【文章內容簡介】 ℃輸入過電壓保護能力:兩輸入端串入500保護電阻小外形封裝（2） OP747基本原理OP747運算放大器采用精密雙極型PNP輸入級并配有高電壓CMOS輸出級,從而使這種放大器的輸入電壓范圍包括負電源電壓(通常指單電源應用中的地),并且輸出擺幅差1mV不到電源電壓。另外,輸入電壓范圍擴展到差別1V不到正電源電壓。這種外延PNP輸入級提供的高擊穿電壓、高增益和輸入偏置電流技術指標都可與帶達林頓輸入級的放大器相比,但是沒有帶達林頓輸入級放大器存在的那些缺點(使輸入電壓范圍、失調電壓、漂移和噪聲嚴重變劣)。這種PNP輸入結構還極大地降低了噪聲并且減小了直流輸入誤差。（3）OP747放大功能的實現(xiàn)OP747為四路差動運算放大器，下面就其中一個為例來說明工作過程。： OP747的工作原理，可以實現(xiàn)兩個輸入電壓Vs1,Vs2相減，在理想情況下，電路存在虛斷和虛短，所以有V1=0，i1=0，由此得下列方程式：及由于Vn=vp,可以求出若取，則上式簡化為即輸出電壓vO與兩輸入電壓之差（vS2–vS1）成比例，其實質是用差分式放大電路實現(xiàn)減法功能。本設計中=1K,=1K,故運放的放大倍數(shù)為1倍。本設計中，選用的傳感器的額定載荷最大為200t，輸出電壓為05v。四路傳感器的輸出信號為05V，AD的輸入電壓要求為05V，所以考慮把單個傳感器的輸出信號放大1倍。： 信號放大電路由于稱重臺四角各安裝一個稱重傳感器，為了減小誤差，將各傳感器信號放大后采用模擬加法運算電路將其相加，這樣便得到了完整的汽車重量信號。本設計采用TL071芯片，這是一款比較常用的芯片。輸入運算放大器tl07x系列與tl08x系列相似，具有低輸入偏置，轉化速率很快。低諧波失真和低噪聲使理想TL07X系列適用于高保真音頻放大器。反相輸入放大電路如圖1所示，信號電壓通過電阻R1加至運放的反相輸入端，輸出電壓vo通過反饋電阻Rf反饋到運放的反相輸入端，構成電壓并聯(lián)負反饋放大電路。R 162。為平衡電阻應滿足R 162。= R1//Rf。利用虛短和虛斷的概念進行分析，vI=0，vN=0，iI=0，則 即∴ ：在本設計中，當傳感器的壓敏電阻受到壓力阻值變大時，OP747中的4個運放的正端電壓均變小，負端電壓均變大。所以Vs2Vs1為負值，絕對值增大。而后4個運放得到的電壓相疊加，通過TL071，構成負反饋。對于電源的設計有一些總的規(guī)則，但是在實際應用中，還需要根據(jù)實際要求靈活的選擇電源方案。本設計用到的電源5V、士12V主要為集成芯片提供電源，故采用三端穩(wěn)壓器MC7805,MC7912,MC7812.目前單片機電源電路設計多采用三端穩(wěn)壓器，7800/7900系列三端穩(wěn)壓器簡單易用、價格低廉，直到今天還在大多電路中采用，下面就介紹一下三端穩(wěn)壓器的一些特點。輸出正負極性分類第一類7800系列，輸出正電壓。第二類7900系列，輸出負電壓。輸出電壓、電流的表示國產三端固定式集成穩(wěn)壓器輸出電壓有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等七種。最大輸出電流大小用字母表示，字母與最大輸出電流對應。集成穩(wěn)壓器字母與最大輸出電流對應關系如表2所示：表2集成穩(wěn)壓器字母與最大輸出電流對應表字母LNM無字母THP最大輸出電流（A）3510： 三端固定式集成穩(wěn)壓器外形及管腳排列3．7800/7900系列集成穩(wěn)壓器內部電路7800/： 7800/7900集成穩(wěn)壓器內部電路4．電源工作原理電網電壓波動范圍為180V—240V，而7800/7900系列的輸入電壓為16V—35V，所以當電網電壓正常是220V時。，使其工作在放大狀態(tài)，三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后輸出12V的穩(wěn)定電壓為芯片供電。MC7812的輸出進入MC7805，這樣我們就可以得到+5V電壓。 圖中7805兩端跨接的1歐的電阻，起到了分流的作用，可以保護7805。7812兩端得到12V的電壓，進入7805，所以該電阻上的電流為（125）/=2A，其功率為2*=14W。此外，該電源電路中還涉及模擬地與數(shù)字地隔離的問題。數(shù)字電路的頻率高，模擬電路的敏感度強，對信號線來說，高頻的信號線盡可能遠離敏感的模擬電路器件，對地線來說，整個PCB對外界只有一個結點，所以必須在PCB內部進行處理數(shù)、模共地的問題，而在板內部數(shù)字地和模擬地實際上是分開的它們之間互不相連，只是在PCB與外界連接的接口處（如插頭等）。 本設計中還有電源指示的設計。：,電流通常為10mA,所以，R55的電阻值應為（）/=330。5．78xx/79xx系列在降壓電路中應注意以下事項： （1）輸入輸出壓差不能太大,太大則轉換效率急速降低，而且容易擊穿損壞。（2）輸出電流不能太大， 是其極限值。