智能溫度傳感器

1、吉林電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘要現(xiàn)代信息技術(shù)的三大基礎(chǔ)是信息采集(即傳感器技術(shù))、信息傳輸(通信技術(shù))和信息處理(計(jì)算機(jī)技術(shù))。智能傳感器屬于信息技術(shù)的前沿尖端產(chǎn)品，尤其是智能溫度傳感器。本文介紹了智能集成溫度傳感器MAX6675與AT89s51及MAX7219等芯片設(shè)計(jì)的智能溫度傳感器。最新的數(shù)字式K型熱電偶冷端溫度補(bǔ)償及轉(zhuǎn)換器MAX6675芯片，它不但能完成對(duì)溫度的測量，具有冷端溫度進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償及對(duì)溫度進(jìn)行數(shù)字處理并具有自診斷、量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換等功能，并通過SPI總線接單片機(jī)構(gòu)成測溫系統(tǒng)。由于MAX6675內(nèi)部自帶A/D轉(zhuǎn)換器，故不需進(jìn)行數(shù)字處理，還有內(nèi)部消噪電路能濾除從熱電偶引入

2、的噪聲電壓，能自動(dòng)檢測電偶的開路故障。由于芯片MAX6675自身具備了如冷端補(bǔ)償及非線性轉(zhuǎn)化、AD轉(zhuǎn)換的功能，因此可以盡可能的簡化了器件的數(shù)量。AT89S51具有了相對(duì)AT89C51更強(qiáng)大的功能和端口數(shù)量，因此具有了更大的兼容和更多的選擇余地，同時(shí)它還支持在線的編程。鍵盤的設(shè)計(jì)用了四個(gè)鍵，由這樣的鍵盤來調(diào)整在功能上和其他鍵盤沒有多大差異，還有它的優(yōu)點(diǎn)就是在程序上較少。這樣一來在系統(tǒng)維護(hù)及出現(xiàn)誤碼的幾率就減少了很多。在編程方式上，采用了最新較為流行的嵌入式開發(fā)方式，主要應(yīng)用C51語言進(jìn)行編程。與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而在系統(tǒng)中采用了C語言來編制程序。

3、根據(jù)當(dāng)前的智能儀器的標(biāo)準(zhǔn)來衡量，具有體積小，重量輕，價(jià)格廉價(jià)的特點(diǎn)。同時(shí)它還具有了擴(kuò)展的能力，可以升級(jí)。因此也具有了較好的市場前景。關(guān)鍵詞是為了文獻(xiàn)標(biāo)引工作從論文中選取出來用以表示全文主題內(nèi)容信息款目的單詞或術(shù)語。如有可能，應(yīng)盡量用漢語主題詞表等詞表提供的規(guī)范詞。不用此信息時(shí)，刪除此框。關(guān)鍵詞：單片機(jī) 智能溫度傳感器 K熱電偶 冷端補(bǔ)償Intelligent Tempurature SensorAbstractIt is gathered (namely sensor technology ) that three major foundations of the modern informa

4、tion technology are the information , information transmission (communication technology ) and information processing (the technology of computer ). The sensor belongs to the front highly sophisticated products of the information technology, especially temperature sensor . The introduction to this t

5、ext is with such intellectual temperature changers that is designed of device as integrated temperature sensor MAX6675 and AT89s51 and MAX7219 ,etc. We chose latest Type-K Thermocouple with the Cold-Junction Compensation and converter implementMAX6675, It can measure temperature,compensate the Cold-

6、Junction temperature automatically and have the digital handle function, the converter of measure function and measuring temperature system composed of the microprocessor and MAX6675 with SPI. Because of the MAX6675 taking the A/ D to converter, so it dont need to proceeding of digital handle, and e

7、lectric circuit of noise elimination can filtrate voltage from the thermocouple and examine the malfunction of thermocouple automatically.During the period of designing, we noticed that hardware integrate with software reasonably. Commbining to increase the system function and lowing the complicated

8、 extent.Whole system was composed of data collection module, data handle, control calculate module, PWM output and filter the waves module .In each module and the whole system embody features such as using less component, high integration degree, the lower cost, the simple method of compiling proced

9、ure, the abundant function, the simple operation and applied parallel port replace serial port to output sampling etc.We adopted the latest popular embedded exploitation technique, using C51 language to compile pared with microprocessor language editor, and the C language has obvious predominance in

10、 the function, construction, readability, so we adopted the C language to compile procedure in the system.Key Words：One-chip computerIntellectual temperature sensorElectric thermocoupleCold-Junction temperature automaticallyWeigh according to the standard of the present intellectual instrument, smal

11、l, light, characteristic of low-priced price. At the same time it also had ability to expand , can upgrade . So have better market prospects.- 51 -目錄摘要1Abstract2引言31智能儀器的概述41.1智能儀器的特點(diǎn)41.2智能儀器的應(yīng)用52智能溫度傳感器的設(shè)計(jì)方案62.1智能溫度傳感器的設(shè)計(jì)思想62.2智能溫度傳感器的設(shè)計(jì)步驟62.2.1確定任務(wù)、擬制設(shè)計(jì)方案62.2.2硬件和軟件的研制73智能溫度傳感器的功能及技術(shù)指標(biāo)83.1功能83.2技術(shù)

12、指標(biāo)84智能溫度傳感器硬件電路設(shè)計(jì)94.1溫度傳感器部分94.1.1溫度傳感器選擇94.1.2單片K型熱電偶放大器與數(shù)字轉(zhuǎn)換器MAX6675芯片94.1.2.1MAX6675性能特點(diǎn)94.1.2.2 MAX6675引腳功能及說明104.1.2.3 MAX6675工作原理104.2微處理器的選擇144.2.1微處理器的選擇原則144.2.2 AT89S51芯片164.2.3 S51與C51的區(qū)別184.3 顯示部分194.3.1 MAX7219內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)204.3.2引腳排列及功能204.3.3 8279與MAX7219的區(qū)別224.4鍵盤接口技術(shù)235智能溫度變送器的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)255.1智

