【正文】 1110 的 I2C 地址是 1001aaa，其中 aaa 是出廠時的默認設(shè)置。例如， ADS1110A0 的地址為 1001000，而 ADS1110A3 的地址則為 1001011. ③對 ADS1110 的讀操作 用戶可從 ADS1110 中讀出輸出寄存器和配置寄存器的內(nèi)容，為做到這一點，要對 ADS1110 尋址，并從器件中讀出三個字節(jié)。從 ADS1110 中讀取 多于三個字節(jié)的值是無效的，從第四個字節(jié)開始的所有字節(jié)將為 FFH。為了做到這一點，要對 ADS1110 尋址以進行寫操作，并對 ADS1110 寫入一個字節(jié)。 ADS1110 與單片機的硬件連接 16 16 圖 31 與單片機連接電路圖 圖 31與單片機連接電路圖所示為與單片機連接電路。 作為時鐘引腳，由主機來驅(qū)動它，以產(chǎn)生傳送數(shù)據(jù)所需要的時鐘信號，時鐘信號通過對單片機編程產(chǎn)生。較高的電阻功耗較低，但會延長總線的轉(zhuǎn)換時間，限制總線速度阻值較低的電阻，允許總線 高速運轉(zhuǎn)，但功耗較高。上拉電阻的典型值一般為 1k~10k ，本課題采用 10k 上拉電阻 。圖溫度信號處理電路用鉑電阻組成的電橋電路被廣泛的應(yīng)用在各種測溫電路中，但在這種檢測電路中，平衡電橋中以 及鉑電阻的阻值和溫度之間的非線性特性給最后的溫度測量來了一定的誤差，所以往往難以達到較高的指標要求。軟件查表補償方法可以簡化系統(tǒng)硬件電路的復(fù)雜度，方便器件的選取等優(yōu)點。本系統(tǒng)采用非平衡電橋結(jié)合模擬校正電路來實現(xiàn)對溫度信號的處理，硬件電路簡單可靠，同時又大大地提高了鉑電阻測溫的精度，并且考慮到轉(zhuǎn)換器存在一定的死區(qū)，用一個加法器將系統(tǒng)的輸出信號提高一個固定的電平。線制可以把導(dǎo)線電阻對測量結(jié)果的影響降到最低，連接如圖 32所示： 17 17 圖 32 溫度采集電路 測溫電路采用典型的鉑電阻電橋電路， 3 線制連接。 鉑電阻的溫度特性如下 : 當溫度為 78℃ ~0℃時 : ? ? ]100102 7 3 7 3 8 0 0 8 0 [100 31221263 tttttRt ??????????? ???? (32) 當溫度為 0~600℃時 : )105 8 0 0 8 0 (1 0 0 263 tRt ?? ?????? (33) 本系統(tǒng)主要應(yīng)用溫度在 0至 100 度的范圍內(nèi)測溫度，所以只考慮鉑電阻在 0至 600 度范圍內(nèi)的溫度特性。 將式 (34)代入式 (36)得，其中 : rRR VK CC 2100116 ???? (37) CCVrRRK 2100116 52 ????? (38) 二次項對整個系統(tǒng)的影響很小，但是為了降低其影響，放大電路加入了一個正反 饋 R119，其值為 150K。調(diào)整電位器 RP103 就可以調(diào)節(jié)整個放大器的放大倍數(shù)，本系統(tǒng)設(shè)定放大倍數(shù)為 50。通 過加法器電路以后，即使溫度為 0℃ 也能保證 A/D的輸入電壓為一較高的固定值。溫度信號的輸出值 400mV 到 1700mv 可以近似線形的代表 0 到 100 度的溫度值。為了提高系統(tǒng)的負載能力，將這兩組電源的輸出分別接到 LM324 組成的射隨電路，在 LM324 的 1 腳輸出一個穩(wěn)定的 穩(wěn)定電壓，在 8腳輸出一個 的穩(wěn)定電壓。