【文章內(nèi)容簡介】 H=0），則地址碼00013經(jīng)譯碼后使輸出端OUT/IN和通道0接通。其它情況下，輸出端OUT/IN輸出端OUT/IN和各通道的接通關系如下 表 32輸入狀態(tài)接通通道 輸入狀態(tài)接通通道INHCBAINHCBA000000101500011011060 010201117001131xxx均不顯示010043．2 信號分析與處理3．2．1 A/D轉換一．A/D轉換器的特點為了把溫度、濕度檢測電路測出的模擬信號轉換成數(shù)字量送CPU處理，本系統(tǒng)選用了雙積分A/D轉換器MC14433，它精度高，分辨率達1/1999。由于MC14433只有一路輸入，而本系統(tǒng)檢測的多路溫度與濕度信號輸入，故選用多路選擇電子開關，可輸入多路模擬量。MC14433 A/D 轉換器由于雙積分方法二次積分時間比較長，所以A/D轉換速度慢，但精度可以做得比較高；對周期信號變化的干擾信號積分為零，抗干擾性能也比較好。目前，國內(nèi)外雙積分A/D轉換器集成電路芯片很多，大部分是用于數(shù)字測量儀器上。二．MC14433A/D轉換器件簡介MC14433是三位半雙積分型的A/D轉換器，具有精度高，抗干擾性能好的優(yōu)點，其缺點是轉換速率低，約1—10次/秒。在不要求高速轉換的場合，例如，在低速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，被廣泛采用。MC14433A/D轉換器與國內(nèi)產(chǎn)品5G14433完全相同，可以互換。MC14433A/。轉換完的數(shù)據(jù)以BCD碼的形式分四次送出（最高位輸出內(nèi)容特殊，詳見表33）。圖310 MC14433A/D轉換器的內(nèi)部邏輯框圖 圖311 MC14433引腳圖MC14433 的框圖（圖310）和引腳（圖311）功能說明各引腳的功能如下：電源及共地端VDD： 主工作電源+5V。VEE: 模擬部分的負電源端，接5V。VAG： 模擬地端。VSS： 數(shù)字地端。VR： 基準電壓。外界電阻及電容端RI： 積分電阻輸入端，VX=2V時，R1=470?；VX=200Mv時，R1=27K?。C1： 積分電容輸入端。C1 。 C0C02： 外界補償電容端。 R1/C1： R1 與C1的公共端。CLKI、CLKO ： 外界振蕩器時鐘調節(jié)電阻Rc，Rc一般取 470 K?左右。轉換啟動/結束信號端EOC：轉換結束信號輸出端，正脈沖有效。DU： 啟動新的轉換，若DU與EOC相連，每當A/D轉換結束后，自動啟動新的轉換。過量程信號輸出端/OR ： 當|Vx|?VR，過量程/OR 輸出低電平。位選通控制線DS4DS1： 選擇個、十、百、千位，正脈沖有效。DS1 對應千位，DS4 對應個位。每個選通脈沖寬度為18個時鐘周期，兩個相應脈沖之間間隔為2個時鐘周期。 圖312 MC14433選通脈沖時序圖BCD碼輸出線Q0Q3： BCD碼輸出線。其中Q0為最低位，Q3 為最高位。當DSDS3和DS4選通期間，輸出三位完整的BCD碼數(shù)，但在DS1選通期間，輸出端Q0Q3 除了表示個位的0或1外，還表示了轉化值的正負極性和欠量程還是過量程其含意見表33 表3DS1選通時Q3～Q0表示的結果由表可知Q3 表示1/2位，Q3=“0”對應1，反之對應0。 Q2 表示極性，Q2=“1”為正極性，反之為負極性。 Q0=“1”表示超量程：當Q3=“0”時，表示過量程；當Q3=“1”時，表示欠量程；一． MC14433與8031單片機的接口設計由于MC14433的A/D轉換結果是動態(tài)分時輸出的BCD碼，Q0～Q3HE DS1～DS4都不是總線式的。因此，MCS51單片機只能通過并行I/O接口或擴展I/O接口與其相連。對于8031單片機的應用系統(tǒng)來說，MC14433可以直接和其P1口或擴展I/O口8155/8255相連。下面是MC14433與8031單片機P1口直接相連的硬件接口，接口電路如圖313所示圖313 MC14433與8031單片機P1口直接相連的硬件接口3. 2. 2單片機8031 為了設計此系統(tǒng)，我們采用了8031單片機作為控制芯片，在前向通道中是一個非電信號的電量采集過程。