【正文】 結(jié)束時，此端輸入一個高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。 (9) CLK：時鐘脈沖輸入端。要求時鐘頻率不高于 640 。 kHz(10) REF（+） 、REF（）：基準(zhǔn)電壓。 (11) VCC：電源，單一 +5 。 V(12) GND：地。 ADC0809 的工作過程：ADC0809 芯片可以分時處理 8 路模擬量輸入信號，使用模擬開關(guān)切換。首先輸入 3 位地址，并使 ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通8 路模擬輸入之一到比較器。START 上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。下降沿啟動 A/D 轉(zhuǎn)換，之后 EOC 輸出信號變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。直到 A/D 轉(zhuǎn)換完成，EOC 變?yōu)楦唠娖?，指?A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。表 所示 C、B、A 是三條通道的地址線。當(dāng)?shù)刂匪嫘盘朅LE 為高電平時， C、B、A 三條線上的數(shù)據(jù)送入 ADC0809 內(nèi)部的地址鎖存器中，經(jīng)過譯碼器譯碼后選中某一通道。當(dāng) ALE=0 時，地址鎖存器處于鎖存狀態(tài)，模擬開關(guān)始終與剛才選中的輸入通道接通。表 8 路模擬開關(guān)與輸入通道的關(guān)系表同入通道 IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7A 0 1 0 1 0 1 0 1B 0 0 1 1 0 0 1 1C 0 0 0 0 1 1 1 1轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送 A/D 轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)據(jù)應(yīng)及時傳送給單片機(jī)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)傳送的關(guān)鍵問題是如何確認(rèn) A/D 轉(zhuǎn)換的完成，因?yàn)橹挥写_認(rèn)完成后，才能進(jìn)行傳送。為此可采用下述三種方式。 (1) 定時傳送方式 對于一種 A/D 轉(zhuǎn)換其來說，轉(zhuǎn)換時間作為一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是已知的和固定的。例如 ADC0809 轉(zhuǎn)換時間為 128 ，相當(dāng)于 6 的 MCS51 單片機(jī)共 64 個機(jī)s?MHz器周期。可據(jù)此設(shè)計(jì)一個延時子程序，A/D 轉(zhuǎn)換啟動后即調(diào)用此子程序，延遲時間一到，轉(zhuǎn)換肯定已經(jīng)完成了，接著就可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 (2) 查詢方式 A/D 轉(zhuǎn)換芯片由表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號，例如 ADC0809 的 EOC 端。因此可以用查詢方式，測試 EOC 的狀態(tài)，即可確認(rèn)轉(zhuǎn)換是否完成，并接著進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 (3) 中斷方式 把表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號（EOC）作為中斷請求信號，以中斷方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 不管使用上述哪種方式，只要一旦確定轉(zhuǎn)換完成，即可通過指令進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。首先送出口地址并以信號有效時，OE 信號即有效，把轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線，供單片機(jī)接受。ADC0809 的 A/D 轉(zhuǎn)換過程是在時鐘信號的協(xié)調(diào)下進(jìn)行的，ADC0809 的時鐘信號由 CLOCK 端送入，其最佳頻率為 640 ，在這個最高頻率下kHzADC0809 的 A/D 轉(zhuǎn)換時間為 100 左右。