13、能溫度變送器的溫度采集255.2智能溫度變送器的鍵盤程序275.3 LED顯示程序設(shè)計(jì)296智能溫度傳感器程序設(shè)計(jì)語言及開發(fā)環(huán)境316.1Keilc51程序設(shè)計(jì)語言316.1.1C51語言程序設(shè)計(jì)的基本技巧316.1.2單片機(jī)C語言與標(biāo)準(zhǔn)C語言的區(qū)別326.2開發(fā)環(huán)境32結(jié)論39參 考 文 獻(xiàn)40附錄A程序清單41附錄B硬件原理圖47附錄C譯文資料47致謝52引言在人類社會(huì)高度發(fā)達(dá)的今天，人們對(duì)信息的提取、處理、傳輸以及綜合等要求愈來愈迫切，而作為信息提取的功能器件傳感器與人類的關(guān)系也愈加密切。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展和微型計(jì)算機(jī)的興起，國民經(jīng)濟(jì)中任何一個(gè)部門中需要提取的各種信息都有可能通

14、過計(jì)算機(jī)進(jìn)行正確及時(shí)地處理。如在檔案館、倉庫、大酒店、影劇院等大型場所中需要對(duì)溫度進(jìn)行較為準(zhǔn)確的測量和控制，溫度傳感器在這里就起著至關(guān)重要的作用。本智能式溫度傳感器是在已有的普通溫度傳感器的基礎(chǔ)上，經(jīng)過單片機(jī)處理而成的新一代測量變送裝置。它巧妙地將溫度物理量處理輸出，不僅良好地實(shí)現(xiàn)了智能傳感器的通用性，具備了體積小、精度高、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，而且還留有通信端口，可將溫度以數(shù)字信號(hào)的形式進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。同時(shí)能完成對(duì)溫度的檢測并具有自診斷、量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換、自動(dòng)清零、非線性、零點(diǎn)補(bǔ)償、冷端補(bǔ)償?shù)取?智能儀器的概述儀器儀表所采用的電子器件經(jīng)歷了真空管、晶體管和集成電路三個(gè)時(shí)代。從組成結(jié)構(gòu)、工作原理和功能特點(diǎn)

15、等方面考察，儀器儀表則經(jīng)歷了模擬式、數(shù)字式和智能化三個(gè)發(fā)展階段。智能儀器屬于第三代，智能儀器是計(jì)算機(jī)科學(xué)、電子學(xué)、數(shù)字信號(hào)處理、人工智能等新興技術(shù)與傳統(tǒng)的儀器儀表技術(shù)的結(jié)合。概括地說微處理器在智能儀器中的作用主要體現(xiàn)在對(duì)測試過程的控制和對(duì)測試數(shù)據(jù)的處理兩個(gè)方面。隨著智能儀器核心部件的單片計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感器接口電路集成化的發(fā)展，出現(xiàn)了具有模糊判斷、故障診斷、容錯(cuò)等功能。智能儀器也向小型化、多功能化、更加靈活的方向發(fā)展。近年來，智能化測量控制儀表的發(fā)展尤為迅速。國內(nèi)市場上已經(jīng)出現(xiàn)了多種多樣智能化測量控制儀表，例如，能夠進(jìn)行程序控溫的智能多段溫度控制儀，能夠自動(dòng)進(jìn)行差壓補(bǔ)償?shù)闹悄芄?jié)流式流量計(jì)，能夠?qū)?/p>

16、現(xiàn)數(shù)字PID 和各種復(fù)雜控制規(guī)律的智能式調(diào)節(jié)器。智能儀器是將人工智能的理論、方法和技術(shù)應(yīng)用于儀器，使其具有類似人智能特性或功能的儀器。1.1智能儀器的特點(diǎn)與傳統(tǒng)的電子儀器相比較，智能儀器具有以下幾個(gè)主要特點(diǎn)：1、智能儀器使用鍵盤代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器中的旋扭式或琴鍵式切換開關(guān)來實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器的控制，從而使，儀器面板的布置和儀器內(nèi)部有關(guān)部件的安排不再相互限制和牽連。2、微處理器的運(yùn)用極大的提高了儀器的性能。例如智能儀器利用微處理器的運(yùn)算和邏輯判斷能力，按照一定的算法可以方便的消除由于飄移，增益的變化和干擾等因素所引起的誤差，從而提高了儀器的測量精度。3、智能儀器運(yùn)用微處理器的控制功能，可以方便的實(shí)現(xiàn)量程自動(dòng)轉(zhuǎn)

17、換，自動(dòng)調(diào)零，自動(dòng)校準(zhǔn)，自診斷等功能，有利地改善了儀器的自動(dòng)化測量水平。4、智能儀器具有友好的人機(jī)對(duì)話能力?；诩尚酒闹悄軠囟茸兯推?，采用專用集成電路，電路結(jié)構(gòu)簡單，工作穩(wěn)定可靠。大致可分解為三個(gè)部分：(1)數(shù)據(jù)的采集；(2)數(shù)據(jù)的分析與處理；(3)存儲(chǔ)、顯示和輸出。其設(shè)計(jì)開發(fā)過程采用流行的嵌入式開發(fā)方式，選用高級(jí)Keil51語言編程。1.2智能儀器的應(yīng)用智能儀器由于功能強(qiáng)大、性能優(yōu)越、體積小、操作方便等，在傳統(tǒng)的測量領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，并涌現(xiàn)出諸如分析儀、醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀、在線檢測儀等眾多的新型儀器，進(jìn)一步擴(kuò)大了應(yīng)用領(lǐng)域。智能儀器的發(fā)展使得其硬件結(jié)構(gòu)及軟件內(nèi)涵越來越復(fù)雜，對(duì)其工作狀態(tài)的檢驗(yàn)及故障

