【正文】 本電路采用 8位單片機(jī)（ U1:AT8052）作為主控制芯片，晶振采用 12MHz 圖 86 家用電加熱鍋爐電路工作原理圖 補(bǔ)充： VCD： 洗衣機(jī)的控制。 本電路設(shè)計(jì)是單片機(jī)系統(tǒng)的綜合應(yīng)用。由流程圖可以看出，整個(gè)程序分為數(shù)據(jù)采集程序和流速標(biāo)定程序兩部分。 硬件系統(tǒng)組成 ： 壓力、流速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由主機(jī)板、信號(hào)電路板及通信接口板三部分組成 圖 81 系統(tǒng)總體框圖 圖 82 主機(jī)板電路原理圖 圖 83 信號(hào)電路板電路原理圖 圖 84 通信接口板電路原理圖 4。這樣的采集進(jìn)行六次，然后系統(tǒng)便停止工作，處于低功耗狀態(tài)；待鉆頭重新回到地面后，再與計(jì)算機(jī)聯(lián)接，把采集到的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步的處理。 設(shè)計(jì)描述 ： 為取得特定油井深度下的原油壓力及流速數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)的工作時(shí)序必須與鉆頭進(jìn)入油井的時(shí)間和所到達(dá)的深度相符合。系統(tǒng)具有工作狀態(tài)顯示系統(tǒng)，可以顯示標(biāo)定、測(cè)量、通信、等待等不同的工作狀態(tài) 。具有可與通用計(jì)算機(jī)聯(lián)接的串行通信接口。系統(tǒng)可以工作在標(biāo)定和實(shí)際測(cè)量?jī)煞N工作狀態(tài)下。 1。本系統(tǒng)可以隨油井鉆頭深入井下，實(shí)地采集并存儲(chǔ)第一手的壓力和流速數(shù)據(jù)。 以上利用 SPI及 I2C總線擴(kuò)展串行 A/D的方法，只要參考相應(yīng)芯片的控制字及前面串行擴(kuò)展存儲(chǔ)器的編程方法，配合書中的說(shuō)明不難完成其軟件編程。它的 16P引腳及內(nèi)部結(jié)構(gòu)如 P256 圖 7－ 40 所示。它與 80C51單片機(jī)的接口電路見 P254 圖 7－ 39 。 MAX187是一個(gè)具有 SPI總線的 12位模 / 數(shù)轉(zhuǎn)換器。 （ DMS130US 是延時(shí) 130US的程序） ADC也有并行擴(kuò)展與串行擴(kuò)展 A/D，有關(guān)并行擴(kuò)展的方法我們 將在其它課程中作介紹。 首先送出口地址 ， 并以作選通信號(hào) ， 當(dāng)信號(hào)有效時(shí) ， OE信號(hào)即有效 ， 把轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線 ， 供單片機(jī)接收 ， 即： MOV DPTR， 7FF8H ；選中通道 0 MOVX A， DPTR ；信號(hào)有效 ， 輸出轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)到 A ADC0809與單片機(jī)的連接方法 ,及程序見課本 P208P211 三 、 應(yīng)用舉例 根據(jù)電路圖 ， 設(shè)計(jì)一個(gè) 8路模擬量輸入的巡回檢測(cè)系統(tǒng) ， 采樣數(shù)據(jù)依次存放在片內(nèi) RAM 78H~7FH單元中 ， 其數(shù)據(jù)采樣的初始化程序和中斷服務(wù)程序如下 。 在圖中 ， EOC信號(hào)經(jīng)過(guò)反相器后送到單片機(jī)的 INT0， 因此可以采用查詢?cè)撘_或中斷的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)的傳送 。 因此 ， 可以用查詢方式 ， 軟件測(cè)試 EOC的狀態(tài) ， 即可確知轉(zhuǎn)換是否完成 ， 然后進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送 。 可據(jù)此設(shè)計(jì)一個(gè)延時(shí)子程序 ， A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)后即調(diào)用這個(gè)延時(shí)子程序 ， 延遲時(shí)間一到 ，轉(zhuǎn)換肯定已經(jīng)完成了 ， 接著就可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送 。 1) 定時(shí)傳送方式 對(duì)于一種 A/D轉(zhuǎn)換器來(lái)說(shuō) ， 轉(zhuǎn)換時(shí)間作為一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是已知的和固定的 。 數(shù)據(jù)傳送的關(guān)鍵問(wèn)題是如何確認(rèn) A/D轉(zhuǎn)換完成 ，因?yàn)橹挥写_認(rèn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成后 ， 才能進(jìn)行傳送 。 參考電壓用來(lái)與輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行比較 ， 作為逐次逼近的基準(zhǔn) 。 (9)VCC： +5 V電源 。 該狀態(tài)信號(hào)既可作為查詢的狀態(tài)標(biāo)志 ， 又可以作為中斷請(qǐng)求信號(hào)使用 。 (8)EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)信號(hào) 。 ADC0809的內(nèi)部沒有時(shí)鐘電路 ， 所需時(shí)鐘信號(hào)由外界提供 ， 因此有時(shí)鐘信號(hào)引腳 。 