【正文】 500 技術(shù)指標(biāo) 表 4 ADC0809A/D轉(zhuǎn)換器 ADC0809 簡(jiǎn)介 ADC0809 是帶有 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器、 8路多路開(kāi)關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的 CMOS 組件。 精度高 ， AD590 共有 I、 J、 K、 L、 M五檔，其中 M檔精度最高，在 55℃ ～+150℃ 范圍內(nèi)，非線性誤差為 177。 ，電子角度 355176。 風(fēng)向傳感器：是一個(gè)穩(wěn)定的但質(zhì)量很輕的風(fēng)向標(biāo)，它有足夠低的縱橫比以保證在波動(dòng)的風(fēng)況下有良好的重現(xiàn)精度。 8751燒寫(xiě)內(nèi)部 EPROM 時(shí)，利用此腳輸入 21V 的燒寫(xiě)電壓。關(guān)于鎖存器的內(nèi)容，我們稍后也會(huì)介紹。 P2口有兩個(gè)功能： 擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器時(shí)，當(dāng)作地址總線使用 做一般 I/O 口使用，其內(nèi)部有上拉電阻； P3口有兩個(gè)功能： 除了作為 I/O 使用外（其內(nèi)部有上拉電阻），還有一些特殊功能，由特殊寄存器來(lái)設(shè)置，具體功能請(qǐng)參考我們后面的引腳說(shuō)明。其它的部件都是通過(guò)內(nèi)部的總線與 CPU相聯(lián)接的 圖 51 單片機(jī) 內(nèi) 部結(jié)構(gòu)圖 51 單片機(jī)的引腳 圖如圖 所示。隨著 INTEL i960 系列特別是后來(lái)的 ARM 系列的廣泛應(yīng)用， 32位單片機(jī)迅速取代 16位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主流市場(chǎng)。 通過(guò)上述可以看出 LCD 與 LED 相比后者在應(yīng)用的過(guò)程中 色彩 更加 鮮艷、 動(dòng)態(tài)范圍 更 廣、亮度 更 高、壽命 更 長(zhǎng)、工作穩(wěn)定 更加 可靠 ，并且可以滿足 不同環(huán)境的需要。 綜上所述： 編碼式鍵盤(pán) 是目前很少使用 的。 外擴(kuò) I/O 芯片 選擇 方案一： Intel 8155 芯片 Intel 8155 芯片內(nèi)包含有 256 個(gè)字節(jié) RAM， 2個(gè) 8位、 1 個(gè) 6 位的可編程并行 I/O 口和 1 個(gè) 14 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器。 AD574A 由 12 位 A/D轉(zhuǎn)換器，控制邏輯，三態(tài)輸出鎖存緩沖器， 10V 基準(zhǔn)電壓源四部分構(gòu)成 為 了連接方便本次設(shè)計(jì)中要求 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器，并且 ADC0809 是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的 8 位通用 A/D 芯片 。 A/D 轉(zhuǎn)換器 方案一： ADC0809 ADC0809 是 ADC0809 是帶有 8位 A／ D轉(zhuǎn)換器、 8路多路開(kāi)關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的 CMOS 組件。其內(nèi)部含有帶隙溫度傳感器、通道選擇器、 11 位 ∑ Δ 式 A/D 轉(zhuǎn)換器、控制邏輯電路、配置和狀態(tài)寄存器、本地 /遠(yuǎn)程溫度寄存器、上 /下限溫度設(shè)定值寄存器、嚴(yán)重超溫設(shè)定值寄存器、串行總線接口等 。所以前者更加適用于我的課題！故選擇 RM Young 05103 風(fēng)向 風(fēng)速 傳感器 。（機(jī)械） ； 精度： 177。 大氣參數(shù)檢測(cè)的發(fā)展趨勢(shì) 隨著新一代 GSM移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的推出和普及使用 ， 無(wú)線移動(dòng)數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用越來(lái)越廣泛 .