基于at89s52的直流數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-20 14:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。AD574A是美國Analog Device公司在AD574的基礎(chǔ)上改進(jìn)過的一種完全12位單片A/D轉(zhuǎn)換器。它采用逐次逼近型的A/D轉(zhuǎn)換器，最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為25us，%，所以適合于高精度的快速轉(zhuǎn)換采樣系統(tǒng)。芯片內(nèi)部包含微處理器借口邏輯（有三態(tài)輸出緩沖器），故可直接與各種類型的8位或者16位的微處理器連接，而無需附加邏輯接口電路，切能與CMOS及TTL電路兼容。AD574A采用28腳雙列直插標(biāo)準(zhǔn)封裝，其引腳圖如下:A/D574A有5根控制線，邏輯控制輸入信號(hào)有：A0：字節(jié)選擇控制信號(hào)。CE：片啟動(dòng)信號(hào)。/CS：片選信號(hào)。當(dāng)/CS=0，CE=1同時(shí)滿足時(shí)，AD574才處于工作狀態(tài)，否則工作被禁止。R/C：讀數(shù)據(jù)/轉(zhuǎn)換控制信號(hào)。12/8：數(shù)據(jù)輸出格式選擇控制信號(hào)。當(dāng)其為高電平時(shí)，對(duì)應(yīng)12位并行輸出；為低電平時(shí)，對(duì)應(yīng)8位輸出。當(dāng)R/C=0，啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換：當(dāng)A0=0，啟動(dòng)12位A/D轉(zhuǎn)換方式；當(dāng)A0=1，啟動(dòng)8位轉(zhuǎn)換方式。當(dāng)R/C=1，數(shù)據(jù)輸出，A0=0時(shí)，高8位數(shù)據(jù)有效；A0=1時(shí)，低4位數(shù)據(jù)有效，中間4位為0，高4位為三態(tài)。輸出信號(hào)有：STS：工作狀態(tài)信號(hào)線。當(dāng)啟動(dòng)A/D進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，STS為高電平；當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)為低電平。則可以利用此線驅(qū)動(dòng)一信號(hào)二極管的亮滅，從而表示是否處于A/D轉(zhuǎn)換。其它管腳功能如下：10Vin,20Vin：模擬量輸入端，分別為10V和20V量程的輸入端，信號(hào)的另一端接至AGND。DB11~DB0：12位數(shù)字量輸出端，送單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。REF OUT ：10V內(nèi)部參考電壓輸出端。REF IN ：內(nèi)部解碼網(wǎng)絡(luò)所需參考電壓輸入端。BIP OFF ：補(bǔ)償校正端，接至正負(fù)可調(diào)的分壓網(wǎng)絡(luò)，0輸入時(shí)調(diào)整數(shù)字輸出為0；AGND：接模擬地。DGND：接數(shù)字地。由于對(duì)AD574A 12引腳的外接電路有不同連接方式，所以AD574A與單片機(jī)的接口方案有兩種，一種是單極性接法，可實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)0～10V或者0～20V的轉(zhuǎn)換；另一種為雙極性接法，可實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)5～+5V或者10～+10V之間轉(zhuǎn)換。我們采用單極性接法，：根據(jù)芯片管腳的原理，無論啟動(dòng)、轉(zhuǎn)換還是結(jié)果輸出，都要保證CE端為高電平，所以可以將單片機(jī)的/RD引腳和/WR端通過與非門與AD574A的CE端連接起來。轉(zhuǎn)換結(jié)果分高8位、低4位與P0口相連，分兩次讀入，所以12/8端接地。同時(shí)，為了使CS、A0、R/C在讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果時(shí)保持相應(yīng)的電平，可以將來自單片機(jī)的控制信號(hào)經(jīng)74LS373鎖存后再接入。CPU可采用中斷、查詢或者程序延時(shí)等方式讀取AD574A的轉(zhuǎn)換結(jié)果，本設(shè)計(jì)采用中斷方式，（外部中斷/INT0）。其工作過程如下：A. 當(dāng)單片機(jī)執(zhí)行對(duì)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫指令，并使CE=1，/CS=0，R/C=0，A0=0時(shí)，進(jìn)行12位A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)。 B. ，當(dāng)STS由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，就表示轉(zhuǎn)換結(jié)束。C. 轉(zhuǎn)換結(jié)束后，單片機(jī)通過分兩次讀外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器操作，讀取12位的轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)。當(dāng)CE=1，/CS=0，R/C=1，A0=0時(shí)，讀取高8位；當(dāng)CE=1，/CS=0，R/C=1，A0=1時(shí)，讀取低4位。由于本設(shè)計(jì)要求測(cè)量的范圍是0～500V，而A/D轉(zhuǎn)換器的最大輸入電壓為20V，所以要對(duì)輸入的模擬電壓進(jìn)行分段和降壓處理。根據(jù)AD574A與單片機(jī)的單極性接法，可以將量程分為以下三段，并作相應(yīng)處理：分段電壓降壓輸入A/D轉(zhuǎn)換器電壓0～20VV/10～20V20～200VV/102～20V200～500VV/1002～5V降壓處理有多種方法，本設(shè)計(jì)用固定電阻的分壓電路進(jìn)行降壓，分壓電阻分別為R1=90K，R2=9K，R3=1K，則R=R1+R2+R3=100K，繼電器K1閉合之后選擇了0～20V段電壓；當(dāng)繼電器K2閉合之后選擇了20～200V段電壓；選擇了200～500V段電壓。： 由圖可見，使用了繼電器控制量程的選擇，所以為了控制繼電器的閉合，又要由單片機(jī)的I/O口產(chǎn)生持續(xù)的高（低）電平。本設(shè)計(jì)使用P3口控制。，接入到2003驅(qū)動(dòng)芯片的輸入口1，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)繼電器K1的閉合；，接到2003芯片的輸入口2，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)繼電器K2的閉合；，接到2003芯片的輸入口3，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)繼電器K3的閉合。 電壓顯示電路設(shè)計(jì)中采
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