當(dāng) ADC0809 用于 AT89C52 單片機(jī)s?系統(tǒng)時，若 AT89C52 采用 12 的晶振，則 ADC0809 的時鐘信號可以由MzAT89C52 的 ALE 經(jīng)過一個四分頻電路獲取。這時 ADC0809 的時鐘頻率為 500，A/D 轉(zhuǎn)換時間為 130 。ADC0809 時鐘電路由兩個 D 觸發(fā)器構(gòu)成，如圖kHzs 所示 ：圖 四分頻電路A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束后，A/D 轉(zhuǎn)換的結(jié)果(8 位數(shù)字量)送到三態(tài)鎖存輸出緩沖器，此時 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果還沒有現(xiàn)在 DB0DB7 八條數(shù)字量輸出線上，單片機(jī)不能獲取之。單片機(jī)要想讀到 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果，必須使 ADC0809 的允許輸出控制端 OE為高電平，打開三態(tài)輸了鎖存器，A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果出現(xiàn)在 DB0DB7 上。單片機(jī)讀取 A /D 轉(zhuǎn)換結(jié)果的方法有三種：(1) 延遲法單片機(jī)啟動 ADC0809 后，延時 130 以上，可以讀到正確的s?A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果。AT89C52 ADC0809 CLK (2) 查詢法 EOC 必須接到 AT89C52 的一條 I/O 線上。單片機(jī)啟動ADC0809 后，延遲 10 ，檢測 EOC，若 EOC=0 則 A/D 轉(zhuǎn)換沒有結(jié)束，繼續(xù)s?檢測 EOC 直到 EOC=1。當(dāng) EOC=1 時，A/D 轉(zhuǎn)換已經(jīng)結(jié)束，單片機(jī)讀取 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果。(3) 中斷法 EOC 必須經(jīng)過非門接到 AT89C52 的中斷請求輸入線 INT0 或INT1 上，AT89C52 的中斷觸發(fā)方式為下降沿觸發(fā)。單片機(jī)啟動 A/D 轉(zhuǎn)換后可以做其它工作，當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時，EOC 由 0—1 經(jīng)過非門傳到 INT 端，AT89C52 收到中斷請求信號，若 AT89C52 開著中斷，則進(jìn)入中斷服務(wù)程序，在中斷服務(wù)程序中單片機(jī)讀取 A/D 轉(zhuǎn)換的結(jié)果。3．2．3 看門狗看門狗電路的應(yīng)用，使單片機(jī)可以在無人狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作,其工作原理是:看門狗芯片和單片機(jī)的一個 I/O 引腳相連,該 I/O 引腳通過程序控制它定時地往看門狗的這個引腳上送入高電平(或低電平),這一程序語句是分散地放在單片機(jī)其他控制語句中間的，一旦單片機(jī)由于干擾造成程序跑飛后而陷入某一程序段 進(jìn)入死循環(huán)狀態(tài)時,寫看門狗引腳的程序便不能被執(zhí)行,這個時候,看門狗電路就會由于得不到單片機(jī)送來的信號,便在它和單片機(jī)復(fù)位引腳相連的引腳上送出一個復(fù)位信號,使單片機(jī)發(fā)生復(fù)位,即程序從程序存儲器的起始位置開始執(zhí)行,這樣便實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)的自動復(fù)位。硬件看門狗是利用了一個定時器，來監(jiān)控主程序的運(yùn)行，也就是說在主程序的運(yùn)行過程中，我們要在定時時間到之前對定時器進(jìn)行復(fù)位如果出現(xiàn)死循環(huán)，或者說 PC 指針不能回來。那么定時時間到后就會使單片機(jī)復(fù)位。常用的 WDT芯片如 MAX813 ,5045, IMP 813 等,價(jià)格 4~10 元不等。本系統(tǒng)采用 MAXIM 公司的低成本微處理器監(jiān)控芯片 MAX813L 構(gòu)成硬件狗 [7]，與 AT89C51 的接口電路如圖 所示。