【文章內(nèi)容簡介】 當 ST 上跳沿 時，所 有 內(nèi) 部 寄 存 器 清零 ； 下 跳沿 時， 開 始 進行 A/D 轉換 ； 在轉換 期間 ， ST 應保持 低 電 平 。 EOC 為 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。 OE為輸出允 許信號 ， 用于 控制三條輸出鎖存 器 向 單片機 輸出 轉換得到的數(shù)據(jù)。 OE＝ 1， 輸出 轉換得到的數(shù)據(jù) ； OE＝ 0， 輸出 數(shù)據(jù) 線呈 高 阻狀 態(tài) 。 D7－ D0 為 數(shù) 字 量 輸出線 。 CLK為 時 鐘 輸入信號線 。 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 ，通常 使 用 頻率 為 500KHZ， VREF（ ＋ ） ， VREF（－）為 參考 電 壓輸入 。 ADC0809 應用說明 ： （ 1） ADC0809 內(nèi) 部帶 有輸出鎖存 器，可以 與 AT89S51 單片機直接 相連 。 （ 2） 初始 化 時， 使 ST 和 OE信號 全 為 低 電 平 。 （ 3） 送 要 轉換的 哪 一通 道 的 地址 到 A， B， C 端 口 上 。 （ 4） 在 ST端 給 出 一個 至少 有 100ns 寬 的 正脈沖 信號 。 （ 5）是 否 轉換 完 畢 ，我們 根 據(jù) EOC 信號 來 判斷 。 （ 6）當 EOC變?yōu)楦?電 平 時，這時 給 OE 為高 電 平 ，轉換的數(shù)據(jù)就 輸出 給 單片機 了 。 74LS74 芯片 74LS74 為帶預置和清除端的兩組 D 型觸發(fā)器， 在這次的系統(tǒng)設計中，它為AD0809芯片提供 500KHz的時鐘信號，這是利用了觸發(fā)器的工作。一個觸發(fā)器可以 2分頻，二個觸發(fā)器連接可提供 4分頻。 原理 其主要電特性的典型值如下： 表二 引出端符號 ： 第 16 頁 邏輯圖 ： 圖 5 74LS74邏輯圖 MAX232 芯片 MAX232 芯片為串口 TTL 電平轉換芯片 。 接口電路為： 第 17 頁 圖 6 MAX232 連接圖 74LS244 芯片 74LS74 為 八同相三態(tài)緩沖器 /線驅(qū)動器 。 這里主要用于驅(qū)動共陰數(shù)碼管 LED的顯示驅(qū)動。 結構圖和功能圖為 ： 圖 7 74LS244 第 18 頁 原理介紹 首先用 PROTEL 軟件設計的原理圖為 ： 圖 8 系統(tǒng)原理圖 系統(tǒng)總的功能原理， 系統(tǒng)開機， 89C51 芯片工作，由 控制 發(fā)光二極管 1指示系統(tǒng)工作狀態(tài)，亮表 示工作，暗表示不工作 由 控制發(fā)光二極管 2指示AD0809 工作狀態(tài)，亮表示工作，暗表示不工作 。 控制轉換開始和結束，~ 控制八個按鈕用來選擇模擬輸入轉換通道，另外一個復位按鈕。 由 P0口輸入 AD0809 芯片 的轉換數(shù)據(jù)結果 ， 、 、 口接 AD0809 芯片的 ST、EOC、 OE3 個控制信號引腳，用于控制 AD0809 工作。 、 、 接 AD0809的 A、 B、 C 控制轉換通道選擇，另外 89C51 的 LEA。數(shù)碼管方面，有 P0 口輸出數(shù)據(jù)， 、 、 控 制位選。和微機接口方面， 89C51 的 RX、 TX 接 MAX232，MAX232 的 13和 14 引腳接 DB9 的 2引腳組成串口通信接線。 串口通信原理，單片機和 PC 機通信要經(jīng)過 TTL 電平轉換。這里串行通信使用RS232 標準，它本是美國電子工業(yè)協(xié)會的推薦標準，現(xiàn)已在全世界的范圍廣泛采用。 RS232 實際上是串行通信的總線標準。它用 3V 到 25V 表示邏輯“ 1” ， +3V到 +25V 表示邏輯“ 0”。這里只用 3個引腳構成串口通信， 2 腳發(fā)送數(shù)據(jù) TXD， 3第 19 頁 腳接收數(shù)據(jù) RXD 和 5腳接地。 單片機的串口通信，在單片機芯片中， UART 已 集成在其中，做為組成部分，構成一個串行口，這個串行口是全雙工的。 單片機串口通信的波特率設置是有單片機的定時記數(shù)器 1 提供時鐘。串口通信用到串口發(fā)送緩沖寄存器 SBUF 和 及串行通信控制寄存器 SCON。 串口有 3種工作方式，這里采用工作方式 1。