【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 允許8 路模擬量分時(shí)輸入，共用A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)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(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。 ②AD0809 的工作原理：N0－IN7：8 條模擬量輸入通道。ADC0809 對(duì)輸入模擬量要求：信號(hào)單極性，電壓范圍是0－5V，若信號(hào)太小，必須進(jìn)行放 大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過(guò)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(shí)，地址鎖存與譯碼器將A， B，C 三 條地址線的地址信號(hào)進(jìn)行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進(jìn)轉(zhuǎn)換器進(jìn)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。CBA選擇的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7　　數(shù)字量輸出及控制線:11條 　　ST 為轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。當(dāng)ST 上跳沿時(shí)，所有內(nèi)部寄存器清零；下跳沿時(shí)，開(kāi)始進(jìn)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(hào)。當(dāng)EOC 為高電平時(shí)，表明轉(zhuǎn) 換結(jié)束；否則，表明正在進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換。OE為輸出允許信號(hào)，用于控制三條輸出鎖存器向單片機(jī)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(shí)鐘輸入信號(hào)線。因ADC0809的內(nèi)部沒(méi)有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)必須由外界提供，常使用頻率為500KHZ，VREF（＋），VREF（－）為參考電壓輸入。 ③ADC0809 應(yīng)用說(shuō)明： ⑴ADC0809 內(nèi)部帶有輸出鎖存器，可以與AT89S51 單片機(jī)直接相連。 ⑵初始化時(shí)，使ST 和OE信號(hào)全為低電平。 ⑶送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到A，B，C 端口上。 ⑷在ST 端給出一個(gè)至少有100ns 寬的正脈沖信號(hào)。 ⑸是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù)EOC 信號(hào)來(lái)判斷。 ⑹當(dāng)EOC變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，這時(shí)給OE 為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機(jī)了。LM324是四運(yùn)放集成電路，它采用14腳雙列直插塑料封裝，外形如圖所示。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，除電源共用外，四組運(yùn)放相互獨(dú)立。，它有5個(gè)引出腳，其中“+”、“”為兩個(gè)信號(hào)輸入端，“V+”、“V”為正、負(fù)電源端，“Vo”為輸出端。兩個(gè)信號(hào)輸入端中，Vi（）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號(hào)與該輸入端的相位相反；Vi+（+）為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號(hào)與該輸入端的相位相同。 由于LM324四運(yùn)放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中。