【正文】 A 8 A 1 13 2 4 M H Z+ 5 VP G MD A T AV I HV 1 HA D D R0 0 0 0 H / 0 F F F HS E E F L A S HP R O G R A M M I N GM O D E S T A B L EU S E 1 0 K P U L L U O P S長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 （ 032H）聲明為 5v編程電壓 編程接口： 符號(hào) 參數(shù) 最小值 最大值 單位 VPP（ t） 編程電壓 V I PP（ t） 編程電流 3 mA 1/tclcl 時(shí)鐘頻率 3 24 MHZ tAVGL 建立地址到 PROG 48tclcl tGHAX PROG變低后地址保存不變 48tclcl tDVGL 建立數(shù)據(jù)到 PROG變低 48tclcl tGHOX PROG變低后數(shù)據(jù)保持不變 48tclcl tEHSH ENABLE變高到 VPP 48tclcl tSHGL 加 VPP到 PROG 10 μ s tGHSL（ t） PROG后保持 VPP 10 μ s tGLGH PROG寬度 1 110 μ s tAVOV 地址到數(shù)據(jù)有效 48tclcl tELOV ENABLE低到數(shù)據(jù)有效 48tclcl tEHOZ ENABLE后數(shù)據(jù)浮空 0 48tclcl tGHBL PROG變到 BUSY變低 μ s tWC 字節(jié)寫(xiě)入周期 Ms 采用控制信號(hào)的正確組合可對(duì) Flash閃速存儲(chǔ)陣列中的每一代碼字進(jìn)行寫(xiě)入和存儲(chǔ)器的整片擦除，寫(xiě)操作周期是自身定時(shí)的，初始化后他將自動(dòng)定時(shí)到操作完成。 工作溫度 55℃ to+125℃ 儲(chǔ)藏溫度 65℃ to+150℃ 任一引腳對(duì)地電壓 + 最高工作電壓 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 AT89C51 的極限參數(shù)： 溫度檢測(cè) 在本設(shè)計(jì)中要完成供回水、補(bǔ)水、供熱蒸汽和室外大氣溫度的檢測(cè)。 溫度傳感器 AD590 的特性和結(jié)構(gòu) 溫度傳感器 AD590是美國(guó) AD公司用 PN結(jié)正向電流和溫度的關(guān)系制成的電流輸出型兩端溫度傳感器。并且，在中國(guó)也生產(chǎn)出了同型的 SG590 溫度傳感器產(chǎn)品。AD590 在被測(cè)溫度一定時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)恒流源。該器件具有良好的線性和互換性，測(cè)量精度高，并具有消除電源波動(dòng)的特性。即使電源型溫度傳感器，通過(guò)對(duì)電流的測(cè)量可得到所需要的溫度值。根據(jù)特性分檔 AD590的后綴如圖所示，以 I、 J、 K、L、 M表示。 AD590L， AD590M一般用于精密溫度測(cè)量電路，其電路外形如下圖所示，它采用金屬殼 3腳封裝，其中 1腳為電源 正端 V+； 2腳為電流輸出端 Io； 3腳為管殼，一般不用。集成溫度傳感器的電路符號(hào)如圖所示。 直流輸出電流 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 AD590 的外形電路圖和集成溫度傳感器電路符號(hào) AD590 的主特性參數(shù)如下： 工作電壓： 4～ 30V； 工作溫度：－ 55～＋ 150℃ ； 保存溫度：－ 65～＋ 175℃ ； 正向電壓：＋ 44V； 反向電壓：－ 20V； 焊接溫度（ 10秒）： 300℃ ； 靈敏度： 1μA ／ K。 AD590 的工作原理： 在被測(cè)溫度一定時(shí)， AD590相當(dāng)于一個(gè)恒流源，把它和 530V的直流電源相連，并在 輸出端串接一個(gè) 1kΩ 的恒值電阻，那么，此電阻上流過(guò)的電流將和被測(cè)溫度成正比，此時(shí)電阻兩端將會(huì)有 1mV／ K的電壓信號(hào)。其基本電路如 下 圖所示。 T2T1T4T3RSR?R E S 2+輸出電源1長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 感溫部分的核心電路 上圖 是利用 ΔU BE特性的集成 PN 結(jié)傳感器的感溫部分核心電路。其中 T T2起恒流作用，可用于使左右兩支路的集電極電流 I1 和 I2 相等； T T4 是感溫用的晶體管，兩個(gè)管的材質(zhì)和工藝完全相同，但 T3實(shí)質(zhì)上是由 n個(gè)晶體管并聯(lián)而成，因而其結(jié)面積是 T4 的 n 倍。 