大電流的輸出，散熱片的尺寸要足夠大，否則會導致高溫保護或熱擊穿。（3）輸入輸出壓差也不能太小,太小效率很差。 AT89C51簡介AT89C51是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè)80C51產品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52在眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)中得到廣泛應用。主要特性： 與MCS51單片機產品兼容；8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲器；1000次擦寫周期；全靜態(tài)操作：0Hz33MHz；三級加密程序存儲器；32個可編程I/O口線；三個16位定時器/計數(shù)器；六個中斷源；全雙工UART串行通道；低功耗空閑和掉電模式；1掉電后中斷可喚醒；1看門狗定時器；1雙數(shù)據(jù)指針；1掉電標識符。： 單片機的管腳說明管腳說明：P0 口：P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅動8個TTL邏輯電平。對P0端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。 當訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復用。在 這種模式下，P0不具有內部上拉電阻。 在flash編程時，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。程序校驗 時，需要外部上拉電阻。P1 口：P1 口是一個具有內部上拉電阻的8 位雙向I/O口，p1輸出緩沖器能驅動4個TTL邏輯電平。對P1端口寫“1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。此外，（）和定時器/計數(shù)器2 的觸發(fā)輸入（）。在flash編程和校驗時，P1口接收低8位地址字節(jié)。引腳號第二功能： T2（定時器/計數(shù)器T2的外部計數(shù)輸入），時鐘輸出 T2EX（定時器/計數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號和方向控制） MOSI（在系統(tǒng)編程用） MISO（在系統(tǒng)編程用） SCK（在系統(tǒng)編程用）P2 口：P2口是一個具有內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅動4個TTL邏輯電平。對P2端口寫“1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在訪問外部程序存儲器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVX @DPTR）時，P2口送出高八位地址。在這種應用中，P2口使用很強的內部上拉發(fā)送1。在使用8位地址（如MOVX @RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口輸出P2鎖存器的內容。在flash編程和校驗時，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號。P3 口：P3口是一個具有內部上拉電阻的8位雙向I/O口，p3輸出緩沖器能驅動4個TTL邏輯電平。對P3端口寫“1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。P3口亦作為AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。在flash編程和校驗時，P3口也接收一些控制信號。端口引腳第二功能： RXD(串行輸入口) TXD(串行輸出口) INTO(外中斷0) INT1(外中斷1) TO(定時/計數(shù)器0) T1(定時/計數(shù)器1) WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通) RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通)此外，P3口還接收一些用于FLASH閃存編程和程序校驗的控制信號。RST：復位輸入。當振蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將是單片機復位。ALE/PROG：當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般情況下，ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ALE脈沖。