【文章內(nèi)容簡介】 器將先送出的低 8位地址鎖存。 MCS51 常用 74LS373 或 8282 做地 址鎖存器。 ② 數(shù)據(jù)總線 數(shù)據(jù)總線寬度為 8位，由 P0口提供。 ③ 控制總線 MCS51 用于外部擴展的控制總線除了它自身引出的控制線 RES、 EA、 ALE、PSEN外，還有由 P3口的第二功能引線：外部中斷 0和外部中斷 1 輸入線 0INT和1，以及外部 RAM 或 I/O 端口的讀選通和寫選通信號 RD和WR。 MCS— 51 單片機的最小應(yīng)用系統(tǒng) [8] 構(gòu)成最小應(yīng)用系統(tǒng)時只要將單片機接上外部的晶體或時鐘電路和復(fù)位電路即可，如圖 38所示，這樣構(gòu)成的最小系統(tǒng)簡單可靠，其特點是沒有外部擴展，有可供用戶選用的大量 I/O 線 。 圖 38 MCS— 51單片機的最小應(yīng)用系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 第四章 溫度采集控制系統(tǒng)設(shè)計 溫度傳感器的分類和應(yīng)用 按照溫度傳感器輸出信號的模式，可大致劃分為三類：數(shù)字式溫度傳感器、邏輯輸出溫度傳感器、模擬式溫度傳感器。 模擬溫度傳感器 傳統(tǒng)的模式溫度傳感器，如熱電偶、熱敏電阻和 RTDS 對溫度的監(jiān)控，在一些溫度范圍內(nèi)線性不好，需要進行冷端補償或引線補償；熱慣性大，響應(yīng)時間慢。集成模擬溫度傳感器與之相比，具有靈敏度高、線性度好、響應(yīng)速度快等優(yōu)點，而且它 還將驅(qū)動電路、信號處理電路以及必要的邏輯控制電路集成在單片 IC 上，有實際尺寸小、使用方便等優(yōu)點。常見的模擬溫度傳感器有 LM391 LM33 LM4 AD22103電壓輸出型、 AD590 電流輸出型。 本方案選用 AD590 型（ AD590M 檔）電流輸出式精密集成溫度傳感器。 AD590 是由 美國模擬器件公司生產(chǎn)的單片集成兩端感溫電流源。它兼有集成恒流源和集成溫度傳感器的特點，具有測溫誤差小、動態(tài)阻抗高、響應(yīng)速度快、傳輸距離遠、體積小、微功耗等優(yōu)點。 [10] 它的主要特性如下： [12] (1) 流過器件電流的微安 數(shù)等于器件所處環(huán)境溫度的熱力學(xué)溫度（開爾文）度數(shù)。即 IT/T=1181。A/K 式中的 IT為流過器件（ AD590）的電流，單位 181。A， T 為溫度，單位為 K。 (2)AD590 的測溫范圍為 55 ℃ +150 ℃。 (3) AD590 的電源電壓范圍為 4V~30V。電源電壓從 4V到 6V 變化，電流 IT 變化 1181。A，相當(dāng)于溫度變化 1K。 AD590 可以承受 44V 正相電壓和 20 V 反相電壓。因而器件反接也不會損壞器件。 (4)輸出電阻為 710ＭΩ。 (5)精度高。 AD590 在出廠以前已經(jīng)校對，精度高。因為流過 AD590 的電流于熱力學(xué)溫度成正比，如兩個電阻之和為１ K,溫度變化 1176。 C，那么輸出電壓 Vo 變化為１ｍＶ／Ｋ。但由于 AD590 的增益有偏差，電阻也有誤差，調(diào)整的方法與對 P－ N 結(jié)溫度傳感器 畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 調(diào)整的方法相同。即，把 AD590 放于冰水混合物中，調(diào)整電位器，使 Vo＝ ?；蛟谑覝叵?，例如 25℃條件下調(diào)整電位器使 Vo＝ ＋ 25＝ （ mV）。但這樣調(diào)整只可以保證 0 ℃或 25 ℃附近有較高精度。 圖中用電位器 R1 調(diào)零點，用 R2 調(diào)增益，方法如下：在 0 oC 時調(diào)整 W1使輸出Vo＝ 。