硬件線路設(shè)計思想及說明

1、. .2.硬件線路設(shè)計思想及說明2.1單片機的選擇89C52是INTEL公司MCS-51系列單片機中根本的產(chǎn)品，它采用INTEL公司可靠的CHMOS工藝技術(shù)制造的高性能8位單片機，屬于標準的MCS-51的HCMOS產(chǎn)品。它結(jié)合了HMOS的高速和高密度技術(shù)及CHMOS的低功耗特征，它基于標準的MCS-51單片機體系構(gòu)造和指令系統(tǒng)，屬于80C51增強型單片機版本，集成了時鐘輸出和向上或向下計數(shù)器等更多的功能，適合于類似馬達控制等應(yīng)用場合。80C52內(nèi)置8位中央處理單元、256字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器RAM、8k片內(nèi)程序存儲器ROM32個雙向輸入/輸出(I/O)口、3個16位定時/計數(shù)器和5個兩級中斷構(gòu)造

2、，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)時鐘振蕩電路。此外，89C52還可工作于低功耗模式，可通過兩種軟件選擇空閑和掉電模式。在空閑模式下凍結(jié)CPU而RAM定時器、串行口和中斷系統(tǒng)維持其功能。掉電模式下，保存RAM數(shù)據(jù)，時鐘振蕩停頓，同時停頓芯片內(nèi)其它功能。89C52有PDIP(40pin)和PLCC(44pin)兩種封裝形式。因為MCS-51系列在中國引入的最早，運用最廣泛，技術(shù)最成熟，所以它的運行可靠，本錢和維修費用低。因此我們選用89C52。2.1.1 89C52單片機的引腳功能說明89C52單片機是MCS-51系列的8位單片機。如圖 2.1.1 所示，它具有40引腳，片內(nèi)帶8K閃爍存儲器EPROM

3、，一般作程序存儲器;片內(nèi)帶256字節(jié)RAM;提供32條IO引腳，大局部引腳都可作數(shù)字和脈沖輸入或輸出;2個16位定時計數(shù)器，對外計脈沖數(shù)可使用單片機的P3.4(T0)或P3.5(T1);6個中斷源，其中直接提供外部中斷處理可使用P3.2(INT0)或P3.3INTI);1個可編程標準串口，其引腳為P3.0(RXD)和P3.1(TXD)。圖2.1.189C52引腳圖其它引腳功能：P0.0P0.73942腳:P0是一個8位漏極開路型雙向I/O端口。在片外存儲器時，它分時提供8位地址和8位雙向數(shù)據(jù)，故這些I/O線有地址/數(shù)據(jù)線之稱，簡寫作AD0AD7。在快擦寫存儲器編程時，從P0輸入指令字節(jié)，在驗證

4、程序時，那么輸出指令字節(jié)。P1.0P1.718腳：P1是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。在對閃存編程和驗證程序時，它輸入低8位地址。P2.0P2.72128腳：P2是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。在片外存儲器時，它輸出高8位地址，即A8A15。在對閃存編程和驗證程序時，它輸入高8位地址。GND20腳：接地VCC40腳：主電源+5V。XTAL119腳：接外部晶體的一端。在片內(nèi)它是振蕩電路反向放大器的輸入端。在采用外時鐘時，外部時鐘振蕩信號直接送入此引腳作為驅(qū)動端。XTAL218腳：接外部晶體的另一端。在片內(nèi)它是一個振蕩電路反向放大電路的輸出端，振蕩電路的頻率是晶體振蕩頻率。假設(shè)

5、需采用外部時鐘電路，此引腳應(yīng)懸浮不連接。RST9腳：為復位輸入端，單片機剛接上電源時，其內(nèi)部各存放器處于隨機狀態(tài)，在該引腳輸入24個時鐘周期寬度以上的高電平將使單片機復位RESET。ALE/PROG30腳：片外存儲器時，ALE作鎖存擴展地址低位字節(jié)的控制信號。平時不片外存儲器時，該端也以六分之一的時鐘振蕩頻率固定輸出正脈沖，供定時或其它需要使用。ALE端的負載驅(qū)動能力為8個LSTTL。另外，在對片內(nèi)存儲器編程時，此引腳用于輸入編程脈沖。PSEN29腳：在片外程序存儲器時，此端輸出負脈沖作為存儲器讀選通信號。CPU在向片外存儲器取指令期間，PSEN信號在12個時鐘周期中兩次生效。不過，在片外數(shù)據(jù)