所以溫度信號經(jīng)過處理后直接送入 ADS1110 中 , ADS1110 的輸出信號連入系統(tǒng)的虛擬 I2C總線上 和 。 鍵盤輸入模塊的設(shè)計 由于需要的按鍵數(shù)目較多，系統(tǒng)設(shè)計成行列式鍵盤，鍵值以掃描的形式輸入單片機四。用外 8155H 擴展的鍵 盤結(jié)構(gòu)如圖所示 : +5v Vin+ GND SCL Vin SDA Vdd VT AGND +5V R1 10K R2 ADS1110 20 20 D034D133D232D331D430D529D628D727P A 04P A 13P A 22P A 31P A 440P A 539P A 638P A 737P B 018P B 119P B 220P B 321P B 422P B 523P B 624P B 725P C 014P C 115P C 216P C 317P C 413P C 512P C 611P C 710RD5WR36A09A18R E S E T35CS6U78 25 5P 00P 01P 02P 03P 04P 05P 06P 07S1K E Y 2S5K E Y 2S9K E Y 2S 13K E Y 2S2K E Y 2S6K E Y 2S 10K E Y 2S 14K E Y 2S3K E Y 2S7K E Y 2S 11K E Y 2S 15K E Y 2S4K E Y 2S8K E Y 2S 12K E Y 2S 16K E Y 2R 50 11 0KR 50 21 0KR 50 31 0KR 50 41 0KV C C 圖 34 鍵盤電路 鍵盤電路，圖中的行線和列線均通過電阻接，當鍵盤上沒有鍵閉合時，所有的行線和列線都斷開，行線 PC0PC2 呈高電平。例如， 6 號鍵按閉合時，行線 PC0 和列線 PA6短路，此時 PA6 的電平由 PC0 的電平所決定，如果把行線規(guī)定為微機的輸出口，列線接到微機的輸入口，則在微機的控制下，使行線線 PC0 為低電平 (0)，其余兩根行線 PCI、 PC2 都為高電平。如果 PC0 這一行上沒有鍵閉合，接著使線 PC1 為低電平，其余行線為高電平。這種逐行逐列地檢查鍵盤狀態(tài)的過程稱為對鍵盤的一次掃描。也可以采用中斷方式，當鍵盤上有鍵閉合時，向CPU 請求中斷， CPU 響應(yīng)鍵盤輸入中斷請求，對鍵盤掃描，以識別那一個鍵處以閉合狀態(tài)，并對鍵輸入信息做出相應(yīng)處理。當鍵盤有按鍵閉合時，閉合和斷開的過程中會有抖動現(xiàn)象的產(chǎn)生。單片機數(shù)據(jù)口 P0口直接與液晶顯示模塊的數(shù)據(jù)口連接，單片機的 RD， WR作為液晶顯示模塊的讀，寫控制信號，液晶顯示模塊 RST，掛在正負 5 上。液晶模塊就相當于單片的外部存儲器一樣，單片機可以方便的控 制數(shù)據(jù)與指令的輸入輸出。數(shù)據(jù)入口地址為 8000H，此時 CE為低電平選通， C/D 也為低電平，為數(shù)據(jù)的讀寫地址。所以對液晶的讀寫數(shù)據(jù)與指令代碼的操作必須先封鎖 81C55。本系統(tǒng)采用現(xiàn)有的液晶背光芯片 ELP60，該芯片可以驅(qū)動液晶屏，足以滿足本系統(tǒng)的需要。有個引腳，外部雙向輸入輸出端口，同時內(nèi)含外中斷口，位可編程定時計數(shù)器，全雙工串行通信口，讀寫口線，可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程。隨著時代的發(fā)展和科技的進步，顯示技術(shù)也隨之不斷前進 。 