【文章內容簡介】 最高，在55℃~+150 ℃范圍內， ℃。:1 μA/K 。 溫度檢測電路的設計在設計測溫電路時，首先應將電流轉換成電壓。因為流過AD590的電流與熱力學溫度成正比，當電阻R1和電位器RP1的電阻之和為10k時，輸出電壓隨溫度的變化為l0mV/K。但由于AD590的增益有偏差，電阻也有誤差，因此應對電路進行調整。為了使此電阻精確(%)， k電位器串聯，然后通過調節(jié)電位器來獲得精確的l0k的電阻。溫度檢測電路如圖33所示，其中運算放大器A1被接成電壓跟隨器形式，以增加信號的輸入阻抗。而運放A2的作用是把絕對溫標轉換成攝氏溫標，給A2的同相輸入端輸入一個恒定的電壓。這樣，A1與A2輸出端之間的電壓即為轉換成的攝氏溫標。 將AD590放入0 ℃的冰水混合溶液中，因此A1與A2兩輸出端之間的電壓為0V,即對應于0℃。 AD590溫度與電流的關系如表31所示。在非電物理量的檢測中，濕度的測量是比較困難的。濕度信號的傳遞必須靠水對濕敏元件直接接觸來完成，因此濕敏元件只能直接暴露于待測環(huán)境中，而不能密封，這些都導致濕度傳感器的壽命較短。目前已有幾十種濕敏器件，按感濕材料來分，大致有四類:電解質、半導體陶瓷、高分子和其它。本系統需要檢測溫室內空氣的相對濕度，它是絕對濕度和飽和濕度之比。根據溫室濕度控制的特點，本系統中濕度傳感器選用型濕度傳感器。型濕度傳感器屬于電容型的高分子材料制成的濕敏元件，它的傳感功能是通過高分子聚合物在吸濕后而引起介電常數的變化來完成的。它具有線形度好、滯后性小、響應快以及能在較寒冷的環(huán)境中使用等優(yōu)點，其主要的特性參數為: 工作環(huán)境溫度:30~+80 ℃ 。 相對濕度測量范圍:0~100%RH 。 測濕精度:士4%RH.濕度檢測電路由濕度傳感器型濕度傳感器、振蕩電路、整流電路、輸出放大電路等組成。濕度檢測電路如圖34所示。振蕩電路為RC橋式振蕩電路，傳感器特性的線形補償由R1, R2完成，D1, D2, D3用于輸入保護，A1, A2為運算放大器，A2接成電壓跟隨器。當環(huán)境濕度發(fā)生變化時，傳感器的電容量也隨著變化，這種變化反應到由振蕩電路提供的正弦波信號，通過電壓跟隨器輸出電壓值。復位電路是單片機應用中重要的一環(huán)，它對單片機抗干擾有重要作用。在振蕩運行的情況下，要實現復位操作，必須使RST引腳至少保持兩個機器周期的高電平。復位期間不產生ALE及PSEN信號。復位后，各內部寄存器狀態(tài)如表32所示。8031單片機的復位電路如圖35所示。單片機的時鐘產生方法有兩種:內部時鐘方式和外部時鐘方式。本系統中8031單片機采用內部時鐘方式。最常用的內部時鐘方式是采用外接晶體和電容組成的并聯諧振回路。~12MHz之間。電容值無嚴格要求，但電容取值對振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小和振蕩電路起振速度有少許影響，一般可在20pF100pF之間取值。8031單片機的時鐘電路如圖36所示。 0831單片機系統一個最小8031單片機系統有CPU（8031) , 8位3態(tài)D鎖存器74LS373，ROM或RAM,時鐘電路和復位電路等基本電路組成。 A/D轉換電路由信號處理電路輸出的信號為模擬信號，而單片機只能處理數字量，所以必須首先將模擬量經過一定電路轉換為數字信號，單片機才能處理，這種電路被稱為A/D轉換電路，是模擬系統與計算機之間的接口部件。 A/D轉換的常用方法 A/D轉換的常用方法有:雙積分式A/D轉換、逐次逼近型A/D轉換、計數型A/D轉換等。 雙積分式A/D轉換的工作原理是將對輸入電壓的測量，轉換成對基準源積分時間的測量，再測量時間(脈沖寬度信號)或頻率(脈沖頻率)，然后由定時器/計數器獲得數字值。這種方法的主要優(yōu)點是分辯率高、精度高、抗干擾性好。主要缺點是轉換速度慢。 逐次逼近型A/D由一個比較器和D/A轉換器通過逐次比較邏輯構成，川頁序地增加內部D/A的輸入值，并將其輸出電壓與A/D測量輸入電壓比較，當二者相等時，內部D/A的輸入值就是A/D轉換的結果。這種方法的主要優(yōu)點是速度快、功耗低。主要缺點是抗干擾性差。 A/D轉換器的主要技術指標A/D轉換器的主要技術指標有:分辨率、精度、量程、轉換時間等。分辨率(Resolution)分辨率反映轉換器所能分辨的被測量的最小值。