【正文】 學(xué)系 繼電器與單片機(jī)接口 圖 繼電器與單片機(jī)接口示例 (a) 驅(qū)動(dòng)微型繼電器； (b) 驅(qū)動(dòng)較大功率繼電器 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 當(dāng) ， V1導(dǎo)通，繼電器吸合；當(dāng) 出高電平時(shí)， V1截止，繼電器不吸合。 R2是 MOC3041導(dǎo)通的限流電阻，避免因電流過(guò)大引起 MOC3041 過(guò)流而損壞。 晶體管輸出的光電耦合器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 。8位數(shù)據(jù)未寫完繼續(xù) SETB RET 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 行程開關(guān)、晶閘管、繼電器與單片機(jī)的接口 光電耦合器件 光電耦合器件是由發(fā)光二極管 (發(fā)光源 )與受光源 (如光敏三極管、光敏晶閘管或光敏集成電路等 )封裝在一起，構(gòu)成電－光－電轉(zhuǎn)換器件。數(shù)據(jù)移入 C MOV , C MOV R3, 23 WR3: DJNZ R3, WR3 。將命令寫入 DS1820 WR1: CLR MOV R3, 5 WR2: DJNZ R3, WR2 。兩字節(jié)數(shù)據(jù)未完繼續(xù) RET 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 四、寫程序 WRITE_1820: MOV R2, 8 。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)存入 56H DEC R1 。數(shù)據(jù)從 C移入 A DJNZ R2, RE01 。延時(shí) MOV C, MOV R3, 23 RE20: DJNZ R3, RE20 。每字節(jié) 8位數(shù)據(jù) 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 RE01: CLR C SETB NOP NOP CLR NOP NOP NOP SETB 。將低位存入 56H(TEMPERL) RE00: MOV R2, 8 。保存溫度數(shù)據(jù)到 REM RET READ_1820:MOV R4, 2 。 LCALL WRITE_1820 。 LCALL WRITE_1820 。等待轉(zhuǎn)換完畢 LCALL INIT_1820 。等待 A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束 TSS4: DEC 67H LCALL DISPLAY MOV A, 67H JNZ TSS4 。啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換 MOV 66H, 02 。跳過(guò) ROM匹配 LCALL WRITE_18020 。DS1820存在，讀數(shù)據(jù) RET 。延時(shí)一段時(shí)間 TSR7: SETB RET 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 三、讀溫度程序 GET_TEMPER: SETB LCALL INIT_1820 。置標(biāo)志位，表示 DS1820存在 LJMP TSR5 TSR4: CLR 70H 。等待 DS1820回應(yīng) DJNZ R0, TSR2 。拉高數(shù)據(jù)線，形成 1負(fù)脈沖 NOP NOP NOP MOV R0, 25H 。主機(jī)發(fā)出延時(shí) 553us的復(fù)位 TSR1: DJNZ R0, TSR1 。DQ置位 CLR 。鍵釋放轉(zhuǎn)主程序 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 二、初始化程序 INIT_1820: SETB 。鍵值是 0AH，測(cè)溫 ACALL RELEASE 。調(diào)用顯示子程序 ACALL KSA 。屏蔽高位 MOV 64H, A 。讀數(shù)據(jù) SWAP A 。屏蔽高位 MOV 63H, A 。保存數(shù)據(jù)高位 MOV A, 55H 。高、低 4位交換 ANL A, 0FH 。保存數(shù)據(jù)低位 MOV A, 56H 。讀數(shù)據(jù)低字節(jié) ANL A, 0FH 。 調(diào)用復(fù)位子程序 MAIN1: LCALL GET_TEMPER 。復(fù)位要求主 CPU將數(shù)據(jù)線下拉 500us，然后釋放， DS1820收到信號(hào)后等待 16— 60us的低脈沖，主 CPU收到此信號(hào)后復(fù)位成功，才對(duì) DS1820進(jìn)行操作。 圖 初始化時(shí)序 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 ② 編程 根據(jù) DS1820的通信協(xié)議，主機(jī)控制 DS1820完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟： a、每次讀 /寫之前要對(duì)其復(fù)位； b、復(fù)位成功后發(fā)送一條ROM指令； c、最后發(fā)送 REM命令。因此系統(tǒng)對(duì) DS1820的各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行。 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 表 63b DS1820 ROM功能命令集 指令 代碼 功 能 溫度轉(zhuǎn)換 44H 啟動(dòng) DS1820進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時(shí)間最長(zhǎng)為 500ms，典型為 200ms，結(jié)果存入內(nèi)部 REM中 讀暫存器 BEH 讀內(nèi)部 REM中字節(jié) 寫暫存器 4EH 發(fā)出向內(nèi)部 REM的第 3字節(jié)寫上下限溫度數(shù)據(jù)命令，緊跟讀命令后是傳送2個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù) 復(fù)制暫存器 48H 將 REM中第 3字節(jié)內(nèi)容復(fù)制到EEPROM中，保證數(shù)據(jù)不丟失。 搜索 ROM F0H 用于確定掛在同一總線上 DS1820的個(gè)數(shù)和識(shí)別 64位 ROM地址，為操作各器件做準(zhǔn)備。表 63a是 ROM命令集，表 63b是功能命令集。 斜率累加器用于修正測(cè)溫過(guò)程中的非線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置值。 