下面介紹其應(yīng)用實(shí)例。 ①同相交流放大器同相交流放大器的特點(diǎn)是輸入阻抗高。其中的RR2組成1/2V+分壓電路，通過(guò)R3對(duì)運(yùn)放進(jìn)行偏置。此電路可將輸入交流信號(hào)分成三路輸出，三路信號(hào)可分別用作指示、控制、分析等用途。而對(duì)信號(hào)源的影響極小。因運(yùn)放Ai輸入電阻高，運(yùn)放A1A4均把輸出端直接接到負(fù)輸入端，信號(hào)輸入至正輸入端，相當(dāng)于同相放大狀態(tài)時(shí)Rf=0的情況，故各放大器電壓放大倍數(shù)均為1，與分立元件組成的射極跟隨器作用相同。 電路的電壓放大倍數(shù)Av也僅由外接電阻決定：Av=1+Rf/R4，電路輸入電阻為R3。R4的阻值范圍為幾千歐姆到幾十千歐姆。 ②測(cè)溫電路 感溫探頭采用一只硅三極管3DG6，把它接成二極管形式。℃，即溫度每上升1度。運(yùn)放A1連接成同相直流放大形式，溫度越高，晶體管BG1壓降越小，運(yùn)放A1同相輸入端的電壓就越低，輸出端的電壓也越低。這是一個(gè)線性放大過(guò)程。在A1輸出端接上測(cè)量或處理電路，便可對(duì)溫度進(jìn)行指示或進(jìn)行其它自動(dòng)控制。③比較器當(dāng)去掉運(yùn)放的反饋電阻時(shí),或者說(shuō)反饋電阻趨于無(wú)窮大時(shí)(即開(kāi)環(huán)狀態(tài)),理論上認(rèn)為運(yùn)放的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)也為無(wú)窮大(實(shí)際上是很大,如LM324運(yùn)放開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)為100dB，既10萬(wàn)倍)。此時(shí)運(yùn)放便形成一個(gè)電壓比較器，其輸出如不是高電平（V+），就是低電平（V或接地）。當(dāng)正輸入端電壓高于負(fù)輸入端電壓時(shí)，運(yùn)放輸出低電平。使用兩個(gè)運(yùn)放組成一個(gè)電壓上下限比較器，電阻RR1ˊ組成分壓電路，為運(yùn)放A1設(shè)定比較電平U1；電阻RR2ˊ組成分壓電路，為運(yùn)放A2設(shè)定比較電平U2。輸入電壓U1同時(shí)加到A1的正輸入端和A2的負(fù)輸入端之間，當(dāng)UiU1時(shí)，運(yùn)放A1輸出高電平；當(dāng)UiU2時(shí)，運(yùn)放A2輸出高電平。運(yùn)放AA2只要有一個(gè)輸出高電平，晶體管BG1就會(huì)導(dǎo)通，發(fā)光二極管LED就會(huì)點(diǎn)亮。若選擇U1U2，則當(dāng)輸入電壓Ui越出[U2，U1]區(qū)間范圍時(shí)，LED點(diǎn)亮，這便是一個(gè)電壓雙限指示器。若選擇U2 U1，則當(dāng)輸入電壓在[U2，U1]區(qū)間范圍時(shí)，LED點(diǎn)亮，這是一個(gè)“窗口”電壓指示器。此電路與各類(lèi)傳感器配合使用，稍加變通，便可用于各種物理量的雙限檢測(cè)、短路、斷路報(bào)警等。 四分頻電路設(shè)計(jì)四分頻電路通過(guò)兩個(gè)74LS74實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入脈沖的四分頻， 圖 引腳：11端與3端為原時(shí)鐘輸入端；5端與9端為變換后的時(shí)鐘輸出端；2端與6端聯(lián)接，8端與12端聯(lián)接；7端接電源負(fù)極、14端接電源正極；分頻：1，2，3，4，5，6為一組，8，9，10，11，12，13為一組；如果要得到四分頻，原時(shí)鐘需接3端并且5端接11端，9端為四分頻輸出端；或者是原時(shí)鐘接11端。 NTC熱敏電阻與單片機(jī)AT89C51的接口設(shè)計(jì)。熱敏電阻的變化電壓通過(guò)ADC0809轉(zhuǎn)換后送給單片機(jī)，完成溫度檢測(cè)過(guò)程。AD0809的ADD A、ADD B、ADD C口接地。MSB口接單片機(jī)P0口，GND口、VREF（）口接地，VCC、VREF（+）口接+5V，IN0口接放大器的輸出口。CLOCK口接四分頻脈沖輸出口、四分頻輸入口接單片機(jī)ALE口，ALE、WR口，EOC口通過(guò)非門(mén)接INT1口。 溫度傳感器與單片機(jī)AT89C51的連接圖 加熱及打漿電路的設(shè)計(jì)加熱電路的作用是通過(guò)加熱管把磨成粉末的黃豆煮熟，本設(shè)計(jì)使用的加熱器的功率為800W。