淮安信息职业技术学院毕业设计论文
ADC0804使用时应注意的事项： (1)转换时序：
ADC0804控制信号的时序图如2.5所示，由图可见各控制信号时序关系为：当CS与WR同时为低电平，则启动A/D转换器，在WR上升沿后延时，等待模数转换结束，转换结果存入数据锁存器。CS、RD同时来低电平，则数据锁存器三态门打开，数字信号送出。此时单片机读取AD转换数据。而在RD高电平到来后三态门处于高阻状态。
图2.5 ADC0804控制信号的时序图
(2)参考电压的调节：
在使用A/D转换器时，为保证其转换精度，要求输入电压满量程使用。如输入电压动态范围较小，则可调节参考电压 ，以保证小信号输入时ADC0804芯片8位的转换精度。
(3)接地：
模数转换电路中要特别注意到地线的正确连接，否则干扰很严重，以至影响转换结果的准确性。A/D芯片上提供了独立的模拟地（AGND）和数字地（DGND）的引脚。在线路设计中，必须将所有的器件的模拟地和数字地分别连接，然后将模拟地与数字地仅在一点上相连。 2.2.4 D/A转换器
DAC0832是一个8位D/A转换器芯片，单电源供电，从+5V～+15V均可正常工作，基准电压的范围为±10V，电流建立时间为1?s，CMOS工艺，低功耗20mm。其内部结构由1个8位输入寄存器、1个8位DAC寄存器和1个8位D/A转换器组成。
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第二章控制器硬件设计
在输出电路中,通过D/AC0832将数字量转换为模拟量,由输出调节电路转换为标准的输出信号,可为现场控制、数据采集、记录等提供0～5V、0～10mV、0～10mA、4～20mA不同的标准输出信号。DAC0832利用WR1 、 WR2 、ILE、XFER 控制信号可以构成三种不同的工作方式：直通方式，单缓冲方式和双缓冲
CS、方式。在本设计中DAC数据传输方式是寄存器直通方式，即当ILE接高电平，
WR1、WR2和XFER都接数字地时，DAC处于直通方式，8位数字量一旦到达P0.7～P0.0输入端，就立即加到8位D/A转换器，被转换成模拟量。其转换电路图如2.6图所示。
图2.6 D/A转换电路
2.2.5 数据存储器
无论是智能仪器仪表还是单片机工业控制系统都要求其数据能够安全可靠而不受干扰，特别是一些重要的设定参数受到干扰后变成一个很大的数字，那么就有可能发生破坏性后果，给生产和经济带来损失，因此必须选用可靠的芯片作为数据储存单元。
本设计采用AT 24C02作为单片机的数据存储单元，AT24C02是ATMEL公司的低功耗CMOS串行EEPROM，它是内含256×8位存储空间，具有工作电压宽（2.5～5.5V）、擦写次数多（大于10000次）、写入速度快（小于10ms）等特点。 24C02中带有片内地址寄存器。每写入或读出一个数据字节后，该地址寄存器自动加1，以实现对下一个存储单元的读写。所有字节均以单一操作方式读取。为降低总的写入时间，一次操作可写入多达8个字节的数据。
24C02与单片机的接口非常简单，如下图2.7所示。A0，A1，A2为器件地址线，用于确定芯片的硬件地址。WP为写保护引脚，为低电平有效，SCL，SDA为二线串行接口，符合I2C总线协议，可直接和硬件相连。对于只用一片24C02器件的系统，因为不需要分辨不同的地址，只要WP保护功能正常就可以了。
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图2.7 数据存储器24C02
2.2.8 电源转换电路设计
在本次设计中的AT89S51单片机的工作电压为5V，电路板采用9V-12V直流电压供电，经过78L05转化为5V供单片机工作。二级管是防止电源插反烧掉电路的。是起保护作用的电路图如图2.8所示。
图2.8 电源转换电路图
2.3人机接口模块设计
根据系统功能的要求，人机交互采用按键和数码管构成，利用AT89S51的I/O采集开关量，采用动态显示方式实测pH值和预设pH值，显示数据及所设定的数据由AT89S51的P0口和P1送出。 2.3.1 显示模块
在显示电路中，本系统采用的是6个三位8段共阴极LED数码显示器, 实时显示当前采样pH值以及预设pH值。74HC573是显示的驱动模块，作为数码管的位驱
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第二章控制器硬件设计
动和段驱动，锁存数据也由74HC573来完成，显示是通过动态扫描来实现的，所谓动态扫描就是指采用分时的方法，轮流控制各个显示器的COM端，使各个显示器轮流点亮，在轮流点亮的扫描过程中，每位显示器的点亮时间极其短暂的，但由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位显示器并非同时点亮，但扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感。本系统还做了液晶显示器件的扩展口电路，以供将来升级使用。利用数码管显示电路如图2.9所示。
图2.9 显示电路图
2.3.2 键盘模块
在单片机应用系统中，通常应具有人机对话的功能，能随时发出各种控制命令和数据输入以及报告应用系统的运行状态与运行结果。这样在系统的调试、定期或不定期检查中，键盘就会起到很好的交互作用。 键盘可以分为独立连接式和矩阵式两类。独立式按键是指直接用 I/O 口线构成的单个按键电路，每个独立式按键单独占有一根 I/O 口线。矩阵式键盘，由行和列交叉构成，当有键按下时进行列扫描，来确定键值。本系统设计了一个4?4的矩阵式键盘，电路图如下图2-10所示。
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图2.10 键盘电路图
2.4 硬件抗干扰措施
硬件电路方面的抗干扰主要是：
(1)将模拟地与数字地分开，最后才在一点将它们连接，避免模拟电路和数字电路的相互干扰。
(2)供电端使单片机的工作频率较高，因此，在电源和地之间均并联一只10?f的电容，滤除从电源窜入的干扰。
(3)AT89S51集成了看门狗监控功能。
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