【正文】 A1=(1+2R3/R0)(。此時(shí)需要計(jì)算放大的倍數(shù)，再重新計(jì)算大致的線性關(guān)系。所以需要 LM324 將電壓進(jìn)行放大，這樣進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換的時(shí)候誤差值就會(huì)減小。 //將高四位與低八位數(shù)值整合到一塊 return(ad)。 //將高四位數(shù)據(jù)值轉(zhuǎn)換類(lèi)型，并賦給 ad ad=8。 } CS=1。 if(D_OUT) al|=0x01。i++) //獲得低八位數(shù)據(jù)值 { CLOCK=1。 } for(i=0。 if(D_OUT) ah|=0x01。i++) //獲得高四位數(shù)據(jù)值 { CLOCK=1。 for(i=0。 delay(5)。 CLOCK=0。i8。 } D_IN=0。 //上升沿， CLOCK=0。 //port=00000amp。i++) { D_IN=portamp。 //通道左移 4 位， port 為 0，則左移 4 位后為 00000 寫(xiě)成八 開(kāi)始 CS=1， EOC=1 CS=0？ CLOCK=1 CLOCK=0，一次轉(zhuǎn)換結(jié)束 循環(huán)結(jié)束？ 輸出數(shù)據(jù) 返回 N Y Y N 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)論文 第 30 頁(yè) 共 44 頁(yè) //位為 00000000， for(i=0。 //下降沿，輸出 CS=0。 unsigned long ad。 (11)： CLK 下降，將 AD結(jié)果的 B10 位輸出到 Dout。 (9)： 使 CS 下降，轉(zhuǎn)換結(jié)果的 MSB 位 B11 輸出到 Dout 供讀數(shù)。至此， I/O 數(shù)據(jù)已全部完成，但為實(shí)現(xiàn) 12 位同步，仍用第 12 個(gè) CLK 脈沖，且在其第 12 個(gè) CLK 下降時(shí)，模入通道斷開(kāi)， EOC 下降，本周期設(shè)置的 AD 轉(zhuǎn)換開(kāi)始，此時(shí)使 CS 上升。 (6)： 第 8 個(gè) CLK 上升時(shí)，將 Din 腳的輸入控制字 C0 位移入輸入寄存器后， Din 腳即無(wú)效。 (4)： CLK 下降，轉(zhuǎn) 換結(jié)果的 A10 位輸出到 Dout 供讀數(shù)。 工作流程 (1)： 上電時(shí)， EOC=―1‖， CS=―1‖ (2)： 使 CS 下降，前次轉(zhuǎn)換結(jié)果的 MSB 即 A11 位數(shù)據(jù)輸出到 Dout 供讀數(shù)。 輸出數(shù)據(jù)格式選擇位：用于選擇輸出數(shù)據(jù)的屬性。 主程序 A/D 轉(zhuǎn)換單元 LCD 顯示單元 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)論文 第 27 頁(yè) 共 44 頁(yè) A/D 轉(zhuǎn)換單元時(shí)序 TLC2543 控制字 每次進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換的時(shí)候都必須向 TLC2543 寫(xiě)入命令以便確定其工作狀態(tài)。 r=(T%1000)%100%10。 y=(T%1000)/100。 T=(int)num。 volt=(read2543(0x00)*)。 float num,volt。此系統(tǒng)涉及的軟件代碼，主要是 A/D芯片的控制，以及 LCD 顯示單元的初始化，顯示等。 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)論文 第 25 頁(yè) 共 44 頁(yè) 應(yīng)用電路 圖 321 實(shí)際 1602 電路連接圖 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)論文 第 26 頁(yè) 共 44 頁(yè) 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì) 圖 41 總體方案圖 當(dāng)單片機(jī)上電時(shí)，系統(tǒng)開(kāi)始工作，紅外傳感器將紅外 信號(hào)轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的電壓輸出，輸出的電壓信號(hào)很微小，需要經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器進(jìn)行放大，然后將放大的信號(hào)送到 A/.D 轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換的數(shù)字量送至單片機(jī)進(jìn)行處理。 (5)： 內(nèi)建有 192 個(gè) 5X7 點(diǎn)陣 的字型的字符發(fā)生器 CGROM。 (3)： 提供各種控制命令 ,如：清屏、字符閃爍 、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能 。 圖 319 1602 引腳圖 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)論文 第 24 頁(yè) 共 44 頁(yè) 實(shí)物圖 圖 320 1602實(shí)物圖 特性 (1)： 或 5V 工作電壓，對(duì)比度可調(diào) 。 第 7～ 14腳 ： D0～ D7為 8位雙向數(shù)據(jù) 線 。當(dāng) RS和 R/W共同 為 低 電 平 時(shí) 可以寫(xiě)入指令或者 顯 示地址 ， 當(dāng) RS為 低 電 平 R/W為 高 電 平時(shí) 可以 讀 忙信號(hào) ， 當(dāng) RS為 高 電 平 R/W為 低 電 平 時(shí) 可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)。 第 4腳 ： RS為 寄存器 選擇 ， 高 電 平 時(shí)選擇 數(shù)據(jù)寄存器、低 電 平 時(shí)選擇 指令寄存器。 第 2腳 ： VDD接 5V正 電 源。 1602LCD 是指顯示的內(nèi)容為 16X2,即可以顯示兩行，每行 16 個(gè)字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。（ 16 列 2 行） 1602 液晶也叫 1602 字符型液晶，它是一種專(zhuān)門(mén)用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的 點(diǎn)陣 型液晶模塊。圖（ a）為習(xí)慣畫(huà)法，圖（ b）為簡(jiǎn)化畫(huà)法。 單相橋式整流電路由四只二極管組成，其構(gòu)成原則就是保證在變壓器的副邊電壓 U2 的整個(gè)周期內(nèi)，負(fù)載上的電壓和電流方向始終不變，為了達(dá)到這一目的就需要在 U2 的正負(fù)半周內(nèi)正確引導(dǎo)流向負(fù)載的電流。該系列集成穩(wěn)壓 IC 型號(hào)中的 LM78 或者 LM79，后面的數(shù)字代表三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如 LM7806 表示輸出的電壓為正6V， LM7909 表示輸出的電壓是負(fù) 9V。用 LM78/LM79 系列三端穩(wěn)壓 IC 來(lái)組成穩(wěn)壓電源所需的外圍電路極少。所以選擇 12 位模數(shù)轉(zhuǎn)換 芯片。假如輸入的基準(zhǔn)電壓是 5V，則最小轉(zhuǎn)換精度為 5/ ，只要將紅外傳感器的輸出的電壓稍微放大百倍左右就可以在 A/D 轉(zhuǎn)換芯片的精度范圍內(nèi)，而且誤差也小。 圖 312 16 時(shí)鐘傳送時(shí)序圖（使用， MSB 在前） 圖 313 16 時(shí)鐘傳送時(shí) 序圖（不使用， MSB 在前） 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)論文 第 20 頁(yè) 共 44 頁(yè) 應(yīng)用電路 圖 314 實(shí)際 TLC2543 連接電路 由前面的紅外傳感器的輸出電壓與被測(cè)物體的關(guān)系可知，每一度的溫度變化，引起的紅外傳感器的電壓變化都是很微小的。 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)論文 第 19 頁(yè) 共 44 頁(yè) 一個(gè)片選脈沖要插到每次轉(zhuǎn)換的開(kāi)始處，或是在轉(zhuǎn)換時(shí)序的開(kāi)始處變化一次后保持為低，直到時(shí)序結(jié)束?；鶞?zhǔn)電壓的正端（通常是 VCC）被加到 REF+，最大的輸入電壓范圍由加于本端與 REF端的電壓差 決定 13 REF I 負(fù)基準(zhǔn)電壓端。（ 3）將前一個(gè)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的其余 11 位輸出到 DATA OUT 端，在I/O CLOCK 的下降沿時(shí)數(shù)據(jù)開(kāi)始變化。 I/O CLOCK 接收串行輸入信號(hào)并完成以下四個(gè)功能： （ 1）在 I/O CLOCK 的前 8 個(gè)上升沿， 8 位輸入數(shù)據(jù)存入輸入數(shù)據(jù)寄存器。 GND 是內(nèi)部電路的地回路端。由 4 位的串行地址輸入來(lái)選擇模擬量輸入通道 16 DATA OUT O A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果的三態(tài)串行輸出端， CS 為高時(shí)處于高阻抗?fàn)顟B(tài)， CS 為低時(shí)處于激活狀態(tài) 19 EOC O 轉(zhuǎn)換結(jié)束端。在 CS 端由高變低時(shí)，內(nèi)部計(jì)數(shù)器復(fù)位。 11 路輸入信號(hào)由內(nèi)部多路器選通。 