【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 及單端輸入和差分輸入的選擇，都取決于輸入時(shí)序的配置位。當(dāng)差輸入時(shí)，要分配輸入通道的極性，兩個(gè)輸入通道的任何一個(gè)通道都可作為正極或負(fù)極。表中“+”表示輸入通道的端點(diǎn)為正極性；“”表示輸入端點(diǎn)為負(fù)極性H或L表示高、低電平。輸入配置位時(shí)，高位（CH0）在前，低位（CH1 ）在后。ADC0832工作時(shí)序圖當(dāng) CS由高變低時(shí)，選中ADC0832 。在時(shí)鐘的上升沿，DI 端的數(shù)據(jù)移入 ADC0832內(nèi)部的多路地址移位寄存器。在第一個(gè)時(shí)鐘期間，DI為高，表示啟動(dòng)位，緊接著輸入兩位配置位。當(dāng)輸入啟動(dòng)位和配置位后，選通輸入模擬通道，轉(zhuǎn)換開(kāi)始。轉(zhuǎn)換開(kāi)始后，經(jīng)過(guò)一個(gè)時(shí)鐘周期延接著在第一個(gè)時(shí)鐘周期延遲，以使選定的通道穩(wěn)定。ADC0832緊接著在第4個(gè)時(shí)鐘下降沿輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)輸出時(shí)先輸出最高位（D7～D0）輸出完轉(zhuǎn)換結(jié)果后，又以最低位開(kāi)始重新遍數(shù)據(jù)（D7～D0 ），兩次發(fā)送的最低位共用。當(dāng)片選CS為高時(shí)，內(nèi)部所有寄存器清零，輸出變?yōu)楦咦钁B(tài)。如果要再進(jìn)行一次模數(shù)轉(zhuǎn)換，片選必須再次從高向低跳變，后面再輸入啟動(dòng)位和配置位。 ADC083工作時(shí)序圖單片機(jī)對(duì)ADC0832的控制原理 ADC0832與單片機(jī)的接口電路正常情況下ADC0832與單片機(jī)的接口應(yīng)為4條數(shù)據(jù)線，分別是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端與DI端在通信時(shí)并未同時(shí)有效并與單片機(jī)的接口是雙向的，所以電路設(shè)計(jì)時(shí)可以將DO和DI并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。 當(dāng)ADC0832未工作時(shí)，其CS輸入端應(yīng)為高電平，此時(shí)芯片禁用，CLK和DO/DI的電平可任意。當(dāng)要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，須先將CS使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。此時(shí)芯片開(kāi)始轉(zhuǎn)換工作，同時(shí)由處理器向芯片時(shí)鐘輸入端CLK輸入時(shí)鐘脈沖，DO/DI端則使用DI端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號(hào)。在第1個(gè)時(shí)鐘脈沖的下沉之前DI端必須是高電平，表示啟始信號(hào)。在第3個(gè)脈沖下沉之前DI端應(yīng)輸入2位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能。MUX AddressChannelSGL/DIFODD/SIGN0110+11+MUX AddressChannelSGL/DIFODD/SIGN0110+11+，當(dāng)此2位數(shù)據(jù)為“1”、“0”時(shí)，只對(duì)CH0進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng)2位數(shù)據(jù)為“1”、“1”時(shí)，只對(duì)CH1進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng)2位數(shù)據(jù)為“0”、“0”時(shí)，將CH0作為正輸入端IN+，CH1作為負(fù)輸入端IN進(jìn)行輸入。當(dāng)2位數(shù)據(jù)為“0”、“1”時(shí)，將CH0作為負(fù)輸入端IN，CH1作為正輸入端IN+進(jìn)行輸入。到第3個(gè)脈沖的下沉之后，DI端的輸入電平就失去輸入作用，此后DO/DI端則開(kāi)始利用數(shù)據(jù)輸出DO進(jìn)行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取。從第4個(gè)脈沖下沉開(kāi)始由DO端輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高位DATA7，隨后每一個(gè)脈沖下沉DO端輸出下一位數(shù)據(jù)。直到第11個(gè)脈沖時(shí)發(fā)出最低位數(shù)據(jù)DATA0，一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)輸出完成。