【正文】 中斷的申請標志，在 CPU響應中斷之后能夠自動清除 【 15】 。 中斷優(yōu)先級由 IP 來控制， PS,PT1,PX1,PT0,PX0，置為 1表示高優(yōu)先級。用指令來實現(xiàn)關中斷。 單片機在復位后， IE各位的狀態(tài)為 0，所以 CPU 處于關中斷的狀態(tài)。有個總開關 EA，然后又有 ES,ET1,EX1,ET0,EX0 五個開關。 INT0T0INT1T1串口中斷。功能越強的中斷系統(tǒng)，其對外界異步事件的處理能力越強。實現(xiàn)這一功能的部件稱為中斷系統(tǒng)，請示 CPU 中斷的請求源稱為中斷源。 8051 單片機 中斷系統(tǒng) 本 科 畢 業(yè) 設 計 第 20 頁 共 40 頁 當 CPU正在處理某事件時外界發(fā)生了更為緊急的請求，要求 CPU 暫停當前的工作，轉而去處理這個緊急事件。 RST/VPP： 復位端，高電平有效。此引腳 也同樣可驅動 8個 LS型 TTL 負載。此輸出為訪問外部程序存貯器的讀選通信號。 VPP是對 8751 片內 EPROM 固化編程時，作為施加高編程電壓（一般 12~21V）的輸入端。 EA/VPP： 當 EA 端保持高電平時，單片機訪問的是內部程序存貯器 (對 AT89S5 8751來說 )，但當 PC(程序計數(shù)器 )值超過某值（如 8751 內部含有 4KB EPROM，值為 0FFFH）時，將自動轉向執(zhí)行外部程序存貯器內的程序。當單片機訪問外部存貯器時， ALE(地址鎖存允許 )輸出脈沖下降沿用于鎖存 16位地址的低 8位。時鐘引腳也可外接晶體振蕩器。 XTAL2：接外部晶體的另一端。 VSS：接地端。 本 科 畢 業(yè) 設 計 第 19 頁 共 40 頁 P2 口有兩個功能 ： 1) 擴展外部存儲器時，當作地址總線使用 2) 做一般 I/O 口使用，其內部有上拉電阻； P3 口有兩個功能 ： 1) 作為 I/O 使用 2) 由特殊寄存器來設置 的一些特殊功能 【 13】 。 3) 不擴展時，可做一般的 I/O 使用，但內部無上拉電阻，作為輸入或輸出時應在外部接上拉電阻。 P0 口有三個功能 ： 1) 外部擴展存儲器時，當做數(shù)據(jù)總線 。 8) 內部時鐘電路 【 12】 。 6) 一個串行端口，用于數(shù)據(jù)的串行通信。 4) 兩個定時計數(shù)器 TO、 T1，可用作定時器， 也可用做計數(shù)器， 對外部脈沖進行計數(shù)。 2) 片內數(shù)據(jù)存儲器 RAM 和特殊作用寄存器 和特殊作用寄存器 。 8051 單片機分類 8051 單片機可分為無 ROM 型和 ROM 型兩種 無 ROM 型的芯片，必須外接 EPROM 才能應 用（典型芯片為 8031） ROM 型芯片又分為 EPROM 型（典型芯片為 8751）、 FLASH型（典型芯片為 89C51）、 掩膜 ROM 型（典型芯片為 8051 ）、一次性 可編程 ROM（ One Time Programming,簡 稱 OTP）的芯片（典型芯片為 97C51） 【 11】 。 單片機是一種集成在 電路 芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器 CPU 隨機存儲器 RAM、 只讀存儲器 ROM、多種 I/O 口和中斷系統(tǒng)、定時器/計時器 等功能（可能還包括顯示驅動電路、 脈寬調制 電路、模擬多路轉換器、 A/D 轉換器 等電路）集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的 計算機系統(tǒng) 【 10】 。通過增大 T1口的定時時間，提高了 A/D轉換的位數(shù)，進而提高了系統(tǒng)測溫數(shù)據(jù)的精度和分辨率。用 V/F轉換器實現(xiàn) A/D轉化，消除了轉換后的數(shù)據(jù)送入單片機過程中的干擾，并且通過調整 T1口的定時時間，改變 T0口計數(shù)器接受脈沖的數(shù)量，可改變 A/D轉換的位數(shù)。