【文章內(nèi)容簡介】 最高，在55℃~+150 ℃范圍內(nèi)， ℃。:1 μA/K 。 溫度檢測電路的設(shè)計在設(shè)計測溫電路時，首先應(yīng)將電流轉(zhuǎn)換成電壓。因?yàn)榱鬟^AD590的電流與熱力學(xué)溫度成正比，當(dāng)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(yīng)對電路進(jìn)行調(diào)整。為了使此電阻精確(%)， k電位器串聯(lián)，然后通過調(diào)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(yùn)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(yùn)放A2的作用是把絕對溫標(biāo)轉(zhuǎn)換成攝氏溫標(biāo)，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(zhuǎn)換成的攝氏溫標(biāo)。 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(yīng)于0℃。 AD590溫度與電流的關(guān)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(dǎo)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(zhì)、半導(dǎo)體陶瓷、高分子和其它。本系統(tǒng)需要檢測溫室內(nèi)空氣的相對濕度，它是絕對濕度和飽和濕度之比。根據(jù)溫室濕度控制的特點(diǎn)，本系統(tǒng)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(shù)的變化來完成的。它具有線形度好、滯后性小、響應(yīng)快以及能在較寒冷的環(huán)境中使用等優(yōu)點(diǎn)，其主要的特性參數(shù)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(bǔ)償由R1, R2完成，D1, D2, D3用于輸入保護(hù)，A1, A2為運(yùn)算放大器，A2接成電壓跟隨器。當(dāng)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(yīng)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(fù)位電路是單片機(jī)應(yīng)用中重要的一環(huán)，它對單片機(jī)抗干擾有重要作用。在振蕩運(yùn)行的情況下，要實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作，必須使RST引腳至少保持兩個機(jī)器周期的高電平。復(fù)位期間不產(chǎn)生ALE及PSEN信號。復(fù)位后，各內(nèi)部寄存器狀態(tài)如表32所示。8031單片機(jī)的復(fù)位電路如圖35所示。單片機(jī)的時鐘產(chǎn)生方法有兩種:內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式。本系統(tǒng)中8031單片機(jī)采用內(nèi)部時鐘方式。最常用的內(nèi)部時鐘方式是采用外接晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。~12MHz之間。電容值無嚴(yán)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(jī)的時鐘電路如圖36所示。 0831單片機(jī)系統(tǒng)一個最小8031單片機(jī)系統(tǒng)有CPU（8031) , 8位3態(tài)D鎖存器74LS373，ROM或RAM,時鐘電路和復(fù)位電路等基本電路組成。 A/D轉(zhuǎn)換電路由信號處理電路輸出的信號為模擬信號，而單片機(jī)只能處理數(shù)字量，所以必須首先將模擬量經(jīng)過一定電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，單片機(jī)才能處理，這種電路被稱為A/D轉(zhuǎn)換電路，是模擬系統(tǒng)與計算機(jī)之間的接口部件。 A/D轉(zhuǎn)換的常用方法 A/D轉(zhuǎn)換的常用方法有:雙積分式A/D轉(zhuǎn)換、逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換、計數(shù)型A/D轉(zhuǎn)換等。 雙積分式A/D轉(zhuǎn)換的工作原理是將對輸入電壓的測量，轉(zhuǎn)換成對基準(zhǔn)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(shù)器獲得數(shù)字值。這種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是分辯率高、精度高、抗干擾性好。主要缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)換速度慢。 逐次逼近型A/D由一個比較器和D/A轉(zhuǎn)換器通過逐次比較邏輯構(gòu)成，川頁序地增加內(nèi)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(dāng)二者相等時，內(nèi)部D/A的輸入值就是A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果。這種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是速度快、功耗低。主要缺點(diǎn)是抗干擾性差。 A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)有:分辨率、精度、量程、轉(zhuǎn)換時間等。分辨率(Resolution)分辨率反映轉(zhuǎn)換器所能分辨的被測量的最小值。通常用輸出二進(jìn)制代碼的位數(shù)來表示。8位A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率為8位。 精度（Precision )精度指的是轉(zhuǎn)換的結(jié)果相對于實(shí)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(shù)來表示，如: 如1LSB 。相對精度用絕對精度除以滿量程值的百分?jǐn)?shù)來表示，如:%。同樣分辨率的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(shí)際的A/D , D/A轉(zhuǎn)換器的最大輸入/輸出值總是比滿刻度值小。轉(zhuǎn)換時間(Conversion Time ) A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時間是指:從啟動轉(zhuǎn)換開始，直至取得穩(wěn)定的數(shù)字量或模擬量所需的時間稱為轉(zhuǎn)換時間。轉(zhuǎn)換時間與轉(zhuǎn)換器工作原理及其位數(shù)有關(guān)。同種工作原理的轉(zhuǎn)換器，通常位數(shù)越多，轉(zhuǎn)換時間越長。 ADC0809的主要特征和內(nèi)部結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)采用ADC0809大規(guī)模集成電路芯片，它是逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，輸出的數(shù)字信號有二態(tài)緩沖器，可以和單片機(jī)直接接口。ADC0809的主要技術(shù)指標(biāo)為:分辨率:8位。單電源供電:+5V。最大不可調(diào)誤差小于 士1LSB 。 轉(zhuǎn)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(jìn)行零點(diǎn)和滿刻度調(diào)整。功耗為15Mw。ADC0809由一個8路模擬開關(guān)、一個地址鎖存與譯碼器、一個8位A/D轉(zhuǎn)換器和一個二態(tài)輸出鎖存器組成。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 37所示。 ADC0809管腳功能及定義 ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)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(dāng)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(jìn)行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中通道的模擬量進(jìn)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。D0一D7: 8位輸出數(shù)據(jù)線(二態(tài))，A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果由這8根線傳送給單片機(jī)。OE:允許輸出信號。當(dāng)OE = 1時，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。當(dāng)OE=0時，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。START:轉(zhuǎn)換啟動信號。START為正脈沖，其上跳沿所有內(nèi)部寄存器清零。下跳沿時，開始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。在轉(zhuǎn)換期間，START應(yīng)保持低電平。EOC:轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。當(dāng)EOC為高電平時，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束。否則，表明正在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。CLK:時鐘輸入信號。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，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(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并可得到相應(yīng)的8位二進(jìn)制數(shù)字量. ADC0809與8031單片機(jī)的連接如附圖2所示。鍵盤是常用的單片機(jī)輸入設(shè)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(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話。用于計算機(jī)系統(tǒng)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(shí)現(xiàn)。另一類是非編碼鍵盤，即鍵盤上閉合鍵的識別由軟件實(shí)現(xiàn)。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中為了降低成本，簡化硬件電路，大多數(shù)采用非編碼鍵盤。本系統(tǒng)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(jī)輸入設(shè)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(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話。用于計算機(jī)系統(tǒng)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(shí)現(xiàn)。另一類是非編碼鍵盤，即鍵盤上閉合鍵的識別由軟件實(shí)現(xiàn)。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中為了降低成本，簡化硬件電路，大多數(shù)采用非編碼鍵盤。本系統(tǒng)中8031通過并行接口(8155芯片)與鍵盤接口。 3x3的鍵盤結(jié)構(gòu)如圖39所示，圖中列線通過電阻接+5 V。當(dāng)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(dāng)鍵盤上某一個鍵閉合時，則該鍵所對應(yīng)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(jī)的輸入口，行線接到微機(jī)的輸出口，則在微機(jī)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，