【文章內容簡介】 器、一個 A/D 轉 9 換器和一個三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開關可選通 8 個模擬通道，允許 8路模擬量分時輸入，共用 A/D 轉換器進行轉換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存 A/D 轉換完的數(shù)字量，當 OE 端為高電平時，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉換完的數(shù)據(jù)。 圖 ADC0809功能引腳圖 ADC0809 對輸入模擬量要求：信 號單極性，電壓范圍是 0－ 5V，若信號太小，必須進行放大；輸入的模擬量在轉換過程中應該保持不變，如若模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。 ALE 為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。當 ALE 線為高電平時，地址鎖存與譯碼器將 A， B， C三條地址線的地址信號進行鎖存，經譯碼后被選中的通道的模擬量進入轉換器進行換。 A， B 和 C 為地址輸入線，用于選通 IN0－ IN7 上的一路模擬量輸入。 ST為轉換啟動信號。當 ST上跳沿時，所有內部寄存器清零；下跳沿時，開始進行 A/D轉換；在轉換期間， ST 應保持低電平。 EOC 為轉換結 束信號。當 EOC 為高電平時，表明轉換結束；否則，表明正在進行 A/D 轉換。 OE 為輸出允許信號，用于控制三條輸出鎖存器向單片機輸出轉換得到的數(shù)據(jù)。 OE＝ 1，輸出轉換得到的數(shù)據(jù)； OE＝ 0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。 D7－ D0為數(shù)字量輸出線。 CLK 為時鐘輸入信號線。因 ADC0809 的內部沒有時鐘電路，所需時鐘信號必須由外界提供，通常使用頻率為 500KHZ， VREF（＋）， VREF（－）為參考電壓輸入。 10 液晶顯示器 LCD1602 1602 液晶每行可顯示 16 個字符，一共可以顯示兩行。 1602 液晶模塊內部的字 符發(fā)生存儲器（ CGROM)已經存儲了 160個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼。 LCD1602 的 RAM 地址映射 控制器內部帶有 80B 的 RAM緩沖區(qū)，對應關系如圖 所示 圖 1602LCD內部 RAM顯示地址 當我們向 00～ 0F、 40～ 4F地址中的任一處寫顯示數(shù)據(jù)是，液晶都可以立即顯示出來，當寫到 10～ 2 50～ 67 地址是，必須通過移屏指令將它們移入可顯示區(qū)域方可正常顯示。 ULN2020 簡 介 ULN2020 是高耐壓、大電流達林頓陣列，由 7 個硅 NPN 達林頓管組成。該電路的特點如下： ULN2020 的每一對達林頓管都串聯(lián)一個 ，在 5V 的工作電壓下它能與 TTL 和 COMS 電路直接連接。 ULN2020 是高壓大電流達林頓晶體管陣列系列產品，具有電流增益高、工作電壓高、溫度范圍寬、帶負載能力強等特點，適用于各類要求高速大功率驅動的系統(tǒng) ULN2020 經常在以下電路中試用： (1) 顯示驅動； (2) 繼電器驅動； (3) 照明燈驅動； (4) 電磁閥驅動； (5) 伺服電動機、步進電機驅動等電路中。 ULN2020 的每一對達林頓管都串聯(lián)一個 ，在 5V 的工作電壓下它能與 TTL 和 COMS 電路直接相連，可以直接處理原先需要標準邏輯緩沖器來處理的數(shù)據(jù)。ULN2020 工作電壓高，工作電流大，灌電流可達 500mA，并且能夠在關態(tài)時承受 50V 的電 11 壓，輸出還可以在高負載電流并行運行。 12 第三章 硬件部分系統(tǒng)設計 電源部分硬件電路設計 通過一帶有整流電路的 12V變壓器外接市電（ 220V）后，輸入直流 12V 電壓。左邊兩個是 12 伏的電源濾波電容，一般大電容旁邊并聯(lián)一個小電容的目的是降低高頻內阻，因為大的電解電容一般采用卷繞工藝制造，所以等效電感較大，小電容可以提供一個小內阻 的高頻通道，降低電源全頻帶內阻 。