串口工作方式 1的原理為： TxD 腳發(fā)送 ， RxD 腳接收 ， 每次數(shù)據(jù)為 10 位 ， 一個起始位 0 ， 8 個數(shù)據(jù)位 ， LSB 在前及一個停止位 1， 當接收數(shù)據(jù)時停止位存于 SCON 的 RB8 內(nèi)波特率可變由定時器 1 溢出速率決定 。 串行口工作于模式 1時 ， 傳輸?shù)氖?10位 ； 1 位起始位 0， 8位 數(shù)據(jù)低位在先及一位停止位 1。 由 RxD接收 ， TxD發(fā)送 。 接收時 ， 停止位存入 SCON 內(nèi) RB8。 80C51 波特率取決于定時器 1的溢出速率 。 發(fā)送過程是由執(zhí)行一條以 SBUF 為目的寄存器的指令啟動的 。 寫 SBUF 信號還把 1 TB8 裝入發(fā)送移位寄存器的第 9 位 ， 同時通知發(fā)送控制器進行發(fā)送 。 實際上發(fā)送過程開始于 16 分頻計數(shù)器下次翻轉后的那個機器周期的 S1P1 時刻 。 每位的發(fā)送時序與 16 分頻計數(shù)器同步 ， 而并不與寫 SBUF 信號同步 。 發(fā)送以激活 SEND 端開始 ， 向 TxD發(fā)送一起始位一位時間以后 DATA端有效 ， 使輸出 移位寄存器中數(shù)據(jù)得以送至 TxD。 再過一位 ， 產(chǎn)生第一個移位脈沖 。 數(shù)據(jù)向右移出 ， 左邊不斷填以 0， 當數(shù)據(jù)字節(jié)的最高位移到移位寄存器的輸出位置時 ， 其左邊是裝入 1的第 9位 ， 再左的內(nèi)容均為 0。 此時通知 TX 控制器作最后一次移位 ， 然后禁止 SEND端并置位 TI。 這都發(fā)生于寫 SBUF后 16分頻計時器的第 10次翻轉時 。 接收在 RxD端檢測到負跳變時啟動 ， 為此 MCU對 RxD不斷采樣 ， 采速率為波特率的 16倍 。 當檢測到負跳變時 ， 16分頻計數(shù)器立即復位 ， 同時將 1FFH 寫入輸入移位寄存器 。 復位 16分頻計時器確保計時器翻轉時位與輸入數(shù)據(jù) 位時間同步 。計數(shù)器的 16個狀態(tài)將每個位時間分為 16份 。 在第 9狀態(tài)時 ， 位檢測器對 RxD 端的值采樣 。 取值為三個采樣值中取多數(shù)至少 2個作為讀入值 ， 這樣可以抑制噪聲 。如果所接收的第一位不為 0， 說明它不是一幀數(shù)據(jù)的起始位 ， 該位被摒棄 ， 接收電路被復位 ， 等待另一個負跳變的到來 。 這用來防止錯誤的起始位 ， 如果起始位有效 ， 則被移入輸入移位寄存器 ， 并開始接收這一幀中的其它位 。 當數(shù)據(jù)位逐一由右邊移入時 ， 1從左邊被移出 。 當起始位 0移到最左邊時 ， 通知接收控制器進行最后一次移位 ， 將移位寄存器內(nèi)容 9 位分別裝入 SBUF及 RB8， 并置 RI=1。 僅當最后一第 20 頁 位移位脈沖產(chǎn)生時同時滿足下述 2個條件 ： RI=0， SM2=0或接收到的停止位 =1，才會裝載 SBUF和 RB8， 并且置位 RI。 上述兩個條件任一不滿足 ,所接收到的數(shù)據(jù)幀就會丟失 ， 不再恢復 。 兩者都滿足時 ， 停止位就進入 RB88， 位數(shù)據(jù)進入 SBUF， RI=1。這時無論上述條件滿足與否 ， 接收控制單元都會重新等待 RxD的負跳變 。 由于采樣八百多 MHz,波特率要大于 9600BPS，這里我設置為 9600bps， 由定時器 1工作方式 2提供。 在 80C51 中模式 1 和模式 3 的波特率由定時器 1 的溢出速 率決定。 使用定時器 1 作波特率發(fā)生器 當定時器 1 用作波特率發(fā)生器模式 1 和 3 中波特率由定時器1 的溢出速率和 SMOD1 的值決定。 模式 1 、3 波特率 2 nS M O D（定時器 1 溢出速率） 在此應用中定時器 1 不能用作中斷 ， 定時器 1 可以工作在定時或計數(shù)方式和 3 種工作模式中任何一個 。 在最典型應用中它用作定時器方式工作自動重裝載模式TMOD 的高半字節(jié)為 0010B， 它的波特率值由下式給出 ： 模式 1 、3 波特率 2 nS M O D 振蕩器頻率1 2 [ 2 5 6 ( T H 1 ) ] 可以定時器 1 的中斷實現(xiàn)非常低的波特率將定時器配置為 16 位定時器 TMOD 的高半字節(jié)為 0001B， 并使用中斷進行 16位軟件重裝 。 LED顯示原理，數(shù)碼管的發(fā)光和發(fā) 光 2極管的顯示原理相同。這里采用靜態(tài)顯示原理，掃描顯示。 軟件設計 在這里我用 C 語言編寫系統(tǒng)程序，用 C語言寫程序的好處前面已經(jīng)說過，KEILC51 真的是很好的軟件，我寫的程序在 KEIL 上仿真通過，程序見附錄。 