溫度為 0℃時，儀器放大器輸出的電壓為 0V， V/F轉換后的頻率值為 0kHz。 系統(tǒng)使用 LM331作為 V/F轉換器，把 AD524輸出的 0— 10V電壓，轉換成 0— 100kHz頻率的脈沖信號，送入 8051單片機的 T0口。由于壓 /頻轉換器 LM331的壓 /頻轉換關系成線性 ,所以我們可以根據(jù)采集到頻率數(shù)據(jù)知道模擬信號的大小 ,從而實現(xiàn)了模擬信號到數(shù)字信號的轉換 .頻率計數(shù)器、定時器可以使用計算機的計數(shù) /定時端口，通過軟件編程實現(xiàn)。加上積分電路后，由于電流源（ 1引腳）總是保持地電位，電壓不隨 Vin 或 FOUT 變化，因此有很高的線性度。從而實現(xiàn)模擬信號到數(shù)字信號的轉換。 電壓 頻率轉換 電路 如圖 ： 圖 電壓 頻率轉換電路圖 LM331 采用單電源供電，電源電壓 VCC，模擬信號 Vin的輸入范圍 VCC～ 0V,頻率范圍為 1～ 500KHZ，非線性低于 ％。變換精度高數(shù)字分辨率可達 12 位 。 LM331為雙列直插式 8引腳芯片，其引腳框圖 如 圖 ： 圖 LM331引腳框圖 LM331 各引腳功能說明如下 ： 腳 1： 為脈沖電流輸出端 ,內部相當于脈沖 恒流源 ,脈沖寬度與內部單穩(wěn)態(tài)電路相同 ； 腳 2： 為輸出端脈沖電流幅度調節(jié) ,RS 越小 ,輸出電流越大 ； 腳 3： 為脈沖電壓輸出端 ,OC 門結構 ,輸出脈沖寬度及相位同單穩(wěn)態(tài) ,不用時可懸空 或 接地 ； 腳 4： 為地 ； 腳 5： 為單穩(wěn)態(tài)外接定時時間常數(shù) RC ； 腳 6： 為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)脈沖輸入端 ,低于腳 7 電壓觸發(fā)有效 ,要求輸入負脈沖寬度小于單穩(wěn)態(tài)輸出脈沖寬度 Tw ； 本 科 畢 業(yè) 設 計 第 15 頁 共 40 頁 腳 7： 為比較器基準電壓 ,用于設置輸入脈沖的有效觸發(fā)電平高低 ； 腳 8： 為電源 Vcc , 正常工作電壓范圍為 4～ 40V。 LM331是美國 NS公司生產的性能價格比比較高的集成芯片。 數(shù)據(jù)的采集與處理廣泛地應用在自動化領域中 ,由于應用的場合不同 ,對數(shù)據(jù)采集與處理所要求的硬件也不相同 .在控制過程中 ,有時要對幾個模擬信號進行采集與處理 ,這些信號的采集與處理對速度要求 不太高 ,一般采用 AD574或 ADC0809等芯片組成的 A/D轉換電路來實現(xiàn)信號的采集與模數(shù)轉換，而 AD574 和 ADC0809 等 A/D 轉換器價格較貴，線路復雜 ,從而提高了產品價格和項目的費用 .在本文中 ,從實際應用出發(fā) ,給出了一種 本 科 畢 業(yè) 設 計 第 14 頁 共 40 頁 應用 V/F 轉換器 LM331 芯片組成的 A/D 轉換電路， V/F 轉換器 LM331 芯片能夠把電壓信號轉換為頻率信號，而且線性度好，通過計算機處理，再把頻率信號轉換為數(shù)字信號，就完成了 A/D 轉換。 把 30℃溫度的測溫電壓值作為高性能基準電壓源 LM399的基準電壓值Vr接到儀器放大器 AD524的反相輸入端，作為測溫零刻度參考點（ LM399的零漂 和失調電壓均小于 5PPM/℃），儀器放大器同相端接實際現(xiàn)場測溫數(shù)據(jù)。儀器設計要求測溫分辨率為 ℃，測溫范圍為 30～ 40℃ , 放大器輸出電壓范圍為 0～ 10 V。 其引腳圖如圖 ： 圖 AD524引腳圖 本 科 畢 業(yè) 設 計 第 13 頁 共 40 頁 各引腳的對應功能見表 。 本 科 畢 業(yè) 設 計 第 12 頁 共 40 頁 5) AD524的動態(tài)特性好 ,增益帶寬乘積為 25MHz ,全功率頻率為 75kHz 。 