對FLASH存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應設置ALE禁止位無效。PSEN：程序儲存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當AT89S52由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個脈沖，在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次PSEN信號。EA/VPP：外部訪問允許，欲使CPU僅訪問外部程序存儲器（地址為0000HFFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復位時內部會鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內部程序存儲器的指令。FLASH存儲器編程時，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。XTAL1：振蕩器反相放大器和內部時鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。在設計單片機應用系統(tǒng)時，必須了解單片機的復位狀態(tài)和復位電路的設計。因為單片機只有可靠地復位后才能進入可靠的工作狀態(tài)，所以系統(tǒng)的復位電路必須能準確、可靠地工作。另外，單片機的復位狀態(tài)與應用系統(tǒng)的復位狀態(tài)又是密切相關的，因此必須熟悉單片機的復位狀態(tài)。(l)單片機的復位狀態(tài)為了保證CPU可靠的復位，本設計的復位電路采用外部電路實現(xiàn)。在時鐘電路工作后，只要在單片機的RST引腳上出現(xiàn)24個時鐘振蕩脈沖(2個機器周期)以上的高電平。單片機便實現(xiàn)初始化狀態(tài)復位。為了保證應用系統(tǒng)無誤地復位，在設計復位電路時。通常使RST引腳保持10ms以上的高電平。只要RST保持高電平，則單片機就循環(huán)復位。當RST從高電平變?yōu)榈碗娖揭院螅瑔纹瑱C從0000H地址開始執(zhí)行程序。(2)復位電路單片機通常都采用上電自動復位和開關復位二種方式。復位電路的核心就是如前所述的必須保證RST引腳上出現(xiàn)2個機器周期以上穩(wěn)定的高電平，這樣就能可靠地復位。通常在實際復位電路中都保證出現(xiàn)10ms以上的高電平。因此，無論簡單還是復雜的復位電路，都是為了保證這個10ms以上的穩(wěn)定的高電平。： 時鐘電路89S52的時鐘可以由兩種方式產生，一種是內部方式，利用芯片內部的振蕩電路；另外一種為外部方式。本論文根據(jù)實際需要和簡便，采用內部振蕩方式。89S52內部有一個用于構成振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1 和XTAL2 分別是此放大器的輸入端和輸出端。 這個放大器與作為反饋元件的片外晶體或陶瓷諧振器一起構成一個自激振蕩器。89S52雖然有內部振蕩電路，但要形成時鐘,必須外接元件所以實際構成的振蕩時鐘電路。外接晶體以及電容C1和C2構成并聯(lián)諧振電路接在放大器的反饋回路中。對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?！?2MHz之間任選，電容C1和C2的典型值在20pF～100pF之間選擇，考慮到本系統(tǒng)對于外接晶體的頻率穩(wěn)定性要求不高，所以采取比較廉價的12MHz 陶瓷諧振器。 JTAG軟件HJTAG是一款簡單易用的調試代理軟件，功能和流行的MULTIICE類似。HJTAG包括兩個工具軟件：HJTAG SERVER和HFLASHER。其中，HJTAGSERVER實現(xiàn)調試代理的功能，而HFLASHER則實現(xiàn)了FLASH燒寫的功能。HJTAG的基本結構如下圖所示。HJTAG支持所有基于ARM7和ARM9的芯片的調試，并且支持大多數(shù)主流的ARM調試軟件，如ADS、RVDS、IAR和KEIL。通過靈活的接口配置，HJTAG可以支持WIGGLER，SDTJTAG和用戶自定義的各種JTAG 調試小板。同時，附帶HFLASHER燒寫軟件還支持常用片內片外FLASH的燒寫。使用HJTAG，用戶能夠方便的搭建一個簡單易用的ARM調試開發(fā)平臺。HJTAG的功能和特定總結如下：1. ；2. 支持所有ARM7以及ARM9芯片；3. 支持THUMB以及ARM指令；4. 支持LITTLEENDIAN以及BIGENDIAN；5. 支持SEMIHOSTING；6. 支持WIGGLER,SDTJTAG和用戶自定義JTAG調試板；7. 支持WINDOWS ；8．支持常用FLASH芯