表 32液晶接口特性 管腳號 符號 功能 1 NC 背光輸入腳 2 NC 背光輸入腳 3 FG 框架 4 VSS 地 5 VDD 電源電壓 6 VEE 液晶電壓 7 WR 寫數(shù)據(jù) 8 RD 讀數(shù)據(jù) 9 CE 片選信號 10 C/D 寫命令 /寫數(shù)據(jù) 11 RST 讀命令 /讀數(shù)據(jù) 12~19 D0~D7 數(shù)據(jù)線 24 24 20 FS 字選線 模塊應(yīng)用特點： （ 1）本模塊可直接適配于 8080MPU 的接口信號。 （ 3）允許 MPU 隨時訪問顯示緩沖區(qū)，甚至可以進行位操作。 （ 5）對模塊的操作都要進行狀態(tài)字的判別。復(fù)位后可用開。每次上電后，有必要進 行一次軟復(fù)位。 （ 8）顯示窗口寬度行已由硬件設(shè)置為 128 行。 （ 10）顯示緩沖區(qū)可分為文本顯示區(qū)、圖形顯示區(qū)和 CGRAM 區(qū)。在文本顯示區(qū)一個單元對應(yīng)屏上的一個字符位點陣在圖形顯示區(qū)一個單元則對應(yīng)屏上的點陣顯示位。 （ 12）本模塊的控制指令有的需要參數(shù)，參數(shù)的輸入在指令代碼輸入之前。 通訊模塊的設(shè)計 串口通訊協(xié)議 國際標準化組織在開放系統(tǒng)互連標準中定義了各層次的網(wǎng)絡(luò)參考模型，它們分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層。 串口通信數(shù)據(jù)量少，不需要很復(fù)雜的語法和語意表達，在端對端的情況下，路由選擇的問題比較簡單，因此僅僅選擇實現(xiàn)了物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。發(fā)送時，因為物理層不關(guān)心數(shù)據(jù)的語法和語義，因此不需要連接層的拼裝功能應(yīng)用層把數(shù)據(jù)直接發(fā)送給物理層。另外，與不同硬件相關(guān)的驅(qū)動程序各自獨立，可單獨修改而互不影響。 RS232 標準是美國電子工業(yè)聯(lián)合會與等 BELL 公司一起開發(fā)與 1969 年公布的通信協(xié)議。 RS232 幾個優(yōu)點： (1)RS232 應(yīng)用范圍廣泛。史新的計算機現(xiàn)在支持其他諸如 USB 這樣的串行接日，但是 RS232 可以做很多 USB 無法進行的工作 。連接距離可以達 50100 英尺 (1530 米 )。 (3)對于雙向連接，只需 3 條導(dǎo)線。 串行通信的連接層 (即數(shù)據(jù)鏈路 層 )是一種低級的通信協(xié)議，該協(xié)議利用發(fā)送和接收特殊的控制字符以確保信息可靠地發(fā)送和接收，串行通信協(xié)議分異步協(xié)議 26 26 和同步協(xié)議。同步通信協(xié)議是指將許多字符組成一個信息組，這樣字符可以一個接一個地傳輸，但是在每組信息 (通常稱為幀 )的開始要加上同步字符，在沒有信息要傳輸時，要填上空字符，因為同步傳輸不允許有間隙。當然，對同一個傳輸過程，所有字符對應(yīng)同樣的數(shù)位，比如說 n 位。同步傳輸時，一個信息幀中包含許多字符，每個信息幀用同步字符作為開始，一般將同步字符和空字符用同一個代碼。接收端當然是應(yīng)該能識別同步字符的，當檢測到有一串數(shù)位和同步字符相匹配時，就認為開始一個信息幀，于是，把此后的數(shù)位作為實際傳輸信息來處理。