6、存儲器時，這兩次有效的PSEN信號不出現(xiàn)。PSEN端同樣可驅(qū)動8個LSTTL負載。根據(jù)PSEN，ALE和XTAL2輸出端是否有信號輸出，就可以判別單片機是否在工作。EA/VPP31腳：當EA端輸入高電平時，CPU從片內(nèi)程序存儲器地址0000H單元開場執(zhí)行程序。當?shù)刂烦?KB時，將自動執(zhí)行片外程序存儲器的程序。當EA輸入低電平時，CPU片外程序存儲器。需注意的是，如果*位LB1被編程，復位時內(nèi)部會鎖存EA的狀態(tài)。在對閃存編程時，此引腳用于施加編程電壓VPP。2.1.2 多單片機系統(tǒng)的選擇在構(gòu)建系統(tǒng)硬件時，給出了兩種設(shè)計傳感器1多路模擬開關(guān)A/D鍵盤顯示報警傳感器22傳感器3傳感器16器1625

7、0歐姆單片機1非易失性存儲器閥門拉制一個單片機傳感器1多路模擬開關(guān)A/D鍵盤顯示報警傳感器2傳感器3傳感器16250歐姆單片機1單片機2非易失性存儲器閥門拉制兩個單片機線路復雜程度故障率可靠性基于一個單片機比較復雜高低基于兩個單片機比較簡單低高在設(shè)計過程中采用線路連接程度簡單的電路，符合故障率低、可靠性高以及經(jīng)濟實惠的多重要求。所以我選用雙單片機。2.1.2.1 多單片機之間的數(shù)據(jù)通信單片機之間的通訊方式有串行通訊和并行通訊兩種。串行通訊是指一條信息的各位數(shù)據(jù)被逐位按順序傳送的通訊方式。串行通訊的特點是：數(shù)據(jù)位傳送按位順序進展，最少只需一根傳輸線即可完成，本錢低但傳送速度慢。串行通訊距離可以從

8、幾米到幾千米。并行通訊是指一條信息的各位數(shù)據(jù)被同時傳送的通訊方式。其特點是：各數(shù)據(jù)位同時傳送，傳送速度快、效率高，但有多少數(shù)據(jù)位就需多少根數(shù)據(jù)線，因此傳送本錢高，且只適用于近距離相距數(shù)米的通訊。由于本設(shè)計所需I/O口較多，所以選用線路連接簡單的串行通訊方式。串行通訊又分為異步通訊和同步通訊兩種方式。同步通訊是指一種連續(xù)串行傳送數(shù)據(jù)的通信方式，一次通訊只能傳一幀。而異步通訊是指數(shù)據(jù)以字符為單位組成字符幀進展傳送，發(fā)送端一幀一幀的發(fā)送，承受端一幀一幀的接收。兩個單片機的時鐘來控制數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，兩個時鐘源不同步。在單片機中，主要使用的是異步通訊方式。因為其數(shù)據(jù)傳輸相對可靠，占用I/O口也不多，且

9、通訊協(xié)議比較簡單。針對本設(shè)計的實現(xiàn)功能，本設(shè)計采用的是串行異步通訊方式，硬件連接圖如圖2.1.2.1。圖2.1.2.1 雙機通訊方式硬件連接圖2.1.2.2 PC機與單片機通過RS-232串行口通信由于單片機的RXD引腳和TXD 引腳輸入、輸出的電平是+5V TTL電平，而PC機配置的是RS-232標準串行口，輸入、輸出的電平是+15V電平，二者的電氣標準不一致。因此完成單片機與PC機的數(shù)據(jù)通信必須對單片機進展電平轉(zhuǎn)換本設(shè)計的轉(zhuǎn)換電路采用具有標準的RS-232協(xié)議的芯片MAX233芯片。MAX233芯片與其它電平轉(zhuǎn)換芯片相比，電容數(shù)量少、內(nèi)置，電路連接簡單。電平轉(zhuǎn)換器件MAX233有2對發(fā)送器

