畢業(yè)設(shè)計-基于單片機的變電站消防報警系統(tǒng)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-01-06 19:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 5V 低功耗 :＜ 1MW 熱電偶斷線報警功能 高阻抗差動輸入 可用作攝氏溫度傳感器 差動輸入可抑制熱電偶引線上的共模噪聲電壓 補償、零點、標度系數(shù)都預(yù)先用激光校準 可用于Ｔ型熱電偶由于熱電偶的輸出電勢與溫度成非線性關(guān)系 ,下列轉(zhuǎn)換函數(shù)將決定芯片的實際輸出電壓 :在控制系統(tǒng)中，傳感器和檢測電路輸出的信號，一般都比較小，不能直接進行顯示記錄和控制。為此，當用傳感器把非電量轉(zhuǎn)換成電量后，大都需要放大。 AD595 芯片說明 : 圖 45 AD595 結(jié)構(gòu)圖 4． 4 A/D 轉(zhuǎn)換器 A/D 轉(zhuǎn)換器的功能是將模擬量電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。 在本設(shè)計中，我采用了 ADC0809 轉(zhuǎn)換器，它可以將多路轉(zhuǎn)換器輸入的模擬量進行 A/D 轉(zhuǎn)換，所以省略了多路開關(guān)。由于控制 系統(tǒng)是對溫度和煙的濃度進 行檢測，相當于 A/D 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時間來說信號變化很慢，所以采樣保持器（保持在 A/D 轉(zhuǎn)換時間內(nèi)輸入的模擬信號不變）也可以省去。因此，模擬信號經(jīng)過放大后可以直接進入 A/D 轉(zhuǎn)換器。 A/D 轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù) (1) 分辨率： 是指 A/D 轉(zhuǎn)換器可轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)的位數(shù)。 (2) 轉(zhuǎn)換時間： 指從輸入啟動轉(zhuǎn)換信號開始到轉(zhuǎn)換結(jié)束，得到穩(wěn)定的數(shù)字輸出量為止的時間其他參數(shù)與 D/A 轉(zhuǎn)換器類似。 A/D 轉(zhuǎn)換器與 CPU 的接口方法 ]18[ (1) ADC 轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)必須經(jīng)過三態(tài)緩沖器件與 CPU 數(shù)據(jù)總線相連接（在芯片內(nèi)部沒有三態(tài)輸出緩沖器時）。 (2) 為了輸入正確的轉(zhuǎn)換結(jié)果，必須解決好 A/D 轉(zhuǎn)換器和 CPU 取數(shù)之間的時間配合問題。 (3) 啟動轉(zhuǎn)換信號（ START）：是由 CPU 提供給 ADC 芯片的，在正脈沖的下降沿轉(zhuǎn)換開始。 (4) 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號（ EOC）：一旦啟動轉(zhuǎn)換， EOC 立即變低，直至轉(zhuǎn)換結(jié)束， EOC 輸出高電平，通知 CPU 轉(zhuǎn)換已結(jié)束。 (5) 允許輸出信號（ OE）： ADC 轉(zhuǎn)換結(jié)束后，轉(zhuǎn)換結(jié)果存放在輸出鎖存器中，并沒 有送入數(shù)據(jù)總線上。 CPU 取數(shù)時，發(fā)出 OE 信號選通芯片內(nèi)部三態(tài)輸出緩沖器將數(shù)據(jù)輸出。 A/D 轉(zhuǎn)換器與 CPU 之間傳送數(shù)據(jù)的方法 (1) 延時等待法 延時法是利用 CPU 執(zhí)行一條輸出指令，啟動 ADC 轉(zhuǎn)換，然后 CPU 執(zhí)行延時程序，延時時間大于所選用的 ADC 芯片轉(zhuǎn)換時間，延時結(jié)束， CPU 執(zhí)行輸入指令，打開三態(tài)門獲取 ADC 轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)。 (2) 查詢法 查詢法是由 CPU 來檢查 EOC 信號。當 CPU 啟動 ADC 芯片開始轉(zhuǎn)換之后，再通過狀態(tài)端口讀取 EOC 信號，檢查 ADC 是否轉(zhuǎn)換結(jié)束。