【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 器的輸入端，施密特電路的輸出端接復(fù)位電路的輸入。當(dāng)主電源 Vcc已上電且振蕩器已起振后，若在 RST 引腳上保持高電平兩個(gè)機(jī)器周期（即 24 個(gè)振蕩周期），便使 MCS51 復(fù)位。從此以后，只要 RST 保持高電平，便使每個(gè)機(jī)器周期復(fù)位一次。復(fù)位之后，使 ALE， PSEN， P0， P1， P2口的輸出均位高電平（即位輸入狀態(tài)）。復(fù)位以后內(nèi)部 RST 便為低電平后，便又退出復(fù)位狀態(tài)， CPU從初始狀態(tài)開(kāi)始工作。復(fù)位后，程序寄存器為 0000H，因此， MCS51單片機(jī)復(fù)位后從 0000H執(zhí)行程序，內(nèi)部 RAM 不受復(fù)位的影響。 Vcc通電時(shí)， RAM 的內(nèi)容是不定的。在圖中，在上電后保持 RST 引腳為高電平足夠長(zhǎng)，就可使單片機(jī)復(fù)位。所需高電平時(shí)間的長(zhǎng)短與 Vcc上升時(shí)間和振蕩時(shí)間有關(guān)。振蕩器起振時(shí)間于頻率有關(guān)。 10MHZ時(shí)約 1ms； 1MHZ時(shí)，約 10ms。若 Vcc上升時(shí)間小于 20ms，那么從上 電時(shí)間算起，只要保持 RST 引腳在高電平停留時(shí)間小于 20ms 即可。如果頻率降低。應(yīng)該適當(dāng)加大電容 C。若復(fù)位電路失效，加電后 CPU從一個(gè)隨機(jī)的狀態(tài)開(kāi)始工作，系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。 蘭州工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)論文 第 3 章 硬件單元電路設(shè)計(jì) 7 存儲(chǔ)器及鎖存器 ROM 存儲(chǔ)器 Intel2764 是一種＋ 5V的 8KBUVEPROM 存儲(chǔ)器芯片，采作 HMOS 工藝制成，標(biāo)準(zhǔn)存取時(shí)間為 250M. 程序存儲(chǔ)器：由于受集成度的限制，片內(nèi)只能駐留容量較小的程，由于單片機(jī)的程序存序存儲(chǔ)器。鑒于價(jià)格考慮，通常均選片外設(shè)置的主機(jī)（如 8031/8032 型）。因此，必須根據(jù) 總體方案要求，估算所程序存儲(chǔ)器容量，選用合適的 EPROM.。如果選用內(nèi)部駐留小容量程序存儲(chǔ)器的主機(jī)，還須外部擴(kuò)展一定容量的程序存儲(chǔ)器。 目前一般選用 EPROM 作為外部程序存儲(chǔ)器。如 2764 等。外部存儲(chǔ)器的配置儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器截然分開(kāi) ,因此 ,外部擴(kuò)展也必須分 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 2764 采用雙譯碼編程方式， A12－ A0上地址信號(hào)經(jīng) X和 Y譯碼后在 X 選擇線(xiàn)和 Y選擇線(xiàn)上產(chǎn)生選擇信號(hào)，選中存儲(chǔ)陣到中相應(yīng)地址的存儲(chǔ)單元工作，并在控制電路控制下對(duì)所選中存儲(chǔ)單元選行讀出（或編程寫(xiě)入）。從存儲(chǔ)單元讀出的 8 位二進(jìn)制信 息經(jīng)輸出緩沖中輸出到數(shù)據(jù)線(xiàn) 07－ 00 上，在編程方式下， 07－ 00 上編程信息是在控制電路控制下寫(xiě)入存儲(chǔ)陣到的相應(yīng)存儲(chǔ)單元的。 2764 2764 圖 2764 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 蘭州工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)論文 第 3 章 硬件單元電路設(shè)計(jì) 8 引腳功能 2764 是 2831 腳的 UVEPROM。 2631 腳的腳標(biāo)為 NC，表示輪定不用。 （ 1） .址輸入線(xiàn) A12－ A0:因 2764 的存儲(chǔ)容量為 8KB，故障按照地址線(xiàn)條數(shù)的存儲(chǔ)容量的關(guān)系（ 213＝ 8192）共需 13 條地址線(xiàn)。 A12－ A0和 8031 的 P2amp。P 相接用于傳送單片機(jī)來(lái)的地址編碼信號(hào)， A為最高位。 (2).