10、/接收器，用于RS-232C與TTL之間的電平轉(zhuǎn)換，其內(nèi)部有電壓倍增電路和轉(zhuǎn)換電路，僅需+5 V電源和內(nèi)置電容即可工作。RS-232C電平從引腳4，19輸入，轉(zhuǎn)換后的TTL電平由引腳3，20輸出，TTL電平從引腳2，1輸入，轉(zhuǎn)換后的RS-232C電平由引腳5，18輸出?？蓞⒖紙D2.1.2.2.1和2.1.2.2.2。圖2.1.2.2.1 MAX233A引腳配置圖圖2.1.2.2.2 MAX233A典型工作電路圖2.2非易失性存儲器的選擇與硬件設(shè)計傳統(tǒng)的主流半導體存儲器可以分為兩類-易失性和非易失性。易失性的存儲器包括靜態(tài)存儲器SRAMstatic random access memory)和動

11、態(tài)存儲器DRAM dynamic random access memory)。 SRAM和DRAM在掉電的時候均會失去保存的數(shù)據(jù)。 RAM 類型的存儲器易于使用、性能好，可是它們同樣會在掉電的情況下會失去所保存的數(shù)據(jù)。非易失性存儲器在掉電的情況下并不會喪失所存儲的數(shù)據(jù)。然而所有的主流的非易失性存儲器均源自于只讀存儲器ROM技術(shù)。正如你所猜想的一樣，被稱為只讀存儲器的東西肯定不容易進展寫入操作，而事實上是根本不能寫入。所有由ROM技術(shù)研發(fā)出的存儲器那么都具有寫入信息困難的特點。這些技術(shù)包括有EPROM (幾乎已經(jīng)廢止、EEPROM和Flash。 這些存儲器不僅寫入速度慢，而且只能有限次的擦寫，寫

12、入時功耗大。鐵電存儲器能兼容RAM的一切功能，并且和ROM技術(shù)一樣，是一種非易失性的存儲器。鐵電存儲器在這兩類存儲類型間搭起了一座跨越溝壑的橋梁-一種非易失性的RAM因此我選用非易失性鐵電存儲器。2.2.1 非易失性鐵電存儲器數(shù)據(jù)采集與記錄存儲器FRAM可以讓設(shè)計者更快、更頻繁地將數(shù)據(jù)寫入非易失性存儲器，而且價格比EEPROM低。數(shù)據(jù)采集通常包括采集和存儲兩局部，系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)(除臨時或中間結(jié)果數(shù)據(jù)外)需要在掉電后能夠保存，這些功能是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)或子系統(tǒng)所具有的根本功能。在大多數(shù)情況下，一些歷史記錄是很重要的。 典型應(yīng)用：儀表 (電表、氣表、水表、流量表)、RF/ID、儀器,、和汽車黑匣子、

13、平安氣袋、GPS定位系統(tǒng)、電力電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。 參數(shù)設(shè)置與存儲FRAM通過實時存儲數(shù)據(jù)幫助系統(tǒng)設(shè)計者解決了突然斷電數(shù)據(jù)喪失的問題。參數(shù)存儲用于跟蹤系統(tǒng)在過去時間內(nèi)的改變，它的目的包括在上電狀態(tài)時恢復系統(tǒng)狀態(tài)或者確認一個系統(tǒng)錯誤?？偟膩碚f，數(shù)據(jù)采集是系統(tǒng)或子系統(tǒng)的功能，不管何種系統(tǒng)類型，設(shè)置參數(shù)存儲都是一種底層的系統(tǒng)功能。 典型應(yīng)用： 影印機,打印機, 工業(yè)控制, 機頂盒 (Set-Top-Box), 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)調(diào)制解調(diào)器和大型家用電器。 非易失性緩沖鐵電存貯器FRAM可以在數(shù)據(jù)傳遞儲存在其它存儲器之前快速存儲數(shù)據(jù)。在此情況下，信息從一個子系統(tǒng)非實時地傳送到另一個子系統(tǒng)去.。由于資料的重要性,