然后在 100 ℃時調(diào) W2 使 Vo＝ 。然后反復(fù)多次，直至 0 ℃時 Vo＝ ， 100 ℃時 Vo＝ 為止。最后在室溫下進行校驗。例如，若室溫為 25℃，那么 Vo 應(yīng)為 。 0 ℃和 100 ℃環(huán)境的產(chǎn)生方法：冰水混合物是 0 ℃的環(huán)境，沸水為 100 ℃環(huán)境。 表 41AD590溫度與電流的關(guān)系 攝氏溫度/176。 C AD590 電流/uA 經(jīng) 10K 電壓/V 攝氏溫度/176。 C AD590 電流/uA 經(jīng) 10K 電壓/V 0 273． 2 2． 732 40 313． 2 3． 132 10 283． 2 2． 832 50 323． 2 3． 232 20 293． 2 2． 932 60 373． 2 3． 732 25 298． 2 2． 982 100 373． 2 3． 732 30 303． 2 3． 032 圖 41溫度采集電路圖 畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 常用外圍設(shè)備接口電路 單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，通常都要有人機對話功能。它包括人對應(yīng)用系統(tǒng)的狀態(tài)干預(yù)與數(shù)據(jù)輸入，以及應(yīng)用系統(tǒng)向人報告 運行狀態(tài)和運行結(jié)果。人對系統(tǒng)的狀態(tài)干預(yù)及數(shù)據(jù)輸入的外部設(shè)備最常用的是功能鍵和鍵盤。如對系統(tǒng)狀態(tài)實現(xiàn)干預(yù)的功能鍵和向系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)的數(shù)字鍵、撥碼盤等。也有非接觸式的，如遙控鍵盤，遠程開關(guān)以及語音輸入接口等。系統(tǒng)向人報告運行狀態(tài)和運行結(jié)果的外部設(shè)備最常用的有各種報警指示燈、 LED/LCD 數(shù)碼管顯示器、 CRT 顯示器和打印機。圖 42 為單片微型計算機應(yīng)用系 統(tǒng)人機對話通道配置圖。 圖 42 微型計算機應(yīng)用系統(tǒng)人機對話通道配置圖 [3] 除了人機對話通道外，單片機應(yīng)用系統(tǒng)尚需被測信號輸入通道（也稱前 向通道）和控制對象的輸出通道（也稱后向通道），被測信號如電壓、電流、溫度、壓力、位移等，一般是模擬量，它需要傳感器檢測、放大變換，然后 A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，才能被 CPU 接受。對系統(tǒng)控制對象， CPU 一般只能輸出數(shù)字量，多數(shù)情況下需要將數(shù)字量 D/A 轉(zhuǎn)換成模擬量，然后去驅(qū)動控制對象。 LED 數(shù)碼管顯示接口 在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，如果需要顯示的內(nèi)容只有數(shù)碼和某些字母，使用 LED 數(shù)碼管是一種較好的選擇。 LED數(shù)碼管顯示清晰、成本低廉、配置靈活，與單片機接口簡單易行。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 LED 數(shù)碼管 LED 數(shù)碼管是由發(fā)光二極管作為顯示字段的數(shù)碼型顯示器件。圖 43a 為 數(shù)碼管的外形和引腳圖，其中七只發(fā)光二極管分別對應(yīng) a~g 筆段構(gòu)成“ ”字形另一只發(fā)光二極管 Dp 作為小數(shù)點。因此這種 LED 顯示器稱為七段數(shù)碼管或八段數(shù)碼管。 