【正文】 E2 端控制； 8 位 D/A 轉(zhuǎn)換電路由 8 位 T 型電阻網(wǎng)絡(luò)和電子開關(guān)組成，電子開關(guān)受8 位 DAC 寄存器輸出的數(shù)字來能夠控制，T 型電阻網(wǎng)絡(luò)能輸出和數(shù)字量成正比的模擬電流。因此，DAC0832 通常需要外接運(yùn)算放大器，進(jìn)行電流/電壓轉(zhuǎn)換，才能得到模擬輸出電壓。 標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出電路1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 16Jun2022 Shet of File: H:\biyeziliao\ Drawn By:R910K R17100R11100KW3100KK4K2K1 R1510R125KR1410KR710KC6D2 1N4148 T18050+12R105056 7U10BLM324 1213 14U10DLM324109 8U10CLM324K35VW110kW210k1 87 23 6 5 4Vout010mA420mA010mV05V圖 37 輸出電路單片機(jī)微機(jī)系統(tǒng)輸出的數(shù)字信號(hào)經(jīng) DAC0832 送入輸出電路，如圖 37 所示，經(jīng)輸出電路轉(zhuǎn)換可輸出 010mA 或 420mA 的電流信號(hào)和 05mV 或 010mV 的電壓信號(hào)。電流信號(hào)和電壓信號(hào)的輸出范圍可通過儀器內(nèi)部的切換開關(guān)進(jìn)行切換。此時(shí)DAC0832 用作程控放大器。由圖可見，需要放大的電壓 Vi 和反饋輸入端 相接，fbR運(yùn)算放大器輸出 Vo 還作為 DAC0832 的基準(zhǔn)電壓 ,數(shù)字量由 CPU 送來，其余如圖REFV（37）所示。DAC0832 內(nèi)部 Io 一邊和 T 型電阻網(wǎng)絡(luò)相連，另一邊又通過反饋電阻和 Vi 相通，故而得到 DAC 的輸出和輸入之間的關(guān)系：fbR長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文 （39）256fbViRoB???選 R= ，則上式變?yōu)閒bR （310）i上式中的 256/B 看作放大倍數(shù)。但輸入的數(shù)字量 B 不得為 0，否則放大倍數(shù)為無限大，此時(shí)放大器處于飽和狀態(tài)。當(dāng)信號(hào)進(jìn)入單片機(jī)后，必須再將其數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，顯示、報(bào)警等才可以識(shí)別。 電源模塊的設(shè)計(jì)單片機(jī) 89C5地址鎖存器 74LS37EPROM2725EEPROM28C6譯碼器GAL16V模擬電子開關(guān) 405DA 轉(zhuǎn)換器 DAC083AD 轉(zhuǎn)換器 MC14433,這些芯片都需要+5V 的電源供電。而輸入電路，抗干擾電路等需要 12V 的電源供電。下面是?用 7807812 和 7912 組成的穩(wěn)壓電路。1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 13Jun2022 Shet of File: I:\ Drawn By:W7805Ci100uF D1CI1100uFCI2100uFCO110uCO210uD2D3UI2+12V12V78127912++UI1 5V1234A1~220V50Hz 1234A2+圖 38 5V 和 12V 穩(wěn)壓電路? 鍵盤和顯示的設(shè)計(jì)鍵盤選擇 7 個(gè)按鍵的輸入模式，包括電源、復(fù)位、菜單、回車、清除、上翻、下翻。電源鍵按下為整個(gè)電路通電，所有模塊、器件初始化，時(shí)鐘開始計(jì)時(shí)。復(fù)位鍵是強(qiáng)制單片機(jī)結(jié)束工作任務(wù)進(jìn)行初始化。復(fù)位鍵通過+5V 電源與開關(guān)接入單片機(jī)長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文的 RESET 管腳，到開關(guān)按下則 RESET 管腳輸入高電平，使單片機(jī)復(fù)位。菜單鍵功能是提供儀器各 種 服 務(wù) 項(xiàng) 目 的 清 單 ， 接 入 單 片 機(jī) P11 管 腳 。 回 車 鍵 即 為 輸 入 、 確認(rèn) 鍵 ， 接 入 單 片 機(jī) P10 管 腳 。 下翻、上翻即為翻頁鍵，分別接入單片機(jī) P1P13管腳。由單片機(jī)鍵盤子程序控制鍵盤的按鍵操作。