14、緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)在掉電時不能喪失.，在某些情況下，目標系統(tǒng)是一個較大容量的存儲裝置。FRAM以其擦寫速度快、擦寫次數(shù)多使數(shù)據(jù)在傳送之前得到存儲。 典型應(yīng)用：工業(yè)系統(tǒng)、銀行自動提款機 (ATM), 稅控機, 商業(yè)結(jié)算系統(tǒng) (POS), 機，未來將應(yīng)用于硬盤非易失性高速緩沖存儲器。 SRAM的取代和擴展鐵電存貯器FRAM 快速擦寫和非易失性等特點，令系統(tǒng)工程師可以把現(xiàn)有設(shè)計中的SRAM和EEPROM器件整合到一個鐵電存貯器FRAM里，或者簡單地作為SRAM擴展。 在多數(shù)情況下，系統(tǒng)使用多種存儲器類型，F(xiàn)RAM提供了只使用一個器件就能提供ROM,RAM和EEPROM功能的能力，節(jié)省了功耗, 本錢, 空

15、間，同時增加了整個系統(tǒng)的可靠性。最常見的例子就是在一個有外部串行EEPROM嵌入式系統(tǒng)中，F(xiàn)RAM能夠代替EEPROM,同時也為處理器提供了額外的SRAM功能2.2.2 非易失性鐵電存儲器類型的選擇本設(shè)計選用FM1X08S系列存儲器，由于這種存儲器有一系列的優(yōu)點，如體積小，所需要的印板面積和空間小，較低的功耗，較快的寫入速度，高可寫入次數(shù)壽命等，它已被廣泛的應(yīng)用于很多領(lǐng)域。在消費電子產(chǎn)品中用作游戲卡、電視控制器、幻燈片放映機、家用電器；在計算機應(yīng)用中用于磁盤控制器、激光打印機和職能終端等，在辦公設(shè)備中用于 機和復印機；在通訊設(shè)備中用于移動、錄音和調(diào)制解調(diào)器等；在工業(yè)應(yīng)用中用于控制系統(tǒng)、測量系統(tǒng)

16、、傳感器和平安防衛(wèi)系統(tǒng)等。而此系列的存儲器有三種FM1208S、FM1408S和FM1608S。下面以FM1208S不同型號的同類產(chǎn)品與FM1608S做個比較，介紹這種存儲器的技術(shù)指標構(gòu)造特點引腳以及與89C52單片機的接口方法。2.2.2.1它們的主要技術(shù)指標·可改動字節(jié)的非易失性鐵電RAM·字節(jié)并行8K×8位64Kb·較快的時間讀時間：FM1208S為250ns;FM1608S為200ns;非易失性寫入周期：FM1208S為500ns;FM1608S為 340ns;·可靠的鐵電薄膜技術(shù)和長壽命：大于1億次10×108/周期疲勞極限

17、；存儲的數(shù)據(jù)掉電可保持10年 ·利用集成地址鎖存儲實現(xiàn)真正同步對稱操作。·低電流消耗工作狀態(tài)：FM1208 為 10mA; FM1608 為 25mA;休眠狀態(tài)：FM1208S/1608S都為100µA。·片內(nèi)有低電壓數(shù)據(jù)保護功能。·片內(nèi)含集成地址鎖存儲。·使用單一電源+5V±0.1V，內(nèi)部真正+5V操作。 商業(yè)級：0 +70；工業(yè)級：-40 +85·封裝形式：28引腳300和600密爾MilDIP、SOP和TSOP。·I/O引腳CMOS/TTL兼容。2.2.2.2引腳說明以下圖為FM1208S與FM16

18、08S的管腳示意圖：圖2.2.2.2 FM1208S與FM1608S管腳示意圖A0An 地址輸入 OE 輸出允許IO0IO7 數(shù)據(jù)輸入輸出 Vcc +5 V電源CE 片選輸入 GND 接地端WE 寫允許輸入 NC 未連接注：FM1208S的n=8；FM1608S的n=12。通過以上技術(shù)指標顯示，F(xiàn)M1608S具有時間快、寫入周期短、存儲容量大等優(yōu)勢，因此本設(shè)計選用64KB FM1608S作為本設(shè)計的存儲器。2.2.3 FM1608S與89C52接口設(shè)計如圖2.2.4，是FM1608S與89C52接口電路圖。如果系統(tǒng)中只有擴展的FRAM，這里的8D鎖存器，因為FM1680S片內(nèi)就有地址鎖存器，所