也正是從此位開(kāi)始輸出下一個(gè)相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第11個(gè)字節(jié)的下沉輸出DATD0。隨后輸出8位數(shù)據(jù)，到第19個(gè)脈沖時(shí)數(shù)據(jù)輸出完成，也標(biāo)志著一次A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)束。最后將CS置高電平禁用芯片，直接將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理就可以了。作為單通道模擬信號(hào)輸入時(shí)ADC0832的輸入電壓是0～。如果作為由IN+與IN輸入時(shí)，可是將電壓值設(shè)定在某一個(gè)較大范圍之內(nèi)，從而提高轉(zhuǎn)換的寬度。在進(jìn)行IN+與IN的輸入時(shí)，如果IN的電壓大于IN+的電壓則轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)結(jié)果始終為00H。 AT89C51單片機(jī) AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡(jiǎn)版本，AT89C51單機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供靈活性高且廉價(jià)的方案。主要特性如下：與MCS51 兼容 4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 壽命：1000寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年 全靜態(tài)工作：0Hz24Hz三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定128*8位內(nèi)部RAM32可編程I/O線兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器5個(gè)中斷源 可編程串行通道低功耗的閑置和掉電模式片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 AT89C51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖鍵盤按照其內(nèi)部不同電路結(jié)構(gòu)，可分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤二種。編碼鍵盤本身除了帶有普通按鍵之外，還包括產(chǎn)生鍵碼的硬件電路。使用時(shí)，只要按下編碼鍵盤的某一個(gè)鍵，硬件邏輯會(huì)自動(dòng)提供被按下的鍵的鍵碼，使用十分方便，但價(jià)格較貴。由非編碼鍵盤組成的簡(jiǎn)單硬件電路，僅提供各個(gè)鍵被按下的信息，其他工作由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于價(jià)格便宜，而且使用靈活，因此廣泛應(yīng)用在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中。非編碼鍵盤按照其鍵盤排列的結(jié)構(gòu)，又可分為獨(dú)立式按鍵和矩陣式按鍵兩種類型。獨(dú)立式適合按鍵數(shù)量較少者，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。矩陣式適合按鍵較多，結(jié)構(gòu)則較復(fù)雜 。 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)四個(gè)按鍵，選擇采用獨(dú)立式按鍵結(jié)構(gòu)。獨(dú)立式鍵盤相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵占用一根I/O口線，每根I/O口線上的按鍵工作狀態(tài)不會(huì)影響其他按鍵的工作狀態(tài)。，但占用I/O口線較多（一根口線只能接一個(gè)鍵），適用于鍵盤應(yīng)用數(shù)量較少的系統(tǒng)中。 鍵盤共設(shè)有4個(gè)鍵，通過(guò)I/0口連接。將每個(gè)按鈕的一端接到單片機(jī)的I/O口， 、另一端接地。當(dāng)某個(gè)鍵按下時(shí)，低電平有效。4個(gè)鍵S1S4的功能定義如表23所示。表23按鍵功能表按鍵鍵名功能S1開(kāi)關(guān)鍵點(diǎn)亮∕熄滅顯示器S2復(fù)位鍵使系統(tǒng)復(fù)位S3壓力鍵顯示壓力值S4流量鍵顯示流量值 單片機(jī)與按鍵接口電路 顯示器 LED顯示器的選擇在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，數(shù)碼管顯示器顯示常用兩種辦法：靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)掃描顯示?