【文章內容簡介】 LEVin圖24 ADC0809內部結構圖 引腳功能如下圖25所示，ADC0809芯片是CMOS型單片雙列直插式模/數(shù)轉換器件，具有28個引腳。ADC0809可用單5V電源工作，模擬信號輸入范圍為0～5V，輸出與TTL兼容。各引腳功能如下。IN0IN7：模擬量輸入通道。ADC0809對輸入模擬量的要求主要有：信號單極性，電壓范圍0～5V，若信號過小還需進行放大。另外，在A/D轉換過程中，模擬量輸入的值不應變化太快，因此，對變化速度快的模擬量，在輸入前應增加采樣保持電路。ADDA、ADDB、ADDC：地址線。ADDA為低位地址，ADDC為高位地址，用于對模擬通道進行選擇。如下表22所示。表22 地址信號與選中通道的關系地 址選中通道ADDCADDBADDA000011110011001101010101IN0IN1IN2IN3 IN4IN5IN6IN7ALE：地址鎖存允許信號。在對應ALE上跳沿，ADDA、ADDB、ADDC地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。START：轉換啟動信號。START上跳沿時，所有內部寄存器清0；START下跳沿時，開始進行A/D轉換；在A/D轉換期間，START應保持低電平。D0～D7：數(shù)據(jù)輸出線。其為三態(tài)緩沖輸出形式，可以和計算機的數(shù)據(jù)線直接相連。OE：輸出允許信號。其用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機輸出轉換得到的數(shù)據(jù)。OE=0，輸出數(shù)據(jù)線呈高電阻；OE=1，輸出轉換得到的數(shù)據(jù)。初始化時START和OE要全為低電平。EOC：是否轉換完畢我們根據(jù)EOC信號來判斷。EOC=0，正在進行轉換；EOC=1，轉換結束。當EOC為1時，這時給OE為1，轉換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機了。VREF(REF)：參考電源。參考電壓用來與輸入的模擬信號進行比較，作為逐次逼近的基準，其典型值為+5V（VREF(+)=+5V，VREF ()=0V）。1234567910121617814151819202122232425262728IN4IN5IN6IN7VREF(+)D0D1IN0IN1IN2IN3D2D3D4D5OECLOCKD6D7EOCADDAVREF()ADDBADDCALESTART 圖25 ADC0809引腳圖 工作過程CPU送地址ADDC～ADDA、ALE，外設送模擬IN0～IN7選通INi接到Vin，接著START、CLK啟動轉換，轉換結束后，送出EOC信號，CPU中斷/查詢獲取EOC后，送出OE打開三態(tài)門，CPU從三態(tài)門輸出口上讀取D0～D7，重復下一通道。對輸入Vin，理想轉換碼： （21） 特性參數(shù)（1）分辨率為8位。（2）最大不可調誤差上1LSB。（3）單電源+5V。（4）可鎖存三態(tài)輸出，輸出與TTL電平兼容。（5）當用+5V電源供電時，模擬輸入電壓范圍為0～5V。（6）溫度范圍C～C。（7）功耗為15mW。（8）轉換速度取決于芯片的時鐘頻率，其時鐘頻率范圍為10kHz～1280kHz，若CLK=500kHz，轉換速度為128us。 ADC0809轉換結束信號的處理不同的處理方式對應的程序設計方法不同，有以下四種處理方法。（1）查詢方式：把結束信號作為狀態(tài)信號。（2）中斷方式：把結束信號作為中斷請求信號。（3）延時方式：不使用轉換結束信號。（4）DMA方式：把結束信號作為DMA請求信號。 存儲器AT24C02 介紹以單片機為核心的應用系統(tǒng)經(jīng)常要處理大量的數(shù)據(jù)，而單片機本身的數(shù)據(jù)存儲空間是有限的，所以存儲器模塊在單片機系統(tǒng)中是一個經(jīng)常被用到的模塊。AT24Cxx系列芯片是Atmel公司生產(chǎn)的EEPROM存儲器件，采用IIC總線技術，主要應用在存儲一些掉電后還要保存數(shù)據(jù)的場合。在上次運行時保存的數(shù)據(jù)，掉電后在下一次上電時還能夠調出。目前廣泛使用的接觸式IC卡、密碼鎖等都使用到了該系列芯片。12345876AT24C02A1A2GNDVCCWPSCLSDAA0AT24C02是2K位的串行EEPROM器件，采且低功耗CMOS技術，內部含有256個8位字節(jié)，每頁8字節(jié)的頁寫存儲單元。