同步通信較復(fù)雜，雙方時鐘的允許誤差較小。 （ 3）通信效率異步通信低，同步通信高。起止式異步協(xié)議的特點是一個字符接一個字符傳輸，并且傳送一個字符總是以起始位開始，字符之間沒有固定的時間間隔要求， 間間隔要求，因為這種格式是靠起始位和停止位來實現(xiàn)字符的界定或同步的，故稱為起始式協(xié)議。 起 /止位的作用 : 起始位實際上是作為聯(lián)絡(luò)信號附加進來的，當它變?yōu)榈碗娖綍r，告訴收方傳送開始。而停止位標志一個字符的結(jié)束， 它的出現(xiàn)，表示一個字符傳送完畢。傳送開始前，發(fā)收雙方把所采用的起止式格式 (包括字符的數(shù)據(jù)位長度，停止位位數(shù)，有無校驗位以及是奇校驗還是偶校驗等 )和數(shù)據(jù)傳輸速率作統(tǒng)一規(guī)定。當收到系列的“ 1” (停止位或空閑位 )之后，檢測到一個下跳沿， 27 27 說明起始位出現(xiàn)，起始位經(jīng)確認后，就開始接收所規(guī)定的數(shù)據(jù)位和奇偶校驗位以及停止位。一個字符接收完畢，接收設(shè)備有繼續(xù)測試傳輸線，監(jiān)視 “0”電平的到來和下一個字符的開始，直到全部數(shù)據(jù)傳送完畢。若接收設(shè)備和發(fā)送設(shè)備兩者的時鐘頻率略有偏差，這也不會因偏差的累積而導(dǎo)致錯位，加之字符之間的空閑位也為這種偏差提供一種緩沖，所以異步串行通信的可靠性高。 通訊模塊與單片機的接口電路 MAX232 與單片機的典型接口電路如圖 36 所示，其中電容 C40 C40 C40C404 與 232 芯片共同構(gòu)成一組倍壓電路為芯片提供 232 驅(qū)動電壓。通過此連接系統(tǒng)可以完成與外界的通訊。系統(tǒng)輸出與電磁閥的接口電路。系統(tǒng)上電時處于閉合狀態(tài)，當接收到控制信號時， PB0 為高電平，三級管導(dǎo)通， 24V 電壓加到電磁閥上，電磁閥處于開通狀態(tài)。但是由于電磁閥屬于感性負載會在關(guān)閉的瞬間在 2腳處產(chǎn)生一個很高的沖擊電壓，容易擊穿三級管，所以加入一個反向續(xù)流二極管。 系統(tǒng)需要輸出控制得電磁閥一共有 三個，其他連個的連接電路與工作原理與上面電 路類同，不再詳細敘述。開關(guān)電源的穩(wěn)壓精度高，但是只能穩(wěn)定一路電壓。固單純的選開關(guān)電源既不經(jīng)濟也無法滿足系統(tǒng)的要求。 系統(tǒng)電源模塊的原理圖如圖所示，系統(tǒng)共需要直流穩(wěn)壓電源為系統(tǒng)供電。 電網(wǎng)電壓經(jīng)過變壓器與橋式整流電路后變成直流電。經(jīng)過穩(wěn)壓塊后產(chǎn)生一個穩(wěn)定的直流電壓。由于和一所提供的負載電流很低所以可以直接將其連接到穩(wěn)壓塊和一穩(wěn)壓塊的后端，節(jié)省了變壓器副端的輸出。按照原理框圖劃分為若 干子功能塊，在壓力信號采集電路中詳細的介紹了壓力變送器的選取原則和位的使用，單片機用兩個輸入輸出口線來虛擬總線中的、通過控制總線的高低電平來完成數(shù)據(jù)的讀寫，A/D 轉(zhuǎn)換器的輸出以串行方式讀入單片機，克服了單片機口線不足的缺點在溫度信號采集電路中詳細介紹了鉑電阻測溫電路的特點，三線制測量可以有效消除導(dǎo)線電阻對測溫電路的影響，加法器電路可以提高溫度信號的輸出電壓，解決了習轉(zhuǎn)換器輸入電壓在零點不精確的問題顯示電路中，圖形點陣式液晶的選取是本系統(tǒng)的特色，系統(tǒng)的測量界面可以以漢字形