【文章內(nèi)容簡介】 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)換器進行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存 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)。 （2）引腳結(jié)構(gòu) IN0－IN7：8 條模擬量輸入通道 ADC0809 對輸入模擬量要求：信號單極性，電壓范圍是 0－5V，若信號太 小，必須進行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)該保持不變，如若模擬量變化 太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。 地址輸入和控制線：4 條 ALE 為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。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行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通 道的模擬量進轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換。A，B 和 C 為地址輸入線，用于選通 IN0－IN7 上的一路模擬量輸入。通道選擇表 1 所示。數(shù)字量輸出及控制線：11 條 ST 為轉(zhuǎn)換啟動信號。當(dāng) ST 上跳沿時，所有內(nèi)部寄存器清零；下跳沿時，開 始進行 A/D 轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間，ST 應(yīng)保持低電平。EOC 為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。當(dāng) EOC 為高電平時，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正在進行 A/D 轉(zhuǎn)換。OE 為輸出允 許信號，用于控制三條輸出鎖存器向單片機輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE＝1，輸出 轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)；OE＝0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。D7－D0 為數(shù)字量輸出線。 CLK 為時鐘輸入信號線。因 ADC0809 的內(nèi)部沒有時鐘電路，所需時鐘信號 必須由外界提供，通常使用頻率為 500KHZ，VREF（＋） ，VREF（－）為參考 電壓輸入。 本設(shè)計中用單片機的 P0 口接收來自 0809 的換數(shù)據(jù)，、 依次接在 0809 的 A、B、C 地址線， 接在 0809 的 ALE 端， 接 START， 接 OE 端，時鐘信號由單片機的 ALE 端經(jīng) 74HC74 觸發(fā)器二分頻后提供，單片 機采用 12MHz 晶振， ALE 端經(jīng)二分頻后為 500KHz。 ADC0809 具體工作過程為： 首先 、 輸入 3 位地址，并使 輸出高電平，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) 換正在進行。直到 A／D 轉(zhuǎn)換完成，EOC 變?yōu)楦唠娖?，指?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，而觸發(fā)單片機動作準(zhǔn)備接收 數(shù)據(jù)，這是使 輸出高電平，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，單片機讀取 P0 口然后做下一步處理操作。 MAX471 介紹及工作原理 MAX471 是美國 MAXIM 公司生產(chǎn)的雙向、精密電流傳感放大器。MAX471 內(nèi)置 35mΩ精密傳感電阻，可測量電流的上下限為 3A。對于允許較大電流的場 合，則可選用 MAX472。在這種情況下，用戶可根據(jù)自己的需要配置外接的傳感 電阻與增益電阻。MAX471/MAX472 都可通過一個輸出電阻將電流輸出轉(zhuǎn)化為 對地電壓輸出。 MAX471 所需的供電電壓 Vbr/Vcc 為 3～36V，所能跟蹤的電流的變化頻率 可達到 130kHz，采用 8 腳封裝，其典型應(yīng)用電路如圖七所示。 MAX471 各引腳功能說明如下：SHDN 為關(guān)閉信號，正常操作時接地；當(dāng)它 為高電平時，供電電流小于 5μA。RS+為內(nèi)傳感電阻的電源端。