【文章內容簡介】 速度）從輸入的數(shù)字量發(fā)生突變開始，到輸出電壓進入與穩(wěn)定值相差177。，稱為建立時間tset。目前單片集成D/A轉換器（不包括運算放大器）。圖25 輸出電壓與時間關系圖在輸入不變的情況下，輸出模擬電壓隨溫度變化產生的變化量。一般用滿刻度輸出條件下溫度每升高1℃，輸出電壓變化的百分數(shù)作為溫度系數(shù)。圖26 權電阻網絡原理圖集成運算放大器，作為求和權電阻網絡的緩沖，并將電流轉換為電壓輸出。開關Si的位置受數(shù)據(jù)鎖存器輸出的數(shù)碼di控制：當di=1時，Si將對應的權電阻接到參考電壓UREF上；當di=0時，Si將對應的權電阻接地。運算放大器總的輸入電流運算放大器輸出電壓令 RF=R/2 ，則即：輸出的模擬電壓uO正比于輸入的數(shù)字量Dn，從而實現(xiàn)了從數(shù)字量到模擬量的轉換。當Dn=Dn1…D0=0時，uO=0；當Dn=Dn1…D0=11…1時, uO的變化范圍是:權電阻網絡D/A轉換器特點：結構簡單，電阻元件數(shù)較少；缺點：阻值相差較大，制造工藝復雜。第3章 系統(tǒng)硬件設計LED顯示屏與傳統(tǒng)的CRT相比，LED不但體積小，厚度薄，耗能少（1到10微瓦、平方厘米），工作電壓低（）能與集成電路直接連用。并且在與集成電路焊接是比數(shù)碼管接線簡單。容易操作。圖31 顯示電路圖權電阻網絡D/A轉換器電路如下圖32所示，它由理想運算放大器、電阻網絡、電子模擬開關等組成。當di=1時（i=0,1,2,3），電子模擬開關接VREF， 當di=0時，電子模擬開關接地。圖32 權電路示意圖圖33權電路圖電路經過輸入的數(shù)字電路通過單片機的程序，輸出通過權電路，然后2R189。等比分流，再通過LM324輸入給電壓表。圖34 輸出電路圖此電路實現(xiàn)四種不同功能的轉換。按鍵一實現(xiàn)平板旋轉360176。功能，按鍵二實現(xiàn)一枚硬幣平衡擺動的功能，按鍵三實現(xiàn)八枚硬幣平衡擺動的功能，按鍵四實現(xiàn)始終指向一點的功能。電路圖如圖35。圖35 按鍵電路圖本次的電路主要是有程序通過AT89C51驅動的。 、。權電路是由P1口來驅動的。輸出電路是由單片機通過權電路驅動。圖36 驅動電路引腳圖 溫度采集電路本系統(tǒng)中采集溫度使用的是AD590數(shù)字溫度傳感器。 AD590是Dallas 半導體公司生產的世界上第一片支持 “一線總線”接口的溫度傳感器。與之前的傳感器相比，AD590體積更小、適用電壓更寬、更經濟。一線總線獨特而且經濟的特點，使用戶可輕松地組建傳感器網絡，為測量系統(tǒng)的構建引入全新概念。AD590 “一線總線”數(shù)字化溫度傳感器支持“一線總線”接口，測量溫度范圍為 55℃到+125℃，在10到+85℃范圍內,精度為177?！妗，F(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量，如：環(huán)境控制、設備或過程控制、測溫類消費電子產品等。與前一代產品不同，使系統(tǒng)設計更靈活、方便。而且新一代產品更便宜，體積更小。AD590可以程序設定9到12位的分辨率，精度為177。℃。當分辨率為12位時，轉換時間為750ms。使得用戶可選擇更小的封裝方式，更寬的電壓適用范圍和分辨率設定，同時用戶設定的報警溫度存儲在EEPROM中，掉電后依然保存。AD590一般為三極管型封裝，其引腳圖如圖37所示。這三個引腳分別為：GND——電源地；QD——數(shù)字信號輸入/輸出端；VDD——外接供電電源（可選5V）。 圖37 AD590引腳圖在單片機89c51中，輸入/輸出端口分別P0、PPP3。其中P3是一個帶內部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P3的輸出緩沖器可驅動（吸收或輸出電流方式）4個TTL輸入。對端口寫1時，通過內部的上拉電阻吧端口拉到高電位，這時可用作輸入口。P3作輸入口使用時，因為有內部的上拉電阻，那些被電阻拉低的引腳會輸出一個電流。P3端口還用于一些復用功能，其復用功能如表1所列。表31 單片機89c51P3口的功能及在本系統(tǒng)中的應用端口引腳復用功能本系統(tǒng)接口分配RXD（串行口輸入口）與手動升溫按鈕連接TXD（串行口輸出口）與手動降溫按鈕連接INT0（外部中斷）與手動調節(jié)確認按鈕連接INT1（外部中斷1）與AD590的I/O端口通訊T0（定時器0的外部輸入）與高溫報警的二極管連接T1（定時器1的外部輸入）與低溫報警的二極管連接WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）備用RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）備用在該系統(tǒng)中，AD590的數(shù)字信號輸入/，作為89c51的數(shù)據(jù)輸入。