【文章內(nèi)容簡介】 蕩器)及電容CC2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。對外接電容CC2雖然沒有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低，振蕩器工作的穩(wěn)定性，起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，則推薦電容使用30pF177。10pF，而如使用陶瓷振蕩器建議使用40pF177。10pF。用戶也可以采用外部時鐘，采用時鐘的電路如圖33。在這種情況下，外部時鐘脈沖接到XTAL1端，即內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2則懸空。圖32 內(nèi)部振蕩電路 圖33 外部振蕩電路由于外部時鐘信號是通過一個2分鐘觸發(fā)器作為內(nèi)部時鐘信號的，所以對外部時鐘信號的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時間和最大的低電平持續(xù)時間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。AT89C51單片機中，有些屬于低電平編程方式，而有些則是高電壓編程方式。用戶可以從芯片上的型號和讀取芯片內(nèi)的簽名字節(jié)獲得該信息。如表32所示表32Vpp＝12VVpp＝5V芯片頂面標(biāo)示AT89C51xxxxyywwAT89C51xxxx－5yyww簽名字節(jié)﹝030H﹞＝1EH﹝031H﹞＝5EH﹝032H﹞＝FFH﹝030H﹞＝1EH﹝031H﹞＝51H﹝032H﹞＝05HAT89C51的程序存儲器列陣采用字節(jié)寫入方式編程的，每次寫入一個字節(jié)要對整個芯片內(nèi)的PEROM程序存儲器寫入一個非空字節(jié)，必須使用擦除的方式將整個存儲器的內(nèi)容寫清楚。編程方法:編程前，先設(shè)置好地址，數(shù)據(jù)及控制信號，編程單元的地址加在PI口和P2口,－﹝11位地址范圍為0000H－0FFFH﹞，數(shù)據(jù)從P0口輸入，為低電平，RST保持高電平，EA/Vpp引腳是編程電源的輸入端，按要求加上標(biāo)稱電壓，ALE/PROG引腳輸入編程脈沖﹝負(fù)脈沖﹞。編程時，可采用4 MHz－20MHz的時鐘振蕩器,AT89C51編程方法如下：(1)在底線上加上要編程單元的地址信號。(2)在數(shù)據(jù)線上加上要寫入的數(shù)據(jù)字節(jié)。(3)激活相應(yīng)的控制信號。(4)在高電壓編程方式時，將EA／Vpp加上+12V編程電壓。(5)每對FLASH存儲陣列寫入一個字節(jié)，加上一個ALE／PROG編程脈沖。改變編程電源的地址和寫入一個字節(jié)，重復(fù)15步驟，直到全部文件編程結(jié)束。每個字節(jié)寫入周期是自身定時的。AT89C51的極限參數(shù)： 工作溫度: 55℃to+125℃；儲藏溫度：60℃to+150℃；任一引腳對地電壓：℃to+℃；最高工作電壓：；直流輸出電壓：。隨著半導(dǎo)體技術(shù)數(shù)字化和集成化的日益調(diào)高，在推動微控制器、數(shù)字信號處理器、微機械電子系統(tǒng)的發(fā)展中，也推動了嵌入或隱形模數(shù)﹝A／D﹞轉(zhuǎn)換技術(shù)的發(fā)展，A／D轉(zhuǎn)換技術(shù)在變得越來越復(fù)雜的同時，也正朝著高精度、高速度的發(fā)展方向邁進(jìn)。由于數(shù)字信號處理技術(shù)在圖形、視頻、無線通訊的廣泛應(yīng)用，對高速高精度的CMOS工藝的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的要求日益迫切。A／D轉(zhuǎn)換器的種類繁多，工作原理各異，但逐次比較型A／D轉(zhuǎn)換器是應(yīng)用較多的類型之一，其原因是該類型的A／D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度快、精度高。因此本次設(shè)計選用一款逐次比較型A／D轉(zhuǎn)換器ADC0809.被采樣的電壓、電流信號分兩路進(jìn)入ADC0809進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，即當(dāng)START上跳沿時，所有內(nèi)部寄存器清零；下調(diào)沿時，開始進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換期間，START應(yīng)保持低電平。EOC通過非門連接到AT89C51的INTO腳，可通過查詢方式來檢測轉(zhuǎn)換是否完成。當(dāng)EOC為高電平時，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束，否者表明正在進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換，即ECO=1時。 A/D 轉(zhuǎn)換器概述及單片機接口的一般特點A/D轉(zhuǎn)換器是一種用來將連續(xù)模擬信號轉(zhuǎn)換成適合于數(shù)字處理的二進(jìn)制數(shù)的器件，其工作原理方框圖如圖34所示。圖34 A／D轉(zhuǎn)換器原理方框圖由圖中可以看出，A／D轉(zhuǎn)換器的輸入有兩種，即模擬輸入信號Vin和參考電壓Vref；其輸出時一組二進(jìn)制數(shù)?？梢哉J(rèn)為，A／D轉(zhuǎn)換器是一個將模擬信號值編制成對應(yīng)的二進(jìn)制碼的編碼器。常用的A／D轉(zhuǎn)換器有：雙積分式、逐位比較式及秉性比較時幾種。如圖35所示，一個完整的A／D轉(zhuǎn)換器應(yīng)該包含這樣的一些輸入、輸出信號。 圖35 A／D轉(zhuǎn)換器的輸入位置（1） 模擬輸入信號Vin和參考電壓Vref（2） 數(shù)字輸出信號（3） 啟動轉(zhuǎn)換新號，輸入（4） 轉(zhuǎn)換完成信號或者“忙”信號，輸出（5） 數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入為了與單片機接口，必須設(shè)置圖所示的一些數(shù)據(jù)輸入接口、狀態(tài)輸入接口及控制輸出接口等。