GND 為地端或 電源負端。SIGN 為集電極開路邏輯輸出，SIGN 為低電平表示電流由 RS－流向 RS+。RS－為內(nèi)傳感電阻的負載端。OUT 為電流輸出端，該電流的大小正比于流過傳感電阻的電流。 在本設(shè)計中，電阻 R4 采用 20K/ 精密電阻，在輸出最大 500mA 時 Uo 不超過 5V，輸出電壓便于 ADC0809 采集并作數(shù)字化處理。 3 匯編源程序的設(shè)計實現(xiàn) 系統(tǒng)整體程序框架 本設(shè)計整體工作主要由單片機程序控制實現(xiàn)，其工作過程為：電路啟動初始 化，電路功能選擇，輸出選擇并確定輸出，單片機采集計算輸出 PWM 信號，定 時采集數(shù)據(jù)并處理調(diào)節(jié) PWM 信號占空比等，程序整體框架如圖 8 所示。 圖 8 程序整體框架流程 電路啟動初始化 初始化是為單片機的運行設(shè)置初始的運行環(huán)境， 主要完成以下工作： 清片內(nèi)， 每次單片機加電時，都將引起單片機的上電復(fù)位操作。復(fù)位操作完成以后，單片 機的寄存器會被置以不同的值，這些值中有相當(dāng)一部分是未知的值。這些未知的值在單片機復(fù)位完成，正式運行以后，會產(chǎn)生無法讓程序設(shè)計人員掌握的后果， 甚至?xí)斐上到y(tǒng)的損壞。 因此， 在單片機運行后， 首先清 0 使之置初始參數(shù)設(shè)定， 便于程序設(shè)計人員掌握，以利系統(tǒng)的工作。設(shè)置系統(tǒng)運行所需的各個參數(shù)，設(shè)置 定時器和中斷設(shè)定。圖 9 為初始化程序流程。 按鍵采集程序 鍵盤子程序用于探測開關(guān)、是否處在有效的開關(guān)狀態(tài)，以決定是否啟動系統(tǒng) 運轉(zhuǎn)。讀線、讀取、相連的端口，并將其值判斷處理后存于相關(guān)緩存中。其中讀 取端口后要做一定的延時以排除鍵抖引起的誤動作。圖 10 為按鍵子程序結(jié)構(gòu)流程圖。 圖 10 按鍵子程序結(jié)構(gòu)流程圖 數(shù)碼管顯示子程序 開機時，初始化數(shù)碼管，通過串口將“0”的字形碼輸出使數(shù)碼管顯示“O” 。 然后判斷 P1 口是否有鍵按下，如果沒鍵按下繼續(xù)判斷。 顯示子程序首先初始化串口，使串口工作在方式 0，再讀取顯示緩沖區(qū)內(nèi)的 數(shù)據(jù)(顯示緩沖區(qū)主要是用來存放即將要顯示的數(shù)據(jù))，然后通過查表的方式找到 對應(yīng)的字形碼，最后把字形碼寫入串口寄存器 SBUF 通過串口方式 0 發(fā)送出去。 當(dāng) 8 個時鐘脈沖后，字形碼都移至 74Ls164 的 Q0Q7，數(shù)碼管就顯示相應(yīng)按鍵的 編碼。 顯示子程序是怎么將顯示緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)變成相應(yīng)的字形碼呢?具體的方法 是將每個數(shù)字的字形碼以 16 進制數(shù)從小到大的次序依次存放在存儲器中的固定 區(qū)域中，構(gòu)成顯示代碼表。當(dāng)要顯示某字符時，把表格的起始地址送入數(shù)據(jù)指針 寄存器 DPTR 中作為基址，將顯示緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)作為偏移量送入變址寄存器 A，執(zhí)行查表指令“MOVCA，@A+DPTR” ，則累加器 A 中得到的結(jié)果即表格中 取出的對應(yīng)數(shù)字的字形碼。 對于電路中的 74LS164 共陰極數(shù)碼管數(shù)據(jù)位和字形的對應(yīng)關(guān)系如下表。 由于單片機在以方式 0 串行發(fā)送數(shù)據(jù)的時候數(shù)據(jù)從 RXD 引腳從低位到高位 依次輸出，而最先輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)過 74LS164 串轉(zhuǎn)并后到達 Q7，也就是說單片機內(nèi)的 DO 通過串口發(fā)送并經(jīng)過 74LS164 后到達 74LS164 的 Q7 腳即數(shù)碼管的 A 腳，因此在單片機內(nèi)字型碼與 74LS164 所對應(yīng)的字型碼正好相反，所以共陽極 數(shù)碼管在單片機內(nèi) O9 所對應(yīng)的字型碼分別是： 01H，4FH，12H，06H，4CH，24H，20H，0FH．00H，04H。 數(shù)據(jù)采集及模數(shù)轉(zhuǎn)換程序 數(shù)據(jù)采集主要由單片機控制 ADC0809 完成，程序分為數(shù)據(jù)初始化，發(fā)送啟 動轉(zhuǎn)換命令，等待轉(zhuǎn)換結(jié)束，接收數(shù)據(jù)，處理并存入緩存，程序流程如圖 11 所 示。 圖