計(jì)數(shù)器 1對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減 1 計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器減 1 到 0 時(shí)，溫度寄存器的值將加 1，計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置將重新被加入，計(jì)數(shù)器 1 重新開始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減 1 計(jì)數(shù)；計(jì)數(shù)器減 1 到 0 時(shí)，溫度寄存器的值加 1 。 R1和 R0用來(lái)設(shè)置分辨率，如下表所示：（ DS18B20出廠時(shí)被設(shè)置為 12位） 表 62 分辨率的設(shè)置 TM R1 R0 1 1 1 1 1 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 暫存寄存器（高速 REM）的分布見(jiàn)表 62。 例如 +125℃ 的數(shù)字輸出為 07D0H， +℃ 的數(shù)字輸出為 0191H， ℃ 的數(shù)字輸出為 FF6FH， 55℃ 的數(shù)字輸出為 FC90H。 S=1為負(fù)， S=0為正。光刻 ROM的作用是使每一個(gè) DS18B20都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè) DS18B20的目的。 ℃ 內(nèi)設(shè)EEPROM 有 有 有 有 無(wú) 表 61 DS1820系列產(chǎn)品性能表 2) DS1820內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理 DS1820內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖 其中： 64位光刻 ROM中的 64位序列號(hào)，在出廠前就光刻好的，它可以看成是 DS1820的地址序列號(hào)，用于分掛在同一總線上的 8個(gè) DS1820的目的。 ℃ 177。 ℃ 177。對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為 ℃ 、 ℃ 、 ℃ 和 ℃ ，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫 6)設(shè)有用戶可寫的 E2PROM，用于設(shè)定報(bào)警溫度等。 ℃ 。 DS1820的特性 特點(diǎn)： 1)單線接口方式，它在與微處理器連接時(shí)， 僅需要一條總線即可實(shí)現(xiàn) DS1820與單片機(jī)的通信 2)支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè) DS1820 ( 一般為 8個(gè) ) 可以并聯(lián)在唯一的 3根線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫。 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 五、數(shù)字化溫度傳感器接口 P196 隨著半導(dǎo)體技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)字傳感器已成為傳感器中的重要組成部分。 對(duì)此電路的校正：先將輸入力調(diào)到 20 磅，調(diào)幅度調(diào)節(jié)電位器，使輸出為 2V ，然后將力減至 0 磅，調(diào)節(jié)偏置電位器使輸出為 0V 。從 AD580型集成參考電源輸出的 ，經(jīng) AD741J運(yùn)算放大器反相，輸出放大器再次反相，既得到正向的輸出，通過(guò)晶體管 2N2219驅(qū)動(dòng)負(fù)載。力傳感器接口電路如圖 圖 力傳感器接口電路 （ 1磅 = ） 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 力傳感器的可變電阻器接到運(yùn)算放大器 A2的反饋回路中，通過(guò) 5ma的恒定電流。 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 四、力傳感器接口 P196 某些測(cè)力傳感器利用一段 彈簧 作為敏感元件。 C2的輸出，經(jīng)雙運(yùn)放 LM747 中的一個(gè)作電流放大器和阻抗變換后，送到電子模擬開關(guān) CD4052 解調(diào)，使得采樣電阻 R8 上的電壓與流過(guò)傳感器的電流成正比；模擬開關(guān) KK2受振蕩器輸出電壓同步控制。 WD是帶溫度補(bǔ)償?shù)姆€(wěn)壓二極管，將方波電壓的峰值限制在6V左右，當(dāng)溫度或濕度變化時(shí)，保持傳感器的供電電壓基本不變。 濕度傳感器要求交流供電，以防止傳感器老化。 濕度傳感器接口電路如圖 。 電路見(jiàn)圖 兩點(diǎn)溫差測(cè)量電路 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 三、濕度傳感器接口電路 濕度傳感器是通過(guò)電阻變化來(lái)測(cè)量相對(duì)濕度的 。 利用兩個(gè) AD590可以容易地實(shí)現(xiàn) 兩點(diǎn)溫差的測(cè)量。 A、 B兩點(diǎn)的輸出電壓 (mv)可以直接讀成以 ℃ 為單位的溫度值。接通電源數(shù)分鐘之后，調(diào)節(jié) R2 ，使 A、 C 兩點(diǎn)的電壓為 (+t)mv ，再調(diào)節(jié) R7 ，使 B、 C 兩點(diǎn)的電壓為 + ，此電壓起到了絕對(duì)溫度 (K)和攝氏溫度 (℃ )之間的轉(zhuǎn)換。 A、 B 兩點(diǎn)的輸出電壓為 mv 級(jí)。 該電路測(cè)溫范圍在 60℃ 內(nèi)可以得到較好的精度。 如圖 。 在 55℃ － +150℃ 范圍內(nèi)能按 1uA/K 的恒定比率輸出一個(gè)與溫度成正比的電流，通過(guò)對(duì)此電流的測(cè)量就可得到所需的溫度值。 15V直流電壓輸出 的電源，為傳感器提供電壓和電流。 (隔離 ) 2B35: 傳感器的供電電路。 120uv，小于滿量程的 1% 。 20176。 當(dāng)壓力傳感器從 (0 － 100)磅 /平方英寸時(shí)，輸出電 壓為： (0－ 10)V的輸出電壓。 圖帶有應(yīng)變電橋的壓力測(cè)量接口 1mv / v 靈敏度 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 工作原理： 傳感器：采用應(yīng)變片電橋作為傳感器。 一般情況下，電橋輸出不能直接連接到單片機(jī)，必須經(jīng)過(guò)信號(hào)的放大、整形及 A/D 轉(zhuǎn)換后的信號(hào)，才能被單片機(jī)所接收。 當(dāng)被測(cè)物理量的