T3 和 T4 的發(fā)射結(jié)電壓 UBE3和 UBE4經(jīng)反極性串聯(lián)后加在電阻 R上，所以 R上端電壓為 ΔU BE。因此，電流 I1為： I1＝ ΔU BE／ R＝（ KT／ q）（ lnn）／ R 對(duì)于 AD590， n＝ 8，這樣，電路的總電流將與熱力學(xué)溫度 T成正比，將此電流引至負(fù)載電阻 RL上便可得到與 T成正比的輸出電壓。由于利用了恒流特性，所以輸出信號(hào)不受電源電壓和導(dǎo)線電阻的影響。圖中的電阻 R是在硅板上形成的薄膜電阻，該電阻已用激光修正了其電阻值，因而在基準(zhǔn)溫度下可得到 1μA ／ K的 I值。 上圖 所示是 AD590 的內(nèi)部電路，圖中的 T1～ T4相當(dāng)于圖 3中的 T T2， 而 T9，T11 相當(dāng)于圖 3 中的 T T4。 R R6 是薄膜工藝制成的低溫度系數(shù)電阻，供出廠前調(diào)整之用。 T T8， T10為對(duì)稱的 Wilson 電路，用來(lái)提高阻抗。 T T12和 T10為啟動(dòng)電路，其中 T5 為恒定偏置二極管。 T5 T3 T4Q?T8T2T1Q?Q?T 12C120 p fT 10 T 13R35KT9820R51461S長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 T6 可用來(lái)防止電源反接時(shí)損壞電路，同時(shí)也可使左右兩支路對(duì)稱。 R1， R2 為發(fā)射極反饋電阻，可用于進(jìn)一步提高阻抗。 T1～ T4是為熱效應(yīng)而設(shè)計(jì)的連接方式。而 C1 和 R4 則可用來(lái)防止寄生振蕩。該電路的設(shè)計(jì)使得 T9， T10， T11 三者的發(fā)射極電流相等，并同為整個(gè)電路總電流 I的 1／ 3。 T9和 T11的發(fā)射結(jié)面 積比為 8： 1，T10 和 T11的發(fā)射結(jié)面積相等。 T9和 T11的發(fā)射結(jié)電壓互相反極性串聯(lián)后加在電阻 R5和 R6上，因此可以寫(xiě)出： ΔUBE＝（ R6－ 2 R5） I／ 3 R6上只有 T9的發(fā)射極電流，而 R5上除了來(lái)自 T10的發(fā)射極電流外，還有來(lái)自T11 的發(fā)射極電流，所以 R5上的壓降是 R5的 2／ 3。 根據(jù)上式不難看出，要想改變 ΔU BE，可以在調(diào)整 R5 后再調(diào)整 R6，而增大 R5的效果和減小 R6是一樣的，其結(jié)果都會(huì)使 ΔU BE減小，不過(guò)，改變 R5對(duì) ΔU BE的影響更為顯著，因?yàn)樗懊娴南禂?shù)較大。實(shí)際上就是利用激光修正 R5 以進(jìn)行粗調(diào)，修正 R6以實(shí)現(xiàn)細(xì)調(diào)，最終使其在 250℃ 之下使總電流 I達(dá)到 1μA ／ K。 A/D 轉(zhuǎn)換 在本設(shè)計(jì)中的 A/D轉(zhuǎn)換采用 MAX1230。 MAX1230 的主要特點(diǎn) MAX1230是 MAXIM公司 2022年推出的一種低功耗、可進(jìn)行溫度補(bǔ)償并帶有采樣保持功能的多通道 12位串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器。它內(nèi)置基準(zhǔn)電壓源、時(shí)鐘電路和溫度傳感器，具有 16個(gè)模擬輸入通道，可實(shí)現(xiàn)輸入通道掃描、輸出數(shù)據(jù)平均和自動(dòng)關(guān)斷功能，此外，該芯片還具有一個(gè)高速的串行接口。與其它的模數(shù)轉(zhuǎn)換器相比，MAX1230 具有較多 的功能，且工作方式靈活多樣，可應(yīng)用于系統(tǒng)監(jiān)視、數(shù)據(jù)采集、病人監(jiān)護(hù)、工業(yè)控制和儀器制造等多種領(lǐng)域。 MAX1230的主要特點(diǎn)如下： 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 ● 所有輸入通道均可按單端或差分方式進(jìn)行配置，單端方式下可配置為 16個(gè)通道，差分方式下可配置為 8個(gè)通道； ● 轉(zhuǎn)換速率可達(dá) 300kSPS，此時(shí)的功耗僅為 ； ● 在整個(gè)溫度范圍內(nèi)不會(huì)丟碼，精度為 177。 1LSB、177。 1NL和177。 1LSB DNL； ● 采用單電源 +5V 供電，內(nèi)部具有 的基準(zhǔn)電壓和時(shí)鐘電路，也可使用外部差分基準(zhǔn)或外部時(shí)鐘輸入； ● 具有 10MHz可兼容 SP1/QSP1/MICROW1RE 的接口； ● 工作溫度范圍為 40— +85℃ ，且內(nèi)部帶有精度為 177。 1℃ 的溫度傳感器，同時(shí)可進(jìn)行溫度補(bǔ)償。 