如圖 39 所示。顯示元件采用 BJ19264D1 液晶顯示，BJ19264D1 中文字庫型液晶顯示模塊可以顯示字母、數(shù)字、中文字型及圖形，具有繪圖及文字畫面混合顯示功能。可顯示192（列）64（行）點(diǎn)陣。可完成圖形顯示，也可顯示 124 個(gè)（1616 點(diǎn)陣）中文漢字。該元件可提供三種控制接口： 8 位微處理器接口、4 位微處理器接口、串行接口。模塊內(nèi)置 2M位元中文字型 ROM (CGROM)，總共提供 8192 個(gè)中文字型(1616點(diǎn)陣) ， 16K位元半寬字型 ROM (HCGROM)，總共提供 126 個(gè)符號(hào)字型(168 點(diǎn)陣)，6416 位顯示 RAM(DDRAM)，另外繪圖顯示畫面提供一個(gè) 64256 點(diǎn)的繪圖區(qū)域（GDRAM），可以和文字畫面混和顯示。這里選擇串行接口。1 2 3 4ABCD4321DCBA TitleNumber RevisionSizeA4Date: 16Jun2022 Sheet of File: C:\PROGRAM FILES\DESIGN EXPLORER 99 SE\EXAMPLES\ By:S7R9200+5C310uC230pC130pJZ16MEA/VP31X119X218RESET9RD17 WR16INT012 INT113T014 T115P101 P112P123 P134P145 P156P167 P178P00 39P01 38P02 37P03 36P04 35P05 34P06 33P07 32P20 21P21 22P22 23P23 24P24 25P25 26P26 27P27 28PSEN 29ALE/P30TXD 11RXD 10U1AT89C52D7D6D5D4D3D2D1D0+5VWRRDUPDOWMENENT+5R5KR5KR5KR5KR110K1234567J?CON77 RST6 Vcc5 ENT4 MEN3 DOWN2 UP1A12A8A10A9A11ALEPSEN圖 39 鍵盤電路 總線擴(kuò)展電路總線擴(kuò)展電路包括：EPROM28C6EPROM2725譯碼器 GAL16V地址鎖存器長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文74LS37單行總線驅(qū)動(dòng)器 74LS244。1 2 3 4ABCD4321DCBA TitleNumber RevisionSizeA4Date: 13Jun2022 Sheet of File: G:\biyeziliao\ Drawn By:RESET+5V+5V+5V+5VR21KE110uFR11KA010 A19A28 A37A46 A55A64 A73A825 A924A1021 A1123A122CS120 CS226 WE27OE22D0 11D1 12D2 13D3 15D4 16D5 17D6 18D7 19U8 28C64I12 I23I34 I45I56 I67I78 I89CLK/I01 OE/I911F7 19F6 18F5 17F4 16F3 15F2 14F1 13F0 12U5GAL16V8A010 A19A28 A37A46 A55A64 A73A825 A924A1021 A1123A122 A1326A1427CE20 OE22VPP1D0 11D1 12D2 13D3 15D4 16D5 17D6 18D7 19U427256D03 Q0 2D14 Q1 5D27 Q2 6D38 Q3 9D413 Q4 12D514 Q5 15D617 Q6 16D718 Q7 19OE1 LE11U2 74LS373EA/VP31X119 X218RESET9RD17 WR16INT012 INT113T014 T115P101 P112P123 P134P145 P156P167 P178P00 39P01 38P02 37P03 36P04 35P05 34P06 33P07 32P20 21P21 22P22 23P23 24P24 25P25 26P26 27P27 28PSEN 29ALE/P30TXD 11RXD 10U1 89C521A12 1A241A36 1A482A111 2A2132A315 2A4171Y1 181Y2 161Y3 141Y4 122Y1 92Y2 72Y3 52Y4 31G1 2G19U6 74LS244+5V+5V+5V+5V102040 20D52864D/A1A/DRDWRKEYEEPRRDWR+5VA12A11A10A9A82864D0D1D2D3D4D5D6D7A0A1A2A3A4A5A6A7EPRA14PSENALEWRRDRSTX2X1A13A12A11A10A9A8D7D6D5D4D3D2D1D0A7A6A5A4A3A2A1A0D7D6D5D4D3D2D1D0A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0GNDALEGND+5VD0D1D2D3D4D6D7Q3Q2Q1Q0DS4DS3DS2DS1A/D2010281410202814圖 39 總線擴(kuò)展電路 本設(shè)計(jì)使用的復(fù)位電路為按鍵電平復(fù)位電路，它是通過 RST 段經(jīng)電阻與電源 VCC接通而實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)時(shí)鐘頻率選用 6MHz 時(shí)，C 取 22uF，R S取 200 ，R K取 1K 。