【文章內(nèi)容簡介】 線，用于選通IN0－IN7上的一路模擬量輸入。 通道選擇表CBA選擇的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7l 數(shù)字量輸出及控制線：11條 a) 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應保持低電平。b) 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。c) 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)。d) D7－D0為數(shù)字量輸出線。 l 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。 l VREF（＋），VREF（－）為參考電壓輸入。 4．2．2 ADC0809應用說明 1. ADC0809內(nèi)部帶有輸出鎖存器，可以與AT89S51單片機直接相連。 2. 初始化時，使ST和OE信號全為低電平。 3. 送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到A，B，C端口上。 4. 在ST端給出一個至少有100ns寬的正脈沖信號。 5. 是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù)EOC信號來判斷。 6. 當EOC變?yōu)楦唠娖綍r，這時給OE為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機了。 4．3 LED七段數(shù)碼管LED顯示器是于發(fā)光二極管組成的，用來顯示特定的的顯示器。7段數(shù)碼管發(fā)光二極管使用靈活，簡單方便，當有電流通過時，相應的發(fā)光二極管就點亮；當電流消滅沒有電流時，發(fā)光二極管就滅。同樣。共陽極LED顯示器。就是將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起，接到電源正極。這樣，當某個發(fā)光二極管的陰極加有低電平，該發(fā)光二極管即被點亮。LED顯示器是于發(fā)光二極管組成的，用來顯示特定的的顯示器。7段數(shù)碼管發(fā)光二極管使用靈活，簡單方便，當有電流通過時，相應的發(fā)光二極管就點亮；當電流消滅沒有電流時，發(fā)光二極管就滅。同樣。共陽極LED顯示器。就是將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起，接到電源正極。這樣，當某個發(fā)光二極管的陰極加有低電平，該發(fā)光二極管即被點亮。 LED顯示器字符段碼表顯示字符共陰極段碼共陽極段碼顯示字符共陰極段碼共陽極段碼03FHC0HC39HC6H106HF9HD5EHA1H25BHA4HE79H86H34FHB0HF71H8EH466H99H.80H7EH56DH92HP73H82H67DH82HU3EHC1H706HF8HT31HCEH87FH80HY6EH91H96FH09H8.FFH00HA77H88H“滅”00HFFHB7CH83H|||通過a，b，c，d，e，f，g，dp各點和公共點的電位，就可以控制個發(fā)光二極管的亮暗，而不同的發(fā)光的亮暗組合就可以顯示不同的數(shù)字（dp點是來表示小數(shù)點，在顯示數(shù)字中不起作用）。比如，要顯示“3”，則只需點亮a，b，c，d，g5個發(fā)光二極管，而其他均為暗，對于共陰極LED顯示器來說，就是在在這些引腳上輸入高電平即可。常用7段數(shù)碼管LED顯示器，： LED顯示器4．4 74LS138譯碼器通用的譯碼器又稱為二進制譯碼器，它的輸入是一組二進制代碼（又稱地址碼），輸出則是一組高、低電平信號。74LS138是3－8譯碼器，它有3個輸入使能控制端、,只有＝1，＝＝0同時滿足時才允許譯碼，3個條件中有一個不滿足就禁止譯碼。設置多個使能端的目的在于靈活應用、組成各種電路。 74LS138功能表可以寫出（在各使能有效的條件下）輸出與輸入的邏輯表達式：,, 74LS138功能表輸入輸出 10 1 01 01 01 01 01 01 01 0 0 0 0 0 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 11 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 11 0 1 1 1 1 1 11 1 0 1 1 1 1 11 1 1 0 1 1 1 11 1 1 1 0 1 1 11 1 1 1 1 0 1 11 1 1 1 1 1 0 11 1 1 1 1 1 1 0注： ，0為低電平，1為高電平，為任意74LS138譯碼器有16個引腳，： 74LS138譯碼器的引腳圖l A、B、C：譯碼地址輸入端 l G1：選通端 l /(G2A)、/(G2B)：選通端（低電平有效） l Y0～Y7：譯碼輸出端（低電平有效）： 74LS138譯碼器的邏輯圖4．5溫度傳感器DS18B20DS18B20溫度傳感器是美國DALLAS半導體公司最新推出的一種改進型智能溫度傳感器，它能直接讀出被測溫度，并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)912位的數(shù)字值讀數(shù)方式。（1）DS18B20功能特性 ① 獨特的單線接口僅需要一個端口引腳進行通信；② 多個DS18B20可以并聯(lián)在惟一的三線上，實現(xiàn)多點組網(wǎng)功能；③ 無須外部器件；④ 可通過數(shù)據(jù)線供電，；⑤ 零待機功耗；⑥ 溫度以9或12位數(shù)字量讀書；⑦ 用戶可定義的非易失性溫度報警設置；⑧ 報警搜索命令識別并標志超過程序限定溫度（溫度報警條件）的器件；⑨ 負電壓特性，電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。