓比較器等幾部分組成。為了能讓CPU自動(dòng)識(shí)別檔位。 3硬件設(shè)計(jì) 輸入電路 輸入電路的作用是把不同量程的被測(cè)的電壓規(guī)范到A/D轉(zhuǎn)換器所要求的電壓值。與此同時(shí)，由DVM擴(kuò)展而成的各種通用及專用數(shù)字儀器儀表，也把電量及非電量測(cè)量技術(shù)提高到嶄新水平。該電路設(shè)計(jì)新穎、簡(jiǎn)潔、功能強(qiáng)大、可擴(kuò)展性強(qiáng)。正文著重給出了軟硬件系統(tǒng)的各部分電路，介紹了逐次逼近電路的原理，89C52的特點(diǎn)，TLC1549的功能和應(yīng)用，LCD1602的功能和應(yīng)用。目前，由各種單片A/D 轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的數(shù)字電壓表，已被廣泛用于電子及電工測(cè)量、工業(yè)自動(dòng)化儀表、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等智能化測(cè)量領(lǐng)域，示出強(qiáng)大的生命力。處理后的數(shù)據(jù)送到LCD中顯示，同時(shí)通過串行通訊與上位機(jī)通信。衰減輸入電路可由開關(guān)來(lái)選擇不同的衰減率，從而切換檔位。并聯(lián)比較型具有轉(zhuǎn)換速度高的優(yōu)點(diǎn)，但隨著位數(shù)的增加，所使用的元件數(shù)量以幾何級(jí)數(shù)上升，使得造價(jià)巨增，故應(yīng)用并不廣泛；雙積分型具有精度高的優(yōu)點(diǎn)，但轉(zhuǎn)換速度太低，一般應(yīng)用于非實(shí)時(shí)控制的高精度數(shù)字儀器儀表中；逐次比較型轉(zhuǎn)換速度雖然不及并聯(lián)比較型，屬于中速ADC，但具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，在精度上可以達(dá)到一般工業(yè)控制要求，故本設(shè)計(jì)采用美國(guó)德州儀器公司生產(chǎn)的具有串行控制、連續(xù)逐次逼近型的10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器TLC1549。開始轉(zhuǎn)換以后，時(shí)鐘脈沖首先將寄存器最高位置成1，使輸出數(shù)字為100…0。這樣逐位比較下去，一直到最低位為止。圖114所示電路是其中的一種，這是一個(gè)四位逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器。 轉(zhuǎn)換開始前，先將逐次逼近寄存器的四個(gè)觸發(fā)器～ 清零，并把環(huán)形計(jì)數(shù)器的狀態(tài)置為00001。第2個(gè)時(shí)鐘脈沖C的上升沿到來(lái)時(shí)，環(huán)形計(jì)數(shù)器又右移一位，其狀態(tài)變?yōu)?1000。 第3個(gè)時(shí)鐘脈沖C的上升沿到來(lái)時(shí)，環(huán)形計(jì)數(shù)器又右移一位，其狀態(tài)變?yōu)?0100。 第4個(gè)時(shí)鐘脈沖C的上升沿到來(lái)時(shí)，環(huán)形計(jì)數(shù)器又右移一位，其狀態(tài)變?yōu)?0010。 第5個(gè)時(shí)鐘脈沖C的上升沿到來(lái)時(shí)，環(huán)形計(jì)數(shù)器又右移一位，其狀態(tài)變?yōu)?0001。轉(zhuǎn)換過程如表112所示。顯然，如果位數(shù)增加，轉(zhuǎn)換時(shí)間也會(huì)相應(yīng)地增加。TLC1549能以串行方式送給單片機(jī)，其功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。 TLC1549引腳排列 TLC1549功能結(jié)構(gòu)圖 TLC1549在工作溫度范圍內(nèi)的極限參數(shù)電源電壓范圍： V～ V；125℃輸入電壓范圍： V～VCC+ V；輸出電壓范圍：～VCC+ V；正基準(zhǔn)電壓：VCC+ V；負(fù)基準(zhǔn)電壓： V；峰值輸入電流：+20 mA；峰值總輸入電流：177。 TLC1549的時(shí)序圖。轉(zhuǎn)換過程的第二階段打開所有SC和ST，CMOS門限檢測(cè)器通過識(shí)別每一只電容的電壓確定每一位，使其接近參考電壓。如果總節(jié)點(diǎn)的電壓大于門限檢測(cè)器的電壓(大約VCC的一半)，“0”被送至輸出寄存器，此時(shí)512weight的電容連接到REF。3）數(shù)字量的傳輸當(dāng)片選CS由低電平變?yōu)楦邥r(shí)，I／O CLOCK禁止且A／D轉(zhuǎn)換結(jié)果的三態(tài)串行輸出DATA OUT處于高阻狀態(tài)；當(dāng)串行接口將CS拉至有效時(shí)，即CS由高變?yōu)榈蜁r(shí)，CS復(fù)位內(nèi)部時(shí)鐘，控制并使能DATA OUT和I／O CLOCK，允許I／O CLOCK工作并使DATA OUT脫離高阻狀態(tài)。10位數(shù)字量
研究報(bào)告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1