【文章內(nèi)容簡介】 5V，VREF（）=0V。⑽ VCC、GND：+5V 電源及地。ADC0809 轉(zhuǎn)換結(jié)果可依據(jù)公式計(jì)算：D=255 * Vi/VREF。公式中，Vi 為模擬輸入量，D 為十進(jìn)制數(shù)字量輸出。(+)()12 167EDCMsbD7D0VCCGND1113 6 10 9START CLK OEADC08098位模擬開關(guān)三態(tài)輸出鎖存緩沖器8位A/D轉(zhuǎn)換器212019188151417地址鎖存與譯碼2627281234525242322ADDAADDBADDC ALEIN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7 圖311 ADC0809 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及管腳圖該芯片內(nèi)部集成有 8 位模擬開關(guān)，地址鎖存與譯碼器，8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器和三態(tài)輸出鎖存緩沖器，最大不可調(diào)誤差為177。1LSB，每一通道的轉(zhuǎn)換時間約為 100μs。可直接與單片機(jī)接口，不需要外接時鐘電路。具有低噪聲、低功耗、高精度、高分辨率和高采樣率的優(yōu)點(diǎn)。 A/D 轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口電路A/D 轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口電路如圖 312 所示。傳感器輸出的 0 到 5V 的電壓信號通過 JP0 連接口引入到 ADC0809，AT89C51 的 ALE 端經(jīng) 74HC74 分頻后作為 ADC0809 的時鐘信號，考慮時序關(guān)系，AT89C51 的 WR，RD，和 通過兩個與非門 74LS02 A/D轉(zhuǎn)換器后分別被接入 ADC0809 的 START，ALE和 OE 端，ADC0809 的數(shù)據(jù)輸出端與 P0 口相連，EOC 端通過反相器 74LS04 接入 AT89C51的 INT1。轉(zhuǎn)換時首先要首先輸入 3 位地址，并使 ALE=1。此地址經(jīng)譯碼選通 8 路模擬輸入之一到比較器（由于本系統(tǒng)只有一路模擬輸入，故不需輸入 3 位地址，直接默認(rèn)第一路模擬輸入），START 上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位，下降沿啟動 A/D 轉(zhuǎn)換，之后 EOC 輸出信號變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。直到 A/D 轉(zhuǎn)換完成，EOC 變?yōu)楦唠娖?，指?A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。當(dāng) OE 輸入高電平時，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。圖 312 ADC0809與單片機(jī)接口電路 顯示模塊顯示模塊是用來顯示當(dāng)前濕度值，而糧食濕度一般在 0～99%之間。因此至少需要用兩個 LED 來顯示。同時考慮精度的問題，保留了一位小數(shù)點(diǎn)，所以本系統(tǒng)用三個 LED 進(jìn)行顯示。由于 AT89C51 的 I/O 端口有限，系統(tǒng)使用 74LS164移位寄存器從 AT89C51 串行移出待顯示的數(shù)據(jù)，經(jīng) 74LS164 轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)后送至 LED 顯示。所以顯示模塊包含三個 LED 和三個 74LS164 移位寄存器。74LS164 芯片引腳連接圖如圖 313 所示[15]。OUTPUTSSERIAL INPUTSOUTPUTS A B QA QB QC QD GND 1 2 3 4 5 6 7Vcc QH QG QF QE CLEAR CLOCK 14 13 12 11 10 9 8圖313 74LS164 芯片引腳連接圖根據(jù) 74LS164 移位寄存器的特性，設(shè)計(jì)其硬件連接圖如圖 314 所示。在圖中， 與三個 74LS164（U2，U3，U4）的 CLK 端相連，用于產(chǎn)生時鐘信號，, 分別接 U9，U10，U11 的數(shù)據(jù)端，用于傳送數(shù)據(jù)信號。U2 的 QA，QB，QC，QD，QE，QF，QG，QH 端分別接 DSO的 a,b,c,d,e,f,g,h 端，用于顯示濕度的十位數(shù)，U3 的 QA，QB，QC，QD，QE，QF，QG，QH 端分別接DS1 的 a,b,c,d,e,f,g,h 端，用于顯示濕度的個位數(shù)，U4 的 QA，QB，QC，QD，QE，QF，QG，QH 端分別接 DS2 的 a,b,c,d,e,f,g,h 端，用于顯示濕度的小數(shù)位數(shù)。