同 時(shí)移動(dòng)通信也即將進(jìn)入 3G時(shí)代 ， 移動(dòng)通信業(yè)務(wù)為無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸提供了基礎(chǔ)設(shè)施支持 。 隨著科技的迅速發(fā)展， 氣象的預(yù)測(cè) 不再是經(jīng)驗(yàn)型的。如果山頭不再有云霧圍繞，人的郁悶感覺(jué)減少，表示短期內(nèi)不會(huì)下雨。 風(fēng)場(chǎng)建設(shè)、運(yùn)行離不開(kāi)氣象服務(wù) ，需要對(duì)風(fēng)場(chǎng)的氣象參數(shù)實(shí)時(shí)檢測(cè) 。 參數(shù)檢測(cè)的歷史與現(xiàn)狀 最早以前，由于沒(méi)有先進(jìn)的大氣采集儀器， 人們判斷氣象只能靠一些經(jīng)驗(yàn)，也就是說(shuō)人們 只能靠雙眼以及一些 積累經(jīng)驗(yàn) 來(lái)判斷氣象， 朝霞不出門(mén)，晚霞行千里．相對(duì)穩(wěn)定的氣候條件下，晚霞千里，預(yù)示天氣晴朗。天氣愈好的日子里，叫得特別厲害。要想準(zhǔn)確 預(yù)測(cè)氣象 ，必須把上面得到的數(shù)據(jù)列出幾百階乃至更高階的線性方程組。 本設(shè)計(jì)的要求與指標(biāo) 本次設(shè)計(jì)的是由一些傳感器組成以單片機(jī)為控制核心的大氣采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以 實(shí)時(shí)測(cè)量溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向等常規(guī)氣象參數(shù)以及大氣湍流強(qiáng) 度，現(xiàn)有常規(guī)氣象參數(shù)傳感器測(cè)量精度為 ： 溫度測(cè)量精度好于 5℃ , 濕度測(cè)量精度在5%以?xún)?nèi) , 測(cè)量風(fēng)速的風(fēng)杯風(fēng)速計(jì)的精度為 , 測(cè)量風(fēng)向的光電式風(fēng)向標(biāo)的精度是 5 度 。5186。 電源電壓范圍 ： 4V～ 30V， 電流變化 1mA，相當(dāng)于溫度變化 1K。 濕度傳感器 選擇 方案一： SHT11 數(shù)字式溫濕度傳感器 SHT11 是瑞士 Sensirion 公司生產(chǎn)的帶有 I2C總線的數(shù)字式溫濕度傳感器 ,具有免調(diào)試、免標(biāo)定、測(cè)量分辨率可編程調(diào)節(jié) (8/12/14 位數(shù)據(jù) )。 模擬輸入電壓范圍 0～＋ 5V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)。有讀出、維持、編程、禁止編程、校驗(yàn)五種工作狀態(tài)。 通過(guò)上述 ，由于 8155 可直接與 MCS－ 51單片機(jī)連接不需要增加任何硬件邏輯 。 由 于 其 通過(guò)控制是否透光來(lái)控制亮和暗，當(dāng)色彩不變時(shí)，液晶也保持不變，這樣就無(wú)須考慮刷新率的問(wèn)題。其中最成功的是 INTEL 的 8031，因?yàn)楹?jiǎn)單可靠而性能不錯(cuò)獲得了很大的好評(píng)?；诜奖愫?jiǎn)單的原則在本次設(shè)計(jì)中選用 8051 單片機(jī)！ 第三章 硬件設(shè)計(jì) 大氣參數(shù)多路采集系統(tǒng)框圖 本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)框圖如圖 所示 。 l ~ P2口 8位雙向口線（在引腳的 21~28號(hào)端子）。） 在介紹這四個(gè) I/O 口時(shí)提到了一個(gè) “ 上拉電阻 ” 那么上拉電阻又 是一個(gè)什么東東呢？他起什么作用呢？都說(shuō)了是電阻那當(dāng)然就是一個(gè)電阻啦，當(dāng)作為輸入時(shí)，上拉電阻將其電位拉高，若輸入為低電平則可提供電流源；所以如果 P0口如果作為輸入時(shí)，處在高阻抗?fàn)顟B(tài)，只有外接一個(gè)上拉電阻才能有 效。 PORG 為編程脈沖的輸入端：在第五課 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其組成中，我們已知道，在 8051單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè) 4KB 或 8KB 的程序存儲(chǔ)器（ ROM），ROM 的作用就是用來(lái)存放用戶需要執(zhí)行的程序的，那么我們 是怎樣把編寫(xiě)好的程序存入進(jìn)這個(gè) ROM中的呢？