【文章內(nèi)容簡介】 及單端輸入和差分輸入的選擇，都取決于輸入時序的配置位。當差輸入時，要分配輸入通道的極性，兩個輸入通道的任何一個通道都可作為正極或負極。表中“+”表示輸入通道的端點為正極性；“”表示輸入端點為負極性H或L表示高、低電平。輸入配置位時，高位（CH0）在前，低位（CH1 ）在后。ADC0832工作時序圖當 CS由高變低時，選中ADC0832 。在時鐘的上升沿，DI 端的數(shù)據(jù)移入 ADC0832內(nèi)部的多路地址移位寄存器。在第一個時鐘期間，DI為高，表示啟動位，緊接著輸入兩位配置位。當輸入啟動位和配置位后，選通輸入模擬通道，轉(zhuǎn)換開始。轉(zhuǎn)換開始后，經(jīng)過一個時鐘周期延接著在第一個時鐘周期延遲，以使選定的通道穩(wěn)定。ADC0832緊接著在第4個時鐘下降沿輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)輸出時先輸出最高位（D7～D0）輸出完轉(zhuǎn)換結(jié)果后，又以最低位開始重新遍數(shù)據(jù)（D7～D0 ），兩次發(fā)送的最低位共用。當片選CS為高時，內(nèi)部所有寄存器清零，輸出變?yōu)楦咦钁B(tài)。如果要再進行一次模數(shù)轉(zhuǎn)換，片選必須再次從高向低跳變，后面再輸入啟動位和配置位。 ADC083工作時序圖單片機對ADC0832的控制原理 ADC0832與單片機的接口電路正常情況下ADC0832與單片機的接口應為4條數(shù)據(jù)線，分別是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端與DI端在通信時并未同時有效并與單片機的接口是雙向的，所以電路設計時可以將DO和DI并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。 當ADC0832未工作時，其CS輸入端應為高電平，此時芯片禁用，CLK和DO/DI的電平可任意。當要進行A/D轉(zhuǎn)換時，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。此時芯片開始轉(zhuǎn)換工作，同時由處理器向芯片時鐘輸入端CLK輸入時鐘脈沖，DO/DI端則使用DI端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號。在第1個時鐘脈沖的下沉之前DI端必須是高電平，表示啟始信號。在第3個脈沖下沉之前DI端應輸入2位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能。MUX AddressChannelSGL/DIFODD/SIGN0110+11+MUX AddressChannelSGL/DIFODD/SIGN0110+11+，當此2位數(shù)據(jù)為“1”、“0”時，只對CH0進行單通道轉(zhuǎn)換。當2位數(shù)據(jù)為“1”、“1”時，只對CH1進行單通道轉(zhuǎn)換。當2位數(shù)據(jù)為“0”、“0”時，將CH0作為正輸入端IN+，CH1作為負輸入端IN進行輸入。當2位數(shù)據(jù)為“0”、“1”時，將CH0作為負輸入端IN，CH1作為正輸入端IN+進行輸入。到第3個脈沖的下沉之后，DI端的輸入電平就失去輸入作用，此后DO/DI端則開始利用數(shù)據(jù)輸出DO進行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取。從第4個脈沖下沉開始由DO端輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高位DATA7，隨后每一個脈沖下沉DO端輸出下一位數(shù)據(jù)。直到第11個脈沖時發(fā)出最低位數(shù)據(jù)DATA0，一個字節(jié)的數(shù)據(jù)輸出完成。也正是從此位開始輸出下一個相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第11個字節(jié)的下沉輸出DATD0。隨后輸出8位數(shù)據(jù)，到第19個脈沖時數(shù)據(jù)輸出完成，也標志著一次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)進行處理就可以了。作為單通道模擬信號輸入時ADC0832的輸入電壓是0～。如果作為由IN+與IN輸入時，可是將電壓值設定在某一個較大范圍之內(nèi)，從而提高轉(zhuǎn)換的寬度。在進行IN+與IN的輸入時，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 AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲（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。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本，AT89C51單機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供靈活性高且廉價的方案。