【文章內(nèi)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(zhuǎn)換器（不包括運算放大器）。圖25 輸出電壓與時間關(guān)系圖在輸入不變的情況下，輸出模擬電壓隨溫度變化產(chǎn)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(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)原理圖集成運算放大器，作為求和權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)的緩沖，并將電流轉(zhuǎn)換為電壓輸出。開關(guān)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(yīng)的權(quán)電阻接到參考電壓UREF上；當di=0時，Si將對應(yīng)的權(quán)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(zhuǎn)換。當Dn=Dn1…D0=0時，uO=0；當Dn=Dn1…D0=11…1時, uO的變化范圍是:權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器特點：結(jié)構(gòu)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(shè)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(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器電路如下圖32所示，它由理想運算放大器、電阻網(wǎng)絡(luò)、電子模擬開關(guān)等組成。當di=1時（i=0,1,2,3），電子模擬開關(guān)接VREF， 當di=0時，電子模擬開關(guān)接地。圖32 權(quán)電路示意圖圖33權(quán)電路圖電路經(jīng)過輸入的數(shù)字電路通過單片機的程序，輸出通過權(quán)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(zhuǎn)換。按鍵一實現(xiàn)平板旋轉(zhuǎn)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(qū)動的。 、。權(quán)電路是由P1口來驅(qū)動的。輸出電路是由單片機通過權(quán)電路驅(qū)動。圖36 驅(qū)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(chǎn)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(jīng)濟。一線總線獨特而且經(jīng)濟的特點，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測量系統(tǒng)的構(gòu)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(nèi),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(shè)備或過程控制、測溫類消費電子產(chǎn)品等。與前一代產(chǎn)品不同，使系統(tǒng)設(shè)計更靈活、方便。而且新一代產(chǎn)品更便宜，體積更小。AD590可以程序設(shè)定9到12位的分辨率，精度為177。℃。當分辨率為12位時，轉(zhuǎn)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(shè)定，同時用戶設(shè)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(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P3的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或輸出電流方式）4個TTL輸入。對端口寫1時，通過內(nèi)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(nèi)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(yīng)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(diào)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(qū)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(jīng)7404和ULN2003到達壓縮機，驅(qū)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(chǎn)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(yīng)于各類要求高速大功率驅(qū)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(zhuǎn)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(yīng)用軟件包括繼電器驅(qū)動器、顯示驅(qū)動器，線驅(qū)動器和邏輯緩沖器等。在本驅(qū)動電路中的作用是增大電流驅(qū)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(qū)動電路該空調(diào)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(shè)備、電暖設(shè)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(diào)節(jié)和自動調(diào)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(diào)節(jié)電路，控制指示電路五大部分。由于空調(diào)溫度控制器的核心就是單片機，單片機的選擇將直接關(guān)系到控制系統(tǒng)的工作是否有效和協(xié)調(diào)。本設(shè)計采用MCS51系列的AT89C51單片機，因為AT89C51單片機應(yīng)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(nèi)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(jié)構(gòu)，I/O接口等?？蛇M行計算，定時等一系列功能。 A/D轉(zhuǎn)換電路 ADC0801介紹ADC0801是8位全MOS中速A/D 轉(zhuǎn)換器、它是逐次逼近式A/D 轉(zhuǎn)換器，片內(nèi)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(nèi)部時鐘發(fā)生器外接電阻端，與CLKIN端配合可由芯片自身產(chǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換。(7)INTR：轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出信號，低電平有效，輸出低電平表示本次轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換速度快。允許范圍為101280KHZ，典型值為640KHZ，此時，A/D轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換時間為64us。 A/D轉(zhuǎn)換電路工作原理A/D 轉(zhuǎn)換電路如圖39所示。ADC0801的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出端DB0—，INTR端用于給出A/D轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換器被啟動切在WR上升沿后100 模數(shù)完成轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果存入數(shù)據(jù)鎖存器，同時，INTR自動變?yōu)榈碗娖?，表示本次轉(zhuǎn)換已結(jié)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(zhuǎn)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