實(shí)際上是通過(guò)編程脈沖輸入才能寫(xiě)進(jìn)去的，這個(gè)脈沖的輸入端口就是 PROG。當(dāng)使用芯片內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)，此二引腳用于外接石英晶體和微調(diào)電容；當(dāng)使用外部時(shí)鐘時(shí)，用于接外部時(shí)鐘脈沖信號(hào)。 此傳感器主體為抗紫外線塑料，配 件由不銹鋼和陽(yáng)極氧化鋁制成，應(yīng)用了精密等級(jí)的不銹鋼滾球軸承，瞬時(shí)保護(hù)裝置和電纜終端都置在一個(gè)便捷的接線盒內(nèi)，測(cè)試儀安置在一根標(biāo)準(zhǔn)的一英寸的支架管上。 m/s （ mph）或讀數(shù)的 % 風(fēng)向： 177。為了將電壓測(cè)量出來(lái)又務(wù)須使輸出電流I不分流出來(lái)，我們使用電壓跟隨器其輸出電壓 V2 等于輸入電壓 V。多路開(kāi)關(guān)可選通 8個(gè)模擬通道，允許 8路模擬量分時(shí)輸入，共用 A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 EOC 為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。 （ 2）． 初始化時(shí)，使 ST和 OE 信號(hào)全為低電平。 圖 2. ADC0809 的部分信號(hào)連接 圖 從圖中可以看到，把 ALE 信號(hào)與 START 信號(hào)接在一起了，這樣連接使得在信號(hào)的前沿寫(xiě)入（鎖存）通道地址，緊接著在其后沿就啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。 （ 1）定時(shí)傳送方式 對(duì)于一種 A/D 轉(zhuǎn)換其來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)換時(shí)間作為一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是已知的和固定的。 2764EPROM存儲(chǔ)器 2764 簡(jiǎn)介 2764 為 NMOS 產(chǎn)品，輸入輸出均與 TTL 兼容，三態(tài)輸出，與 2732 的引腳兼容，數(shù)據(jù)可用紫外線擦除，有維持工作方式，單 +5V 電源，當(dāng) 和 同時(shí)為低電平時(shí)，讀輸出選擇有效。 單片機(jī)與 2764EPROM 的連接 單 片機(jī) 與 2764EPROM 的連接 線路圖如 圖 所示 ： 圖 單 片機(jī) 與 2764EPROM 的連接 線路圖 因 8031 芯片內(nèi)沒(méi)有程式存儲(chǔ)器，因此他在應(yīng)用中和程式塊 2764 連用。 1）命令寄存器（命令控制字） —— I / O 口工作方式 I / O 口工作方式有四種： A口、 B 口 基本 I / O 口， C 口輸入； A口、 B 口 基本 I / O 口， C 口輸出； A口選通 I / O、 B 口基本 I / O、 C 口作聯(lián)絡(luò)線； A口、 B 口選通 I / O、 C口作聯(lián)絡(luò)線。本實(shí)驗(yàn)中采用 8155 擴(kuò)展了兩個(gè)輸 出口、一個(gè)輸入口以實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)輸入和數(shù)碼管輸出。在使用時(shí)，我們感覺(jué)不出它和編碼鍵盤(pán)有什么區(qū)別。 LED 顯示 屏的列驅(qū)動(dòng)電路和行驅(qū)動(dòng)電路一般都采用單片機(jī)進(jìn)行控制，常用的單片機(jī)是 MCS51 系列。 雖然按這種工作方式， LED 顯示屏是一行一行點(diǎn)亮的，每次都只有一行亮，但只要保證每行每秒鐘能點(diǎn)亮 50 次以上，即刷新頻率高于 50 Hz，那么由于人的視覺(jué)惰性，所看到的 LED 顯示屏顯示的圖像還是 全屏穩(wěn)定的圖像 鍵盤(pán)、顯示和 8155 的連接 鍵盤(pán)、顯示和 8155 的連接如圖 所示 圖 鍵盤(pán)、顯示和 8155 的連接