18、診斷顯得非常重要，而又十分困難。為了解決此類問題，人們還研制了面向智能儀器的故障診斷儀，它不僅可以確定智能儀器的故障性質(zhì)及作用范圍，還可精確定位到故障元件。PC儀器、VXI儀器、自動(dòng)測試系統(tǒng)、虛擬儀器、現(xiàn)場總線儀器、智能傳感器系統(tǒng)和近來出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)化儀器等，大大擴(kuò)展了智能儀器的內(nèi)涵和應(yīng)用領(lǐng)域。隨著人類文明的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，新型的智能儀器還會(huì)不斷產(chǎn)生，應(yīng)用領(lǐng)域還將繼續(xù)擴(kuò)大，智能儀器的發(fā)展前景光明燦爛。2智能溫度傳感器的設(shè)計(jì)方案2.1智能溫度傳感器的設(shè)計(jì)思想工業(yè)現(xiàn)場中常用熱電偶或熱電阻來測量溫度，熱電偶和熱電阻的輸出信號(hào)微弱，且在各自的測溫范圍內(nèi)都存在明顯的非線性，因此這些信號(hào)常需經(jīng)過

19、放大、線性化以及模數(shù)轉(zhuǎn)換后才能與CPU通訊。對(duì)于熱電偶，還需要設(shè)計(jì)冷端補(bǔ)償電路來抵消熱電偶參考端的溫度變化。這些都使測溫系統(tǒng)成本高，開發(fā)周期長，因此嚴(yán)重影響了它們的廣泛使用。隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的測量電路正在向傳感器與測量電路一體化、測量電路與信號(hào)處理電路一體化的方向發(fā)展。具有以上特征的測量電路被稱為“傳感器接口電路”。傳感器接口電路一般應(yīng)達(dá)到如下要求：（1）可提高傳感器和接口電路整體工作效率；（2）具有一定的信號(hào)處理能力（如MAX6675芯片具有冷端溫度補(bǔ)償?shù)裙δ埽唬?）能夠提供傳感器所需要的驅(qū)動(dòng)信號(hào)源。（4）有較為完善的抗干擾和抗高壓沖擊保護(hù)機(jī)制。這種機(jī)制包括輸入端的保

20、護(hù)、前后級(jí)電路的隔離、模擬和數(shù)字濾波等等。現(xiàn)有的許多傳感器接口電路將某項(xiàng)信號(hào)處理功能，甚至幾項(xiàng)功能全部集成到一個(gè)芯片中，傳感器接口集成電路的出現(xiàn)，將簡化智能儀器的設(shè)計(jì)和制造，提高測量精度及智能儀器的整體性能。本設(shè)計(jì)中選用了美國MAXIM公司近期推出了數(shù)字輸出型的K 型熱電偶信號(hào)處理集成芯片MAX6675，其測溫范圍為0102375。由于使用K型熱電偶作為溫度傳感器，因此由其組成的測溫系統(tǒng)可應(yīng)用在各種惡劣的工作環(huán)境下，MAX6675在繼承了集成溫度傳感器使用方便、電路簡單、性能穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，有效解決了集成溫度傳感器測溫范圍小和使用環(huán)境受限制的缺點(diǎn)。由MAX6675進(jìn)行溫度采樣，其內(nèi)部具

21、有冷端溫度自動(dòng)補(bǔ)償及對(duì)溫度的簡單數(shù)字處理，通過SPI總線接單片機(jī)AT89S51構(gòu)成測溫系統(tǒng)的前端數(shù)據(jù)采集部分。MAX7219是美國MAXIM（美信）公司推出的多位LED顯示驅(qū)動(dòng)器，采用3線串行接口傳送數(shù)據(jù)，可直接與單片機(jī)接口，用戶能方便修改其內(nèi)部參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)多位LED顯示。它內(nèi)含硬件動(dòng)態(tài)掃描顯示控制，每枚芯片可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LED數(shù)碼管。2.2智能溫度傳感器的設(shè)計(jì)步驟2.2.1確定任務(wù)、擬制設(shè)計(jì)方案（1）、根據(jù)要求確定儀器的功能、指標(biāo)及設(shè)計(jì)任務(wù)；明確儀器實(shí)現(xiàn)的功能，考慮被測信號(hào)的特點(diǎn)，被測量的數(shù)量，輸入信號(hào)的通道數(shù)、被測量、類型、變化范圍；測量速度、精度、分辨率、誤差；測量結(jié)果的輸出方式，顯示器的類

22、型；輸出接口的設(shè)置，如通信接口、打印機(jī)接口等。（2）、進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。通過調(diào)查研究對(duì)方案進(jìn)行論證，以完成微機(jī)化儀表總體設(shè)計(jì)工作。完成總體設(shè)計(jì)之后，可將儀表的研制任務(wù)分解成若干子任務(wù)，再去做具體的設(shè)計(jì)。2.2.2硬件和軟件的研制（1）、硬件電路的設(shè)計(jì)、功能模板的研制和調(diào)試根據(jù)總體設(shè)計(jì)，將整個(gè)系統(tǒng)分成若干個(gè)功能塊，分別設(shè)計(jì)各個(gè)電路，如輸入輸出通道、信號(hào)處理電路、接口單片機(jī)及其外圍電路等。.在完成電路設(shè)計(jì)之后，即可制作相應(yīng)功能模板。在設(shè)計(jì)、研制功能模板時(shí)，要保證技術(shù)上可行、邏輯上正確并注意布局合理、連線無差錯(cuò)，才能制成布線圖，在加工成印刷電路板后須仔細(xì)校核。（2）、軟件框圖的設(shè)計(jì)、等距離程序的編制和調(diào)