ＭＡＸ１２３０的內(nèi)部結(jié)構(gòu) MAX1230的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如 上 圖所示，它由跟蹤／保持放大器 （ T/H） 、 12位逐次逼近型 ADC、控制邏輯、內(nèi)部時(shí)鐘、串行接口、先入先出寄存器 （ FIFO） 、內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源和溫度傳感器等組成。 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 MAX1230的引腳排列圖 MAX1230 的引腳排列 MAX1230有 24腳 QSOP和 28腳 QFN 兩種封裝形 式，其引腳排列如 上 圖所示。各引腳的功能如下： AIN0AIN15：模擬量輸入； REF：使用外部差分基準(zhǔn)源時(shí)的負(fù)輸入，與 A14復(fù)用； CNVST： “ 轉(zhuǎn)換開(kāi)始 ” 信號(hào)輸入，低電平有效，與 A15復(fù)用； REF+：基準(zhǔn)電壓源的正輸入，該腳和地之間要加 F 的電容； GND：接地腳； VDD：電源輸入，電壓范圍為 ，它和地之間應(yīng)加 F的電容； SCLK：串行時(shí)鐘輸入，用作采樣和轉(zhuǎn)換，使用外部時(shí)鐘時(shí)，其頻率范圍為，當(dāng)其作為讀寫(xiě)串行數(shù)據(jù)的時(shí)鐘頻率時(shí)，可達(dá)到 10MHz，占空比范圍為 40%60%； CS：片選端，低電平有效； DIN：串行數(shù)據(jù)輸入，輸入的串行數(shù)據(jù)在 SCLK的上升沿被鎖存。通過(guò) SCLK、 CS、DIN 三根信號(hào)線可組成與 SP1/QSP1/MICROW1RE 相兼容的串行輸入接口； 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 DOUT：串行數(shù)據(jù)輸出，它與 SCLK的下降沿同步。當(dāng) CS為高電平時(shí)， DOUT為高阻態(tài)； EOC： “ 轉(zhuǎn)換結(jié)束 ” 標(biāo)志輸出，當(dāng)它變?yōu)榈碗娖綍r(shí)表明轉(zhuǎn)換結(jié)束，輸出數(shù)據(jù)有效。 MAX1230 的工作過(guò)程 轉(zhuǎn)換參數(shù)的配置 MAX1230的工作方式由其內(nèi)部的控制寄存器決定，這些寄存器主 要有轉(zhuǎn)換方式寄存器、工作方式寄存器、均值方式寄存器和復(fù)位寄存器等。工作時(shí)，首先要對(duì)這些寄存器進(jìn)行正確配置，配置參數(shù)可通過(guò) MAX1230的串行口寫(xiě)入。在進(jìn)行配置時(shí)，CS 置為低電平，配置參數(shù)從 DIN引腳輸入，并在串行時(shí)鐘 SCLK 的上升沿被鎖存，此過(guò)程中， SCLK的頻率不能高于 10MHz。 下 表所列是這幾個(gè)寄存器的參數(shù)定義。下面是對(duì)它們的具體說(shuō)明。 MAX1230主要寄存器的參數(shù)定義 寄存器名稱 BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 轉(zhuǎn)換方式 1 CHSEL3 CHSEL2 CHSEL1 CHSEL0 SCAN1 SCAN0 TEMP 工作方式 0 1 CKSEL1 CKSEL0 REFSEL1 REFSEL0 DIFFSEL1 DIFFSEL0 均值方式 0 0 1 AVGON NAVG1 NAVG0 NSCAN1 NSCAN0 復(fù)位 0 0 0 1 RESET X X X （ 1）在轉(zhuǎn)換方式寄存器中， BIT7為標(biāo)志位， BIT6BIT3 用以選擇輸入通道，00001111分別對(duì)應(yīng)著 AIN0AIN15的各個(gè)輸入； BIT2和 BIT1 用以確定輸入通道的掃描方式； BIT0是溫度測(cè)量方式位，該位為 1時(shí)，只進(jìn)行 1 次溫度測(cè)量，并在第一次的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)中輸出。 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 （ 2）工作方式寄存器中， BIT7和 BIT6 為標(biāo)志位； BIT5 和 BIT4用于選擇時(shí)鐘的使用方式，可確定具體使用內(nèi)部時(shí)鐘還是外部時(shí)鐘； BIT3 和 BIT2用于選擇是用內(nèi)部還是外部的基準(zhǔn)源； BIT1和 BIT0的值用于在差分輸入方式下決定選擇是單極性工作模式還是雙極性工作模式，當(dāng)這兩位的值為 00和