【文章內(nèi)容簡介】 數(shù)據(jù)各位按順序傳輸，其特點是需要一對傳輸線，成本低；但速度慢，效率低，適合靜態(tài)顯示。并行I/O接口的數(shù)據(jù)所有位同時傳送。其特點是傳輸速度快，效率高；但傳送多少位就需要多少根傳輸線，因此傳送成本高，適合動態(tài)顯示。圖32 AT89C52引腳圖AT89C52的主要管腳功能如下：（1）～：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，也是地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。（2）～：P1是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。（3）～：P2是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。（4）～：P3是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。（5）ALE：地址鎖存控制信號。在系統(tǒng)擴展時，ALE用于控制把P0口輸出的低8位地址鎖存起來，以實現(xiàn)低位地址和數(shù)據(jù)的分時傳送。此外，由于ALE是以晶振1／6的固定頻率輸出的正脈沖，因此，可作為外部時鐘或外部定時脈沖使用。（6）：外部程序存儲器讀選通信號。在讀外部ROM時，有效(低電平)，以實現(xiàn)外部ROM單元的讀操作。（7）：訪問程序存儲控制信號。當信號為低電平時，對ROM的讀操作限定在外部程序存儲器；當信號為高電平時，對ROM的讀操作是從內(nèi)部程序存儲器開始，并可延至外部程序存儲器。（8）RST：復(fù)位信號。當輸入的復(fù)位信號延續(xù)兩個機器周期以上的高電平時即為有效，用以完成單片機的復(fù)位初始化操作。（9）XTAL1和XTAL2：外接晶體引線端。當使用芯片內(nèi)部時鐘時，此二引線端用于外接石英晶體和微調(diào)電容；當使用外部時鐘時，用于接外部時鐘脈沖信號。（10）VSS：地線。 （11）VCC：+5V電源。 時鐘電路的設(shè)計時鐘是單片機的心臟，單片機各功能部件的運行都是以時鐘頻率為基準，有條不紊地一拍一拍地工作。因此，時鐘頻率直接影響單片機的速度，時鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機系統(tǒng)的穩(wěn)定性。AT89C52片內(nèi)由一個反相放大器構(gòu)成振蕩器，可以由它產(chǎn)生時鐘。常用的時鐘電路有兩種方式，一種是內(nèi)部時鐘方式，另一種為外部時鐘方式。本設(shè)計采用前者。單片機內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，該高增益反相放大器的輸入為芯片引腳XTAL1，輸出端為引腳XTAL2。這兩個引腳跨接石英晶體振蕩器和電容，就構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器，外圍電路如圖33所示。電路中的電容C1和C2常選擇為30P左右。對外接電容的值雖然沒有嚴格的要求，但電容的大小會影響振蕩器的高低、振蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。而外接晶體的振蕩頻率的大小，主要取決于單片機的工作頻率范圍，每一種單片機都有自己的最大工作頻率，外接的晶體振蕩頻率不大于單片機的最大工作頻率即可。此外，如果單片機有串行通信，則應(yīng)該選擇振蕩頻率除以串行通信頻率可以除盡的晶體。圖33 時鐘電路AT89C52單片機的復(fù)位輸入引腳RET為AT89C52提供了初始化的手段。有了它可以使程序從指定處開始執(zhí)行，即從程序存儲器中的0000H地址單元開始執(zhí)行程序。在89C52的時鐘電路工作后，只要在RET引腳上出現(xiàn)兩個機器周期以上的高電平時，單片機內(nèi)部則初始復(fù)位。只要RET保持高電平，則89C52循環(huán)復(fù)位。只有當RET由高電平變成低電平以后，89C52才從0000H地址開始執(zhí)行程序。本系統(tǒng)的復(fù)位電路是采用按鍵復(fù)位的電路，如圖33所示，是常用復(fù)位電路之一。