【正文】 ADC0809 引腳圖 5）真值表與時序圖 表 1 CLOCK START EOC OE 功能 有效 0 0 0 A/D 開始轉(zhuǎn)換 有效 0 1 0 轉(zhuǎn)換結(jié)束 有效 0 1 1 允許數(shù)據(jù)輸出 IN3 IN2 IN4 IN1 IN5 IN0 IN6 ADDA IN7 ADDB STRART ADDC EOC ALE D3 D7 CLOCK D6 OE D5 VCC D4 REF（ +） D0 GND REF（ — ） D1 D2 5)工作原理 在 ADC0809 中，輸入模擬量與輸出數(shù)字量存在著這樣的關(guān)系： N=（ VINVREF（ ）） *256/（ VREF（ +） VREF（ ）） 一般 VREF（ +） =5V VREF（ ） =0V 因為輸出為 8位二進(jìn)制數(shù)，所以最高輸出為 11111111B 即 256 我們可以將 0— 1分成 256 份，即最小間隔為： 1/256 因此求歸一化量為： X=VIN/5 （ X在 0— 1之間） CLOCK 模擬量輸入 START EOC OE 數(shù)據(jù)輸出 有效數(shù)據(jù) 求歸一化 X 有多少個 256 份： N=X*（ 1/256） =（ VIN/5） *256=VIN*256/5 =》 VIN=5*N/256=*N 實(shí)際上 VIN=*N 就是 VIN 模擬量真正意義上對應(yīng)的數(shù)字量，而在 VIN 通過 A/D 轉(zhuǎn)換器后所得到的是 N，若要在數(shù)值上等值，還要 在 N 的基礎(chǔ)上再乘以 . 例如：若輸入的模擬電壓為 ，則轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量為： N=（ VINVREF（ ） *256/（ VREF（ +） VREF（ ）） =（ ） *256/(50)=128 即 10000000B 二 — 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換器 通過 A/D 轉(zhuǎn)換器我們已經(jīng)得到了 8 位二進(jìn)制的數(shù)字量，雖為二進(jìn)制 的數(shù)字量但它是無法直接驅(qū)動 LED 數(shù)碼管顯示的，因為數(shù)碼管顯示的輸入量只能與 BCD 碼相匹配，因此我們需要先將 8 位二進(jìn)制數(shù)，轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)，再將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為 BCD 碼，從而與 LED 數(shù)碼管顯 示相匹配，下面先來介紹一下二 — 十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換。 2)真值表 表 2 工作過程及流程圖 我們需將各位的數(shù)， 0或 1分別乘各位對應(yīng)的 2 的 0 次方、 2的 1次方、 2 的 2 次方、 2 的 3 次方、 2 的 4次方、 2 的 5次方、 2 的 6次方和 2的 7次方，然后依次求和記為 A。接下來要判斷所轉(zhuǎn)換的十進(jìn)制數(shù)是否超出 0— 5V的范圍，如果超出則 AA=‘ 1’提示轉(zhuǎn)換出現(xiàn)錯誤，否則 AA=‘ 0’，OE=‘ 1’數(shù)據(jù)輸出。從低位到高位，那么 3 位的十進(jìn)制數(shù)也就轉(zhuǎn)換為了 12 位的 BCD 碼。那么最終的確12 位 BCD 碼為‘ 010001011001’。 BCD 碼多路數(shù)據(jù)選擇器 通過十進(jìn)制 — BCD 碼轉(zhuǎn)換我們已經(jīng)得到了 12 位的 BCD 碼，但 12 位的數(shù)據(jù)是 無法直接在 3個 LED 數(shù)碼管上顯示的，因此我們要用 BCD 多路數(shù)據(jù)選擇器將 12 位的 BCD 碼分成 3路信號，每一路 4 位然后分別接到相應(yīng)數(shù)碼管顯示電路 的輸入上，從而完顯示工作。 它 的功能是在選擇輸入（又稱“地址輸入”）信號的作用下，從多個數(shù)據(jù)輸 入通道中 擇某一通道的數(shù)據(jù)（數(shù)字信息）傳輸至輸出端。 模塊圖如圖 8所示 D 0 A 1 A 0 ︰ ︰ ︰ D ︰ C ︰ B ︰ A D 1 1 圖 8 12 選 4 多路數(shù)據(jù)選擇器 D0— D7：為 12位 BCD 碼輸入端； A1， A0：為地址輸入端； DCBA： 這 4位 BCD 碼輸出端； 2）真值表 表 5 通過 A1A0 地址的不斷變化，從而完成對 12 位 BCD碼的分時輸出，以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)數(shù)值在對應(yīng)位的數(shù)碼管上的顯示。數(shù)碼管的種類很多，但大致可分為共陰極 數(shù)碼管和共陽極數(shù)碼管。而共陽極數(shù)碼管是將各發(fā)光二極管陽極連在一起，接高電平，而陰極分別接譯碼器輸 出端，當(dāng)譯碼輸出某段為低電平時，二極管導(dǎo)通發(fā)光，共陽顯示器由輸出低電平有效的譯碼器來驅(qū)動。