23、試將軟件總框圖中各個(gè)功能模塊具體化，逐級(jí)畫出詳細(xì)的框圖，作為編制程序的依據(jù)。編寫程序一般用匯編語言建立用戶源程序，但是現(xiàn)代多用c語言。在開發(fā)系統(tǒng)機(jī)上，利用keilc51軟件對(duì)輸入用戶源程序進(jìn)行編寫，變?yōu)榭蓤?zhí)行的目標(biāo)代碼。在程序設(shè)計(jì)中還必須進(jìn)行優(yōu)化工作，即仔細(xì)推敲、合理安排，利用各種程序設(shè)計(jì)技巧使編出的程序占用內(nèi)存空間較小，而執(zhí)行的速度快。3智能溫度傳感器的功能及技術(shù)指標(biāo)3.1功能（1）溫度的測量和顯示（2）硬件故障自檢（3）冷端溫度補(bǔ)償（4）非線性補(bǔ)償（5）通信功能3.2技術(shù)指標(biāo)（1） 測量精度 0.5級(jí)（2） 測量范圍 01024（3） 鍵盤設(shè)定報(bào)警上、下限設(shè)定（4） 溫度補(bǔ)償 20+85數(shù)

24、字式溫度自動(dòng)補(bǔ)償（5） 顯示內(nèi)容實(shí)時(shí)溫度值() （6） 報(bào)警方式通過聲光報(bào)警電路接揚(yáng)聲器、指示燈4智能溫度傳感器硬件電路設(shè)計(jì)4.1溫度傳感器部分4.1.1溫度傳感器選擇熱電偶作為一種主要的測溫元件，具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、使用方便、測溫范圍寬、測溫精度高等特點(diǎn)。但是將熱電偶應(yīng)用在基于單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域時(shí)，卻存在著以下幾方面的問題：(1)、非線性：熱電偶輸出熱電勢與溫度之間的關(guān)系為非線性關(guān)系，因此在應(yīng)用時(shí)必須進(jìn)行線性化處理。(2)、冷補(bǔ)償：熱電偶輸出的熱電勢為冷端保持為0時(shí)與測量端的電勢差值，而在實(shí)際應(yīng)用中冷端的溫度是隨著環(huán)境溫度而變化的，故需進(jìn)行冷端補(bǔ)償。(3)、數(shù)字化輸出：與嵌入式系統(tǒng)接

25、口必然要采用數(shù)字化輸出及數(shù)字化接口，而作為模擬小信號(hào)測溫元件的熱電偶顯然法直接滿足這個(gè)要求。因此，若將熱電偶應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)時(shí)，須進(jìn)行復(fù)雜的信號(hào)放大、A/D轉(zhuǎn)換、查表線性線、溫度補(bǔ)償及數(shù)字化輸出接口等軟硬件設(shè)計(jì)。如果能將上述的功能集成到一個(gè)集成電路芯片中，即采用單芯片來完成信號(hào)放大、冷端補(bǔ)償、線性化及數(shù)字化輸出功能，則將大大簡化熱電偶在嵌入式領(lǐng)域的應(yīng)用設(shè)計(jì)。Maxim公司新近推出的MAX6675即是一個(gè)集成了熱電偶放大器、冷端補(bǔ)償、A/D轉(zhuǎn)換器、非線性及SPI串口的熱電偶放大器與數(shù)字轉(zhuǎn)換器。4.1.2單片K型熱電偶放大器與數(shù)字轉(zhuǎn)換器MAX6675芯片MAX6675是美國MAXIM公司生產(chǎn)的一種

26、具有冷端補(bǔ)償?shù)膯纹琄型熱電偶放大器與數(shù)字轉(zhuǎn)換器，是基于SPI總線的專用芯片，它們不僅能對(duì)K型熱電偶進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償，還能對(duì)熱電勢信號(hào)作數(shù)字處理，可廣泛用于工業(yè)、儀器儀表、自動(dòng)化等領(lǐng)域。4.1.2.1MAX6675性能特點(diǎn)(1)、簡單的SPI串行口溫度值輸出；(2)、0+1024的測溫范圍；(3)、12位0.25的分辨率；(4)、片內(nèi)冷端補(bǔ)償；(5)、高阻抗差動(dòng)輸入；(6)、熱電偶斷線檢測；(7)、單一+5V的電源電壓；(8)、低功耗特性；(9)、工作溫度范圍-20+85；4.1.2.2 MAX6675引腳功能及說明該器件采用8引腳SO帖片封裝。引腳排列如圖4.1所示，引腳功能如表4.1所列。圖

27、4.1 MAX6675引腳排列表4.1 MAX6675引腳功能引  腳名  稱功    能1GND接地端2T-K型熱電偶負(fù)極3T+K型熱電偶正極4VCC正電源端5SCK串行時(shí)鐘輸入6CS片選端，CS為低時(shí)、啟動(dòng)串行接口7SO串行數(shù)據(jù)輸出8N.C.空引腳4.1.2.3 MAX6675工作原理MAX6675的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。該器件是一復(fù)雜的單片熱電偶數(shù)字轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部具有信號(hào)調(diào)節(jié)放大器、12位的模擬/數(shù)字化熱電偶轉(zhuǎn)換器、冷端補(bǔ)償傳感器和校正、數(shù)字控制器、1個(gè)SPI兼容接口和1個(gè)相關(guān)的邏輯控制。圖4.2 MAX6675內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖GND為地。UCC接

28、電源電壓的正極，該端需經(jīng)外部0.1F電容器接地。T接K型熱電偶的冷端，并從外部接地。T接熱電偶的熱端。SCK為串行時(shí)鐘輸入端，SO為串行數(shù)據(jù)輸出端。為片選端，當(dāng)0（低電平）時(shí)，串行接口有效。NC為空腳。內(nèi)部電路主要包括8部分：(1)、低噪聲電壓放大器A1；(2)、電壓跟隨器A2；(3)、冷端溫度補(bǔ)償二極管；(4)、基準(zhǔn)電壓源；(5)、數(shù)字控制器；(6)、12位ADC；(7)、SPI串行接（SCK、SO、）；(8)、模擬開關(guān)（S1S5）。其工作原理如下：K型熱電偶產(chǎn)生的熱電（e）經(jīng)過A1、A2得到放大后的熱電勢信號(hào)U1，再經(jīng)過S4送至ADC。有公式 （公式1）式中，T為K型熱電偶的電壓溫度系數(shù)。