磨漿電路的作用是通過(guò)電機(jī)把黃豆攪拌成粉沫，電機(jī)選用的是單相串勵(lì)電機(jī)，由于單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)具有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、過(guò)載能力強(qiáng)、調(diào)速方便、體積小、重量輕等很多優(yōu)點(diǎn)，在家用電器中普遍使用。 單片機(jī)輸出電流經(jīng)三極管放大，來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器閉合，使加熱管發(fā)熱把豆?jié){煮熟。同理，繼電器閉合使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)把黃豆攪碎。，加熱及磨漿電路由繼電器RLRL2，三極管QQ2，電阻R1R15以及二極管Dl、D2，單片機(jī)AT89C51。當(dāng)單片機(jī)工作時(shí)，使三極管Q2飽和導(dǎo)通，電流流過(guò)繼電器RL2，使觸點(diǎn)閉合，于是加熱管通電開(kāi)始對(duì)水加熱，當(dāng)溫度達(dá)到80度時(shí)，NTC溫度傳感器將溫度信號(hào)傳給單片機(jī)，單片機(jī)檢測(cè)到這個(gè)信號(hào)后，三極管Q2截止，繼電器觸點(diǎn)斷開(kāi)，電阻停止加熱。加熱結(jié)束后，使三極管RL1飽和導(dǎo)通，從而讓繼電器觸點(diǎn)閉合，于是電機(jī)通電開(kāi)始打漿，在系統(tǒng)程序得控制下，電機(jī)進(jìn)行打漿。電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)20秒或者15秒后，使三極管Q1截止，繼電器觸點(diǎn)斷開(kāi)，電機(jī)停止打漿，問(wèn)歇10秒后，從而繼續(xù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作，如此循環(huán)6次或4次后打漿結(jié)束。 防干燒及防溢出電路的作用是以傳感器作為信息采集系統(tǒng)的前端單元來(lái)控制自動(dòng)豆?jié){機(jī)缺水時(shí)干燒及沸騰溢出等問(wèn)題。這單采用探針作為傳感器來(lái)檢測(cè)水位及沸騰溢出，然后通過(guò)比較器輸出高低電平，這樣就可以通過(guò)單片機(jī)檢測(cè)比較器輸出電平的高低來(lái)檢測(cè)水位及沸騰時(shí)的溢出狀態(tài)。，K1，K2分別是水位檢測(cè)傳感器和沸騰溢出傳感器，為了減少成本，這單采用探針來(lái)代替這兩個(gè)傳感器，使用中將接控制電路的公共點(diǎn)“地”，探針?lè)謩e通過(guò)傳輸。正常工作時(shí)，Kl被水淹沒(méi)，它和地之問(wèn)的電阻較小，與R13共同對(duì)+5V分壓，U+得到比U低的電平，比較器輸出低電平。缺水時(shí)，Kl露出水面，它的電阻很大，R13共同對(duì)+5V分壓，U+得到比U高的電壓，比較器輸出高電平，通過(guò)非門(mén)后輸出低電平產(chǎn)生下降沿。用軟件檢測(cè)比較器的電平變化，便知是否缺水。 用同樣的方法檢測(cè)豆?jié){是否沸騰溢出。豆?jié){沸騰之前，電極K2遠(yuǎn)離水而，它和地之間的電阻很大，與R9共同對(duì)+5V分壓，U+得到比U高的電壓，比較器輸出高電平。豆?jié){沸騰時(shí)，泡沫淹沒(méi)K2，電阻小，與R14共同對(duì)+5V分壓，U+得到比U低的電壓，比較器輸出低電平。用軟件檢測(cè)比較器的輸出電平，便知豆?jié){是否沸騰溢出。 報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 報(bào)警電路的作州是通過(guò)蜂嗚器發(fā)出聲音信號(hào)，提醒豆?jié){已經(jīng)煮好了。，報(bào)警電路由單片機(jī)AT89C51與蜂鳴器LS發(fā)光二極管組成。通過(guò)事先編寫(xiě)的程序，在單片機(jī)的控制下，系統(tǒng)開(kāi)始工作，當(dāng)加熱完成后，、使蜂鳴器、發(fā)光二極管通電導(dǎo)通，于是蜂鳴器LS1發(fā)出報(bào)警，提醒豆?jié){加熱完成。 復(fù)位電路的設(shè)計(jì) 一般的復(fù)位電路干擾易串入復(fù)位端，雖然在大多數(shù)情況下不會(huì)造成單片機(jī)的錯(cuò)誤復(fù)位，但喲可能引起內(nèi)部某些寄存器錯(cuò)誤復(fù)位。