OE=0， 輸出數(shù)據(jù)線呈高電阻； OE=1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù) 。 (6)OE：輸出允許信號(hào) 。 (5)D7~D0：數(shù)據(jù)輸出線 。 (4)START：轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào) 。 (3) ALE：地址鎖存允許信號(hào)。 A為低位地址， C為高位地址，用于對(duì)模擬通道進(jìn)行選擇。另外，在 A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程中，模擬量輸入的值不應(yīng)變化太快，因此，對(duì)變化速度快的模擬量，在輸入前應(yīng)增加采樣保持電路。 由一個(gè) 8位逐次逼近式 A/D轉(zhuǎn)換器、 8路模擬轉(zhuǎn)換開關(guān)、 38地址鎖存譯碼器和三態(tài)輸出數(shù)據(jù)鎖存器組成 ADC0809通道選擇表 ADC0809的引腳圖 (1) IN7～ IN0：模擬量輸入通道。 轉(zhuǎn)換時(shí)間大約在幾微秒到幾百微秒之間。 1/512)= 177。 (1/2) (1/256)= 177。 1/2 LSB表示 ),也就是量化誤差。如果數(shù)字量的位數(shù)為 n ,則稱 A/D轉(zhuǎn)換器分辨率為 n位 或稱為模擬量滿量程的 1/ 8位 D/A轉(zhuǎn)換器 ,轉(zhuǎn)換后的電壓滿量程是 5V,則分辨率為 8位或 5V/28=20mV. （ Conversion Accuracy） 指轉(zhuǎn)換值和理論值的之間的誤差 。 確證收到 ACK信號(hào) ACALL STOP RET R2 R1 R0 RST PD / / A0 設(shè)置兩路 DAC輸出的程序及后面的三個(gè)子程序，在 每一句 ACALL WRBYT 下面，也都要加入下面兩語(yǔ)句： L : ACALL CHACK JB F0, L 。 確證收到 ACK信號(hào) MOV A, B 。 確證收到 ACK信號(hào) MOV A, DAC0 。有關(guān)的模擬 I2C總線的編程可參考 P244~245, (各程序需補(bǔ)充某些語(yǔ)句） MAX518 編程（ P206），設(shè)置一路 DAC0 輸出的程序如下： OUT0: MOV A, ADDR 。一片MAX518可擴(kuò)展 2路的 8位 D/A。 P242～ 245介紹了利用 MAX518芯片串行擴(kuò)展 D/A的方法。 VOUT2的輸出范圍為 5V~+5V。當(dāng) VOUT1= ,VOUT2=0V。例如 ,當(dāng) Vref=+5V時(shí) ,A1的電壓輸出范圍為 0~5V。 ?(3)若在谷值和峰值處延時(shí)較長(zhǎng)時(shí)間的話 ,則輸出梯形波 ,延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短取決于梯形波上下邊的寬度 。 若改變下限值和上限值 ,那么三角波的谷值和峰值也隨之改變 。未到谷值 ,則繼續(xù) ? SJMP SS2 。輸出 ? NOP 。未到峰值 ,則繼續(xù) ? SS3: DEC A 。延時(shí) ? NOP ? NOP ? SS2: INC A 。指向 0832口地址 ? SS1:MOVX DPTR,A 。 ? 例 ? 利用 DAC0832產(chǎn)生三角波的參考程序如下： ? MOV A,＃ 00H 。 ?(3)改變上限值或下限值便可改變矩形波的幅值：?jiǎn)螛O性輸出時(shí)為 0~5V或 0~+5V。 ?(2)改變延時(shí)子程序DMS1和 DMS2的延時(shí)時(shí)間 ,就可改變矩形波上下 沿 的 寬 度 。輸出 ACALL DMS2 。調(diào)用延時(shí)程序 MOV A,0FFH 。取下限值 MOVX DPTR,A 。 例 2： 產(chǎn)生矩形波、方波 ORG 0000H MAIN: MOV DPTR,＃ 7FFFH 。如要得到負(fù)向的鋸齒波 ,只要將 A加 1改為 A 減 1指令即可實(shí)現(xiàn) 。 (2)可通過(guò)循環(huán)程序段的機(jī)器周期數(shù) ,計(jì)算出鋸齒波的周期 ,并可根據(jù)需要通過(guò)延 時(shí)的辦法來(lái)改變波形周期 。 設(shè) VREF= 5V， DAC 0832地址為 7FFFH(CS接 )，脈沖周期要求為 100ms。 AGND： 模擬量地。 Vref： 參考電壓 ,可正可負(fù) ,范圍為 10~+10V。為全 “ 0”時(shí) ,電流為 0。 ：數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào) ,輸入 ,低電平有效。 ：寫信號(hào) 1,輸入 ,低電平有效。 DAC0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 D7~D0：轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸入端， ：片選信號(hào) ,輸入 ,低電平有效。 DAC0832共有 20條引腳，雙列直插式封裝?；鶞?zhǔn)電壓的范圍為 177。 1/2LSB(最低有效位 )時(shí)所需的時(shí)間 ,通常以建立時(shí)間來(lái)表明轉(zhuǎn)換速度 . 二、 D/A轉(zhuǎn)換原理 n位數(shù)字量與模擬量的關(guān)系式： VO = VREF / 2n D (VREF 參考電壓 ) 三、 集成 D/A轉(zhuǎn)換器 DAC0832 DAC0832 是 8位雙緩沖器結(jié)構(gòu)的 D/A轉(zhuǎn)換器。 （ Linearity） 線性度是指 DAC的實(shí)際轉(zhuǎn)換特性曲線和理想直線之間的最大偏移差 。 (1/2) (1/256)= 177。 轉(zhuǎn)換精度為 1/2個(gè)最低有效位 (常用 177。 7. 3 DA