29、T41V/。T 和T 0分別為被測溫度、冷端的環(huán)境溫度。與此同時(shí)，冷端溫度補(bǔ)償二極管將T 0轉(zhuǎn)換成補(bǔ)償電壓U2，有公式 （公式2）U2通過S5送至ADC。在數(shù)字控制器的控制下，ADC首先將U1、U2轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，再將U1與U2相加并除以T，即獲得輸出電壓UO的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)就代表測量點(diǎn)的實(shí)際溫度值T 。這就是MAX6675進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償和測量溫度的原理。R1R5為低噪聲電壓放大器A1的外部電阻。C1為輸入信號(hào)通道的消噪電容，C2可濾除電源噪聲。模擬開關(guān)S1S5受數(shù)字控制器所控制，改變其通、斷狀態(tài)，即可改變電路的接線方式。當(dāng)S3斷開、S1和S2閉合時(shí)，ADC進(jìn)行自動(dòng)調(diào)零。當(dāng)S2斷開、S3和S1閉

30、合時(shí)，轉(zhuǎn)入正常測量狀態(tài)。由基準(zhǔn)電壓源產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓UREF，經(jīng)過R4、R2分壓后接A1的同相輸入端。取R4300k、R230k時(shí)，同相輸入電壓U0.1UREF。利用上述電路還能檢查熱電偶是否發(fā)生開路故障。假定在正常測量過程中熱電偶開路損壞，致使T端懸空，A1就變成電壓跟隨器，其輸出電壓 UO10.1 Urefe。利用數(shù)字控制器檢測被測溫度數(shù)據(jù)有無異常變化，即可確定熱電偶是否開路。SPI總線串行接口有三個(gè)引腳：SCK、SO和。將片選端設(shè)置成低電平時(shí)，該片MAX6675即被選中，在串行時(shí)鐘SCK的下降沿，即可從SO端讀取12位的溫度轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。讀取一個(gè)完整數(shù)據(jù)需要16個(gè)時(shí)鐘周期。串行接口的時(shí)序如圖4

31、.3所示。圖4.3 串行接口的時(shí)序圖讀數(shù)過程是從最高位（D15）開始，到最低位（D0）結(jié)束。其中，D15是標(biāo)識(shí)位，它總為0。D14D3為溫度轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)全部為0時(shí)，說明被測溫度是0；全部為1時(shí)，表示被測溫度為1023.75。D2為熱電偶開路檢查位，當(dāng)D21時(shí)表明熱電偶開路。D1位代表MAX6675的產(chǎn)品序列（ID）號(hào)，該位恒等于0。D0為三態(tài)輸出位。(1)、 溫度變換MAX6675內(nèi)部具有將熱電偶信號(hào)轉(zhuǎn)換為與ADC輸入通道兼容電壓的信號(hào)調(diào)節(jié)放大器，T+和T-輸入端連接到低噪聲放大器A1，以保證檢測輸入的高精度，同時(shí)使熱電偶連接導(dǎo)線與干擾源隔離。熱電偶輸出的熱電勢經(jīng)低噪聲放大器A1放大，再經(jīng)

32、過A2電壓跟隨器緩沖后，被送至ADC的輸入端。在將溫度電壓值轉(zhuǎn)換為相等價(jià)的溫度值之前，它需要對(duì)熱電偶的冷端溫度進(jìn)行補(bǔ)償，冷端溫度即是MAX6675周圍溫度與0實(shí)際參考值之間的差值。對(duì)于K型熱電偶，電壓變化率為41V/，電壓可由線性公式 (公式3)來近似熱電偶的特性。上式中，Vout為熱電偶輸出電壓（mV），Tr是測量點(diǎn)溫度；Tamb是周圍溫度。（2）、 冷端補(bǔ)償熱電偶的功能是檢測熱、冷兩端溫度的差值，熱電偶熱節(jié)點(diǎn)溫度可在0+1024范圍變化。冷端即安裝MAX6675的電路板周圍溫度，比溫度在-20+85范圍內(nèi)變化。當(dāng)冷端溫度波動(dòng)時(shí)，MAX6675仍能精確檢測熱端的溫度變化。MAX6675是通過

33、冷端補(bǔ)償檢測和校正周圍溫度變化的。表4.2 MAX6675 SO端輸出數(shù)據(jù)的格式位空位標(biāo)志12位溫度讀熱電阻輸入設(shè)備身份狀態(tài)位15141312111098765432100MSBLSB0三態(tài)該器件可將周圍溫度通過內(nèi)部的溫度檢測二極管轉(zhuǎn)換為溫度補(bǔ)償電壓，為了產(chǎn)生實(shí)際熱電偶溫度測量值，MAX6675從熱電偶的輸出和檢測二極管的輸出測量電壓。該器件內(nèi)部電路將二極管電壓和熱電偶電壓送到ADC中轉(zhuǎn)換，以計(jì)算熱電偶的熱端溫度。當(dāng)熱電偶的冷端與芯片溫度相等時(shí)MAX6675可獲得最佳的測量精度。因此在實(shí)際測溫應(yīng)用時(shí)，應(yīng)盡量避免在MAX6675附近放置發(fā)熱器件或元件，因?yàn)檫@樣會(huì)造成冷端誤差。（3）、 熱補(bǔ)償在測