該器件通過IIC總線接口進行操作，具有專門的寫保護功能，可以擦除100萬次，寫入數(shù)據(jù)可以保存100年。其引腳如下圖51所示。AAA0為地址輸入端，SDA為串行數(shù)據(jù)輸入/輸出端，SCL為串行時鐘輸入端，WP為寫保護控制端（WP=1時寫保護有效，此時器件被設置為只讀），VCC接+~，VSS接地。圖26 AT24C02的引腳圖 引腳功能AT24C02支持IIC總線數(shù)據(jù)傳送協(xié)議，總線協(xié)議規(guī)定任何將數(shù)據(jù)傳送到總線的器件作為發(fā)送器，任何從總線接收數(shù)據(jù)的器件為接收器。數(shù)據(jù)傳送是由產(chǎn)生串行時鐘和所有起始停止信號的主器件控制的。主器件和從器件都可以作為發(fā)送器或接收器，但由主器件控制傳送數(shù)據(jù)（發(fā)送或接收）的模式，通過器件地址輸入端A0、A1和A2可以實現(xiàn)將最多8個AT24C02器件連接到總線上。如果只有一個AT24C02被總線尋址，三個地址輸入引腳A0、AA2可懸空或連接到GND。SCL 串行時鐘：AT24C02串行時鐘輸入管腳用于產(chǎn)生器件所有數(shù)據(jù)發(fā)送或接收的時鐘，這是一個輸入管腳。 SDA 串行數(shù)據(jù)/地址：AT24C02 雙向串行數(shù)據(jù)/地址管腳用于器件所有數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收，SDA 是一個開漏輸出管腳，可與其它開漏輸出或集電極開路輸出進行線或（wireOR）。 A0、AA2 器件地址輸入端：這些輸入腳用于多個器件級聯(lián)時設置器件地址，當這些腳懸空時默認值為0。當使用AT24C02時最大可級聯(lián)8個器件。如果只有一個AT24C02被總線尋址，這三個地址輸入腳（A0、AA2 ）可懸空或連接到Vss。 WP 寫保護：如果WP管腳連接到Vcc，所有的內容都被寫保護，只能讀。當WP管腳連接到Vss 或懸空，允許器件進行正常的讀/寫操作 存儲結構與尋址：AT24C02的存儲容量為2KB，內容分成32頁，每頁8B，共256B，操作時有兩種尋址方式：芯片尋址和片內子地址尋址。 （1）芯片尋址：AT24C02的芯片地址為1010，其地址控制字格式為1010 A2 A1 A0 R/W。其中A2，A1，A0為可編程地址選擇位。A2，A1，A0引腳接高、低電平后得到確定的三位編碼，與1010形成7位編碼，即為該器件的地址碼。R/W為芯片讀寫控制位，該位為0，表示芯片進行寫操作。 （2）片內子地址尋址：芯片尋址可對內部256B中的任一個進行讀/寫操作，其尋址范圍為00~FF，共256個尋址單位。 AT24C02的讀寫時序IIC總線上，主機送出的命令只能被其中的一個器件接收并執(zhí)行，主機對掛接的多個IIC從器件AT24C02是通過發(fā)送一個8位控制字來識別的，控制字中含有所要尋址的從機地址以及讀寫操作標志，尋址控制字結構如下表22所示。表22 AT24C02的尋址控制字結構D7D6D5D4D3D2D1D01010A2A1A0讀/寫高四位D7～D4是針對不同類型器件的特征碼，對于串行EEPROM為1010；D3～D1由引腳AAA0確定；最低位D0為讀寫控制，D0=1為讀操作，D0=0為寫操作。AT24C02的控制字由8位二進制數(shù)構成，在開始信號發(fā)出以后，主機便會發(fā)出控制字，以選擇從機，并控制總線傳送的方向。比如芯片AT24C02的地址A2A1A0=010，進行讀操作時發(fā)送的控制字應為1010 0101B（A5H），進行寫操作時發(fā)送控制字應為1010 0100B（A4H）。若總線上只有一個AT24C02，則一般將AAA0均接地，故讀控制字為1010 0001B（A1H），寫控制字為1010 0000B（A0H）。（1）對AT24C02寫操作對AT24C02執(zhí)行寫操作分為字節(jié)寫和頁寫兩種方式。因為本次我們只用字節(jié)寫，故此處只介紹字節(jié)寫方式。字節(jié)寫就是一次寫入一個字節(jié)數(shù)據(jù)。在字節(jié)寫模式下，主器件發(fā)送起始命令和從器件地址信息給從器件；在從器件產(chǎn)生應答信號后，主器件發(fā)送要寫入AT24C02的存儲單元地址；主器件在收到從器件的另一個應答信號后，再發(fā)送數(shù)據(jù)到被尋址的存儲單元；AT24C02再次應答并在主器件產(chǎn)生停止信號后開始內部數(shù)據(jù)的擦寫，在內部擦寫過程中不再應答主器件的任何請求。