壓縮機驅動控制，AT89C51的RXD的引腳與7404的引腳相連接，從RXD發(fā)出的控制信號經7404和ULN2003到達壓縮機，驅動壓縮機的運行和停止。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,適應于各類要求高速大功率驅動的系統(tǒng)。其中ULN2003是由7個NPN具有用共陰二極管夾緊來轉換電感負載的高壓輸出特征的達林頓晶體管組成。當前一對單精度型的額定電流為500mA，有比較高的電流容量，它的應用軟件包括繼電器驅動器、顯示驅動器，線驅動器和邏輯緩沖器等。在本驅動電路中的作用是增大電流驅動能力。該芯片采用16腳的DIP 封裝,其中第9為公共輸出端COM，有一個輸出端為高電平，COM就為高電平。圖38 壓縮機驅動電路該空調控制系統(tǒng)用到89c51單片機作為系統(tǒng)的CPU進行控制控制，由數(shù)字傳感器AD590進行數(shù)據(jù)采集，89c51對采集到的數(shù)據(jù)進行處理，得到各種信號。而這些信號將分別作為LED數(shù)碼管顯示的信號輸入和啟動制冷設備、電暖設備的輸入。同時將利用單片機的其它使能端口實現(xiàn)系統(tǒng)的復位，手動調節(jié)和自動調節(jié)。系統(tǒng)的硬件部分主要可分為溫度采集電路，信號處理與控制控制，溫度顯示電路，溫度調節(jié)電路，控制指示電路五大部分。由于空調溫度控制器的核心就是單片機，單片機的選擇將直接關系到控制系統(tǒng)的工作是否有效和協(xié)調。本設計采用MCS51系列的AT89C51單片機，因為AT89C51單片機應用廣泛，性能穩(wěn)定，抗干擾能力強，性價比高。AT89C51包含了8位CPU，片內振蕩器，4K字節(jié)ROM,128字節(jié)RAM,2個16位定時器，計數(shù)器，中斷結構，I/O接口等?？蛇M行計算，定時等一系列功能。 A/D轉換電路 ADC0801介紹ADC0801是8位全MOS中速A/D 轉換器、它是逐次逼近式A/D 轉換器，片內有三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器，可以和單片機直接口接。其主要引腳功能如下：（1）RD，WR：讀選通信號和選通信號（低電平有效）。（2）CLK：時鐘脈沖輸入端，上升有效。（3）DB0—DB7是輸入信號。（4）CLKR：內部時鐘發(fā)生器外接電阻端，與CLKIN端配合可由芯片自身產生時鐘脈沖，其頻率為1/。（5）CS：片選信號輸入端，低電平有效，一旦CS有效，表明A/D轉換器被選中，可啟動。（6）WR：寫信號輸入，接受微機系統(tǒng)或其它數(shù)字系統(tǒng)控制芯片的啟動輸入端，低電平有效，CS、WR同時為低電平時，啟動轉換。(7)INTR：轉換結束輸出信號，低電平有效，輸出低電平表示本次轉換已完成。該信號常作為向微機系統(tǒng)發(fā)出的中斷請求信號。（8）CLK:為外部時鐘輸入端，時鐘頻率高，A/D轉換速度快。允許范圍為101280KHZ，典型值為640KHZ，此時，A/D轉換時間為10us。通常由MCS—51單片機ALE端直接或分頻后與其相連。當MCS單片機與讀寫外，RAM操作時，ALE信號固定為CPU時鐘頻率的1/6，若單片外接的晶振為6MHZ，則1/6為1MHZ，A/D轉換時間為64us。 A/D轉換電路工作原理A/D 轉換電路如圖39所示。ADC0801的A/D轉換結果輸出端DB0—，INTR端用于給出A/D轉換完成信號。RD與AT89C51 RD相連，WR也是跟AT89C51 WR相連。CS、VIN+接地。（低電平有效）ADC0801的兩模擬信號輸入端，用以接受單極性、雙極性和差摸輸入信號，與WR同時為低電平A/D轉換器被啟動切在WR上升沿后100 模數(shù)完成轉換，轉換結果存入數(shù)據(jù)鎖存器，同時，INTR自動變?yōu)榈碗娖剑硎颈敬无D換已結束。如CS、RD同時來低電平，則數(shù)據(jù)鎖存器三態(tài)門打開，數(shù)字信號送出，而在RD高電平到來后三態(tài)門處于高阻狀態(tài)。圖39 A/D轉換電路圖 溫度采樣 AD590型溫度傳感器AD590是電流型溫度傳感器，通過對電流的測量可得到所需要的溫度值。在