首先，單片機通過控制口發(fā)出啟動轉(zhuǎn)換信號，命令A(yù)／D轉(zhuǎn)換器開始轉(zhuǎn)換，肉厚單片機通過狀態(tài)讀入轉(zhuǎn)換器的狀態(tài)，并判斷它是否轉(zhuǎn)換結(jié)束。轉(zhuǎn)換結(jié)束，CPU發(fā)出數(shù)據(jù)輸出允許信號，將裝換完成的數(shù)據(jù)讀入。 ADC0809簡介圖36是 ADC0809內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)，圖37 ADC0809引腳圖。 ADC0809是8位逐次逼近型A／D轉(zhuǎn)換器，它由一個8路模擬開關(guān)、一個地址鎖存譯碼器、一個A／D轉(zhuǎn)換器和一個三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開關(guān)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(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖存器用于鎖存A／D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng)OE端為高電平時，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。圖36 ADC0809內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)數(shù)字部分定義如下： ADDA、ADDB、ADDC:模擬通道的地址選擇線，輸入。信號單極性，電壓范圍是0V－5V，若信號太小，必須進(jìn)行放大。ALE：地址鎖存允許信號，輸入。由低到高的正跳變有效，此時鎖存地址選擇先的狀態(tài)，從而選通相應(yīng)的模擬通道，一邊進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換。當(dāng)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(jìn)行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道模擬量進(jìn)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。A、B、C為地址輸入線，用于選通IN0－IN7的一路模擬量輸入。通道選擇表如表33所示。圖37 ADC0809引腳圖表33通道選擇表CBA選擇的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7INO－IN7：8條模擬量輸入通道。21～28：8位數(shù)量輸出端。ADDA、ADDB、ADDC:3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路。ALE:地址鎖存允許信號，輸入，高電平有效。START： A／D轉(zhuǎn)換啟動脈沖輸入端，輸入一個正脈沖（至少100ns寬）使其啟動（脈沖上升沿使0809復(fù)位，下降沿啟動A／D轉(zhuǎn)換）。 EOC： A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，輸出，當(dāng)A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸出一個高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平）。 OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入，高電平有效。當(dāng)A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸入一個高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。 CLK：時鐘脈沖輸入端。要求時鐘頻率不高于640KHZ。 REF（+）、REF（）：基準(zhǔn)電壓。 Vcc：電源，單一＋5V。 GND：地。ADC0809的工作過程：首先輸入3位地址，并使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。START上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。下降沿啟動 A／D轉(zhuǎn)換，之后EOC輸出信號變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。直到A／D轉(zhuǎn)換完成，EOC變?yōu)楦唠娖?，指示A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。當(dāng)OE輸入高電平 時，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上 鍵盤輸入部分 矩陣式鍵盤在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時，為了減少I/O口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個按鍵加以連接。這樣，一個端口（如P1口）就可以構(gòu)成4*4= 16個按鍵，比之直接將端口線用于鍵盤多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就可以構(gòu)成20鍵的鍵盤，而直接用端口線則只能多出一鍵（9鍵）。由此可見，在需要的鍵數(shù)比較多時，采用矩陣法來做鍵盤是合理的。矩陣式結(jié)構(gòu)的鍵盤顯然比直接法要復(fù)雜一些，識別也要復(fù)雜一些，列線通過電阻接正電源，并將行線所接的單片機的I/O口作為輸出端，而列線所接的 I/O口則作為輸入。這樣，當(dāng)按鍵沒有按下時，所有的輸出端都是高電平，代表無鍵按下。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線就會被拉低，這樣，通過讀入輸入線的狀態(tài)就可