(4)P3.0—P3.7 (10脚—17脚)具有第二功能,用于特殊信号输入输出和控制信号,属控制总线。
4.1.2晶振电路
单片机是一种时序电路,必须供给脉冲信号才能正常工作,所以在XTAL1 XTAL2引脚接入一个振荡电路,电路如图3所示:
图3 晶振电路
4.1.3复位电路
单片机系统中需要一个硬件复位电路,用于用户的手动复位,80C51是高电平复位有效。最简单的复位电路由一个电阻、一个电解电容、一个按钮形成,电路如图4所示:
图4 复位电路
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图 5 8051单片机最小系统
4.2 A/D转换电路
为了完成A/D转换功能,我选择的是A/D0809转换器,它具有易于和微处理器接口或独立使用,可满量程工作,可用地址逻辑多路器选通各输入通道,单5V供电,输入范围为0~5V,输入和输出与TTL、CMOS电平兼容等优点。
ADC0809是8通道8位CMOS逐次逼近式A/D转换芯片,可以和单片机直接接口,由一个8路模拟量通道选择开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道,允许8路模拟量分时输入,共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量,当OE端为高电平时,才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。因ADC0809的内部没有时钟电路,所需时钟信号必须由外界提供,通常使用频率为500KHZ。
4.2.1 ADC0809功能介绍:
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图6 ADC0809芯片图
D7-D0:8 位数字量输出引脚。 IN0-IN7:8 位模拟量输入引脚。 VCC:+5V 工作电压。 GND:地。 REF(+):参考电压正端。 REF(-):参考电压负端。
START:A/D 转换启动信号输入端。 ALE:地址锁存允许信号输入端。 (以上两种信号用于启动A/D 转换).
EOC:转换结束信号输出引脚,开始转换时为低电平,当转换结束时为高电平。
OE:输出允许控制端,用以打开三态数据输出锁存器。 CLK:时钟信号输入端(一般为500KHz)。 4.2.2 A/D转换电路图
图7 A/D转换电路
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4.3 D/A转换电路
D/A转换电路我选择的是DAC0832,它具有与微处理器完全兼容,价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点。DAC0832是8位D/A转换器,它采用CMOS工艺制作,内部有两个寄存器,而这两个寄存器的控制信号有五个,输入寄存器由ILE、CS、WR1控制,DAC寄存器由WR2、Xref控制,用软件指令控制这五个控制端可实现三种工作方式:直通方式、单缓冲方式、双缓冲方式。
直通方式是将两个寄存器的五个控制端预先置为有效,两个寄存器都开通只要有数字信号输入就立即进入D/A转换。
单缓冲方式使DAC0832的两个输入寄存器中有一个处于直通方式,另一个处于受控方式,可以将WR2和Xfer相连在接到地上,并把WR1接到89C51的WR上,ILE接高电平,CS接高位地址或地址译码的输出端上。
双缓冲方式把DAC0832的输入寄存器和DAC寄存器都接成受控方式,这种方式可用于多路模拟量要求同时输出的情况下。
三种工作方式区别是:直通方式不需要选通,直接D/A转换;单缓冲方式一次选通;双缓冲方式二次选通。
4.3.1 DAC0832功能
图8 DAC0832芯片图
D0~D7:8位数据输入线,TTL电平,有效时间应大于90ns(否则锁存器的数据会出错)。
ILE:数据锁存允许控制信号输入线,高电平有效。 CS:片选信号输入线(选通数据锁存器),低电平有效。 WR1:数据锁存器写选通输入线,负脉冲(脉宽应大于500ns)有效。由ILE、CS、WR1的逻辑组合产生LE1,当LE1为高电平时,数据锁存器状态随输入数据线变换,LE1的负跳变时将输入数据锁存。
XFER:数据传输控制信号输入线,低电平有效,负脉冲(脉宽应大于500ns)有效。
WR2:DAC寄存器选通输入线,负脉冲(脉宽应大于500ns)有效。由WR2、XFER的逻辑组合产生LE2,当LE2为高电平时,DAC寄存器的输出随寄存器的输入而变化,LE2的负跳变时将数据锁存器的内容打入DAC寄存器并开始D/A转换。
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IOUT1:电流输出端1,其值随DAC寄存器的内容线性变化。 IOUT2:电流输出端2,其值与IOUT1值之和为一常数。
Rfb:反馈信号输入线,改变Rfb端外接电阻值可调整转换满量程精度。 Vcc:电源输入端,Vcc的范围为+5V~+15V。
VREF:基准电压输入线,VREF的范围为-10V~+10V。 AGND:模拟信号地 。 DGND:数字信号地。
4.3.2 D/A转换电路图
图9 D/A转换电路
4.5调理电路
在工业控制中各类传感器常输出标准电流信号4~20mA,为此,常要先将其转换成0~5V的标准电压信号,以便送给各类设备进行处理。电路见图10所示。
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