數(shù)據(jù)線(xiàn) 07－ 00： 07－ 00是雙向數(shù)據(jù)總線(xiàn)。 07為最高位，在正常工作時(shí)， 07－ 00用于傳送從 2764 中讀出的數(shù)據(jù)或程序代碼。 (3).控制線(xiàn)（ 3條） CE：片迭輸入線(xiàn)，該輸入線(xiàn)用于控制本芯片是否工作，等給 CE 上加上一個(gè)高電平，則本片不工作，若給 CE 加上一個(gè)低電平。則選中本片工作。 PGM：編程輸入線(xiàn)。該輸入線(xiàn)用于控制 2764 處于工作狀態(tài)還是編程 /校驗(yàn)狀態(tài)。 OE：允許輸出線(xiàn)。 OE 是一條由用戶(hù)控制的輸入線(xiàn)，若給 OE 線(xiàn)上輸入一個(gè) TTL 高電平，則數(shù)據(jù)線(xiàn) 07－ 00處于高阻狀態(tài)，若 給 OE 線(xiàn)上一個(gè) TTL 一個(gè)低電平，則 07－ 00處于讀出狀態(tài)。 (4).它引腳線(xiàn)（ 4條） VCC為＋ 5amp。10％電源輸入線(xiàn) GND 為直流地線(xiàn)。 VPP為編程電源輸入線(xiàn)，當(dāng)接 +5V時(shí)， 2764 處于正常工作狀態(tài)；當(dāng) U接 21V 電壓時(shí)，2764 處編程 /校驗(yàn)狀態(tài)。 NC 為 2764 的定線(xiàn)。 單片機(jī)和 ROM 的連接（ 8031 與 2764） 蘭州工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)論文 第 3 章 硬件單元電路設(shè)計(jì) 9 8031 與 2764 的連接采用全譯碼方式 圖 413 8031和 ROM的連接 RAM 存儲(chǔ)器 RAM 存儲(chǔ)器又稱(chēng)為讀 /寫(xiě)存儲(chǔ)器。正常工作時(shí)信息即可讀入又可寫(xiě)入：數(shù)據(jù)讀出后原數(shù)據(jù)不便：數(shù)據(jù)寫(xiě)入后，原數(shù)據(jù)自然消失，并為新數(shù)據(jù)替代。因此， RAM 存儲(chǔ)器可以用來(lái)存儲(chǔ)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) /中間結(jié)果 /最終結(jié)果或作為程序堆檻區(qū)使用。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 一般主機(jī)內(nèi)部均駐留一定容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM。因此，需根據(jù)總體要求，對(duì)固定的數(shù)據(jù)單元量及流動(dòng)的數(shù)據(jù)量進(jìn)行估算和分配，決定是否需外部擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)應(yīng)選用下述兩條指令： MOV A,@Ri 和 MOV @Ri, A 當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)應(yīng)選用下述兩條指令： MOVX A,@DPTR 和 MMOVX @DPTR,A 由于程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器截然分開(kāi)，而且固定常量均可放與程序存儲(chǔ)器，所以，蘭州工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)論文 第 3 章 硬件單元電路設(shè)計(jì) 10 一般應(yīng)用系統(tǒng)中所需數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器容量不大，往往使用內(nèi)部 RAM。因此，除應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)須花大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器外，一般外部配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的容量也不會(huì)太大。 （ 1） 6264 工作原理 6264 是 8KB 靜態(tài) RAM 存儲(chǔ)器， 6264 采用雙譯碼編址方式， A12A0 地址線(xiàn)共分為兩組，行向 8條和列向 5條。行向地址線(xiàn)經(jīng)行三態(tài)輸入門(mén)和行地址譯碼后產(chǎn)生 256 條地址選擇線(xiàn)，列向地址由列三態(tài)輸入門(mén)及譯碼電路譯碼產(chǎn)生 32 條列地址選擇線(xiàn)，行 /列地址選擇線(xiàn)共同對(duì)存儲(chǔ)陣列中 8192 個(gè)存儲(chǔ)單元地址。 