軟件結構圖： 第 21 頁 開 機選擇通道？開始轉換？A / D 轉換L E D 顯示串口發(fā)送結束轉換？復 位YYYYNNN 圖 9 軟件流程圖 可 分 為 4 個模塊： （ 1）、控制模塊 （ 2）、 AD 轉換模塊 （ 3）、 LED 顯示模塊 （ 4）、串口發(fā)送模塊 PC 機上數(shù)據(jù)接收軟件制作 在這里我用 VC++的 MFC 制作數(shù)據(jù)采集器的上位機數(shù)據(jù)接收軟件 。 下面講述主要制作過程： ：打開 VC＋＋ ，建立一個基于對話框的 MFC 應用程序 cg1 MSComm 控件 選擇 Project 菜單下 Add To Project子菜單中的 Components and Controls?選項，在彈出的對話框中雙擊Registered ActiveX Controls 項，則所有注冊過的 ActiveX 控件出現(xiàn)在列表框中。 選擇 Microsoft Communications Control, version ，單擊第 22 頁 Insert 按鈕將它插入到我們的 Project 中來，接受缺省的選項。這時在 ClassView視窗中就可以看到 CMSComm 類了，并且在控件工具欄 Controls 中出現(xiàn)了電話圖標現(xiàn)在要做的是用鼠標將此圖標拖到對話框中，程序運行后，這個圖標是看不到的。 ClassWizard 定義 CMSComm 類控制對象 打開 ClassWizard－ Member Viariables 選項卡，選擇 CGc1Dlg 類，為 IDC_MSCOMM1 添加控制變量： m_ctrlComm，這時你可以看一看，在對話框頭文件中自動加入了//{{AFX_INCLUDES() include //}}AFX_INCLUDES （這時運行程序，如果有錯，那就再從頭開始）。 向主對話框中添加兩個編輯框，一個用于接收顯示數(shù)據(jù) ID為 IDC_EDIT_RXDATA，另一個用于輸入發(fā)送數(shù)據(jù)， ID 為 IDC_EDIT_TXDATA，再添加一個按鈕，功能是按一次就把發(fā)送編輯框中的內(nèi)容發(fā)送一次，將其 ID 設為IDC_BUTTON_MANUALSEND。別忘記了將接收編輯框的 Properties－ Styles 中把 Miltiline 和 Vertical Scroll 屬性選上，發(fā)送編輯框若你想輸 入多行文字，也可選上 Miltiline。再打開 ClassWizard－ Member Viariables 選項卡，選擇CGc1g 類， 為 IDC_EDIT_RXDATA 添加 CString 變量 m_strRXData， 為IDC_EDIT_TXDATA 添加 CString 變量 m_strTXData。 OnComm() 打開 ClassWizard－ Message Maps，選擇類 CGc1Dlg，選擇 IDC_MSCOMM1，雙擊消息 OnComm，將彈出的對話框中將函數(shù)名改為 OnComm。 這個函數(shù)是用來處理串口消息事件的，如每當串口接收到數(shù)據(jù)，就會產(chǎn)生一個串口接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中有字符的消息事件，我們剛才添加的函數(shù)就會執(zhí)行，我們在 OnComm()函數(shù)加入相應的處理代碼就能實現(xiàn)自已想要的功能了。在函數(shù)中加入如下代碼： void CGc1Dlg::OnComm() { VARIANT variant_inp。 COleSafeArray safearray_inp。 LONG len,k。 BYTE rxdata[1024]。 //設置BYTE An 8bit integerthat is not signed. 第 23 頁 CString strtemp。 if(()==2) //事件值為 2表示接收緩沖區(qū)內(nèi)有字符 { variant_inp=()。 //讀緩沖區(qū) safearray_inp=variant_inp。 //VARIANT 型變量轉換為ColeSafeArray 型變量 len=()。 //得到有效數(shù)據(jù)長度 for(k=0。klen。k++) (amp。k,rxdata+k)。//轉換為 BYTE 型數(shù)組 for(k=0。klen。k++) //將數(shù)組轉換為 Cstring 型變量 { char bt=*(char*)(rxdata+