【正文】 則微處理器/控制器將與器件的I/O時(shí)序失去同步；若CS為高時(shí)出現(xiàn)一次有效低電平，則將使引腳重新初始化，從而脫離原轉(zhuǎn)換過程。保持功能將持續(xù)4個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期，然后開始進(jìn)行32個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期的A/D轉(zhuǎn)換。(2) 前四個(gè)I/O CLOCK周期的下降沿依次移出第4和第5個(gè)位(DDDD3)，片上采樣保持電路在第4個(gè)I/O CLOCK下降沿開始采樣模擬輸入。一組通常的控制時(shí)序?yàn)椋?1)將CS置低。圖410 TLC549的工作時(shí)序圖當(dāng)CS為高時(shí)，數(shù)據(jù)輸出(DATA OUT)端處于高阻狀態(tài)，此時(shí)I/O CLOCK不起作用。30mA；　工作溫度：TLC549C：0℃～70℃　　　　 TLC549I：－40℃～85℃　　　　 TLC549M：－55℃～125℃TLC549有片內(nèi)系統(tǒng)時(shí)鐘，該時(shí)鐘與I/O CLOCK是獨(dú)立工作的，無須特殊的速度或相位匹配。TLC549的極限參數(shù)如下：　電源電壓：；　輸入電壓范圍：～VCC＋；　輸出電壓范圍：～VCC＋；　峰值輸入電流(任一輸入端)：177。采用差分參考電壓高阻輸入，抗干擾，可按比例量程校準(zhǔn)轉(zhuǎn)換范圍，VREF接地，VREF+－VREF≥1V，可用于較小信號(hào)的采樣?？偸д{(diào)誤差最大為177。TLC549是美國德州儀器公司生產(chǎn)的8位串行A/D轉(zhuǎn)換器芯片，可與通用微處理器、控制器通過CLK、CS、DATA OUT三條口線進(jìn)行串行接口。應(yīng)該選擇一個(gè)是足夠滿足所需環(huán)境的A/D轉(zhuǎn)換器才是正確的。選擇一個(gè)高精度的AD轉(zhuǎn)換器是真實(shí)感知外界前提。在本文的電路中A/D轉(zhuǎn)換器的作用是將設(shè)定的電壓值送入單片機(jī)中，以進(jìn)行比較。 A/D轉(zhuǎn)換電路單片機(jī)只能處理數(shù)字量，然后現(xiàn)實(shí)生活中，外界的被測量往往都是模擬的，這就需要有一種器件可以把外部的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量以供單片機(jī)處理，然后控制其它外部設(shè)備執(zhí)行某種操作。同理，在檢測到該鍵釋放后，也應(yīng)采用相同的步驟進(jìn)行確認(rèn)，從而可消除抖動(dòng)的影響。圖48是一種由RS觸發(fā)器構(gòu)成的去抖動(dòng)電路，當(dāng)觸發(fā)器一旦翻轉(zhuǎn)，觸點(diǎn)抖動(dòng)不會(huì)對其產(chǎn)生任何影響。在鍵數(shù)較少時(shí)，可采用硬件去抖，而當(dāng)鍵數(shù)較多時(shí)，采用軟件去抖。為了克服按鍵觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)所致的檢測誤判，必須采取去抖動(dòng)措施。機(jī)械式按鍵再按下或釋放時(shí)，由于機(jī)械彈性作用的影響，通常伴隨有一定時(shí)間的觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)，然后其觸點(diǎn)才穩(wěn)定下來。設(shè)定的最大值不能小于系統(tǒng)初始設(shè)定的設(shè)定值1mA。輸入的方法是通過按鍵連續(xù)輸入每按一下鍵電流值就相應(yīng)的增加或減少1mA。圖45 矩陣式鍵盤的結(jié)構(gòu)考慮到本文的數(shù)據(jù)輸入量以及單片機(jī)I/O口的使用情況，系統(tǒng)設(shè)計(jì)才用獨(dú)立式按鍵。當(dāng)需要較多的按鍵時(shí)可采用矩陣式鍵盤。矩陣式鍵盤，I/O端線分為行線和列線，按鍵跨接在行線和列線上，按鍵按下時(shí)，行線與列線發(fā)生短路。圖44 獨(dú)立式按鍵接口電路獨(dú)立式按鍵電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡單，但每個(gè)按鍵必須占用一根I/O口線，因此，在按鍵較多時(shí)，I/O口線浪費(fèi)較大。獨(dú)立式按鍵是直接用I/O口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路，其特點(diǎn)是每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一根I/O口線，每個(gè)按鍵的工作不會(huì)影響其它I/O口線的狀態(tài)。AT89C52的復(fù)位電路如圖43所示圖43 AT89C52的復(fù)位電路在該系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)設(shè)定電流值的輸入，按鍵電路是十分必要的。根據(jù)功能需要，課題中所采用的單片機(jī)復(fù)位電路是使用上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位結(jié)合的復(fù)位方法。第三，自動(dòng)復(fù)位。第二，手動(dòng)復(fù)位。