（2）引腳圖TO－92封裝的DS18B20的引腳排列見下圖，其引腳功能描述見下：圖 DS18B20引腳圖① GND：地信號。② DQ：為數(shù)字信號輸入/輸出端。③ VDD：為外接供電電源輸入端。（3）DS18B20內(nèi)部存儲器DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲器還包括一個高速暫存RAM和一個非易失性的可電擦除的EERAM。高速暫存RAM的結(jié)構(gòu)為8個字節(jié)的存儲器。頭兩個字節(jié)包含測得的溫度信息，第三和第四字節(jié)是TH和TL的拷貝，是易失的，每次上電復位時被刷新。第五個字節(jié)為配置寄存器，它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。DS18B20工作時按此寄存器中的分辨率將溫度轉(zhuǎn)換為相應精度的數(shù)值。低5位一直為1，TM是測試模式位，用于設置DS18B20在工作模式還是在測試模式。 配置寄存器DS18B20測量溫度范圍為55℃~125℃，其分辨率可由程序設定為9~12位?？稍O定的報警溫度。DDS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64位光刻ROM用于總線時識別各個器件；溫度傳感器可完成對溫度的測量并將值以16位符號擴張的二進制補碼形式存于寄存器中，設置成12位時，℃/LSB形式表達如：讀出的16位二進制數(shù)為0000 0000 0000 1001也就是換算為10進制為9其此時溫度為9*=℃；溫度報警觸發(fā)器TH和TL；：包含了8個連續(xù)字節(jié)，前兩個字節(jié)是測得的溫度信息，第一個字節(jié)的內(nèi)容是溫度的低八位，第二個字節(jié)是溫度的高八位。第三個和第四個字節(jié)是TH、TL的易失性拷貝，第五個字節(jié)是結(jié)構(gòu)寄存器的易失性拷貝，這三個字節(jié)的內(nèi)容在每一次上電復位時被刷新。第六、七、八個字節(jié)用于內(nèi)不計算。第九個字節(jié)是冗余檢驗字節(jié)。每一次對DS18B20讀寫前都要進行復位，然后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對DS18B20進行預定的操作。對DS18B20的操作每給它發(fā)一個0或1都是由一根總線上的相應電平持續(xù)的時間決定的。4．6濕度傳感器XR61TDR土壤容積含水量單位：%（m179。/m179。）量程：0100%（m179。/m179。）精度：050%（m179。/m179。）177。2%（m179。/m179。）測量區(qū)域：90%精度漂移量：2‰/年穩(wěn)定時間：通電后約一秒進入穩(wěn)定狀態(tài)工作電壓： DC工作電流2830ma 典型值28mA輸出信號： DC工作溫度：30﹢70℃5方案論證與硬件設計5．1溫度電路的設計5．1．1 溫度采樣部分的方案論證方案1：采用熱敏電阻，可滿足35℃95℃的測量范圍，但熱敏電阻精度、重復性和可靠性都比較差，對于檢測精度小于1℃的溫度信號是不適用的。 方案2：采用溫度傳感器DS18B20。：DS18B20具有體積小、質(zhì)量輕、線形度好、性能穩(wěn)定等優(yōu)點。其測量范圍在50℃ +125℃，滿刻度范圍誤差為177?！妫旊娫措妷涸?—10V之間，穩(wěn)定度為1﹪時，誤差只有177?！?，其各方面特性都滿足此系統(tǒng)的設計要求。此外DS18B20自帶ad轉(zhuǎn)換，省去了很多硬件設計麻煩。 經(jīng)上述比較，方案2明顯優(yōu)于方案1，故選用方案2。5．1．2 溫度電路使用溫度傳感器DS18B20 溫度電路5．1．3 A/D轉(zhuǎn)換電路，從ADC0809的通道中輸入由AD590經(jīng)過10KΩ之后采樣到的電壓值，并通過對地址輸入線A，B和C的設置（～），選通IN0－IN7上的一路模擬量輸入。進行A/D轉(zhuǎn)換時，采用查詢EOC的標志信號來檢測A/D轉(zhuǎn)換是否完畢，若完畢則把數(shù)據(jù)通過P0端口讀入，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理之后在數(shù)碼管上顯示。5．2水泵控制電路定時系統(tǒng)和繼電器控制電路。，反之。： 繼電器控制電路單片機時微電，要控制電路要加放大電路，現(xiàn)使用9015三級管放大。使用1N4001穩(wěn)壓二級管，發(fā)光二極管亮代表繼電器打開。5．3單片機控制部分5．3．1單片機控制部分的方案論證方案1：采用8031芯片，其內(nèi)部沒有程序存儲器，需要進行外部擴展，這給電路增加了復雜度。方案2：采用2051芯片，其內(nèi)部有2KB單元的程序存儲器，不需外部擴展程序存儲器。但由于系統(tǒng)用到較多的I/O口，因此此芯片資源不夠用。方案3：采用AT89C51單片機，其內(nèi)部有4KB單元的程序存儲器，不需外部擴展程序存儲器，而且它的I/O口也足夠本次設計的要求。與CMOS電平和TTL電平均兼容。減少了很多電路設計麻煩。比較這3種方案，綜合考慮單片機的各部分資源，因此此次設計選用方案3。5．3．2單片機控制電路單片機控制部分主要包括單片機電路、晶振電路以及復位電路三部分構(gòu)成。： 單片機控制電路此部分是電路的核心部分，系統(tǒng)的控制采用了單片機AT89C52。單片機AT89C52內(nèi)部有4KB單元的程序存儲器及256字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器。因此系統(tǒng)不必擴展外部程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器這樣大大的減少了系統(tǒng)硬件部分。5．4數(shù)字顯示部分數(shù)字顯示電路包括兩個四位共陽極LED顯示器和鍵盤控制電路組成，一個LED顯示器顯示實際的溫度值，另一個LED顯示器