單片機復(fù)位通過按動按鈕產(chǎn)生高電平復(fù)位稱手動復(fù)位。上電時，剛接通電源，電容C相當于瞬間短路，+5V立即加到RET端，該高電平使89C52全機自動復(fù)位，這就是上電復(fù)位；若運行過程中需要程序從頭執(zhí)行，只需按動按鈕即可。按下按鈕，則直接把+5V加到了RET端從而復(fù)位稱為手動復(fù)位。復(fù)位后，P0到P3并行I/O口全為高電平，其它寄存器全部清零，只有SBUF寄存器狀態(tài)不確定。工作原理：通電瞬間，RC電路充電，RST引腳出現(xiàn)高電平，只要RST端保持10ms以上高電平，就能使單片機有效地復(fù)位。圖34 復(fù)位電路 ADC0809芯片介紹ADC0809 是帶有 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器、8 路多路開關(guān)以及微處理機兼容的控制邏輯的 CMOS 組件。它是逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器，可以和單片機直接接口。 ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)圖35 ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)由上圖可知，ADC0809 由一個 8 路模擬開關(guān)、一個地址鎖存與譯碼器、一個 A/D 轉(zhuǎn)換器和一個三態(tài)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 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)。 ADC0809引腳功能介紹圖36 ADC0809引腳圖ADC0809 各腳功能如下：D7D0：8 位數(shù)字量輸出引腳。IN0IN7：8 位模擬量輸入引腳。VCC：+5V 工作電壓。GND：地。REF（+）：參考電壓正端。REF（）：參考電壓負端。START：A/D 轉(zhuǎn)換啟動信號輸入端。ALE：地址鎖存允許信號輸入端。（以上兩種信號用于啟動 A/D 轉(zhuǎn)換）.EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號輸出引腳，開始轉(zhuǎn)換時為低電平，當轉(zhuǎn)換結(jié)束時為高電平。OE：輸出允許控制端，用以打開三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。CLK：時鐘信號輸入端（一般為 500KHz）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。地址輸入和控制線共4 條，ALE 為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。當 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。通道選擇表如下表所示。圖37 ADC0809通道選擇表數(shù)字量輸出及控制線共11 條，ST 為轉(zhuǎn)換啟動信號。當 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 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。 74HC573芯片介紹芯片74HC573是8位三態(tài)鎖存器. 74HC573和74LS373原理一樣，主要用于數(shù)碼管、按鍵等等的控制。SL74HC573 跟 LS/AL573的管腳一樣。器件的輸入是和標準 CMOS輸出兼容的；加上拉電阻，他們能和 LS/ALSTTL 輸出兼容。當鎖存使能端為高時，這些器件的鎖存對于數(shù)據(jù)是透明的（也就是說輸出同步）。當鎖存使能變低時，符合建立時間和保持時間的數(shù)據(jù)會被鎖存。圖38 74HC573引腳圖如上圖所示，0D~7D為數(shù)據(jù)輸入端，0Q~7Q為數(shù)據(jù)輸出端，LE為鎖存控制端，OE為使能端。