【正文】 C0808的轉(zhuǎn)換時間為100μs，即定時時間是100μs，則可求得計數(shù)次數(shù)為X=100μs1μs=100次。設(shè)置定時計數(shù)器工作在方式1，計數(shù)位為16位。OE完成轉(zhuǎn)換后數(shù)字量輸出允許信號輸入端口，高電平有效。ALE地址所存允許信號輸入端，下降沿有效。表41 ADC0808時鐘端口端口功能CLK時鐘信號輸入端。 計數(shù)定時程序設(shè)計ADC0808的轉(zhuǎn)換過程遵照嚴(yán)格的時序步驟。它可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。Keil uVision2軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。Keil uVision2提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境將這些部分組合在一起。4 軟件設(shè)計 軟件開發(fā)環(huán)境 設(shè)計采用Keil uVision2進行軟件部分的開發(fā)。圖318 電源電路如圖，UI為監(jiān)控電壓，UO1為穩(wěn)壓后得到的+9V直流電壓，UO2為穩(wěn)壓后的到的9V直流電壓，UO3為穩(wěn)壓后的到的+5V直流電壓。78XX、79XX系列產(chǎn)品是一種輸出固定正、負電壓的三端穩(wěn)壓集成電路，可得到5V、9V，12V等七個檔次電壓，它們價格低廉性能穩(wěn)定，已應(yīng)用在多個領(lǐng)域，基本上取代了由分離元件組成的穩(wěn)壓電路[15]。引入監(jiān)控電源，由于對整流精度要求不高，可利用橋式整流電路對監(jiān)控電源整流，再利用7807909系列芯片穩(wěn)壓后，即可輸出直流9V電壓。電壓測量范圍為0~10V。 主控制器及其外圍電路主控制器及其外圍電路見附錄B。通過軟件編程控制段的輸出與位的選擇。其電路接口如圖317所示。圖317 LED數(shù)碼管接口電路對于ADC0808的串行接口時序，采用對AT89C52單片機的端口編程來控制其變化，這具體體現(xiàn)在軟件設(shè)計部分。本例中選用的是查詢方式，開始轉(zhuǎn)換后，通過軟件不斷查詢EOC電平的高低，來判斷轉(zhuǎn)化是否結(jié)束。通過軟件控制和讀取其信號數(shù)值。圖316 ADC0808接口設(shè)計，通過軟件定時，控制其時鐘信號。由于ADC0808的模擬輸入電壓范圍為0~+5V，而考慮到電網(wǎng)電壓的向上浮動，整流得到的直流電壓也會超過+5V，故將滑動變阻器阻值調(diào)到中央分壓，再通過軟件編程，將ADC0808的測量范圍調(diào)整到0~+10V。A、B、C三位的地址輸入與8路地址的對應(yīng)關(guān)系如表31所示。其主要特性如下：（1）8路8位A／D轉(zhuǎn)換器，即分辨率8位； （2）具有轉(zhuǎn)換起、?？刂贫?； （3）轉(zhuǎn)換時間為100μs；（4）單個+5V電源供電； （5）模擬輸入電壓范圍0～+5V，不需零點和滿刻度校準(zhǔn)； 表31 地址譯碼表C B A選中地址0 0 0IN00 0 1IN10 1 0IN20 1 1IN31 0 0IN41 0 1IN51 1 0IN61 1 1IN7（6）工作溫度范圍為40～+85攝氏度； （7）低功耗，約15mW。其它由單一+5V電源供電，其內(nèi)部有一個8通道多路開關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通8路模擬輸入信號中的一個進行A/D轉(zhuǎn)換。復(fù)位電路如圖315所示，電路在上電復(fù)位電路的基礎(chǔ)上并聯(lián)了一個開關(guān)，既可保證上電復(fù)位，又可手動復(fù)位。根據(jù)AT89C52最高工作頻率以及 ADC電路的工作方式，本系統(tǒng)使用 12MHz 的無源晶振，電路如圖 314 所示。圖313 系統(tǒng)控制平臺框圖 晶振及復(fù)位電路晶振電路用于向 MCU及其它電路提供工作時鐘。它將通用的微處理器和Flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本[8]。在使用LPC2106作為主控制器進行實際電路搭建時，只需將AT89C52替換即可。5V電壓可以從供電電路得到?；喌贸? () 根據(jù)上式，在加法電路311中，取，則可得V。圖中，因此 ()，R0上的電壓所以 ()已知IO的輸出范圍為4~20mA，： () ： ()圖311中輸出電壓UO即為圖312中的輸入電壓UI。若，則 ()（2）電壓——電流轉(zhuǎn)化電路電壓——電流轉(zhuǎn)化電路如圖312所示，主要完成電壓、電流的線性變換[13]。圖311 加法器電路圖中節(jié)點P的電流方程為所以同向輸入電位 ()其中。