MR 與 WDO 經(jīng)過一個二極管連接起來，WDI 接單片機(jī)的 口，RESET 接單片機(jī)的復(fù)位輸入腳RESET，MR 經(jīng)過一個復(fù)位按鈕接地。該監(jiān)控電路的主要功能如下：(1) 系統(tǒng)正常上電復(fù)位：電源上電時，當(dāng)電源電壓超過復(fù)位門限電壓 ，RESET 端輸出 200 的復(fù)位信號，使系統(tǒng)復(fù)位。Vms(2) 對+5 電源進(jìn)行監(jiān)視：當(dāng)+5 電源正常時，RESET 為低電平，單片機(jī)V正常工作；當(dāng)+5 電源電壓降至+ 以下時， RESET 輸出高電平，對單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位。(3) 看門狗定時器被清零，WDO 維持高電平；當(dāng)程序跑飛或死機(jī)時， CPU不能在 內(nèi)給出“ 喂狗 ”信號，WDO 跳變?yōu)榈碗娖?，由?MR 端有一個內(nèi)部s250 的上拉電流，D 導(dǎo)通 MR 獲得有效低電平，RESET 端輸出復(fù)位脈沖，單mA片機(jī)復(fù)位，看門狗定時器清零，WDO 又恢復(fù)成高電平。(4) 手動復(fù)位：如果需要對系統(tǒng)進(jìn)行手動復(fù)位，只要按下手動復(fù)位按鈕，就能對系統(tǒng)進(jìn)行有效的復(fù)位。 *圖 MAX813L 與 AT89C52 接口圖3．2．4 LCD 顯示(1) LCD 簡介1602 字符型 LCD[9]通常有 14 條引腳線或 16 條引腳線的 LCD，多出來的 2條線是背光電源線 VCC(15 腳)和地線 GND(16 腳)，其控制原理與 14 腳的 LCD完全一樣，引腳功能如表 所示：表 LCD 引腳功能引腳 符號 功能說明1 VSS 一般接地2 VDD 接電源（+5V）3 V0液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高。4 RSRS 為寄存器選擇，高電平 1 時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平 0 時選擇指令寄存器。5 R/WR/W 為讀寫信號線，高電平(1)時進(jìn)行讀操作，低電平(0)時進(jìn)行寫操作。6 E E(或 EN)端為使能(enable)端，下降沿使能。8 DB0 低 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 0 位（最低位）9 DB1 低 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 1 位10 DB2 低 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 2 位11 DB3 低 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 3 位12 DB4 高 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 4 位13 DB5 高 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 5 位14 DB6 高 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 6 位15 DB7 高 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 7 位（最高位） （也是 busy flag）16 BLA 背光電源正極17 BLK 背光電源負(fù)極表 寄存器選擇控制表RS R/W 操作說明0 0 寫入指令寄存器（清除屏等）0 1 讀 busy flag（ DB7） ，以及讀取位址計(jì)數(shù)器（DB0~DB6）值1 0 寫入數(shù)據(jù)寄存器（顯示各字型等）1 1 從數(shù)據(jù)寄存器讀取數(shù)據(jù)busy flag（DB7）：在此位為被清除為 0 時，LCD 將無法再處理其他的指令要求。1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（CGROM）已經(jīng)存儲了 160 個不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是 01000001B（41H） ，顯示時模塊把地址 41H 中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A”。 