它由傳感器采集非電信號，從傳感器出來經(jīng)過功率放大過程，使信號放大，再經(jīng)過模/數(shù)轉換成為計算機能識別的數(shù)字信號，再送入計算機系統(tǒng)的相應端口。由于8031中無片內(nèi)ROM，且數(shù)據(jù)存儲器也不能滿足要求，經(jīng)擴展2762和6264來達到存儲器的要求，其結果通過顯示器來進行顯示輸出。3. 2. 2. 1 8031的片內(nèi)結構8031是有8個部件組成，即CPU，時鐘電路，數(shù)據(jù)存儲器，并行口（P0～P3）串行口，定時計數(shù)器和中斷系統(tǒng)，它們均由單一總線連接并被集成在一塊半導體芯片上，即組成了單片微型計算機，8031就是MCS51系列單片機中的一種。圖 314 8031基本組成CPU中央處理器：中央處理器是8031的核心，它的功能是產(chǎn)生控制信號，把數(shù)據(jù)從存儲器或輸入口送到CPU或CPU數(shù)據(jù)寫入存儲器或送到輸出端口。還可以對數(shù)據(jù)進行邏輯和算術的運算。 時鐘電路：8031內(nèi)部有一個頻率最大為12MHZ的時鐘電路，它為單片機產(chǎn)生時鐘序列，需要外接石英晶體做振蕩器和微調電容。內(nèi)存：內(nèi)部存儲器可分做程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，但在8031中無片內(nèi)程序存儲器 。定時/計數(shù)器：8031有兩個16位的定時/計數(shù)器，每個定時器/計數(shù)器都可以設置成定時的方式和計數(shù)的方式，但只能用其中的一個功能，以定時或計數(shù)結果對計算機進行控制。并行I/O口：MCS51有四個8位的并行I/O口，P0，P1，P2，P3，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行輸出。串行口：它有一個全雙工的串行口，它可以實現(xiàn)計算機間或單片機同其它外設之間的通信，該并行口功能較強，可以做為全雙工異步通訊的收發(fā)器也可以作為同步移位器用。 中斷控制系統(tǒng)：8031有五個中斷源，既外部中斷兩個，定時計數(shù)中斷兩個，串行中斷一個，全部的中斷分為高和低的兩個輸出級。3. 2. 2. 2 8031的引腳圖 315 8031引腳圖8031的制作工藝為HMOS，采用40管腳雙列直插DIP封裝，引腳說明如下：VCC（40引腳）正常運行時提供電源。VSS（20引腳）接地。XTAL1（19引腳）在單片機內(nèi)部，它是一個反向放大器的輸入端，該放大器構成了片內(nèi)的震蕩器，可以提供單片機的時鐘信號，該引腳也是可以接外部的晶振的一個引腳，如采用外部振蕩器時，對于8031而言此引腳應該接地。XTAL2（18引腳）在內(nèi)部，接至上述振蕩器的反向輸入端，當采用外部振蕩器時， 對MCS51系列該引腳接收外部震蕩信號，即把該信號直接接到內(nèi)部時鐘的輸入端。RST/VPD（9引腳）在振蕩器運行時，在此引腳加上兩個機器周期的電平將單片機復位。在掉電時，此引腳接備用電源VDD，以保持RAM數(shù)據(jù)不丟失，當BVCC低于規(guī)定的值時，而VPD在其規(guī)定的電壓范圍內(nèi)時，VPD就向內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器提供備用電源。ALE/PROG（30引腳）當8031訪問外部存儲器時，包括數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器，ALE9地址鎖存允許0輸入的脈沖的下沿用于鎖存16位地址的低8位，在不訪問外部存儲器的時候，ALE仍有兩個周期的正脈沖輸出，其頻率為振蕩器的頻率的1/6，在訪問外存儲器的是候，在兩個周期中，ALE只出現(xiàn)一次，ALE斷可驅動8個LS TTL負載，對于有片內(nèi)EPROM的而言，在EPROM編程期間，此腳用于輸入編程脈沖PROG。（29引腳）此腳輸出為 單片機內(nèi)訪問外部程序存儲器的讀選通信號，在讀取外部指令期間， PSEN非有兩次在每個周期有效，在此期間，每當訪問外部存儲器時，兩個有效