第一，上電復(fù)位。只有當(dāng)RESET有高電平變低電平以后，單片機(jī)才從0000H地址開始執(zhí)行程序。在AT89C52的時(shí)鐘電路工作后，只要在RESET引腳上出現(xiàn)10ms以上的高電平時(shí)，單片機(jī)內(nèi)則初始復(fù)位。圖42 內(nèi)部時(shí)鐘振蕩電路AT89C52的復(fù)位工作引腳RESET為AT89C52提供了初始化的手段。外部時(shí)鐘方式，即使用外部電路向AT89C52提供時(shí)鐘脈沖，外部時(shí)鐘信號(hào)通過一個(gè)反相器接至XTAL1和XTAL2；內(nèi)部時(shí)鐘方式，接晶體及電容和構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中，內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生自激振蕩。AT89C52內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。時(shí)鐘是單片機(jī)的心臟，單片機(jī)各功能部件的運(yùn)行都是以時(shí)鐘頻率為基準(zhǔn)，有條不紊地一拍一拍地工作。XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。在編程時(shí)，其上施加21V或12V的編程電壓?？梢则?qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路。:片外程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)，低電平有效。輸入編程脈沖（）。ALE以1/6的振蕩頻率穩(wěn)定速率輸出，可用作對外輸出的時(shí)鐘或用于定時(shí)。:地址所存允許信號(hào)，輸出。P3口除了作為一般的I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表42所示表42 P3口引腳的第二功能RST：復(fù)位輸入信號(hào)，高電平有效。P3口輸出緩沖級可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯門電路。在編程/校驗(yàn)期間，接收高位字節(jié)地址。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。在程序校驗(yàn)期間，輸出指令字節(jié)（這時(shí)需要加外部上拉電阻）。AT89C52的主要性能參數(shù)見表41?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。AT89C52提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8K字節(jié)Flash閃速存儲(chǔ)器，256字節(jié)內(nèi)部RAM，32個(gè)I/O口線，看門狗（WDT），兩個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷，兩個(gè)串行中斷，兩個(gè)全雙工串行通信口，兩個(gè)外部中斷源，共6個(gè)中斷源兩個(gè)讀寫中斷口線，三級加密位，低功耗空閑和掉電模式，軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。AT89C52是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含8Kbytes的可編程的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)8051指令系統(tǒng)及引腳。根據(jù)單片機(jī)的選用原則以及計(jì)步器的功能需要。目前，Intel公司的MCS51系列單片機(jī)或其兼容機(jī)在8位單片機(jī)市場上占有50%以上，配套的開發(fā)系統(tǒng)完備、可靠。有的單片機(jī)性能很好，但如果找不到合適、方便的開發(fā)系統(tǒng)。這種開發(fā)工具叫單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)。單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)一般比較小巧、緊湊，不像其他一般微型計(jì)算機(jī)有較多的外設(shè)，多數(shù)單片機(jī)不具備軟件調(diào)試功能，即不具備自開發(fā)能力。設(shè)計(jì)擴(kuò)展系統(tǒng)時(shí)，要分別估計(jì)程序的長短和隨機(jī)數(shù)據(jù)的多少從而確定片外擴(kuò)展上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和成程序存儲(chǔ)器容量的大小。可以選擇片內(nèi)無程序存儲(chǔ)器的單片機(jī)，通過對片外擴(kuò)展組成單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)。單片機(jī)內(nèi)部有兩種存儲(chǔ)器：程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。單片機(jī)的種類繁雜，性能各異，應(yīng)根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的具體要求來進(jìn)行比較、選擇。