34、溫應(yīng)用中，芯片自熱將降低MAX6675溫度測量精度，誤大小依賴于MAX6675封裝的熱傳導(dǎo)性、安裝技術(shù)和通風(fēng)效果。為降低芯片自熱引起的測量誤差，可在布線時(shí)使用大面積接地技術(shù)提高M(jìn)AX6675溫度測量精度。（4）、 噪聲補(bǔ)償MAX6675的測量精度對(duì)電源耦合噪聲較敏感。為降低電源噪聲影響，可在MAX6675的電源引腳附近接入1只0.1F陶瓷旁路電容。（5）、 測量精度的提高熱電偶系統(tǒng)的測量精度可通過以下預(yù)防措施來提高： 1盡量采用不能從測量區(qū)域散熱的大截面導(dǎo)線； 如必須用小截面導(dǎo)線，則只能應(yīng)用在測量區(qū)域，并且在無溫度變化率區(qū)域用擴(kuò)展導(dǎo)線； 避免受能拉緊導(dǎo)線的機(jī)械和振動(dòng)； 當(dāng)熱電偶距離較遠(yuǎn)時(shí)，應(yīng)采

35、用雙絞線作熱電偶連線； 在溫度額定范圍內(nèi)使用熱電偶導(dǎo)線； 避免急劇溫度變化； 在惡劣環(huán)境中，使用合適的保護(hù)套以保證熱電偶導(dǎo)線； 僅在低溫和小變化率區(qū)域使用擴(kuò)展導(dǎo)線； 保持熱電偶電阻的時(shí)間記錄和連續(xù)記錄；MAX6675將熱電偶測溫應(yīng)用時(shí)復(fù)雜的線性化、冷端補(bǔ)償及數(shù)字化輸出等問題集中在一個(gè)芯片上解決，簡化了將熱電偶測溫方案應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域時(shí)復(fù)雜的軟硬件設(shè)計(jì)，因而該器件是將熱電偶測溫方案應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的理想選擇。4.2微處理器的選擇4.2.1微處理器的選擇原則微處理器是智能儀器的核心部件，它的結(jié)構(gòu)、特性對(duì)所研制儀表的性能有很大的影響。所以，要成功的研制一臺(tái)智能儀表，首先應(yīng)選擇合適的微處理器。

36、在選擇微處理器時(shí)，應(yīng)考慮如下主要特性。（1）用途微處理器是一種通用器件，數(shù)據(jù)處理和控制是微處理器的兩個(gè)主要用途。（2）字長微處理器的字長取決于并行數(shù)據(jù)總線的數(shù)目。通常使用4位、8位或16位的微處理器來研制智能儀表及應(yīng)用系統(tǒng)。4位字長的微處理器一般設(shè)計(jì)成簡單的控制器；8位微處理器則設(shè)計(jì)成既可用于數(shù)據(jù)處理、也可用于控制的智能儀表；16位微處理器的運(yùn)算精度適合于大多數(shù)的數(shù)據(jù)處理工作，因此，多用于復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理和控制。（3）尋址范圍和尋址方式微處理器的地址長度反映了微機(jī)可尋址的范圍，（4）指令功能一般來說，指令條數(shù)越多的微處理器，其操作功能要強(qiáng)些，這可使編程靈活。所選取的微處理器的指令功能應(yīng)該面向所要

37、處理的問題。用于控制的儀表，要特別注意訪問外部設(shè)備指令的功能；（5）執(zhí)行速度微處理器的執(zhí)行速度可用時(shí)鐘周期或機(jī)器周期來表示。大多數(shù)微處理器需要多個(gè)乃至十多個(gè)時(shí)鐘周期才能執(zhí)行一條指令。不能單從時(shí)鐘速率來衡量微處理器的執(zhí)行速度，因?yàn)椴煌愋偷奈⑻幚砥饕圆煌姆椒▓?zhí)行指令，指令的執(zhí)行時(shí)間應(yīng)從時(shí)鐘速率和執(zhí)行該指令所需的周期數(shù)算得。（6）功耗功耗由器件工藝、器件的復(fù)雜性和時(shí)鐘速率來決定。字長較寬的微處理器，因器件電路復(fù)雜，其功率比字長較窄而工藝相同的微處理器要大；從器件工藝來說，CMOS的微處理器所消耗的功率最少；時(shí)鐘速率也影響某些微處理器的功耗，較慢時(shí)鐘速率的微處理器功率較小。（7）中斷能力和DMA能

38、力在實(shí)際應(yīng)用中，外部設(shè)備常要求微處理器暫時(shí)停止當(dāng)前工作，轉(zhuǎn)去執(zhí)行一個(gè)為中斷服務(wù)的程序。為了滿足這一要求，微處理器必須具有較強(qiáng)的中斷能力。對(duì)于快速、多通道的實(shí)時(shí)處理的對(duì)象，應(yīng)選擇中斷功能豐富的微處理器。（8）成本智能儀器的成本是優(yōu)先考慮的指標(biāo)之一，特別是成批量生產(chǎn)儀表時(shí)更是如此。當(dāng)然，估計(jì)成本應(yīng)從整臺(tái)儀表考慮，而不僅僅是微處理器的成本。但是，是否能正確選擇微處理器，又直接影響到整個(gè)儀表的成本。因此，必須仔細(xì)權(quán)衡，全盤考慮?；谝陨系倪x擇原則，在本次設(shè)計(jì)中選用的CPU為AT89S51.4.2.2 AT89S51芯片AT89S51是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k Bytes IS

39、P(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。AT89S51具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信

40、口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。 此外，AT89S51設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為0-33MHz并可通過軟件設(shè)置省電模式?？臻e模式下，CPU暫停工作，而RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。同時(shí)該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。4.2.2.1主要特性表4.3 AT89S51特性兼容MCS-51指令系統(tǒng)4K可反復(fù)擦寫（>1000次）ISP Flash ROM32個(gè)雙向I/O口4.5-5.5V工作電壓2個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器時(shí)鐘頻率0-33