圖 43 LED數(shù)碼管 LED 數(shù)碼管按電路中的連接方式可以分為共陰型和共陽型兩大類，如圖 43示b、 c所示。共陽型是將各段發(fā)光二極管的正極連在一起，作為公共端 COM，公共端COM 接高電平， a~g、 Dp 各筆段通過限流電阻接控制端。某筆段控制端低電平時，該筆段 發(fā)光，高電平時不發(fā)光?？刂七@幾段筆段發(fā)光，就能顯示出某個數(shù)碼或字符。共陰型是將各數(shù)碼發(fā)光二極管的負極連在一起，作為公共端 COM 接地，某筆段通過限流電阻接高電平時發(fā)光。 LED 數(shù)碼管按其外形尺寸有多種形式，使用較多的是 和 ；按顯示顏色也有多種形式，主要有紅色和綠色；按亮度強弱可分為高亮和普亮，指通過同樣的電流顯示亮度不一樣，這是因發(fā)光二極管的材料不一樣而引起的。 LED 數(shù)碼管的使用與發(fā)光二極管相同，根據(jù)其材料不同正向壓降一般為 ~2V額定電流為 10mA，最大電流為 40mA。靜態(tài)顯示時取 10mA為宜，動態(tài)掃描顯示可加大，加大脈沖電流，但一般不超過 40mA。 [16] 畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 LED 數(shù)碼管編碼方式 當(dāng) LED 數(shù)碼管與單片機相連時，一般將 LED數(shù)碼管的各筆段引腳 a、 b、?、 g、Dp 按某一順序接到 MCS－ 51型單片機某一個并行 I/O 口 D0、 D?、 D7，當(dāng)該 I/O口輸出某一特定數(shù)據(jù)時，就能使 LED 數(shù)碼管顯示出某個字符。例如要使共陽極 LED數(shù)碼管顯示“ 0”，則 a、 b、 c、 d、 e、 f 各筆段引腳為低電平， g和 Dp為高電平，如表 41所示。 表 42 共陽極 LED數(shù)碼管顯示數(shù)字“ 0”時 各管段編碼 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 字段碼 顯示數(shù) Dp g f e d c b a 1 1 0 0 0 0 0 0 C0H 0 C0H 稱為共陽極 LED 數(shù)碼管顯示“ 0”的字段碼，不計小數(shù)點的字段碼稱為七段碼，包括小數(shù)點的字段稱為八段碼。 LED 數(shù)碼管編碼方式有多種，按小數(shù)點計否可分為七段碼和八段碼；按共陰共陽可分為共陰字段碼和共陽字段碼，不計小數(shù)點的共陰字段碼與共陽字段碼互為反碼；按 a、 b、?、 g、 Dp編碼順序是高位在前，還是低位在前，又可分為順序字段碼和逆序字段碼。甚至 在某些特殊情況下將 a、 b、?、 g、 Dp 順序打亂編碼。表42為共陰和共陽 LED 數(shù)碼管幾種八段編碼表 。 [15] 畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 表 43 共陰和共陽 LED數(shù)碼管幾種八段編碼 共陰順序小數(shù)點暗 共陰逆序小數(shù)點暗 共陽順序 小數(shù)點亮 共陽順序 小數(shù)點暗 Dp g f e d c b a 16 進制 a b c d e f g dp 16 進制 0 0 0 1 1 1 1 1 1 3FH 1 1 1 1 1 1 0 0 FCH 40H C0 H 1 0 0 0 0 0 1 1 0 06H 0 1 1 0 0 0 0 0 60H 79H F9 H 2 0 1 0 1 1 0 1 1 5BH 1 1 0 1 1 0 1 0 DAH 24H A4 H 3 0 1 0 0 1 1 1 1 4FH 1 1 1 1 0 0 1 0 F2H 30H B0 H 4 0 1 1 0 0 1 1 0 66H 0 1 1 0 0 1 1 0 66H 19 H 99 H 5 0 1 1 0 1 1 0 1 6DH 1 0 1