與七段顯示數(shù)碼管配合的譯碼器只能有 a— g七個輸出端和四個輸入端下有一個使能端 S，控制譯碼器是否工作，七段譯碼器的真值表如表 6所示 十進(jìn)制數(shù)或功能 輸入 輸出 S D C B A Ya Yb Yc Yd Ye Yf Yg 字形 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 2 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 2 3 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 3 4 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 4 5 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 5 6 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 6 7 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 7 8 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 8 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 倒 F 表 6 通過查表 6 我們可以清晰的將 3路 4位 BCD 碼轉(zhuǎn)換為能夠驅(qū)動數(shù)碼管顯示的七段碼，從而使 3位十進(jìn)制數(shù)字分別在 3個數(shù)碼管上顯示出來，表明被測量的電壓值 第 4 章 控制器與控制電路的設(shè)計 控制器的設(shè)計 在數(shù)字電壓表測量工作的進(jìn)行中，控制器主要是對 A/D 轉(zhuǎn)換器、二 — 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換器、十進(jìn)制 — BCD 碼轉(zhuǎn)換器的工作邊程中起到了控制及協(xié)調(diào)的作用。即當(dāng)前一模塊 OE 允許輸出端由低電平 變?yōu)楦唠娖綍r，立即給后一模塊一個由高電平變?yōu)榈碗娖降膯有盘?，使其工作? 1）引腳功能 首先給出控制器的模塊圖如圖 9所示 圖 9 控制器的模塊圖 START：開關(guān)按鈕，低電平有效，當(dāng)有效時控制器開開始工作； START0：低電平有效，當(dāng)有效時啟動 A/D 轉(zhuǎn)換器開始工作； START1：低電平有效，當(dāng)有效時啟動二 — 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換器開始工作； START2：低電平有效，當(dāng)有效時啟動十進(jìn)制 — BCD 碼器工作； START EOC0 START0 EOC1 START1 EOC2 START2 OE1 AA OE2 R 啟動開關(guān) 復(fù)位開關(guān) EOC0： A/D 轉(zhuǎn)換器工作時為低電平，當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時立即變?yōu)楦唠娖剑? EOC1：二 — 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時立即變?yōu)楦唠娖剑? EOC2：十進(jìn)制 — BCD 碼轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時立即變?yōu)楦唠娖剑? AA：錯誤信號，高電平有效，當(dāng)有效時表示測量過程出錯； R：復(fù)位信號，低電平有效，當(dāng)有效時使電路清零； OE1：允許輸出信號，高電平有效，當(dāng)有效時允許二 — 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)輸出； OE2：允許輸出信號，高電平有效，有效時允許十進(jìn)制 — BCD 碼轉(zhuǎn)換后的數(shù) 據(jù)輸出； 2）真值表 START START0 EOC0 START1 EOC1 OE1 AA R START2 EOC2 OE2 功能 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 A/D 開始工作 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 A/D 輪換結(jié)束并輸出數(shù)據(jù) 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 二 — 十進(jìn)制開始轉(zhuǎn)換 表 7 3）時序圖 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 轉(zhuǎn)換結(jié)束 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 轉(zhuǎn)換結(jié)果有誤 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 轉(zhuǎn)換結(jié)果無誤允許輸出 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 啟動十進(jìn)制 —BCD 碼轉(zhuǎn)換器 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 轉(zhuǎn)換結(jié)束 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 輸出結(jié)果 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 顯示完復(fù)位清零 START1 有效數(shù)據(jù) EOC1 查出有錯誤 START START0 EOC0 START2 數(shù)據(jù)輸出 OE1 控制器上的 START 開關(guān)按鈕實(shí)際上就是數(shù)字電壓表的總開關(guān)，只有當(dāng)開關(guān) 按鈕按下時，才能完成下常的測量工作。 控制電路的設(shè)計 錯誤顯示與復(fù)位清零顯示的控制電路 1）當(dāng)二 — 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)超出 0— 5V 之間時 ，表示轉(zhuǎn)換結(jié)果有誤這時我們要求電 路會在 LED數(shù)碼管的第二位上顯示出‘倒 F’ 的字型。譯碼顯示電路的輸入端被強(qiáng)行置數(shù)為‘ 1111’，當(dāng)使能端接到低電平時隨即‘ 1111’譯碼為‘ 0001111’在數(shù)碼管 上顯示出‘ 倒 F’的字型。控制電路如圖 11所示 LED 數(shù)碼管顯示 S D C B A 或門 或門 或