41、MHz全雙工UART串行中斷口線128*8bit內(nèi)部RAM2個(gè)外部中斷源低功耗空閑和省電模式中斷喚醒省電模式3級(jí)加密位看門狗(WDT)電路軟件設(shè)置空閑和省電功能靈活的LSP字節(jié)和分頁編程雙數(shù)據(jù)寄存器指針4.2.2.2管腳圖及管腳功能Vcc：供電電壓 GND：接地P0口：P0口為一個(gè)8個(gè)位濾波開路雙向I/O口，作為輸出口，每腳可吸收8個(gè)TTL門電流。當(dāng)P0口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0口當(dāng)用于連接外部程序/數(shù)據(jù)寄儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的低8位。在這個(gè)方式下，P0口有內(nèi)部上拉電阻。在FLASH編程時(shí)，P0口作為原碼輸入口。當(dāng)FLASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須

42、被拉高。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉8位雙向I/O口。P1口緩沖器能接受或輸出4個(gè)TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，并可用做輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流。另外，P1.0與P1.1可作為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（P1.0/T2）或作為定時(shí)/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入(P1.1/T2EX)。詳見表4.3表4.4引腳交替功能P1.0T2（外部計(jì)數(shù)輸入到定時(shí)/計(jì)數(shù)器2）時(shí)鐘輸出P1.1T2EX（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2捕捉/再裝載觸發(fā)和方向控制）P2口：P2口為帶內(nèi)部上拉的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接受或輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫入1時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電路拉高

43、，且作為輸入。并因此用做輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高8位。在給出地址1時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對(duì)外部8位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接受高8位地址信號(hào)和其他控制信號(hào)。圖4.4 AT89S51管腳圖 P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉的雙向I/O管腳?？山邮茌敵?個(gè)TTL門電流P3口寫入1后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流這是上拉的緣故。P3口也可用作AT89C

44、52的一些特殊功能口。如表4.5所列：表4.5管腳備選功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2INT0（外部中斷0）P3.3INT1（外部中斷1）P3.4T0（計(jì)數(shù)器0外部輸入）P3.5T1（計(jì)數(shù)器1外部輸入）P3.6WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）P3.7RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）4.2.3 S51與C51的區(qū)別在市場化方面，89C51受到了PIC單片機(jī)陣營的挑戰(zhàn)，89C51最致命的缺陷在于不支持ISP（在線更新程序）功能，必須加上ISP功能等新功能才能更好延續(xù)MCS-51的傳奇。89S51就是在這樣的背景下取代89C51的，現(xiàn)在，89S51目前已經(jīng)成為了實(shí)際應(yīng)用市

45、場上新的寵兒，作為市場占有率第一的Atmel目前公司已經(jīng)停產(chǎn)AT89C51，將用AT89S51代替。89S51在工藝上進(jìn)行了改進(jìn)，89S51采用0.35新工藝，成本降低,而且將功能提升,增加了競爭力。89SXX可以像下兼容89CXX等51系列芯片。4.2.3.1 89S51相對(duì)于89C51增加的新功能包括（1）新增加很多功能，性能有了較大提升，價(jià)格基本不變，甚至比89C51更低！ （2） ISP在線編程功能，這個(gè)功能的優(yōu)勢在于改寫單片機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離。是一個(gè)強(qiáng)大易用的功能。 （3）最高工作頻率為33MHz，大家都知道89C51的極限工作頻率是24M，就是說S51具有

46、更高工作頻率，從而具有了更快的計(jì)算速度。 （4）具有雙工UART串行通道。 （5）內(nèi)部集成看門狗計(jì)時(shí)器，不再需要像89C51那樣外接看門狗計(jì)時(shí)器單元電路。 （6）雙數(shù)據(jù)指示器。 （7）電源關(guān)閉標(biāo)識(shí)。 （8）全新的加密算法，這使得對(duì)于89S51的解密變?yōu)椴豢赡?，程序的保密性大大加?qiáng)，這樣就可以有效的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)不被侵犯。 （9）兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列產(chǎn)品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容產(chǎn)品。也就是說所有教科書、網(wǎng)絡(luò)教程上的程序（不論教科書上采用的單片機(jī)是8051還是89C51還是MCS-51等等），在89S51上一樣可以照常運(yùn)行，這就是所謂的向下兼容。4.2.3

47、.2 89S51針對(duì)89C51的明顯的幾個(gè)升級(jí)（1）程序存儲(chǔ)器寫入方式：二者的寫入程序的方式不同，89C51只支持并行寫入，同時(shí)需要VPP燒寫高壓。89S51則支持ISP在線可編程寫入技術(shù)！串行寫入、速度更快、穩(wěn)定性更好，燒寫電壓也僅僅需要45V即可。 （2）電源范圍：89S5*電源范圍寬達(dá)45.5V，而89C5*系列在低于4.8V和高于5.3V的時(shí)候則無法正常工作。 （3）工作頻率：目前89S1*的性能遠(yuǎn)高于89C5*,89S5*系列支持最高高達(dá)33MHZ的工作頻率，而89C51工作頻率范圍最高只支持到24M。 （4）市場價(jià)格：由于89C51已經(jīng)全面停產(chǎn),所以在市場價(jià)格方面，庫存的89C5*

48、的批發(fā)價(jià)格要比89S5*貴將近一倍！ （5）兼容型：89S5*向下兼容89C5*，就是說用89S5*可以替代89C5*使用，同樣的程序，運(yùn)行結(jié)果相同。就是說89S5*也同樣兼容目前所有的教科書范例程序。 （6）加密功能：89S5*系列全新的加密算法，這使得對(duì)于89S51的解密變?yōu)椴豢赡?，程序的保密性大大加?qiáng)，這樣就可以有效的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)不被侵犯。 （7）抗干擾性：內(nèi)部集成看門狗計(jì)時(shí)器，不再需要像89C51那樣外接看門狗計(jì)時(shí)器單 元電路。 （8）燒寫壽命更長：89S5*標(biāo)稱的1000次，實(shí)際最少是1000次10000次，這樣更有利初學(xué)者反復(fù)燒寫，減低學(xué)習(xí)成本。綜合上面的一些區(qū)別，個(gè)人認(rèn)為89C5