一是利用加法電路完成0~5V電壓的提升，二是利用電壓——電流轉(zhuǎn)化電路完成壓流轉(zhuǎn)化。V/I轉(zhuǎn)化電路就是要將0~5V電壓信號轉(zhuǎn)化成4~20mA電流信號。在工業(yè)、電力現(xiàn)場，用一個儀表完成信號的處理并采用電壓進行長線傳輸，傳輸線會受到噪聲的干擾、傳輸線上的電阻會產(chǎn)生一定的壓降[12]。同時電路帶負載的能力也得到了提高。圖310 同向比例電路圖中，由于，所以有， 所以 () 上式表明輸出電壓與輸入電壓相位相同，大小成一定比例關(guān)系。本設(shè)計的電壓跟隨器電路如圖310所示。前后級電路不會相互影響。所以還需要在整流濾波電路后設(shè)計一個同向比例電路，以提高電路帶負載能力。輸出電阻越小，輸入端得到的電壓也越小，信號源電壓衰減的也越大；輸入電阻越大，輸出電壓越不穩(wěn)定。圖39 RCp型濾波電路圖這樣脈動電壓經(jīng)過多級濾波之后，就已經(jīng)轉(zhuǎn)化成了非常平滑的直流電壓。為了進一步得到平整的直流電壓，可以考慮采用多級濾波的方法，即在電路后再加一級或多級電容濾波電路。一般取。輸出電壓的平均值，即輸出直流電壓通常為，它與時間常數(shù)有關(guān)。二極管兩端電壓為負，截止。圖37 濾波電路電容器具有“通交流，阻直流”的特點，它是一個儲能元件，隨著電壓的變化，其儲存和釋放的能量也在不斷變化。在此，我們采用電容濾波電路進行電壓濾波。濾波電路就是將脈動的直流電壓轉(zhuǎn)化成平滑的直流電壓的過程。精密整流電路克服很好的二極管DD2在信號非常小時的非線性和正向?qū)▔航?。因此精密整流電路也稱為絕對值電路[11]。取R1= R2，則。當(dāng)UI0時，運放A1輸出大于0，運放A2輸出小于0，二極管D1導(dǎo)通、D2截止。精密整流電路如圖35所示圖35 精密整流電路其工作原理如下：當(dāng)UI0時，運放A1輸出小于0，運放A2輸出大于0，二極管D1截止、D2導(dǎo)通。精密整流電路利用集成運算放大器的放大作用和深度負反饋作用，克服了普通二極管的非線性伏安特性和死區(qū)電壓帶來的信號誤差。其輸入輸出波形如圖34所示，其中實線為輸入波形，虛線為輸出波形。電路中，輸出電壓。一般二極管電路的整流電路如圖33所示。在曲線OC段，它正向電流iD非常小，只有當(dāng)正向電壓超過某一數(shù)值時，才會有明顯電流，這個電壓值稱為開啟電壓；CD段，電流迅速增大，二極管上的正向壓降變化卻很?。籓B段，二極管加反向電壓，反向電流很小，可以認為電路處于截止?fàn)顟B(tài)；BA段，當(dāng)二極管反向電壓大于某一數(shù)值時，電流急劇增大，二極管被反向擊穿[10]。半導(dǎo)體二極管由一個PN結(jié)及它所在的半導(dǎo)體再加上電極引線和管殼構(gòu)成。它的種類很多，按不同的整流方式，大概可以分為如下幾類：圖32 二極管伏安特性曲線（1）單向整流和雙向整流；（2）半波整流和全波整流；（3）橋式整流和倍壓整流；（4）二極管整流和可控硅整流。 精密整流電路設(shè)計 常用整流電路要想完成交流到直流的轉(zhuǎn)換，整流電路的設(shè)計是關(guān)鍵。峰值功率為1500W。雙向自恢復(fù)管可以在正反兩個方向吸收大脈沖功率，并把電壓限定在預(yù)定水平，一般用于交流電路，單相自恢復(fù)管一般用于直流電路[9]。電子系統(tǒng)的應(yīng)用當(dāng)中，電壓及電流的瞬態(tài)干擾會經(jīng)常造成電子設(shè)備的損壞，瞬態(tài)干擾的顯著特點是作用時間極短，但電壓幅度高、瞬態(tài)能量大，所以破壞性很大。另外，出于對后級接入電路保護的考慮，防止電壓突然升高帶來的沖擊，還要在電路中變壓器的原邊接入一個起保護作用的快速自恢復(fù)管D1。圖31 降壓電路變壓器的選擇：雙邊電壓比例系數(shù)為120 : 6 = 20 : 1，即變壓器變比?？紤]到電源電壓的波動，設(shè)置變壓器接入電壓為100V20%。一般選用變壓器來為電源電壓降壓。因此，如何設(shè)計這些主要電路，成為了本設(shè)計的關(guān)鍵。進行實際電路搭建時，只需將LPC2106替換AT89C52即可。本設(shè)計擬采用LPC2106芯片作為主控制器。其片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元[8]。自帶跟蹤接口提供實時調(diào)試功能和高速跟蹤功能；（4），I／。LPC2106具有如下主要特征：（1）32位ARM7TDMIS處理器，64KB片內(nèi)靜態(tài)RAM和128KB片內(nèi)Flash程序存儲器，可通過片內(nèi)Boot裝載程序?qū)崿F(xiàn)在系統(tǒng)編程（ISP）和在應(yīng)用編程（IAP）。它具有非常小的尺寸和極低的功耗，帶有寬范圍的串行通信接口（雙UART、SPI、I2C）。它內(nèi)含多位I/O寄存器、5 ~ 6個中斷源、2個16位定時器、片內(nèi)ROM，使用方便、價格便宜，廣泛應(yīng)用于儀器儀表、自動控制、家用電器等各