；陲@示位數(shù)較多，為了使得電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，本設(shè)計(jì)選擇動(dòng)態(tài)掃描顯示。所謂動(dòng)態(tài)顯示就是一位一位地輪流點(diǎn)亮各位顯示器（掃描），對(duì)于顯示器的每一位而言，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。在同一時(shí)刻只有一位顯示器在工作（點(diǎn)亮），利用人眼的視覺(jué)暫留效應(yīng)和發(fā)光二極管熄滅時(shí)的余輝效應(yīng)，看到的卻是多個(gè)字符“同時(shí)”顯示?！∷奈粍?dòng)態(tài)顯示的電路顯示器亮度既與點(diǎn)亮?xí)r的導(dǎo)通電流有關(guān)，也與點(diǎn)亮?xí)r間和間隔時(shí)間的比例有關(guān)。調(diào)整電流和時(shí)間參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)亮度較高較穩(wěn)定的顯示。動(dòng)態(tài)顯示器的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省硬件資源，成本較低。但在控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，要保證顯示器正常顯示，CPU必需每隔一段時(shí)間執(zhí)行一次顯示子程序，占用CPU大量時(shí)間，降低了CPU的工作效率，同時(shí)顯示亮度較靜態(tài)顯示器低。若顯示器的位數(shù)不大于8位，則控制顯示器公共極電位只需一個(gè)8位I/O口（稱為掃描口或字位口），控制各位LED顯示器所顯示的字形也需要一個(gè)8位口（稱為數(shù)據(jù)）。七段LED顯示器需要由驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)。在七段LED顯示器中，共陽(yáng)極顯示器，用低電平驅(qū)動(dòng)；共陰極顯示器，用高電平驅(qū)動(dòng)。 LED顯示接口電路本次設(shè)計(jì)是利用AT89C51單片機(jī)串行口和四位LED動(dòng)態(tài)顯示的一種方法，利用該方法設(shè)計(jì)的LED顯示系統(tǒng)由LED顯示器，同時(shí)用74LS245和74LS04擴(kuò)展芯片組成，具有硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、軟件編程容易和價(jià)格低廉等特點(diǎn)。 由四個(gè)共陰極LED數(shù)碼管構(gòu)成顯示器，AT89C51的P0口輸出顯示段，P2口輸出位碼。四位數(shù)碼管顯示四位整數(shù)，顯示壓力范圍為0~9999kpa，測(cè)量精度為1kpa，四位顯示位分別表示千、百、十、個(gè)。此電路中，74LS245用于驅(qū)動(dòng)LED的七位段碼，七位LED相應(yīng)的a—g段連在一起，它們的公共端分別連至74LS04反相驅(qū)動(dòng)的輸出端。　　動(dòng)態(tài)掃描的頻率有一定的要求，頻率太低，LED將出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象。如頻率太高，由于每個(gè)LED點(diǎn)亮的時(shí)間太短，LED的亮度太低，肉眼無(wú)法看清，所以取10ms為宜，這就要求在編寫程序時(shí)，選通某一位LED使其點(diǎn)亮并保持一定的時(shí)間，程序上常采用的是調(diào)用延時(shí)子程序。詳細(xì)程序見(jiàn)附件B。第三章 軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用模塊化結(jié)構(gòu)，采用匯編語(yǔ)言編程，整個(gè)程序由主程序、顯示、鍵盤掃描、A/ D 轉(zhuǎn)換處理等子程序模塊組成。本系統(tǒng)應(yīng)用軟件采用了MCS51匯編語(yǔ)言編程，模塊化、結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)方法。初始化主程序循環(huán)檢測(cè)按鍵及時(shí)處理主程序完成二次循環(huán)開(kāi)始顯示子程序 主程序流程圖 A/D轉(zhuǎn)換器的程序設(shè)計(jì)單片機(jī)控制系統(tǒng)中通常要用到A/D轉(zhuǎn)換，根據(jù)輸出格式，常用的A/D轉(zhuǎn)換方式可分為并行A/D和串行A/D。并行方式一般在轉(zhuǎn)換后可直接接收，但芯片的引腳比較多；串行方式所用芯片引腳少，封裝小，但需要軟件處理才能得到所需要的數(shù)據(jù)?？墒菃纹瑱C(jī)I/O引腳本來(lái)就不多，使用串行器件可以節(jié)省I/O資源。ADC0832是8位逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器，可支持兩個(gè)單端輸入通道和一個(gè)差分輸入通道。相同功能的器件還有ADC0834，ADC0838，ADC0831。所不同的是它們的輸入通道數(shù)量不同。它們的通道選