49、1的停止使用只是時(shí)間問題而已，就象當(dāng)年的8031。 4.3 顯示部分MAX7219是集成的串行輸入/輸出共陰極顯示驅(qū)動(dòng)器，這種接口微處理器可驅(qū)動(dòng)八位七段數(shù)字型的LED。其工作溫度范圍是0+70。4.3.1 MAX7219內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)  它主要由8個(gè)數(shù)位寄存器和6個(gè)控制寄存器組成：   （1）數(shù)位寄存器70：它決定該位LED顯示內(nèi)容。   （2）譯碼方式寄存器：它決定數(shù)位寄存器的譯碼方式，它的每一位對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)位。其中，1代表碼方式；0表示不譯方式。若用于驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管，應(yīng)將數(shù)位寄存器設(shè)置為B碼方式；當(dāng)用于驅(qū)動(dòng)條形圖

50、顯示器時(shí)，應(yīng)設(shè)置為不譯碼方式。   （3）掃描位數(shù)寄存器：設(shè)置顯示數(shù)據(jù)位的個(gè)數(shù)。該寄存器的D2D0（低三位）指定要掃描的位數(shù)，支持07位，各數(shù)位均以1.3KHz的掃描頻率被分路驅(qū)動(dòng)。  （4）亮度控制寄存器：該寄存器通常用于數(shù)字控制方式，利用其D3D0位控制內(nèi)部脈沖寬度調(diào)制DAC的占空比來控制LED段電流的平均值，實(shí)現(xiàn)LED的亮度控制。D3D0取值可從00001111，對(duì)應(yīng)電流占空比則從1/32變化到31/32，共16級(jí)，D3D0的值越大，LED顯示越亮。而亮度控制寄存器中的其他各位未使用，可置任意值。   （5）顯示測試寄存器：它用來檢測外掛

51、LED數(shù)碼管各段的好壞。當(dāng)D0置為1時(shí)，LED處于顯示測試狀態(tài)，所有8位LED的段被掃描點(diǎn)亮，電流占空比為31/32；若D0為0，則處于正常工作狀態(tài)。D7D1位未使用，可任意取值。   （6）關(guān)斷寄存器：用于關(guān)斷所有顯示器。當(dāng)D0為0時(shí)，關(guān)斷所有顯示器，但不會(huì)消除各寄存器中保持的數(shù)據(jù)；當(dāng)D0設(shè)置為1時(shí)，正常工作。剩下各位未使用，可取任意值。    （7）無操作寄存器：它主要用于多MAX7219級(jí)聯(lián)，允許數(shù)據(jù)通過而不對(duì)當(dāng)前MAX7219產(chǎn)生影響。4.3.2引腳排列及功能MAX7219的外形采用24腳封裝,有窄24腳和寬24腳D

52、IP。MAX7219的引腳排列如圖示：圖4.5 MAX7219引腳功能排列表4.6 MAX7219的引腳功能簡介引腳名稱 功 能1DIN串行數(shù)據(jù)輸入。在CLK的上升沿，數(shù)據(jù)被加載到內(nèi)部16位移位寄存器中3,4,58,10,11DIG0-DIG7八位數(shù)字驅(qū)動(dòng)線。它從共陰極顯示器吸收電流4, 9GND地。二引腳必須連接起來12LOAD(CS)對(duì)于7219為裝載數(shù)據(jù)輸入，在LOAD的上升沿，串行數(shù)據(jù)的最后16位被鎖定。13CLK時(shí)鐘輸入，最高頻率為10MHz。在CLK的上升沿，數(shù)據(jù)被移入到內(nèi)部移位寄存器中；在CLK的下降沿，數(shù)據(jù)從DOUT輸出。14172023SASG七段驅(qū)動(dòng)器和小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)器。它供給

53、顯示器源電流。對(duì)MAX7219，當(dāng)一段驅(qū)動(dòng)器被關(guān)掉時(shí)，它被接地。18ISET通過一個(gè)電阻和Vcc相連，來調(diào)節(jié)最大段電流19Vcc電源電壓。接+5V 24DOUT串行數(shù)據(jù)輸出。輸入到DIN的數(shù)據(jù)在16.5個(gè)時(shí)鐘周期后，在DOUT端有效。此信號(hào)常用于幾個(gè)MAX7219級(jí)聯(lián)MAX7219工作時(shí)序圖：圖4.7MAX7219時(shí)序圖4.3.3 8279與MAX7219的區(qū)別4.3.3.1 MAX7219主要性能參數(shù)串行接口頻率： 10MHz（典型值）低功耗停機(jī)電路： <150uA（保存數(shù)據(jù)）連續(xù)功耗（+85）： 窄DIP封裝約0.87W，寬SO封裝約0.76W，窄CERDIP封裝約1.1WDIG0D

54、IG7吸收電流： <500mA儲(chǔ)存溫度： -65+160工作電壓： +4.4+5.5V工作電流： 320mA（典型值）顯示掃描速度： 5001300Hz（8位LED掃描）位驅(qū)動(dòng)吸收電流： > 320mA4.3.3.2 8279與MAX7219的不同（1）8279可與8位或16位LED顯示器連接，MAX7219最多可與64只獨(dú)立的LED顯示器連接（采用多片級(jí)聯(lián)電路）。（2）8279能同時(shí)執(zhí)行鍵盤和顯示器的操作，MAX7219只是集成的串行輸入/輸出共陰極顯示驅(qū)動(dòng)器。（3）此外MAX7219內(nèi)置有BCD碼譯碼器、多路掃描電路、段及數(shù)字驅(qū)動(dòng)器和用于存儲(chǔ)每一位8*8靜態(tài)RAM。（4）MAX7219內(nèi)有一個(gè)150A的低功耗掉電模式，模擬和數(shù)字光控，一個(gè)允許用戶從一位數(shù)顯示到八位數(shù)顯示選擇的掃描界限寄存器和一個(gè)強(qiáng)迫所有LED接通的測試