19、以P0口可以直接與FM1680S的低八位地址線A0A7 和數(shù)據(jù)線I/O0I/O7 相連。圖2.2.3 FM1608S與89C52接口電路圖2.3傳感器的選擇和設(shè)計2.3.1傳感器的選擇PTP703N-粘稠液體壓力變送器、泥漿壓力傳感器PTP703N粘稠液體壓力變送器、泥漿壓力傳感器PTP703N膜片型壓力傳感器彈性體采用進口材質(zhì)、膜片隔離工藝、測試頭無引壓孔，測量過程中不存在粘稠介質(zhì)堵塞的情況，一體化構(gòu)造設(shè)計，適用于化工涂料、油漆、泥漿、瀝青、原油等粘稠介質(zhì)的壓力測量與控制。 量 程: 0150(MPa)  綜合精度: 0.2%FS、0.5%FS、1.0%FS 輸出信號: 420mA

20、(二線制)、05V、15V、010V(三線制) 供電電壓: 24DCV(936DCV) 介質(zhì)溫度: -2085150環(huán)境溫度: 常溫(-2085) 負載電阻: 電流輸出型：最大800；電壓輸出型：大于50K 絕緣電阻: 大于2000M (100VDC 密封等級: IP65 長期穩(wěn)定性能: 0.1%FS/年 振動影響: 在機械振動頻率20Hz1000Hz內(nèi)，輸出變化小于0.1%FS 電氣接口(信號接口): 四芯屏蔽線、四芯航空接插件、緊線螺母 機械連接(螺紋接口): M16×1.5、M20×1.5、M22×1.5等，其它螺紋可依據(jù)客戶要求設(shè)計2.3.2傳感器與單片機

21、連接設(shè)計在本設(shè)計中由于傳感器數(shù)量較多，需要16個傳感器，如圖2.7.1。如果我們選用八路模擬開關(guān)，那么在本設(shè)計中需要兩個八路模擬開關(guān)才足夠16個傳感器的端口數(shù)。以減少器件數(shù)量為優(yōu)先選擇，因此選用一個十六路模擬開關(guān)CD4067作為本設(shè)計的模擬開關(guān)。多路模擬開關(guān)；十六路模擬開關(guān)CD4067CD4067的引腳功能見圖4。CD4067相當于一個單刀十六擲開關(guān)，具體接通哪一通道，由輸入地址碼ABCD來決定。“INH是制止端，當“INH=1時，各通道均不接通。其真值表見表5。 圖4DCBAINH接通通道00000“0”00010“1”00100“2”00110“3”01000“4”01010“5”0110

22、0“6”01110“7”10000“8”10010“9”10100“10”10110“11”11000“12”11010“13”11100“14”11110“15” 均不接通表52.4鍵盤的設(shè)計選用16鍵鍵盤本設(shè)計中，鍵盤是系統(tǒng)中必不可少的輸入設(shè)備。一個平安可靠的控制系統(tǒng)通常具有方便的交互功能，操作人員可以通過外設(shè)鍵盤靈活地輸入各種參數(shù)以調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行，掌握系統(tǒng)的工作狀態(tài)?？梢哉f，鍵盤是單片機系統(tǒng)中實現(xiàn)人機對話的紐帶和橋梁。鍵盤分為獨立式按鍵和行列式鍵盤。獨立式按鍵是指將每個按鍵一一對應(yīng)地接到單片機的輸入口線上。每一個鍵的狀態(tài)通過讀入鍵值的上下電平來區(qū)分。正常狀況下，與鍵盤所連接的單片機的I/

23、O端口被設(shè)置為高電平，即“1狀態(tài)，當有鍵按下時，與之相連的單片機的I/O端口將被拉成低電平，即“0狀態(tài)。這種方式電路設(shè)計比較直觀，軟件構(gòu)造簡單，一般用在按鍵數(shù)目不多的場合。但當按鍵數(shù)目較多時，獨立式鍵盤方式將大量占用單片機的I/O口線，通常的方法是采用行列式鍵盤。行列式鍵盤通過I/O口線組成行、列構(gòu)造，按鍵設(shè)置在行、列的穿插點上。一個4×4的行列構(gòu)造可組成16個鍵的鍵盤。這樣，當單片機系統(tǒng)的資源有限時，可以節(jié)省大量的I/O口線，因此本設(shè)計采用了此方法。通常，鍵盤有編碼和非編碼兩種。編碼鍵盤通過硬件電路產(chǎn)生被按按鍵的鍵碼和一個選通脈沖。選通脈沖可作為CPU的中斷請求信號，以通知CPU以