其內(nèi)部原理圖和真值表如下：圖39 74HC573內(nèi)部原理圖輸入輸出輸出使能鎖存使能DQLHHHLHLLLLX不變HXXZ附：x：不用關(guān)心 z：高電阻圖310 74HC573真值表 溫度是表征物體冷熱程度的物理量,它可以通過物體隨溫度變化的某些特性（如電阻、電壓變化等特性）來間接測量，通過研究發(fā)現(xiàn)，金屬鉑(Pt)的電阻值隨溫度變化而變化,并且具有很好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性，利用鉑的此種物理特性制成的傳感器稱為鉑電阻溫度傳感器， 通常使用的鉑電阻溫度傳感器零度阻值為100Ω,℃。鉑電阻溫度傳感器精度高，穩(wěn)定性好，應(yīng)用溫度范圍廣，是中低溫區(qū)（200～650℃）最常用的一種溫度檢測器，不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測溫，而且被制成各種標準溫度計（涵蓋國家和世界基準溫度）供計量和校準使用。其特性與應(yīng)用：抗震性好，耐高壓，多種溫度型號可選擇，安裝方式多元化，可進行OEM定做，應(yīng)用與化纖，橡塑，石油，造紙，水電，食品等設(shè)備的過程溫度測量與控制。本設(shè)計采用PT100溫度傳感器。圖41 PT100溫度傳感器其主要技術(shù)參數(shù)測溫元件K，E，J，T，PT100，Cu50測溫范圍50600℃1300℃精度等級ClassA：+（+%t）；CLassB；+（+%t）信號輸出：420 mADC二線制供電電壓：24Vdc，1236Vdc安裝方式：螺紋安裝，法蘭安裝，活套安裝應(yīng)用領(lǐng)域：采用歐美鉑電阻元件，利用鉑電阻的阻值隨溫度變化而變化，并呈一定函數(shù)關(guān)系的特性來進行測溫。 壓力傳感器的選擇壓力傳感器的工作原理，本質(zhì)上是惠斯通電橋，這里采用的是最常見的電阻應(yīng)變片式的壓力傳感器。它得到廣泛應(yīng)用的原因是溫度特性好，減小溫度變化帶來的誤差。膜片上的壓力使得電橋不平衡，從而產(chǎn)生一個差動的輸出信號，這種結(jié)構(gòu)的基本特性之一是它的差動輸出電壓U與偏置電壓成正比關(guān)系，這種關(guān)系隱含壓力測量精度直接決定偏置電源的容限值，當四個橋臂電阻達到相應(yīng)的關(guān)系時，電橋輸出為零，或則就有電壓輸出同時，它也能提供一種溫度補償最通用的方法。本設(shè)計采用PT112型壓力傳感器，PT112系列高溫熔體壓力傳感器是一種基于惠斯登電橋原理而工作的，其耐高溫特性可以應(yīng)用于特殊的的工業(yè)，使其成為橡塑，化纖等機械設(shè)備中高溫流體壓力測量與控制的理想產(chǎn)品。圖42 PT112型壓力傳感器.其主要技術(shù)參數(shù)為：量 程：0～450Mpa綜合精度：%FS %FS %FS %FS輸 出 ： ；；4～20mA；0～5V；1～5V；0～10V工作溫度：10～200～450℃；供電電壓： 傳感器：10VDC(612VDC) 變送器：24VDC(9～36 V)負載阻抗：電流型最大800Ω 電壓型50KΩ以上絕緣電阻：大于2000MΩ 100VDC振動影響：對于20HZ1KHZ的機械振動，%FS密封等級：IP65信號引出：六芯鍍金進口接插件螺紋連接：1/220UNF M20* M22* G1/2 NTP1/4 M16* 其它螺紋可按用戶要求設(shè)計PT112引進美國最新傳感器技術(shù)和全套先進電路及元器件生產(chǎn)的高精度壓傳感器，高穩(wěn)定性壓力傳感器組件，經(jīng)過高可靠的放大電路及溫度補償，性能更好。外盒采用全不銹鋼封焊結(jié)構(gòu)，具有良好的防潮能力及優(yōu)異的介質(zhì)兼容性。該產(chǎn)品有多種接口形式和多種引線 方式，能夠最大限度滿足客戶的需要，適用于工業(yè)設(shè)備、水利、化工、 醫(yī)療、電力，空調(diào)、金剛石壓機、冶金、車輛制動、樓宇供水等壓力測量與控制。CR60系列電容式液位變送器，適用于高溫高壓、強腐蝕、易結(jié)晶、易堵塞等惡劣條件下連續(xù)檢測可導(dǎo)電的液體。特別適合測量酸堿溶液和鍋爐的水位。整機無任何可動或彈性部件，耐沖擊、安裝方便、可靠性高、精度高、性能價格比好。替代傳統(tǒng)的浮球式、投入式、差壓式等液位變送器在各種場合下應(yīng)用有不可比擬的優(yōu)勢。圖43 CR60水位傳感器其性能指標