主要特性如下：與MCS51 兼容 4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 壽命：1000寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時間：10年 全靜態(tài)工作：0Hz24Hz三級程序存儲器鎖定128*8位內(nèi)部RAM32可編程I/O線兩個16位定時器/計數(shù)器5個中斷源 可編程串行通道低功耗的閑置和掉電模式片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 AT89C51單片機的結(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，只要按下編碼鍵盤的某一個鍵，硬件邏輯會自動提供被按下的鍵的鍵碼，使用十分方便，但價格較貴。由非編碼鍵盤組成的簡單硬件電路，僅提供各個鍵被按下的信息，其他工作由軟件來實現(xiàn)。由于價格便宜，而且使用靈活，因此廣泛應用在單片機應用系統(tǒng)中。非編碼鍵盤按照其鍵盤排列的結(jié)構(gòu)，又可分為獨立式按鍵和矩陣式按鍵兩種類型。獨立式適合按鍵數(shù)量較少者，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。矩陣式適合按鍵較多，結(jié)構(gòu)則較復雜 。 本系統(tǒng)設計四個按鍵，選擇采用獨立式按鍵結(jié)構(gòu)。獨立式鍵盤相互獨立，每個按鍵占用一根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鍵），適用于鍵盤應用數(shù)量較少的系統(tǒng)中。 鍵盤共設有4個鍵，通過I/0口連接。將每個按鈕的一端接到單片機的I/O口， 、另一端接地。當某個鍵按下時，低電平有效。4個鍵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開關鍵點亮∕熄滅顯示器S2復位鍵使系統(tǒng)復位S3壓力鍵顯示壓力值S4流量鍵顯示流量值 單片機與按鍵接口電路 顯示器 LED顯示器的選擇在單片機應用系統(tǒng)中，數(shù)碼管顯示器顯示常用兩種辦法：靜態(tài)顯示和動態(tài)掃描顯示?；陲@示位數(shù)較多，為了使得電路結(jié)構(gòu)簡單，本設計選擇動態(tài)掃描顯示。所謂動態(tài)顯示就是一位一位地輪流點亮各位顯示器（掃描），對于顯示器的每一位而言，每隔一段時間點亮一次。在同一時刻只有一位顯示器在工作（點亮），利用人眼的視覺暫留效應和發(fā)光二極管熄滅時的余輝效應，看到的卻是多個字符“同時”顯示。　四位動態(tài)顯示的電路顯示器亮度既與點亮時的導通電流有關，也與點亮時間和間隔時間的比例有關。調(diào)整電流和時間參數(shù)，可實現(xiàn)亮度較高較穩(wěn)定的顯示。動態(tài)顯示器的優(yōu)點是節(jié)省硬件資源，成本較低。但在控制系統(tǒng)運行過程中，要保證顯示器正常顯示，CPU必需每隔一段時間執(zhí)行一次顯示子程序，占用CPU大量時間，降低了CPU的工作效率，同時顯示亮度較靜態(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8位口（稱為數(shù)據(jù)）。七段LED顯示器需要由驅(qū)動電路驅(qū)動。在七段LED顯示器中，共陽極顯示器，用低電平驅(qū)動；共陰極顯示器，用高電平驅(qū)動。 LED顯示接口電路本次設計是利用AT89C51單片機串行口和四位LED動態(tài)顯示的一種方法，利用該方法設計的LED顯示系統(tǒng)由LED顯示器，同時用74LS245和74LS04擴展芯片組成，具有硬件結(jié)構(gòu)簡單、軟件編程容易和價格低廉等特點。 由四個共陰極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，測量精度為1kpa，四位顯示位分別表示千、百、十、個。此電路中，74LS245用于驅(qū)動LED的七位段碼，七位LED相應的a—g段連在一起，它們的公共端分別連至74LS04反相驅(qū)動的輸出端。　　動態(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LED點亮的時間太短，LED的亮度太低，肉眼無法看清，所以取10ms為宜，這就要求在編寫程序時，選通某一位LED使其點亮并保持一定的時間，程序上常采用的是調(diào)用延時子程序。詳細程序見附件B。第三章 軟件設計系統(tǒng)軟件設計采用模塊化結(jié)構(gòu)，采用匯編語言編程，整個程序由主程序、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)應用軟件采用了MCS51匯編語言編程，模塊化、結(jié)構(gòu)化的設計方法。初始化主程序循環(huán)檢測按鍵及時處理主程序完成二次循環(huán)開始顯示子程序 主程序流程圖 A/D轉(zhuǎn)換器的程序設計單片機控制系統(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CI/O引腳本來就不多，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，可支持兩個單端輸入通道和一個差分輸入通道。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