單片機(jī)的電冰箱控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-08-03 13:14 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 量化誤差（如圖25所示）是由于A/D轉(zhuǎn)換器有限字長(zhǎng)的數(shù)字量對(duì)輸入模擬量進(jìn)行離散取樣而引起的誤差，其大小在理論上為一個(gè)單位的分辨率。該量表示A/D轉(zhuǎn)換器所能辨認(rèn)的最小數(shù)字量，量化誤差和分辨率是統(tǒng)一的，提高分辨率可以減少量化誤差。（3）轉(zhuǎn)換率與轉(zhuǎn)換時(shí)間：轉(zhuǎn)換率是指A/D轉(zhuǎn)換器在每秒鐘所能完成的轉(zhuǎn)換次數(shù)。這個(gè)指標(biāo)也可以表述為轉(zhuǎn)換時(shí)間，即A/D轉(zhuǎn)換器從啟動(dòng)到得到轉(zhuǎn)換結(jié)果所需要的時(shí)間，兩者互為倒數(shù)。ADC0809的轉(zhuǎn)換時(shí)間為100ｕｓ。（4）轉(zhuǎn)換精度：轉(zhuǎn)換精度反映實(shí)際A/D轉(zhuǎn)換器與理想A/D轉(zhuǎn)換器在量上的差值。一般用絕對(duì)誤差與相對(duì)誤差表示。由于理想A/D轉(zhuǎn)換器也存在著量化誤差，因此，實(shí)際A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換精度所對(duì)應(yīng)的誤差指標(biāo)不包括量化誤差。通常給出的轉(zhuǎn)換精度分項(xiàng)誤差指標(biāo)有（如圖16 所示）：偏移誤差、滿刻度誤差、非線性誤差、微分非線性誤差等。①偏移誤差：是指輸出為零，輸入不為零時(shí)的值。偏移誤差通常由放大器的偏移電壓或偏移電流引起的，ADC0809不需要進(jìn)行零點(diǎn)校正。②滿刻度誤差：是指當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換器滿刻度時(shí)，輸出代碼對(duì)應(yīng)的實(shí)際輸入電壓與理想電壓值之差。滿刻度誤差一般由參考電壓、放大器放大倍數(shù)、電阻網(wǎng)絡(luò)誤差等引起。ADC0809不需要滿刻度校準(zhǔn)。③非線性誤差：是指實(shí)際轉(zhuǎn)換函數(shù)與理想直線的最大偏移。圖16 A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換精度分項(xiàng)誤差指標(biāo) （5）滿刻度范圍度范圍是指A/D轉(zhuǎn)換器所允許輸入的電壓范圍。實(shí)際A/D轉(zhuǎn)換器的最大輸入值總比滿刻度值小1/2n（n為轉(zhuǎn)換器位數(shù)）。4. 信號(hào)引腳：ADC0809芯片為28引腳雙列直插式封裝的芯片，其引腳排列如圖17所示。圖17 ADC0809引腳圖各引腳功能如下：（1）IN7～I(xiàn)N0——模擬量輸入通道。ADC0809對(duì)輸入模擬量的要求主要有：信號(hào)單極性，電壓范圍0～5V，若信號(hào)過(guò)小，還需進(jìn)行放大。另外，模擬量輸入在A/D轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，其值應(yīng)保持不變，因此，對(duì)變化速度快的模擬輸入量，在輸入前應(yīng)增加采樣保持電路。（2）A、B、C——地址線。A為低位地址，C為高位地址，用于對(duì)8路模擬通道進(jìn)行選擇，引腳圖中相應(yīng)為ADDA、ADDB和ADDC。其地址狀態(tài)與通道的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表22。（3）ALE——地址鎖存允許信號(hào)。由低至高電平的正跳變將通道地址鎖存至地址鎖存器中。（4）START——啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)。START上跳沿時(shí)，所有內(nèi)部寄存器清0；START下跳沿時(shí)，開始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。在A/D轉(zhuǎn)換期間，START應(yīng)保持低電平。（5）D7～D0——數(shù)據(jù)輸出線。為三態(tài)緩沖輸出形式，可以和單片機(jī)的數(shù)據(jù)線直接相連。（6）OE——輸出允許信號(hào)。用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)上輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE=0，輸出數(shù)據(jù)線呈高電阻態(tài)；OE=1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。（7）CLOCK——時(shí)鐘信號(hào)。ADC0809內(nèi)部沒(méi)有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)由外界提供，要求頻率范圍10kHz～。通常使用頻率為500 kHz的時(shí)鐘信號(hào)。（8）EOC——轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)信號(hào)。EOC＝0，正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換；EOC=1，轉(zhuǎn)換結(jié)束。該狀態(tài)信號(hào)既可作為查詢的狀態(tài)標(biāo)志，又可以作為中斷請(qǐng)求信號(hào)使用。（9）VCC——+5V電源。（10）REF(+)、REF()——參考電壓。參考電壓用來(lái)與輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行比較，作為逐次逼近的基準(zhǔn)。其典型值為REF(+)=+5V，REF()=0V。表22 ADC0809通道選擇C B A 選擇的通道0 0 0 IN00 0 1 IN10 1 0 IN20 1 1 IN31 0 0 IN41 0 1 IN51 1 0 IN61 1 1 IN7：（1）ADC0809 內(nèi)部帶有輸出鎖存器，可以與AT89C51 單片機(jī)直接相連。（2）初始化時(shí)，使ST 和OE 信號(hào)全為低電平。（3）送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到A，B，C 端口上。（4）在ST 端給出一個(gè)至少有100ns 寬的正脈沖信號(hào)。（5）是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù)EOC 信號(hào)來(lái)判斷。（6）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。：首先輸入3位地址，并使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。START上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。下降沿啟動(dòng) A／D轉(zhuǎn)換，之后EOC輸出信號(hào)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?，指示A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個(gè)信號(hào)可用作中斷申請(qǐng)。當(dāng)OE輸入高電平 時(shí)，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。 ADC0809與AT89C51單片機(jī)接口電路。圖18 ADC0809與單片機(jī)接口電路圖中ADC0809的A、B、,這三端控制模擬通道的選擇。、端經(jīng)與非門接于0809的ALB、START、/OB端
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