24、中斷方式接收所按按鍵的鍵碼。這種鍵盤使用方便，所需程序簡單，但硬件電路復雜。非編碼鍵盤常用些按鍵排列成行列矩陣。按鍵的作用只是使相應(yīng)接點接通或斷開，在相應(yīng)程序配合下也可產(chǎn)生被按按鍵的鍵碼。非編碼鍵盤硬件電路極為簡單，故能廣泛用于微型計算機中。它簡單的提供行和列的矩陣，其他工作都靠軟件來完成，由于其經(jīng)濟實用，且連接電路簡單易用，因此本設(shè)計采用了此方法如圖2.4.1，是鍵盤與89C52的連接硬件圖。該鍵盤直接由89C52的P1口的上下字節(jié)構(gòu)成4×4行列式鍵盤。鍵盤的列線與P1口的低4位相連接，鍵盤的行線接到P1口的高4位。這里采用掃描法識別按鍵：第一步,識別有無按鍵按下；第二步,假設(shè)有鍵

25、按下，識別出該鍵。鍵盤的工作方式為，讓所有列線均置為0電平，檢查各行線是否有變化，如果有變化，那么說明有鍵被按下，如果沒有變化,那么說明無鍵被按下。當檢測具體按鍵時，詳細過程為逐列置低電平,其余各列置為高電平，檢查各行線電平的變化，如果某行電平由高電平變?yōu)榈碗娖?，那么可確定此行此列穿插點處的按鍵被按下。 圖2.4.1圖2.4.2為鍵盤上各按鍵的設(shè)計圖，包括數(shù)字鍵：09數(shù)字鍵，功能鍵，開關(guān)鍵，檢測鍵，進格鍵，確定鍵，取消鍵。通過鍵盤，操作人員可以設(shè)定顯示某個儲油罐的數(shù)據(jù)，控制進油閥和出油閥的開關(guān)，設(shè)定報警上下限值，正常工作液位上下限值和傳感器檢測狀態(tài)值等。在輸入過程中假設(shè)輸入錯誤可利用進格、取消

26、鍵修改，輸入完畢后確認即可。124690開/關(guān)3875檢測功能鍵確認圖 2.4.22.5蜂鳴器報警設(shè)計本設(shè)計中，另外一個報警的主要器件就是與1#單片機連接的蜂鳴器。在本設(shè)計中所選用的蜂鳴器型號為JHT1400，具有耐高溫、低溫，防潮，防污染，聲音動聽悅耳，性能穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。下面是JHT1400的具體工作參數(shù)：型號:JHT1400工作電壓: 24V 允許電壓: 330V 電流: 2mA 聲壓: 85db 諧振頻率: 4.0±0.5KHz 工作溫度: 2080 由于蜂

27、鳴器不能與單片機直接連接，所以選擇適宜的驅(qū)動電路便成為蜂鳴器能否出聲的關(guān)鍵，本次設(shè)計中選用的是9013驅(qū)動電路，9013實質(zhì)上就是三極管，通過C、B、E的壓降形成回路從而控制蜂鳴器發(fā)出報警音。蜂鳴器驅(qū)動電路與單片機的硬件連接如圖2.6圖2.5 蜂鳴器驅(qū)動電路與單片機連接圖2.6 AD轉(zhuǎn)換器的選擇和設(shè)計AD574A是美國模擬數(shù)字公司Analog推出的單片高速12位逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器，內(nèi)置雙極性電路構(gòu)成的混合集成轉(zhuǎn)換顯片，具有外接元件少，功耗低，精度高等特點，并且具有自動校零和自動極性轉(zhuǎn)換功能，只需外接少量的阻容件即可構(gòu)成一個完整的A/D轉(zhuǎn)換器，因此本設(shè)計選用其作為A/D轉(zhuǎn)換器。如圖2.6為A

28、D574A與1#單片機的連接圖。圖2.6 AD574A與1#單片機連接圖圖中DB0DB11與1#單片機的P10P17口連接以傳輸由10VIN輸入的傳感器電流量，其他各管腳功能如下：1模擬量輸入線3條：10VIN為10V量程的模擬電壓輸入線，單極性時為0+10V，雙極性時為±5V；20VIN為20V量程模擬電壓輸入線，單極性時為020V，雙極性時為±10V。AC為模擬電壓公共地線。2數(shù)字量輸出線12條：DB11DB0為數(shù)字量輸出線，DB11為最高位；DC為數(shù)字量公共接地線，常和AC相連后接地。3控制線6條：CS為片選線，低電平有效；CE為片選使能線，高電平有效。CS和CE共同