CS1 和 CS1 非門(mén)片選控制線(xiàn)，當(dāng) CS1為高電平和 CS1 非門(mén)為低電平時(shí)本芯片被選中工作，否則本芯片就不工作； WE非門(mén)為控制讀寫(xiě)線(xiàn)， WE 非門(mén)高電平時(shí) 6264 處于讀出狀態(tài)， WE 非門(mén)低電平時(shí)處于寫(xiě)入狀態(tài)， WE非門(mén)控制讀出數(shù)據(jù)是否送到數(shù)據(jù)線(xiàn) D8D1上 。 6264 圖 414 6264管腳圖 （ 2） 引腳功能（ 28 條） ①地址線(xiàn) A12A0 為輸入地址線(xiàn)，用于傳送 CPU 送來(lái)的地址編碼信號(hào)，高電平表示“1” ，低電平表示 “0” 。 ②數(shù)據(jù)線(xiàn) D7D0 為雙向數(shù)據(jù)線(xiàn)， D7 為最高位， D0 為最低位。正常工作時(shí)， D7D0用來(lái)傳送 6264 的讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。 ③控制線(xiàn)（ 6條） 容許輸出線(xiàn) OE 非門(mén)用于控制從 6264 中讀出的數(shù)據(jù)是否送到數(shù)據(jù)線(xiàn) D7D0上。若 OE非門(mén)為低電平，則讀出數(shù)據(jù)可以直接送 到數(shù)據(jù)總線(xiàn) D7D7。；否則，讀出數(shù)據(jù)只能送到6264 的內(nèi)部總線(xiàn)。 片選輸入線(xiàn) CS1 和 CS1非門(mén)：若 CS1=1 和 CS1 非門(mén) =0，則本芯片被選中工作；否則，6264 不被選中工作。 蘭州工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)論文 第 3 章 硬件單元電路設(shè)計(jì) 11 讀寫(xiě)命令線(xiàn) WE 非門(mén)：若 WE非門(mén)為高電平，則 6264 建立讀出工作狀態(tài)；若 WE非門(mén)為低電平， 6264 處于寫(xiě)入狀態(tài)。 ④電源線(xiàn)（ 2條）： Vcc 為 +5v 電源線(xiàn) ， GAD 為接地線(xiàn)。 地址鎖存器 地址鎖存器 74LS373 主要解決 P0 口的低 8 位地址線(xiàn)與數(shù)據(jù)總線(xiàn)分時(shí)復(fù)用問(wèn)題，74LS373 時(shí)透明的帶有三態(tài)的八 D 鎖存器，當(dāng)三態(tài)門(mén)的使能信 號(hào)線(xiàn) E為低電平時(shí)，三態(tài)門(mén)處于導(dǎo)通狀態(tài)，允許 Q端輸出，當(dāng)三態(tài)門(mén)的使能信號(hào)線(xiàn) E為高電平時(shí)，輸出三態(tài)門(mén)斷開(kāi)，輸出端對(duì)電路呈高阻狀態(tài)，因此 74LS373 用作地址鎖存器時(shí)，首先應(yīng)使三態(tài)門(mén)的使能信號(hào)端 E為低電平，這時(shí)，當(dāng) G端輸入為高電平時(shí)，存儲(chǔ)器輸出（ 1Q— 8Q）狀態(tài)和輸入（ 1D— 8D）狀態(tài)相同；當(dāng) G從高電平轉(zhuǎn)到高電平時(shí)，輸入端 (1D— 8D)的數(shù)據(jù)鎖入 (1Q— 8Q)中。處理機(jī)的中斷信號(hào)。此時(shí) RD 信號(hào)有效，輸出低電平，經(jīng)或非門(mén)變?yōu)楦唠娖?，地址通道開(kāi)放，讀信號(hào)端為高電平，使 OE 端呈現(xiàn)低電平，數(shù)據(jù)不允許輸出。 蘭州工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)論文 第 4 章 溫度測(cè)量單元電路設(shè)計(jì) 12 第四 章 溫度測(cè)量單元電路設(shè)計(jì) 溫度傳感器的選取 PT100 是一種廣泛應(yīng)用的測(cè)溫元件，在 50℃ ~600℃范圍內(nèi)具有其他任何溫度傳感器無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，包括高精度、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)等傳感器的選取 1 鉑材料 的 特性 1） 線(xiàn)性 ： 電阻值對(duì)溫度的變化幾乎是線(xiàn)性，此特性使得 我們 能精確地依據(jù)事先定義的曲線(xiàn)計(jì)算待測(cè)物溫度，并設(shè)計(jì)其應(yīng)用電路。