同時經過 3端集成穩(wěn)壓器 LM7805 穩(wěn)壓后輸出 +5V 電 壓 VCC,為訊響電路、紅外接收電路、顯示電路提供電源， 5V電源經過二極管 D限流阻R20=5K 后，為單片機及 DS1302 提供 VDD電壓 ， 如圖 所 示。 圖 電源電路圖 顯示部分硬件電路設計 顯示電路設計采用的是液晶 LCD1602 來顯示實時時間、調 開窗簾時間、關窗簾時間等內容。 P0口作為數(shù)據(jù)口連接 LCD1602 的 7～ 14 口，來傳輸數(shù)據(jù)及指令，由于 P0 口帶負載能力差，故需接上拉電阻。 接 LCD1602 的 4腳 RS（數(shù)據(jù) /命令選擇端）， 接 LCD1602的 5 腳 R/W（讀寫選擇端）， 接 LCD1602 的 6腳 E（使能信號）。電位器 W1用來調節(jié)LCD1602 的亮度 ， 如圖 示。 13 圖 顯示電路 時鐘部分硬件電路設計 DS1302 主要特點是采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護電源提供可編程的充電功能，并且可以關閉充電功能。采用 普通 32768Hz 晶振，開窗簾時間，關窗簾時間都保存在 DS1302自帶的 RAM 中，不需要單獨的 EEPROM。 DS1302 在第一次加電后，須進行初始化操作，初始化后就可以按正常方法調整時間及升降窗簾時間 ， 電路連接圖如圖 。 圖 DS1302接線圖 14 紅外接收部分硬件電路設計 紅外線接收電路使用一個集成紅外接收器，型號是 TSOP1838，靜態(tài)時輸出端輸出高電平，當接收到紅外信號后，按紅外信號的數(shù)據(jù)波形輸出負脈沖數(shù)據(jù)信號。紅外信號輸出到單片機的 ，該口對應的第二功 能是外部中斷 0 (INT0)，利用該口的第二功能，一旦紅外線信號到來， 被拉低，單片機中止當前的工作轉移到接收、處理紅外信號。開啟中斷功能的目的，既減輕了單片機的工作負擔，又保證接收到的紅外信號的完整性。 圖 紅外接收硬件電路圖 光控電路測光部分電路設計 光控測光電路部分由光敏電阻 DG、電阻 R1A 和 AD轉換器 ADC0809 組成。 光敏電阻是利用半導體的光電效應制成的一種電阻值隨入射光的強弱改變的電阻；入射光強，電阻值減小，流入 ADC0809 的電流模擬量增大， ADC0809 的輸出相應的數(shù)字量，入射光減弱，電阻值增大，流入 ADC0809 的電流減小， ADC0809 輸出相應的數(shù)字量。 ADC0809的轉換結束信號 EOC連接到 ；輸出允許信號 OE連接到 ；時鐘信號 CLK連接到 ，由單片機軟件編程實現(xiàn) 16分頻，滿足 CLK 信號低于 640kHz 的要求； START 與 ALE 均連接到 ； D0~D7 分別接到單片機 ~； VREF（ +）和 VREF（ ）分別連接到 +5V 電源和 GND； ADDA、 ADDB、 ADDC 均連接到 GND。單片機處理系統(tǒng)接收的信號是由信號采集裝 置經 A/D 轉換后的數(shù)字信號，在此設置 ～ 為輸入端口。對信號分析處理后，處理系統(tǒng)需對電機控制裝置發(fā)出控制指令，在此設置 為輸出端口。 當單片機的 ～ 端口接收到輸入信號后，接下來要做的是對信號的分析。在信號采集裝置中，采用了分壓電路型式，將光信號轉換為電壓信號，然后經過 A/D 轉換變成數(shù)字信號，所以處理系統(tǒng)要分析的是數(shù)字數(shù)據(jù)。 15 信號采集裝置和單片機使用了同一電源，電壓為 ，也就是說，電壓信號的變化范圍為 0～ 。轉換成數(shù)字信號后為 0~255，所以單片機通過這個 數(shù)字范圍控制步進電機的轉動角度。我們采用的是分級調速，把這個區(qū)域分成 4 個區(qū)域，每個區(qū)域對應轉動角度分別為 0176。， 30176。， 60176。， 90176。 圖 ADC0809和光敏電阻電路圖 電機驅動部分電路設計 電機驅動部分主要由達林頓驅動 ULN2020 芯片實現(xiàn)。 ULN2020 所用的是單片機的 ～ 接口，輸出部分選用 13～ 16 引腳， 8引腳接地，9引腳所示為連接步進電機的電源 ， 電機驅動電路連接圖 如 圖 所示。 16 圖