29、用于片選控制，當CS為0且CE為1時，選中本片工作，否那么本片處于制止狀態(tài)。R/C為讀出/轉(zhuǎn)換控制輸入線。假設(shè)使R/C為0，那么本片啟開工作；假設(shè)使R/C為1，那么本片處于允許讀出數(shù)字量狀態(tài)。A0和12/8。這兩條控制線能決定12位還是8位A/D轉(zhuǎn)換，這里應(yīng)該強調(diào)，在啟動AD574A進展A/D轉(zhuǎn)換時，應(yīng)先使R/C為低電平，然后再使CS和CE分別有效，這樣可以防止啟動A/D轉(zhuǎn)換前出現(xiàn)不必要的讀操作。STS為轉(zhuǎn)換狀態(tài)輸出線。STS為高電平，表示AD574A正處于A/D轉(zhuǎn)換狀態(tài)；假設(shè)STST為低電平，那么A/D轉(zhuǎn)換已完畢。4測試/調(diào)零線3條：REF IN和REF OUT線：REF IN為內(nèi)部解碼網(wǎng)絡(luò)

30、所需參考電壓輸入線；REF OUT為內(nèi)部參考電壓輸出線。通常，REF IN和REF OUT之間可以跨越一個100金屬陶瓷電位計，用來調(diào)整各量程增益。BIP OFF為補償調(diào)整線，用于在模擬輸入為零時把ADC輸出數(shù)字量調(diào)整為零。5電源線4條：VL為+5V電源線；VCC為+12+15V電源線；VEE為-12-15V電源線；DC為直流電壓地線。在本設(shè)計中，選擇的轉(zhuǎn)換方式為12位A/D轉(zhuǎn)換方式，分為高8位和低4位，另外考慮到把長距離傳輸過來的電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，并且配合AD574A的10V轉(zhuǎn)換量程，須在模擬信號輸入端接入一定阻值的電阻。在本設(shè)計中，兩種傳感器的報警輸出電流均為2mA，為了便于計算和監(jiān)

31、測，選擇250的電阻較為適宜。2.7LCD顯示器選擇與設(shè)計2.7.1 HD61202液晶顯示器由內(nèi)置兩片和三片HD61202圖形液晶顯示控制器及HD61203行驅(qū)動器組成的MGLS-12864、MGLS-19264等點陣式液晶顯示模塊,在一些儀器儀表中得到應(yīng)用。與HD44780相比，HD61202容量大，顯示字符更多，顯示更美觀、人性化，而MGLS-19264比 MGLS-12864顯示屏更大，顯示內(nèi)容更多，因此本設(shè)計選擇MGLS-19264點陣式液晶顯示模塊和HD61202芯片。HD61202是一種帶有列驅(qū)動輸出的液晶顯示控制器,它可以直接與8位微處理器相連,與行驅(qū)動器HD61203配合使用

32、,組成液晶驅(qū)動控制系統(tǒng),對液晶顯示屏進展行、列驅(qū)動。而其特點有以下幾個方面：1、內(nèi)藏64×644096位顯示RAM，RAM中每位數(shù)據(jù)對應(yīng)LCD屏上一個點亮或暗狀態(tài)；2、HD61202是列驅(qū)動，具有64路列驅(qū)動輸出；3、HD61202讀，寫操作時序與68系列微處理器相符，因此它可直接與68系列微處理接口相連；4、HD61202的占空比為1/32-1/64；5、基于顯示緩沖區(qū)的列驅(qū)動器；6、內(nèi)部顯示緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)有RAM為“I/O控制顯示，“1”顯示，“0”關(guān)顯示；7、現(xiàn)實緩沖容量：512字節(jié)；8、8位并口，可以簡單跟8位CPU簡單連接；9、驅(qū)動電壓12V，低功耗；10、豐富的指令系統(tǒng)：數(shù)據(jù)讀/寫、顯示開/關(guān)、地址設(shè)置、起始行設(shè)置、讀狀態(tài)等