若轉(zhuǎn)換結(jié)束，則讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果，否則繼續(xù) 查詢。 (3) 中斷法 用中斷法可提高 CPU 的利用率，當 ADC 轉(zhuǎn)換結(jié)束，由 EOC 信號上升沿通過 8255A 中斷控制邏輯向 CPU 發(fā)出中斷請求， CPU 響應(yīng)中斷在服務(wù)程序中讀取結(jié)果。 A/D 轉(zhuǎn)換芯 片 ADC0809 及其接口 (1) 主要性能 ※ 8 位逐次逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換器，所有引腳的邏輯電平與 TTL 兼容； ※ 帶有鎖存功能的 8 路模擬量轉(zhuǎn)換開關(guān)，可對 8 路 05V 模擬量進行分時轉(zhuǎn)換； ※ 輸出具有三態(tài)鎖存 /緩沖功能； ※ 分辨率： 8 位，轉(zhuǎn)換時間： 100us； ※ 不可調(diào)誤差：177。 1LSB，功耗： 15mW； ※ 工作電壓： +5V，參考電壓標準值 +5V； ※ 片內(nèi)無時鐘，一般需外加 640KHz 以下且不低于 100KHz 的時鐘信號。 (2) ADC0809 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 有模擬多路轉(zhuǎn)換開關(guān)和 A/D 轉(zhuǎn)換兩大部分組成。模擬多路轉(zhuǎn)換開關(guān)由 8 路模擬開關(guān)和 3 位地址鎖存與譯碼器組成，地址鎖存允許信號 ALE 將三位地址信號 ADDC、 ADDB 和 ADDA 進行鎖存，然后由譯碼電路選通其中一路摸擬信號加到 A/D 轉(zhuǎn)換部分進行轉(zhuǎn)換。 A/D 轉(zhuǎn)換部分包括比較器、逐次逼近寄存器 SAR、256R 電阻網(wǎng)絡(luò)、 樹狀電子開關(guān)、控制與時序電路等，另外具有三態(tài)輸出鎖存緩沖器，其輸出數(shù)據(jù)線可直接連 CPU 的 DB。具體見下圖 46。 圖 46 ADC0809內(nèi)部結(jié)構(gòu) （ 3） ADC0809 的引腳功能： D7D0： 8 位數(shù)據(jù)輸出線； IN7IN0： 8 路模擬信號輸入； ADDC、 ADDB、 ADDA： 8 路模擬信號輸入通道的地址選擇線； ALE：地址鎖存允許，其正跳變鎖存地址選擇線狀態(tài)，經(jīng)譯碼選通對應(yīng)的模擬輸入信號； START：啟動信號，上升沿使片內(nèi)所有寄存器清零，下降沿啟動 A/D 轉(zhuǎn)換； EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束，轉(zhuǎn)換開始后，此引腳變?yōu)榈碗娖?，轉(zhuǎn)換一結(jié)束，此引腳變?yōu)楦唠娖剑? OE：輸出允許，此引腳為高電平有效，當有效時，芯片內(nèi)部三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存緩 沖器被打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果送到 D7D0； CLOCK：時鐘，最高可達 1280KHz，由外部提供； REF（ +）、 REF（ ）：參考電壓正極、負極，通常 REF（ +）接 Vcc， REF（ ）接 GND； Vcc：電源， +5V， GND：地線。 在論文的硬件設(shè)計中 ADC0809 因內(nèi)部帶有三態(tài)門輸出鎖存器，故它可以直接和 AT89C51 的 P0 口相連， ALE 和 START 由 和 口經(jīng)或非門后控制，輸出允許 OE 由 RD 和 口經(jīng)或非門后控制，轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出信號 EOC 經(jīng)反向器后和 INT1 非相連，以提供 A/D 轉(zhuǎn)換的中斷方式。 ADC0809 的時鐘輸入 信號 CLK 有 ALE 經(jīng)二分頻后提供，也可由外部 500kHZ 時鐘源提供，八路模擬量有 IN7IN0 端輸入。 接口電路
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