在應(yīng)用系統(tǒng)中，為了保證復(fù)位鼎爐可靠地工作，常將RC電路在接斯密特電路后再接入單片機(jī)復(fù)位端及外圍電路復(fù)位端。 復(fù)位電路 時(shí)鐘電路及按鍵設(shè)計(jì) 該單片機(jī)控制系統(tǒng)采用內(nèi)部方式產(chǎn)生。外接晶體以及電容CC2構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中，內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生自激振蕩，一般晶振可在2～12MHz之間任選。對(duì)外接電容值雖然沒(méi)有嚴(yán)格的要求，但電容的大小多少會(huì)影響振蕩頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。外接晶體時(shí)，C1和C2通常選30pF左右；外接陶瓷諧振器時(shí)，CC2的典型值為47pF。 時(shí)鐘電路及按鍵電路 按鍵電路是通過(guò)+、按鍵按下時(shí)，（）產(chǎn)生高電平，單片機(jī)通過(guò)軟件檢測(cè)電平就可以知道是什么功能。第五章 豆?jié){機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 豆?jié){機(jī)控制系統(tǒng)的流程圖的設(shè)計(jì)通電初始化功能選擇富纖豆?jié){濃香豆?jié){停止加熱，開(kāi)始打漿，打漿共6次，每次20秒，間隔10秒，到6次了嗎繼續(xù)加熱煮漿，直到第一次沸騰報(bào)警提示防溢延煮8分鐘啟動(dòng)加熱，溫度加熱到80℃啟動(dòng)，溫度加熱到80℃繼續(xù)加熱煮漿，直到第一次沸騰停止加熱，開(kāi)始打漿，打漿共4次，每次15秒，間隔10秒，到4次了嗎YNNY 豆?jié){機(jī)控制系統(tǒng)的流程圖，先上電初始化，然后按下按鈕，如果水位過(guò)低則產(chǎn)生中斷，由聲光報(bào)警電路發(fā)出聲光提示主人。開(kāi)始對(duì)豆?jié){機(jī)的冷水進(jìn)行加熱，當(dāng)加熱到80℃以后，則停止加熱，開(kāi)始進(jìn)行打漿程序，打20秒停10秒，按這樣的方式循環(huán)6次或者4次，打漿程序結(jié)束后開(kāi)始進(jìn)行對(duì)面漿進(jìn)行再加熱，待溢出后自動(dòng)進(jìn)入防溢延煮程序，豆?jié){加工完成后，單片機(jī)發(fā)出聲光信號(hào)提醒主人豆?jié){煮好。第一步為通電、初始化程序。單片機(jī)得到+5V 工作電壓后就進(jìn)入工作狀態(tài)。首先，通過(guò)復(fù)位按鍵使單片機(jī)硬件復(fù)位，完成了復(fù)位任務(wù)，隨后單片機(jī)將進(jìn)入初始化，單片機(jī)完成初始化后即開(kāi)始運(yùn)行程序。按下啟動(dòng)鍵，使發(fā)光二極管指示燈發(fā)光顯示，以示電源電路工作正常，單片機(jī)開(kāi)始工作。 第二步為功能選擇程序。按下按鈕功能鍵，單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)后，CPU將按程序開(kāi)始工作，單片機(jī)進(jìn)入正常工作階段。 第三步為水加熱程序。當(dāng)水位符合要求后，使Q2導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)繼電器RL2動(dòng)作，通過(guò)RL2的觸點(diǎn)作用將電熱器220V電源接通，于是加熱管對(duì)冷水開(kāi)始加熱，直至水溫加熱到80℃，這種加熱也稱(chēng)之為預(yù)加熱，主要是為了防止在以后粉碎黃豆等物時(shí)，避免產(chǎn)生大量的泡沫。在燒煮豆?jié){時(shí)就不會(huì)因泡沫過(guò)多而造成頻繁的溢出，造成加熱頻繁的被迫停止，延長(zhǎng)了豆?jié){的加熱時(shí)間。所以，預(yù)加熱在自動(dòng)動(dòng)豆?jié){機(jī)中是很有必要的，當(dāng)水溫達(dá)到80℃時(shí)，NTC熱敏電阻溫度傳感器將溫度信號(hào)傳給單片機(jī)，CPU接受到米自P0口停止加熱的控制信號(hào)后，使Q2截止，RL2觸點(diǎn)釋放，電熱管失電而停止加熱，至此加熱冷水階段結(jié)束。 第四步為粉碎程序。當(dāng)水溫加熱到80℃后，單片機(jī)進(jìn)入粉碎階段中