在 LED 每個發(fā)光二極管前加了一個限流電阻，避免 LED 發(fā)光二極管因電流太大而燒壞或壽命減少。 圖 314 LED 與單片機(jī)的接口電路 報警模塊當(dāng)濕度過高時，系統(tǒng)必須報警提示。因此本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了報警模塊，報警模塊是由單片機(jī)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，根據(jù)結(jié)果分析判斷，當(dāng)判斷當(dāng)前濕度超過預(yù)先設(shè)定的值時，就會聲光報警。在用聲音或燈光報警時，連續(xù)的聲響或常亮的燈光往往不易引起人們的警覺，只有斷續(xù)的聲音或閃爍的燈光才能取得最佳報警效果。因此本系統(tǒng)采用由四個 CD4011 所組成的兩極門振蕩電路，以便用斷續(xù)的聲音和閃爍的燈光進(jìn)行報警。CD4011 是四 2 輸入與非門，邏輯表達(dá)式為：Y = 。CD4011的引腳圖如圖315所示。管腳功能：1A 為數(shù)據(jù)輸入端；2A 為數(shù)據(jù)輸入端；3A 為數(shù)據(jù)輸入端；4A 為數(shù)據(jù)輸入端；1B 為數(shù)據(jù)輸入端；2B 為數(shù)據(jù)輸入端；3B 為數(shù)據(jù)輸入端；4B 為數(shù)據(jù)輸入端；VDD 為正電源，電壓范圍：－—18V；VSS 為地；1Y 為數(shù)據(jù)輸出端；2Y 為數(shù)據(jù)輸出端；3Y 為數(shù)據(jù)輸出端；4Y 為數(shù)據(jù)輸出端；功耗：雙列普通封裝700mW；小型封裝 500mW。工作溫度范圍：CD4011BM：55℃—+125℃；CD4011BC：40℃—+85℃。1413121110981234567VDD4B4A4Y3Y3B3A1A1B1Y2Y2A2BVSS 圖315 CD4011引腳圖根據(jù) CD4011 的參數(shù)，設(shè)計(jì)出由門控振蕩器組成的聲光報警電路如圖 316所示。該報警電路由與非門 CD4011 構(gòu)成兩極門控振蕩器[16]。其中，U1A 和 U1C組成低頻振蕩器，振蕩頻率 f 1=(R2C1)≈1Hz ，周期約 1s。R3為下拉電阻，常態(tài)下使 =0V。僅當(dāng) 端接高電平信號時電路才起振，U1C 的 3 引腳端交替輸出的高、低電平經(jīng)過 Q3，使發(fā)光二極管 LED 閃爍發(fā)光，閃光周期也是1s。U1B 和 U1D 組成音頻振蕩器， f 1≈1kHz。僅當(dāng) U1C 的 3 引腳為高電平時，第二級振蕩器才起振，通過三極管 Q1，Q2 及輸出變壓器 T，驅(qū)動揚(yáng)聲器 BL發(fā)出斷續(xù)的“嘀、嘀、”報警聲[16]。 圖 316 聲光報警電路 電機(jī)控制模塊傳送帶上的電機(jī)多數(shù)使用的是三相異步電動機(jī)， 三相異步電動機(jī)的種類很多，但各類三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)是相同的，它們都由定子和轉(zhuǎn)子這兩大基本部分組成，在定子和轉(zhuǎn)子之間具有一定的氣隙。此外，還有端蓋、軸承、接線盒、吊環(huán)等其他附件。本系統(tǒng)的使用的三相異步電動機(jī)是 Y 系列，Y 系列（1P44）三相異步電動機(jī)是全國統(tǒng)一設(shè)計(jì)的全封閉自扇冷式鼠籠型交流異步電動機(jī)，具有高效、節(jié)能、性能好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。適用于不含易燃、易爆或腐蝕性氣體的場所，如機(jī)床、水泵、運(yùn)輸機(jī)械、食品機(jī)械、攪拌機(jī)等，這款電動機(jī)的絕緣等級采用 B 級絕緣、外殼防護(hù)等級為 IP44，冷卻防方式為 ICO141。該電動機(jī)在環(huán)境溫度不超過+40 ℃，海拔不超過 1000m 時，定子繞組用電阻法測量溫升不超過85℃。電動機(jī)以連續(xù)工作制（S1）為基準(zhǔn)的連續(xù)定額，額定電壓為 380V，額定電流 ，額定功率 15KW，額定頻率為 50Hz。本系統(tǒng)的電動機(jī)是通過固態(tài)繼電器進(jìn)行控制的。固態(tài)繼電器基本原理是：控制端輸入的直流電壓使繼電器內(nèi)部的發(fā)光二極管工作，通過光耦合使處于輸出回路中的雙向可控硅組成的開關(guān)電路導(dǎo)通，即完成對輸出端的控制。 輸入回路僅需要對發(fā)光管的控制，所以僅需低電壓，小電流；光耦合保證了輸入、輸出間的隔離；輸出回路中可控硅元件大小的選用，決定了繼電器輸出的工作電壓及電流。直流固態(tài)繼電器的控制電壓范圍通常為 ~7V，其輸入電流典型值為 7mA左右。 固態(tài)繼電器的輸出電壓通常是指加至繼電器輸出端的穩(wěn)態(tài)電壓。而瞬態(tài)電壓則是指繼電器輸出端可以承受的最大電壓。在使用中，一定要保證加至繼電器輸出端的最大電壓峰值低于繼電器的瞬態(tài)電壓值。在切換交流感性負(fù)載、單相電機(jī)和三相電機(jī)負(fù)載，或這些負(fù)載電路上電時，繼電器輸出端可能出現(xiàn)