因?yàn)?1602 識別的是 ASCII 碼，試驗(yàn)可以用 ASCII 碼直接賦值，在單片機(jī)編程中還可以用字符型常量或變量賦值，如“A”。(2) LCD 與 AT89C52 接口電路M162 液晶顯示模塊可以和單片機(jī) AT89C52 直接接口，電路如圖 3．6 所示。圖 DM162 液晶顯示模塊與 AT89C52 連接3．3 模擬信號調(diào)理電路3．3．1 電流電壓互感器在此用到的是精密電壓互感器 [3]SPT204A 和電流互感器 SCT254AK。(1) 精密電壓互感器　SPT204ASPT204 是一款毫安級精密電流互感器，輸入額定電流為 2 ，額定輸出電mA流為 2 。mA性能指標(biāo)：表 表 SPT204A 主要參數(shù)輸入電流 2mA最大電流 常通 10 A輸出電流 2 線性范圍 0～10 ( 5% )m1Ri輸入電壓 串聯(lián)電阻后 50～1000 V可耐沖擊電流 100 * 1 秒輸出電壓 50 ～8 （運(yùn)放輸出）V隔離耐壓 2500 acV匝數(shù)比 1:1 使用溫度 50℃～+65℃(2) 精密電流互感器 SCT254AK SCT254AK 是一款精密電流互感器，輸入額定電流為 5 ，額定輸出電流為A 。mA性能指標(biāo)：表 表 SCT254AK 主要參數(shù)額定輸入電流 5 A最大電流 常通 10 A額定輸出電流 ( =0)1R0～20匝數(shù)比 1:2022 可耐沖擊電流 100 * 1 秒線性度 % 隔離耐壓 3500 acV相移 5＇（補(bǔ)償后） 使用溫度 50℃+65℃副邊內(nèi)阻 iR約 220?貯藏溫度 60℃+80℃重量 15～16 克 相對溫度 90%3．3．2 電壓、電流采樣及信號處理電路如圖 所示， 是限流電阻，不論額定輸入電壓多大，調(diào)整 的值，使39。R 39。R額定輸入電流為 ，就滿足使用條件。副邊電路是電流/電壓變換電路，當(dāng)需mA2要電壓輸出時采用。調(diào)整圖中反饋電阻 和 的值可得到所需要的電壓輸出。Rr電容 及可調(diào)電阻 是用來補(bǔ)償相移的。建議 取 , 取 ， 取值1C39。r 約為 , 取 。電容 是 400 至 1000 的小電容，用來防振和)(65FR?39。?k202CpF濾波。 起抗干擾作用，但其數(shù)值不得大于 400 。兩個反接的二極管是起3保護(hù)運(yùn)算放大器作用的。運(yùn)算放大器推薦使用 OP 系列，使用性能較好的運(yùn)算放大器較容易達(dá)到較高的精度和較好的穩(wěn)定性。運(yùn)算放大器電源電壓通常取+15V 或+12V，也可根據(jù)具體情況自定。圖中電阻 和 要求溫度系數(shù)優(yōu)于R39。50PPM， 的功率要求有 2 倍的余量。用戶使用推薦電路稍加改動也可構(gòu)成單39。R電源供電模式，適用于單極性 A/D 轉(zhuǎn)換器的輸入。　　額定輸入電流也可以選為 以降低功耗或 以減小相移，線性度仍優(yōu)mA1mA5于 %。精度 1% 貯藏溫度 60℃～+80℃相移 小于 5＇（補(bǔ)償后） 相對濕度 90%副邊電阻 110W重量 15～16 克圖 電壓互感器電路調(diào)整圖 中反饋電阻 和 的值可得到所需要的電壓輸出。電容 及可調(diào)Rr 1C電阻 是用來補(bǔ)償相移的。電容 是 400 至 1000 的小電容，用來防振和濾39。r 2CpF波。 起抗干擾作用，其數(shù)值不得大于 400 。兩個反接的二極管是起保護(hù)3C運(yùn)算放大器作用的。運(yùn)算放大器推薦使用 OP 系列，使用性能較好的運(yùn)算放大器較容易達(dá)到較高的精度和較好的穩(wěn)定性。運(yùn)算放大器電源電壓通常取+15 或V+12 ，也可根據(jù)具體情況自定。 溫度系數(shù)應(yīng)優(yōu)于 50PPM。推薦使用電路稍加V改動也可構(gòu)成單電源供電模式，適用于單極性 A/D 轉(zhuǎn)換器的輸入。圖 電流互感器電路運(yùn)算放大器視精度要求使用 [10]，使用性能較好的運(yùn)算放大器較容易達(dá)到較高的精度和較好的穩(wěn)定性。此處選用的是 BB 公司的高精度運(yùn)放 OPA2277。它具有以下特點(diǎn):(1) 超低失調(diào)電壓: P?10(2) 超低溫漂: V.?(3) 超低失調(diào)電流: nA?(4) 高開環(huán)增益:134 dB(5) 寬供電范圍: 18~2OPA2277 具有連續(xù)的供電范圍 ，這使它不像大多數(shù)的 OP 系列V18~2?運(yùn)放局限于固定的工作電壓。而且軌至軌的特性使其輸出電壓的范圍能跟隨電源工作范圍，這就能在保證輸出電壓的大小的前提下，盡可能的減少工作電壓，達(dá)到節(jié)能的目的。由于 OPA22