通常用輸出二進制代碼的位數來表示。8位A/D轉換器的分辨率為8位。 精度（Precision )精度指的是轉換的結果相對于實際的偏差，精度有兩種表示方法:絕對精度和相對精度。絕對精度用最低位(LSB)的倍數來表示，如: 如1LSB 。相對精度用絕對精度除以滿量程值的百分數來表示，如:%。同樣分辨率的轉換器其精度可能不同。量程(滿刻度范圍一Full Scale Range)量程是指輸入模擬電壓的變化范圍。如:某轉換器具有10V的單極性范圍或一5一+5V的雙極性范圍，它們的量程都為10V。實際的A/D , D/A轉換器的最大輸入/輸出值總是比滿刻度值小。轉換時間(Conversion Time ) A/D轉換器的轉換時間是指:從啟動轉換開始，直至取得穩(wěn)定的數字量或模擬量所需的時間稱為轉換時間。轉換時間與轉換器工作原理及其位數有關。同種工作原理的轉換器，通常位數越多，轉換時間越長。 ADC0809的主要特征和內部結構本系統采用ADC0809大規(guī)模集成電路芯片，它是逐次逼近式A/D轉換器，輸出的數字信號有二態(tài)緩沖器，可以和單片機直接接口。ADC0809的主要技術指標為:分辨率:8位。單電源供電:+5V。最大不可調誤差小于 士1LSB 。 轉換時間為100μs (時鐘頻率為640KHz)。模擬輸入范圍:單極性。0~5V。不必進行零點和滿刻度調整。功耗為15Mw。ADC0809由一個8路模擬開關、一個地址鎖存與譯碼器、一個8位A/D轉換器和一個二態(tài)輸出鎖存器組成。其內部結構框圖如圖 37所示。 ADC0809管腳功能及定義 ADC0809模數轉換器的管腳定義如圖38所示。IN0~IN7 : 8通道模擬量輸入。ADDA, ADDB, ADDC: A, B, C為地址輸入線，用于選通IN0~IN7上的一路模擬量輸入。通道選擇表如表33所示。ALE: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二條地址線的地址信號進行鎖存，經譯碼后被選中通道的模擬量進轉換器進行轉換。D0一D7: 8位輸出數據線(二態(tài))，A/D轉換結果由這8根線傳送給單片機。OE:允許輸出信號。當OE = 1時，輸出轉換得到的數據。當OE=0時，輸出數據線呈高阻狀態(tài)。START:轉換啟動信號。START為正脈沖，其上跳沿所有內部寄存器清零。下跳沿時，開始進行A/D轉換。在轉換期間，START應保持低電平。EOC:轉換結束信號。當EOC為高電平時，表明轉換結束。否則，表明正在進行A/D轉換。CLK:時鐘輸入信號。因ADC0809的內部沒有時鐘電路，所需時鐘信號必須由外界提供，頻率范圍為10KHz~，典型值為640KHz. ADC0809與8031的接口電路ADC0809有8個通道的模擬量輸入，在程序控制下，可令任意通道進行A/D轉換并可得到相應的8位二進制數字量. ADC0809與8031單片機的連接如附圖2所示。鍵盤是常用的單片機輸入設備之一。一般鍵盤由若干個按鍵組成，操作人員通過鍵盤輸入命令和數據，實現人機對話。用于計算機系統的鍵盤有兩類:一類是編碼鍵盤，即鍵盤上閉合鍵的識別由專用硬件實現。另一類是非編碼鍵盤，即鍵盤上閉合鍵的識別由軟件實現。在單片機應用系統中為了降低成本，簡化硬件電路，大多數采用非編碼鍵盤。本系統中8031通過并行接口(8155芯片)與鍵盤接口。鍵盤是常用的單片機輸入設備之一。一般鍵盤由若干個按鍵組成，操作人員通過鍵盤輸入命令和數據，實現人機對話。用于計算機系統的鍵盤有兩類:一類是編碼鍵盤，即鍵盤上閉合鍵的識別由專用硬件實現。另一類是非編碼鍵盤，即鍵盤上閉合鍵的識別由軟件實現。在單片機應用系統中為了降低成本，簡化硬件電路，大多數采用非編碼鍵盤。本系統中8031通過并行接口(8155芯片)與鍵盤接口。 3x3的鍵盤結構如圖39所示，圖中列線通過電阻接+5 V。當鍵盤上沒有鍵閉合時，所有的行線和列線斷開，列線y0~y2都呈高電平。當鍵盤上某一個鍵閉合時，則該鍵所對應的行線和列線短路。例如1號鍵閉合時，行線x0和列線y1短路，此時y1的電平由行線x0的電位所決定。如果把列線接到微機的輸入口，行線接到微機的輸出口，則在微機的控制下，使行線x0為低電平，其余x1, x2都呈高電平，讀列線狀態(tài)。如果y0, y1, y2都為高電平，則x0這一行上沒有鍵閉合，