字節(jié)寫時序如下圖27所示。SDASLAVEADDRESSBYTEADDRESSDATASTARTWRITESTOPACKACKACK圖27 字節(jié)寫時序（2）對AT24C02執(zhí)行讀操作有三種不同的方式，分別是讀當前地址內容、讀指定地址中的內容、讀連續(xù)地址中的內容。同樣，由于需要我們只介紹第二種，即讀指定地址中的內容。主器件首先通過發(fā)送起始信號、寫控制字和要讀取的字節(jié)數(shù)據(jù)的地址執(zhí)行一個偽寫操作。在AT24C02應答之后，主器件重新發(fā)送起始信號和讀控制字，AT24C02輸出主器件所要讀取的一個8位字節(jié)數(shù)據(jù)，主器件發(fā)送非應答信號并產(chǎn)生一個停止信號。其操作時序如下圖28所示。SDASLAVEADDRESSBYTEADDRESS nDATA nSTARTWRITESTOPACKACKNOACKACKSTARTSLAVEADDRESSREAD 圖28 讀指定地址時序 I2C 接口介紹IIC總線是Inter Integrated Circuit Bus的縮寫，即“內部集成電路總線”。該總線是Philips公司推出的芯片中高性能的雙向二線制串行傳輸總線，以SDA（數(shù)據(jù)線）和SCL（時鐘線）兩根線實現(xiàn)全雙工同步數(shù)據(jù)傳送，具有連線少、工作性能可靠等優(yōu)點。目前Philips公司和其他集成電路制造商推出了很多基于IIC總線的外圍器件，廣泛應用于IC卡、音視頻和家電等領域。IIC總線規(guī)則采用IIC總線進行數(shù)據(jù)通信，必須嚴格遵循以下基本時序進行操作。下面對這些時序進行介紹。（1）啟動時序在初始狀態(tài)時，SCL和SDA兩根線都必須為高電平。當SCL為高電平時，如果SDA發(fā)生了從高到低的跳變，則把它作為起始信號。如下圖29所示：SDASCL起始條件停止條件圖29 啟動/結束IIC總線時序（2）當SCL為高電平時，如果SDA發(fā)生了從低到高的跳變，則把它看作是停止信號。如上圖54所示。除此之外，在發(fā)送數(shù)據(jù)的過程中當SCL 為高電平時，SDA應保持穩(wěn)定。（3）IIC總線數(shù)據(jù)傳送時，每成功地傳送一個字節(jié)數(shù)據(jù)后，接收器都必須產(chǎn)生一個ACK應答信號，應答的器件在第9個時鐘周期時將SDA線拉低，表示其已收到一個8位數(shù)據(jù)（SDA=0時表示應答；SDA=1時為非應答）。如下圖210所示。整個數(shù)據(jù)傳輸過程中，在收到最后一個字節(jié)后，接收器必須產(chǎn)生非應答，表示終止傳輸。SCLSDAACK應答189圖210 應答時序 字符液晶顯示器LCD1602的介紹 LCD1602的功能及引腳說明字符型液晶顯示器是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣式LCD，目前常用1616202和402等模塊。LCD1602屬于162型，即實現(xiàn)2行、每行16個顯示，分為帶背光和不帶背光兩種，帶背光的比不帶背光的厚。LCD1602的主要技術參數(shù)如下表23所示。表23 LCD1602主要技術參數(shù)顯示容量162個字符芯片工作電壓～工作電流（）模塊最佳工作電壓字符尺寸（WH）mmLCD1602采且標準的14引腳（無背光）或16引腳（有背光）接口，各引腳說明見下表24。表24 LCD1602引腳功能表引腳號引腳名稱引腳功能1VSS電源地2VDD電源正極3VL液晶顯示偏壓4RS數(shù)據(jù)/指令選擇5R/W讀/寫選擇6E使能信號7D0數(shù)據(jù)最低位8D1數(shù)據(jù)9D2數(shù)據(jù)10D3數(shù)據(jù)11D4數(shù)據(jù)12D5數(shù)據(jù)13D6數(shù)據(jù)14D7數(shù)據(jù)最高位15BLA背光源正極16BLK背光源負極下面對需要與單片機接口的引腳的使用做詳細說明。第3腳：VL為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高。對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10的電位器調整對比度。第4腳：RS為寄存器選擇端，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平時選