二是各功能模塊的設(shè)計(jì)、如信號(hào)測量功能模塊、信號(hào)控制模塊、人機(jī)對話功能模塊、通信功能模塊等，根據(jù)系統(tǒng)功能要求配置相應(yīng)的A/D、D/A、鍵盤、顯示器、打印機(jī)等外圍設(shè)備。單片機(jī)硬件設(shè)計(jì)包括兩大部分內(nèi)容。單片機(jī)的全稱為單片微型計(jì)算機(jī)（Single Chip Microputer）,它是把組成微型計(jì)算機(jī)的各功能部件，如中央處理器（CPU）、隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）、只讀存儲(chǔ)器（ROM）I/O接口電路、定時(shí)/計(jì)數(shù)器，以及串行通信接口等部件制作在一塊集成芯片中，構(gòu)成一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)。單片機(jī)系統(tǒng)是整個(gè)驅(qū)動(dòng)電源的控制核心部分。由此可見流過半導(dǎo)體激光器的最大電流是一個(gè)與DAC2有關(guān)的固定電流值,只要設(shè)定好DAC2 的值(即限流值) ,可保護(hù)激光二極管不會(huì)因過流而毀壞當(dāng)Va＜DAC2時(shí) ,二極管D5不導(dǎo)通,此電路不影響主回路。具有比集成運(yùn)放的開環(huán)增益低，失調(diào)電壓大，共模抑制比小等特點(diǎn)；但其響應(yīng)速度快，傳輸延遲時(shí)間短，而且不需外加限幅電路就可直接驅(qū)動(dòng)TTL、CMOS和ECL等集成數(shù)字電路；有些芯片帶負(fù)載能力很強(qiáng)，還可直接驅(qū)動(dòng)繼電器和指示燈。電壓比較器可將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成二值信號(hào)，即只有高電平和低電平兩種狀態(tài)的離散信號(hào)。比較器可以組成非正弦波形變換電路及應(yīng)用于模擬與數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域。U7為單門限電壓比較器。圖312 系統(tǒng)的使能控制電路 限流保護(hù)電路限流保護(hù)電路由UU6和U7組成的電壓跟隨電路和單門限電壓比較器構(gòu)成，如圖313所示。圖311 短路保護(hù)電路與延時(shí)軟起動(dòng)電路如圖312所示，當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S1與 + 12V 連接時(shí),DD2導(dǎo)通,R3的右端電壓被鉗位到0 , MOS管的柵極電壓低于閾值電壓, MOS管無漏極電流, 激光二極管無電流流入 ,這樣可以避開開機(jī)時(shí)的波動(dòng)電流或電壓。3. 4延時(shí)軟啟動(dòng)為防止電流或電壓的波動(dòng)對激光器的破壞 ,因此使用時(shí)將電流緩慢地加在激光器兩端 ,同時(shí)為防止開機(jī)瞬間電壓突變 ,激光二極管兩端并聯(lián)一只電容C2 ,為防止供電電壓極性接反,在激光二極管端反向并聯(lián)一只二極管D4。在LD開始工作之前,必須先將開關(guān)S2斷開,電流才能流過LD。圖310為本文中的取樣及放大電路圖310 本系統(tǒng)中的取樣及放大電路3. 3短路保護(hù)電路激光二極管平時(shí)不使用時(shí)如果裸露在空氣中,易受雷電或靜電破壞,因此在不使用時(shí),將一個(gè)接觸電阻很小的開關(guān)J 2與LD并聯(lián)在一起即實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。2管腳為反相輸入端，3管腳為同相輸入端，5管腳接地6管腳為輸出端。表31 AD620的規(guī)格特性總覽表圖38為AD620內(nèi)部方框圖AD620內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖38所示?！?77。然而會(huì)選用它，是因它價(jià)格合理、增益值大、漂移電位低等，正好符合成本合理及有效放大采樣電阻上輸出的電壓的微小變化訊號(hào)。圖37 儀表放大器的原理圖儀表放大器AD620的基本特點(diǎn)為精確度高、使用簡單、低噪聲，此儀表放大器有高輸入阻抗：10GΩ||2pF、高共模具斥比高：100dB、低輸入抵補(bǔ)電壓( Input offset Voltage)：50uV，低輸入偏移電流(Input bias current)：，低消耗功率：，以及過電壓保護(hù)等特性，應(yīng)用十分廣泛。在第一級電路中，V1,V2分別加到A1和A2的同相端，和兩個(gè)組成的反饋網(wǎng)絡(luò)，引入了負(fù)反饋，兩個(gè)運(yùn)算放大器AA2的兩輸入端形成虛短和虛斷，因而有和，故得到 （31）根據(jù)求差電路關(guān)系，可得 （32）于是電路的電壓增益為 （33）在儀用放大器中，通常、和為給定值，用可變電阻代替，調(diào)節(jié)的值，即可改變電壓增益。儀表放大電路則無上述的缺點(diǎn)，只需調(diào)整一個(gè)電阻的阻值即可改變電路的放大增益。,故需要放大 ,我們采用儀表放大器AD620對其放大。圖36 系統(tǒng)中的積分電路電路中以功率器件MOS管(I