也正是此特性，元件具有可互換性的卓越特色。 2） 廣泛的溫度測(cè)量范圍：由于鉑的特性穩(wěn)定，不會(huì)因高低溫而引起物理或化學(xué)變化 。 3） 高可靠性：即使經(jīng)長(zhǎng)期使用，厚膜鉑電阻仍然十分穩(wěn)定。 鉑電阻具有精度高、穩(wěn)定性好能可靠等優(yōu)點(diǎn)，其測(cè)溫范圍在 200~+850 度左右，在小于 200度時(shí)，非線(xiàn)形誤差小于 %，其電阻值 R和溫度 t之間的關(guān)系近似的表示為： R=At+B， A、 B為常數(shù)， A為熱敏系數(shù)。 2 Pt100 溫度傳感器阻值計(jì)算 電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn) IEC751 的方程式 1） 在 78℃ 到 0℃ 的溫度范圍內(nèi)： Rt=100[1+10 3t 10 6t2 10 12(t100)t3] 2） 在 0℃ 到 +600℃ 的溫度范圍內(nèi)： Rt=100(1+10 3t 10 6t 2) 其中： Rt 是溫度 t 時(shí)的阻值（單位： Ω ） t是溫度（單位： ℃ ） Pt100 厚膜鉑電阻溫度傳感器允許通過(guò)的工作電流為 ≤5mA 溫度傳感器是整個(gè)控制系統(tǒng)獲取被控制對(duì)象的重要組成部分。因此經(jīng)過(guò)權(quán)衡，為了保證溫度采集的準(zhǔn)確性我們決定采用方案二，選取鉑電阻作為溫度傳感器。 蘭州工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)論文 第 4 章 溫度測(cè)量單元電路設(shè)計(jì) 13 溫度采集電路 將溫度的變化轉(zhuǎn)化為電壓的變化，經(jīng)過(guò)放大后送往 A/D 轉(zhuǎn)換器作為數(shù)字量進(jìn)行處理圖 為采用鉑電阻測(cè)溫應(yīng)用電路。測(cè)溫范圍為 0~400 度，相應(yīng)的輸出為 0~5V 電壓量。輸出電壓經(jīng)過(guò) AD574 進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，輸入單片機(jī)作顯示和控制信號(hào)。 溫度采集電路如圖七所示。由參考電阻 R1,R2 和熱敏電阻（ Pt100），差分放大電路和濾波電路組成。 參考電阻和 Pt100 串接在 12V 和地之間，由于熱敏電阻在溫度變化的時(shí)候其電阻值在變化使得 A1 輸入端的電壓不為 0所以輸出端的電壓也不為 0，這樣就將溫度的變化轉(zhuǎn)為電壓量的變換。 當(dāng) Pt100 的阻值隨外界溫度的變化時(shí)，他與參考電阻之間的分壓也隨之變化，該電壓值所對(duì)應(yīng)的 A/D轉(zhuǎn)換值也隨之發(fā)生變化。 鉑電阻接在測(cè)量電路中減 小連接線(xiàn)過(guò)長(zhǎng)而引起的測(cè)量誤差，采用三線(xiàn)制。電橋的輸出經(jīng)過(guò)差動(dòng)放大器 A1，放大后的信號(hào) A2組成的低通濾波器后輸出，其截止頻率為 5Hz。 調(diào)整時(shí)可以按分度號(hào)的溫度與電阻的對(duì)應(yīng)關(guān)系，采用標(biāo)準(zhǔn)電阻箱來(lái)代替鉑熱電阻使調(diào)整十分方便。 W1為調(diào)整端電位器，在 t=0C0 時(shí)（相當(dāng)于 100? ），調(diào)整 W1 使 ?0V 0V,在 t=400 C0 時(shí)（相當(dāng)于 ? ），調(diào)整 W2 使 ?0V 5V。，在選取器件時(shí)我們使kRR ?? 為精度比較高的饒線(xiàn)電阻。 C2R1R2R3 20KR4 20KR5100KR6100KR920KR 1013KR7100KR 1113KR8100K23467O P 0723467A2O P 07W1200W220KC1P T 10 0+ 12 VA1P or t1 圖 采用鉑電阻測(cè)溫應(yīng)用電路 信號(hào)處理電路設(shè)計(jì)蘭州工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)論文 第 5 章 信號(hào)電路的處理 14 第五章 信號(hào)電路的處理 多路開(kāi)關(guān) 概述 模擬多路開(kāi)關(guān)是一種重要的器件，在多路被測(cè)信號(hào)共用一路 A/D 轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，通常用來(lái)將多路被測(cè)信號(hào)分別傳送到