TLC2543 的引腳排列及說(shuō)明 TLC2543 有兩種封裝形式： DB、 DW或 N封裝以及 FN 封裝，這兩種封裝的引腳排列如下圖，引腳說(shuō)明見(jiàn)下表 38。 TLC2543 的特點(diǎn) (1)： 12 位分辯率 A/D 轉(zhuǎn)換器； (2)：在工作溫度范圍內(nèi) 10μ s 轉(zhuǎn)換時(shí)間； (3)： 11 個(gè)模擬輸入通道； (4)： 3 路內(nèi)置自測(cè)試方式； (5)： 采樣率為 66kbps； (6)：線性誤差177。16V 極低的電源漏電流（ 700μA）基本上是獨(dú)立的電源電壓 低輸入偏置電流 45 NA（溫度補(bǔ)償） 低的輸入失調(diào)電壓為 2 mV 和失調(diào)電流： 5 NA 輸入共模電壓范圍包括地面 差分輸入電壓范圍的電源電壓等于 大輸出電壓擺幅 0V 至 V + 應(yīng)用電路 圖 39 放大器 LM324 應(yīng)用電路 圖 310 實(shí)際 LM324 芯片連接電路 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)論文 第 17 頁(yè) 共 44 頁(yè) A/D 轉(zhuǎn)換模塊 TLC2543 是 TI公司的 12 位串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器，使用開(kāi)關(guān)電容逐次逼近技術(shù)完成 A/D 轉(zhuǎn)換過(guò)程。至于使用地方，那就是你需要比較器和運(yùn)算放大器的所有地方你都可以用，只 是當(dāng)你所需要用到運(yùn)算放大器的地方對(duì)運(yùn)算放大器的性能要求很高的時(shí)候那你就得看看 LM324 是不是滿足性能要求了！ 單位增益內(nèi)部頻率補(bǔ)償 大直流電壓增益 100 dB 的 高帶寬（單位增益） 1 兆赫（溫度補(bǔ)償） 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)論文 第 16 頁(yè) 共 44 頁(yè) 電源范圍寬：?jiǎn)坞娫?3V 至 32V 電源或雙電源 177。C 工作溫度最高 :70176。C to +70176。15V 電源標(biāo)準(zhǔn)的 5V 電源電壓。 應(yīng)用領(lǐng)域包括傳感器 放大器 ，直流增益模塊和所有傳統(tǒng)的運(yùn)算放大器現(xiàn)在可以更容易地在單電源系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的電路。 LM324 的引腳排列 圖 38 LM324 管腳圖 LM324 系列由四個(gè)獨(dú)立的，高增益，內(nèi)部頻率補(bǔ)償運(yùn)算放大器，其中專(zhuān)為從單電源供電的電壓范圍經(jīng)營(yíng)。每一組運(yùn)算 放大器 可用 下 圖所示的符號(hào)來(lái)表示，它有 5 個(gè)引出腳，其中 “+”、 “”為兩個(gè)信號(hào)輸入端， “V+”、 “V”為正、負(fù)電源端， “Vo”為輸出端。該四放大器可以工作在低到 伏或者高到 32 伏的電源下，靜態(tài)電流為 MC1741 的靜態(tài)電流的五分之一。 C) Temp. (℃ ) V_out (mV) Temp. (℃ ) V_out (mV) 20 50 10 60 0 70 10 80 20 90 25 100 30 110 40 120 圖 35 otp538u機(jī)械圖紙和引腳分配 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)論文 第 13 頁(yè) 共 44 頁(yè) 實(shí)用連接電路圖 信號(hào)獲取電路：該電路使用到的元件有 otp538u，電阻 1k,10k，電容 47uf 圖 36 otp538u 端口連接電路圖 圖 37 實(shí)際 otp538u 連接電路圖 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)論文 第 14 頁(yè) 共 44 頁(yè) 放大電路模塊 LM324 系列器件帶有差動(dòng)輸入的四 運(yùn)算放大器 。 C 貯藏溫度 40 100 176。空調(diào)行業(yè)應(yīng)用 :過(guò)程監(jiān)控和控制器 、紅外非接觸式溫度計(jì)、汽車(chē)應(yīng)用 :熱傳感系統(tǒng)。傳感器響應(yīng)事件的比例和不斷的紅外輻射信號(hào)響應(yīng)其截止頻率 ,它是有限的 ,由傳感器熱時(shí)間常數(shù)的數(shù)十毫秒范圍。 OTP538U是一個(gè)熱電堆傳感器，具有 116 種熱電偶元素，傳感器芯片經(jīng)由微細(xì)加工，可快速反應(yīng)環(huán)境里的溫度改變，導(dǎo)致 輸出端電壓響應(yīng)，傳感器芯片的一個(gè)獨(dú)特的前表面體積加工技術(shù)，產(chǎn)生更小尺寸和更快響應(yīng)環(huán)境溫度的變化。 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)論文 第 10 頁(yè) 共 44 頁(yè) 看門(mén)狗應(yīng)用 STC89C5