【文章內(nèi)容簡介】 器、一個(gè) A/D 轉(zhuǎn) 9 換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開關(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。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存 A/D 轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng) OE 端為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)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(hào)單極性，電壓范圍是 0－ 5V，若信號(hào)太小，必須進(jìn)行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)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(dāng) ALE 線為高電平時(shí)，地址鎖存與譯碼器將 A， B， C三條地址線的地址信號(hào)進(jìn)行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進(jìn)入轉(zhuǎn)換器進(jìn)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(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。當(dāng) ST上跳沿時(shí)，所有內(nèi)部寄存器清零；下跳沿時(shí)，開始進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間， ST 應(yīng)保持低電平。 EOC 為轉(zhuǎn)換結(jié) 束信號(hào)。當(dāng) EOC 為高電平時(shí)，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正在進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。 OE 為輸出允許信號(hào)，用于控制三條輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。 OE＝ 1，輸出轉(zhuǎn)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(shí)鐘輸入信號(hào)線。因 ADC0809 的內(nèi)部沒有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)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(gè)字符，一共可以顯示兩行。 1602 液晶模塊內(nèi)部的字 符發(fā)生存儲(chǔ)器（ CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了 160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼。 LCD1602 的 RAM 地址映射 控制器內(nèi)部帶有 80B 的 RAM緩沖區(qū)，對應(yīng)關(guān)系如圖 所示 圖 1602LCD內(nèi)部 RAM顯示地址 當(dāng)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(dāng)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(dá)林頓陣列，由 7 個(gè)硅 NPN 達(dá)林頓管組成。該電路的特點(diǎn)如下： ULN2020 的每一對達(dá)林頓管都串聯(lián)一個(gè) ，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(dá)林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品，具有電流增益高、工作電壓高、溫度范圍寬、帶負(fù)載能力強(qiáng)等特點(diǎn)，適用于各類要求高速大功率驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng) ULN2020 經(jīng)常在以下電路中試用： (1) 顯示驅(qū)動(dòng)； (2) 繼電器驅(qū)動(dòng)； (3) 照明燈驅(qū)動(dòng)； (4) 電磁閥驅(qū)動(dòng)； (5) 伺服電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)等電路中。 ULN2020 的每一對達(dá)林頓管都串聯(lián)一個(gè) ，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(biāo)準(zhǔn)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(dá) 500mA，并且能夠在關(guān)態(tài)時(shí)承受 50V 的電 11 壓，輸出還可以在高負(fù)載電流并行運(yùn)行。 12 第三章 硬件部分系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電源部分硬件電路設(shè)計(jì) 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(gè)是 12 伏的電源濾波電容，一般大電容旁邊并聯(lián)一個(gè)小電容的目的是降低高頻內(nèi)阻，因?yàn)榇蟮碾娊怆娙菀话悴捎镁砝@工藝制造，所以等效電感較大，小電容可以提供一個(gè)小內(nèi)阻 的高頻通道，降低電源全頻帶內(nèi)阻 。同時(shí)經(jīng)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(jīng)過二極管 D限流阻R20=5K 后，為單片機(jī)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(shè)計(jì) 顯示電路設(shè)計(jì)采用的是液晶 LCD1602 來顯示實(shí)時(shí)時(shí)間、調(diào) 開窗簾時(shí)間、關(guān)窗簾時(shí)間等內(nèi)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(fù)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(hào)）。電位器 W1用來調(diào)節(jié)LCD1602 的亮度 ， 如圖 示。 13 圖 顯示電路 時(shí)鐘部分硬件電路設(shè)計(jì) DS1302 主要特點(diǎn)是采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能，并且可以關(guān)閉充電功能。采用 普通 32768Hz 晶振，開窗簾時(shí)間，關(guān)窗簾時(shí)間都保存在 DS1302自帶的 RAM 中，不需要單獨(dú)的 EEPROM。 DS1302 在第一次加電后，須進(jìn)行初始化操作，初始化后就可以按正常方法調(diào)整時(shí)間及升降窗簾時(shí)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(shè)計(jì) 紅外線接收電路使用一個(gè)集成紅外接收器，型號(hào)是 TSOP1838，靜態(tài)時(shí)輸出端輸出高電平，當(dāng)接收到紅外信號(hào)后，按紅外信號(hào)的數(shù)據(jù)波形輸出負(fù)脈沖數(shù)據(jù)信號(hào)。紅外信號(hào)輸出到單片機(jī)的 ，該口對應(yīng)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(hào)到來， 被拉低，單片機(jī)中止當(dāng)前的工作轉(zhuǎn)移到接收、處理紅外信號(hào)。開啟中斷功能的目的，既減輕了單片機(jī)的工作負(fù)擔(dān)，又保證接收到的紅外信號(hào)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(shè)計(jì) 光控測光電路部分由光敏電阻 DG、電阻 R1A 和 AD轉(zhuǎn)換器 ADC0809 組成。 光敏電阻是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱改變的電阻；入射光強(qiáng)，電阻值減小，流入 ADC0809 的電流模擬量增大， ADC0809 的輸出相應(yīng)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(yīng)的數(shù)字量。 ADC0809的轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào) EOC連接到 ；輸出允許信號(hào) OE連接到 ；時(shí)鐘信號(hào) CLK連接到 ，由單片機(jī)軟件編程實(shí)現(xiàn) 16分頻，滿足 CLK 信號(hào)低于 640kHz 的要求； START 與 ALE 均連接到 ； D0~D7 分別接到單片機(jī) ~； VREF（ +）和 VREF（ ）分別連接到 +5V 電源和 GND； ADDA、 ADDB、 ADDC 均連接到 GND。單片機(jī)處理系統(tǒng)接收的信號(hào)是由信號(hào)采集裝 置經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)，在此設(shè)置 ～ 為輸入端口。對信號(hào)分析處理后，處理系統(tǒng)需對電機(jī)控制裝置發(fā)出控制指令，在此設(shè)置 為輸出端口。 當(dāng)單片機(jī)的 ～ 端口接收到輸入信號(hào)后，接下來要做的是對信號(hào)的分析。在信號(hào)采集裝置中，采用了分壓電路型式，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，然后經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號(hào)，所以處理系統(tǒng)要分析的是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。 15 信號(hào)采集裝置和單片機(jī)使用了同一電源，電壓為 ，也就是說，電壓信號(hào)的變化范圍為 0～ 。轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后為 0~255，所以單片機(jī)通過這個(gè) 數(shù)字范圍控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。我們采用的是分級(jí)調(diào)速，把這個(gè)區(qū)域分成 4 個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)角度分別為 0176。， 30176。， 60176。， 90176。 圖 ADC0809和光敏電阻電路圖 電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分電路設(shè)計(jì) 電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分主要由達(dá)林頓驅(qū)動(dòng) ULN2020 芯片實(shí)現(xiàn)。 ULN2020 所用的是單片機(jī)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(jìn)電機(jī)的電源 ， 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路連接圖 如 圖 所示。 16 圖