由?于該最小應(yīng)用系統(tǒng)只能用作一些小型的數(shù)字量的測(cè)控單元，這樣不能滿足本設(shè)計(jì)的要求，所以要外擴(kuò)程序存儲(chǔ)器。28C64 主要用來存儲(chǔ)標(biāo)定數(shù)據(jù)、斜率、歷史曲線。是可以電改寫的只讀存儲(chǔ)器，工作時(shí)可以改寫其中的數(shù)據(jù)，掉電以后 EEPROM 中數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。程序存儲(chǔ)器 27256 主要存儲(chǔ)漢字庫。它是 32K*8 字節(jié)的紫外線擦除、電可編程只讀存儲(chǔ)器，單一+5V 供電，工作電流為 100mA，維持電流為 40mA，讀出時(shí)間最大為 250nS，28 腳雙列直插式封裝。各引腳的含義為：A0A15 為 16 根地址線，可尋址 32K 字節(jié)；O0O7 為數(shù)據(jù)輸出線；CE 為片選線；OE/V PP為數(shù)據(jù)輸出選通線/編程電源。譯碼器 GAL16V8 是可編程邏輯控制器，可加密。為了簡化電路，以及適應(yīng)單片長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文機(jī)較高總線速度的要求，譯碼電路放棄了傳統(tǒng)的門電路組合的方法，采用了可多次編程的通用陣列邏輯器件(generic array logic)GAL16V8。這樣可以減少元器件數(shù)量、降低線路復(fù)雜程度，同時(shí)降低故障機(jī)率及提高硬件設(shè)計(jì)的靈活性。地址鎖存器 74LS373 能夠進(jìn)行三態(tài)總線驅(qū)動(dòng)輸出；置數(shù)全并行存??；緩沖控制輸入；使能輸入有改善抗擾度的滯后作用。它的八個(gè)透明 D 型鎖存器，當(dāng)使能（G為）高時(shí)，Q 輸出將隨數(shù)據(jù)（D）輸入而變。當(dāng)使能為低時(shí)，輸出將所存在已建立的數(shù)據(jù)電平上。輸出控制不影響鎖存器的內(nèi)部工作，即老數(shù)據(jù)可以保持，甚至當(dāng)輸出被關(guān)閉時(shí)，新的數(shù)據(jù)也可以置入。這樣電路可以驅(qū)動(dòng)大電容或低阻抗負(fù)載，可以直接與系統(tǒng)總線接口并驅(qū)動(dòng)總線，而不需要外接口。特別適用于緩沖寄存器，I/O 通道，雙向總線驅(qū)動(dòng)器和工作寄存器?？偩€驅(qū)動(dòng)器 74LS244 能夠驅(qū)動(dòng)總線并控制芯片。74LS244 由 2 組、每組四路輸入、輸出構(gòu)成。每組有一個(gè)控制端 G，由控制端的高或低電平?jīng)Q定該組數(shù)據(jù)被接通還是斷開。 本章小結(jié) 本章主要講 pH 測(cè)試儀的硬件設(shè)計(jì)。單片機(jī) 89C52 通過發(fā)送地址信號(hào)將 27256和 28C64 之一選通，其中 28C64 主要用來存儲(chǔ)標(biāo)定數(shù)據(jù)、斜率、歷史曲線，程序存儲(chǔ)器 27256 主要存儲(chǔ)漢字庫。譯碼器 GAL16V8 是可編程邏輯控制器，可加密。地址鎖存器 74LS373 作為這些芯片的驅(qū)動(dòng)器，能夠進(jìn)行三態(tài)總線驅(qū)動(dòng)輸出。輸入電路包括溫度采集電路和 pH 信號(hào)采集電路。溫度采集電路用的溫度傳感器采用 AD590，其輸出電流與 K 氏溫度基準(zhǔn)為 1μA /℃，然后通過溫度放大電路將溫度信號(hào)進(jìn)行放大。pH 信號(hào)測(cè)量選用三電極測(cè)量系統(tǒng)，電路采用 2 個(gè) CA3140 來構(gòu)成雙高阻抗差分輸入電路。溫度信號(hào)和 pH 信號(hào)進(jìn)入 4051，進(jìn)行信號(hào)選擇，再將選擇的信號(hào)通入 MC14433 進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，送入單片機(jī)進(jìn)行各項(xiàng)處理。