【正文】 ﹙ 25﹚： IN1OUT2GND3U878L05+U7運算放大器R31kR25001KR4+12+5+12P0IN026IN127IN228IN31IN42IN53IN75IN64GND13VCC11D017D114D215D38D418D519D721D620ADDc23EOC7ADDb24ADDa25ALE22OE9START6CLK10REF()68REF(+)12U?ADC0809 19 A/D轉(zhuǎn)換器與 89C51的接口電路 89C51 單片機與 ADC0809 接口 ﹙如圖 26﹚ 時必須注意事項： ﹙ 1﹚在 START 端送一個 100ns 寬的啟動正脈沖； ﹙ 2﹚獲取 EOC 端上的狀態(tài)信息，因為它是 A/D 轉(zhuǎn)換的結(jié)束標(biāo)志； ﹙ 3﹚給“三臺輸出鎖存器”分配一個端口地址，也就是給 OE 端送一個地址譯碼器的輸出信號。 P0 口接 0809 的輸出端， 、 用于鎖存通道地址， 檢測轉(zhuǎn)換結(jié)束信號， 提供輸出允許信號， 啟動轉(zhuǎn)換。 分頻電路設(shè)計 ADC0809 需要提供時鐘信號，單片機在工作時 ALE引腳輸出 2MHZ 時鐘信號，需要分頻后供 0809 做時鐘信號使用。持續(xù) 1 左右后，使 Q0 為低電平，關(guān)閉第一個顯示器，隨后使 Q1 為低電平，并選通第二位顯示器，并由 74LS3731 輸出第二個顯示數(shù)據(jù)，并持續(xù) 1左右。 1 2 3 4ABCD4321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eA4D a t e : 4 D e c 2 0 1 1 S h e e t o f F i l e : J : \ 5 2 0 \ q w t 1 . d d b D r a w n B y :a0b1c2d3e4f5g6dp7C8I C ?元件 _ 2a0b1c2d3e4f5g6dp7C8I C ?元件 _ 2a0b1c2d3e4f5g6dp7C8I C ?元件 _ 2a0b1c2d3e4f5g6dp7C8I C ?元件 _ 2a0b1c2d3e4f5g6dp7C8I C ?元件 _ 212U ? A7 4 0 612U ? A7 4 0 612U ? A7 4 0 612U ? A7 4 0 612U ? A7 4 0 61 A 121 A 241 A 361 A 482 A 1112 A 2132 A 3152 A 4171 Y 1181 Y 2161 Y 3141 Y 4122 Y 192 Y 272 Y 352 Y 431G12G19U?7 4 H C 2 4 4EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10U?8 0 5 1AD012PA021AD113PA122AD214PA223AD315PA324AD416PA425AD517PA526AD618PA627AD719PA728PB029CE8PB130RD9PB231WR10PB332IO/M7PB433ALE11PB534PB635PB736TMROUT6PC037PC138TMRIN3PC239PC31PC42RESET4PC55U?8 1 5 5C?2 0 u F+5R?1K 圖 23 89C51 與顯示器件的接口電路 17 89C51 與顯示器件的接口電路 中， 74LS3731 的輸出為段數(shù)據(jù)口，接顯示器的各個段極， 74LS3732 的輸出為位掃描口，接 LED 的公共極。所謂動態(tài)顯示就是指一位一位地輪流點亮各個顯示器，對于每一位顯 示器來說，每隔一段時間點亮一次。 在單片機系統(tǒng)中， LED 顯示一般采用靜態(tài)顯示和動態(tài)掃描兩種驅(qū)動方式。 圖 22 復(fù)位電路圖 16 89C51 與顯示器件的接口電路 顯示電路采用動態(tài)顯示原理，由芯片實現(xiàn) I/O 擴展，輸入口接單片機的 P0口。單片機的外部復(fù)位電路有上電自動復(fù)位和按鍵手動復(fù)位（按鍵手動復(fù)位又分為按鍵電平復(fù)位和按鍵脈沖復(fù)位）兩種，本次設(shè)計采用的是按鍵手動復(fù)位的按鍵電平復(fù)位，見圖﹙ 22﹚復(fù)位電路。利用芯片內(nèi)部的振蕩器，然后在引腳XTAL1和 XTAL2兩端跨接晶體或陶瓷諧振器，就構(gòu)成了穩(wěn)定的自己振蕩器，其發(fā)出的脈沖直接送入內(nèi)部時鐘電路 下圖﹙ 21﹚是晶振電路的原理圖： 12Y312MHZ30pFC230pFC1XTAL1XTAL2 圖 21 15 復(fù)位電路的設(shè)計 復(fù)位是單片機的初始化操作，單片機在啟動運行時，都需要先復(fù)位，它的作用是 使 CPU 和系統(tǒng)中其他部件都處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。微控制器內(nèi)部有一個高增益運算放大器和一個反饋電阻器，當(dāng)外接晶振后，就構(gòu)成了自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時鐘脈沖。電容器 C C2 起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用。 89C51 系列單片機內(nèi)部有一個高增益方向放大器，用于構(gòu)成振蕩器，但要構(gòu)成時鐘，外部還需要附加電路。為此向熱敏電阻施加恒定電 流，測量電阻兩端電壓，然后通過測溫公式求得溫度： T=1．『 KU 將電阻隨溫度的變化轉(zhuǎn)換為電壓隨溫度的變化，該電壓再經(jīng) A／ D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換變成數(shù)字量，通過軟件計算出溫度值。