3) AD524具有輸入和輸出失調調零功能 , 以便在所用的增益范圍內將失調電壓調到最小 ,進一步提高放大器精度 。 總的來看 ,AD524 的特點可歸納為如下幾點 : 1) AD524能確保高增益精密放大所需的低失調電壓 、 低失調電壓漂移和低噪聲等性能指標 。經濟型的“ J ”級 , 低漂移的“ K”級和較低漂移 、較高線性度的“ L”級 ,其工作溫度范圍規(guī)定為 0～70℃。 針對開關通斷時的非正常情況 , AD524 對輸入進行 了充分的保護 。就 G = 1 、 10 、 100 、 1000 的固定增益而言 ,AD524 不需要任何外接器件 ,是一個完整的放大器 。 G =1000 時 ,CMRR 可達 120dB 。 AD524 是一種低噪聲 、高共模抑制比的單片式精密儀用放大器 , 國內眾多器件手冊中過于簡單的介紹難以滿足實際應用的需要。 作為一個高性能的計量儀器，對放大器增益的穩(wěn)定性、失調電壓、 零漂和非線性失真等參數(shù)要求極高，不宜于選用一般精度的運放作為放大器，否則可能由于運放對信號放大這一環(huán)節(jié)帶來的誤差，使儀器的參數(shù)指標性能下降，達不到計量標準。與運算放大器不同之處是運算放大器的閉環(huán)增益是由反相輸入端與輸出端之間連接的外部電阻決定，而儀表放大器則使用與輸入端隔離的內部反饋電阻網絡。儀表放大器把關鍵元件集成在放大器內部，其獨特的 結構使它具有高共模抑制比、高輸入阻抗、低噪聲、低線性誤差、低失調漂移增益設置靈活和使用方便等特點 ,使其在數(shù)據(jù)采集、傳感器信號放大、高速信號調節(jié)、醫(yī)療儀器和高檔音響設備等方面倍受青睞。 圖 CD4067引腳圖 本 科 畢 業(yè) 設 計 第 10 頁 共 40 頁 表 CD4067真值表 D C B A TNH 接通通道 0 0 0 0 0 “ 0” 0 0 0 1 0 “ 1” 0 0 1 0 0 “ 2” 0 0 1 1 0 “ 3” 0 1 0 0 0 “ 4” 0 1 0 1 0 “ 5” 0 1 1 0 0 “ 6” 0 1 1 1 0 “ 7” 1 0 0 0 0 “ 8” 1 0 0 1 0 “ 9” 1 0 1 0 0 “ 10” 1 0 1 1 0 “ 11” 1 1 0 0 0 “ 12” 1 1 0 1 0 “ 13” 1 1 1 0 0 “ 14” 1 1 1 1 0 “ 15” φ φ φ φ 1 均不接通 儀器放大器 隨著電子技術的飛速發(fā)展，運算放大電路也得到廣泛的應用。 CD4067 相當于一個單刀十六擲開關 ,具體接通哪 本 科 畢 業(yè) 設 計 第 9 頁 共 40 頁 一通道 ,由輸入地址碼 ABCD 來決定。由于模擬開關具有功耗低、速度快、無機械觸點、體積小 和使用壽命長等特點，因而，在自動控制系統(tǒng)和計算機中得到了廣泛應用 【 8】 。當選通 端處在選通狀態(tài)時，輸出端的狀態(tài)取決于輸入端的狀態(tài)；當選通端處于截止狀態(tài)時，則不管輸入端電平如何，輸出端都呈高阻狀態(tài)。 溫度采集電路如 圖 ： 圖 采集電路圖 模擬多路開關是一種重要的器件，在多路被測信號共用一路 A/D 轉換器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，通常用來將多路被測信號分別傳送到 A/D 轉換器進行轉換，以便計算機能對多路被測信號進行處理。 其測溫精度為 0. 1 ℃ ， 測溫分辨率為 ℃ ， 非線性度在 0～ 150 ℃范圍小于 0. 5% ，其參 數(shù)性能保證了現(xiàn)場采集的熱源數(shù)據(jù)轉換成電壓信號后的數(shù)據(jù)精度、穩(wěn)定性和線性度均高于計量標準。 AD590 共有 I、 J、 K、 L、 M五檔，其中 M檔精度最高，在 55℃ ～ +150℃范圍內，非線性誤差為 177。 4) 輸出 電阻 為 710MW。電源電壓可在 4V～ 6V范圍變化，電流變化1mA，相當于溫度變化 1K。 2) AD590 的測溫范圍為 55