定時器中斷服務(wù)程序主要對所采樣的溫度值進(jìn)行處理，實現(xiàn)溫度的自動控制。由于實現(xiàn)LCD 顯示及其附加功能的單片 機程序較復(fù)雜，用傳統(tǒng)的匯編語言編寫的程序可讀性差且不易修改，而用 C51 編寫的程序采用模塊化設(shè)計、可讀性強、便于修改，完全能夠達(dá)到絕大多數(shù)應(yīng)用的要求。其中 LED 只能顯示數(shù)字和特定字符而無法顯示漢字和圖形，而 LCD 則可靈活顯示漢字、數(shù)字及圖形，能實現(xiàn)中文菜單顯示，便于用戶使用，交互能力強，而且隨著技術(shù)的發(fā)展，其成本也不斷降低。 因此在此溫度采集裝置中采用動態(tài)顯示方式。雖然同一時刻只有一位顯示器在工作，但由于人眼的視覺效應(yīng)和發(fā)光二極管熄滅的余輝，看到的卻是多個字符“同時”顯示。動態(tài)顯示，就是一位一位輪流點亮各位顯示器。 12 LED動態(tài)顯示器接口的選擇 七段式 LED 顯示器有靜態(tài)顯示與動態(tài)掃描兩種方式，靜態(tài)顯示，是指顯示器顯 示某一字符時，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定導(dǎo)通， 顯示器的公共端接固定的有效電平，即共陰極的公共端接低電平，共陽極的公共端接高電平。其外形結(jié)構(gòu)如圖 14 所示，由圖可見它由 8 個發(fā)光二極管組成，通過不同的組合可用來顯示 0－ AF及小數(shù)點“ .”等字符。由于輸入至內(nèi)部 時鐘信號 要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無 11 任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 石晶 振蕩和陶瓷振蕩均可采用。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP） XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出 振蕩器 XTAL1和 XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn) /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。 P3口： P3口管腳是 8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4個 TTL 門電流 /PSEN：外部程序存儲 器的選通信號。在 FLASH 編程和校驗時， P1口作為第八位地址接收 。 圖 13 89C51的引腳 P1口： P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻 的 8位雙向 I/O口， P1口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。當(dāng) P1口的管腳第一次寫 1時，被定義為 高阻 輸入。最高振蕩頻率為 12M. 單片機的選擇 — 89C51 89C51的特性： 與 MCS51 兼容 ； 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器 ； 壽命： 1000寫 /擦循環(huán) ， 數(shù)據(jù)保留時間： 10年 ； 全靜態(tài)工作： 0Hz24MHz， 三級程序存儲器鎖定 ；128*8位內(nèi)部 RAM， 32可編程 I/O 線 ， 兩個 16位 定時器 /計數(shù)器 ， 5個中斷源 ； 可 編程串行通道 ， 低功耗的閑置和掉電模式 ， 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 。 51 單片機的硬件結(jié)構(gòu)主要有： 8 位 CPU、 4kbytes 程序存儲器 (ROM)； 9 256bytes 的數(shù)據(jù)存儲器 RAM； 32條 I/O 口線、 111 條指令，大部分為單字節(jié)指令 ； 21 個專用寄存器 ； 2 個可編程定時 /計數(shù)器、 5 個中斷源， 2 個優(yōu)先級 ； 一個全雙工串行通信口 ； 外部數(shù)據(jù)存儲器尋址空間為 64kB ； 外部程序存儲器尋址空間為 64kB ； 邏輯操作位尋址功能、雙列直插 40PinDIP 封裝； 單一 +5V 電源供電 。 圖 12 ADC0809 雙列直插封裝方式的引腳 單片機的使用和選擇 MCS51 系列單片機 MCS是 Intel 公司生產(chǎn)的單片機的系列符號， 該系列單片機的始祖 Intel的 8031 單片機，后來 隨著 Flash rom 技術(shù)的發(fā)展， 8031 單片機取得了長足的進(jìn)展，成為目前應(yīng)用最廣泛的 8 位單片機之一，其代表型號是 ATMEL 公司的 AT89 系列，它廣泛應(yīng)用于工業(yè)測控系統(tǒng)之中。要求時鐘頻率不高于 640KHZ； ALE：地址鎖存允許信號，輸入，高電平有效 ； SC:為啟動轉(zhuǎn)換信號，正脈沖有效。主要技術(shù)指標(biāo)和特性 辨率為 8位 ； 轉(zhuǎn)換時間為 100μs( 時鐘為 640kHz 時 )， 130μs（時鐘為 500kHz 時） ； 單個 +5V 電源供電 ； 模擬輸入電壓范圍 0～ +5V； 8 具有可控三態(tài)輸出鎖存器；不需零點和滿 刻度校準(zhǔn)； 工作溫度范圍為 40～ +85攝氏度 ， 低功耗，約 15mW。而在具體的設(shè)計中還要考慮 輸入電平、輸出形式、控制性質(zhì)以及需要的速度 等參數(shù)。最普通的碼制是二進(jìn)制，它有 2 的 n 次方個量