离器，实现了 1 线到 n 线的分离功能。因此，多路开关通常是一种具有双向能力的器件。
在本设计中，由于采用了温湿度双量控制，所以在信号采集中将有两个模拟量被提取，这时选用多路开关就是很必要的。
我选用的是 CD4051 多路开关，它是一种单片、COMS、8 通道开关。该芯片由DTL/TTL-COMS 电平转换器，带有禁止端的 8 选 1 译码器输入，分别加上控制的 8 个COMS 模拟开关 TG 组成。CD4051 的内部原理框图如图 4-9 所示。
图 4-9、CD4051 的内部原理框图
图中功能如下：
通道线 IN/OUT（4、2、5、1、12、15、14、13）：该组引脚作为输入时，可实现8 选 1 功能，作为输出时，可实现 1 分 8 功能。
XCOM（3）：该引脚作为输出时，则为公共输出端；作为输入时，则为输入端。A、B、C（11、10、9）：地址引脚INH（6）：禁止输入引脚。若 INH 为高电平，则为禁止各通道和输出端 OUT/IN 接至；若 INH 为低电平，则允许各通道按表 3-2 关系和输出段 OUT/IN 接通。VDD（16）和 VSS（8）：VDD 为正电源输入端，极限值为 17V；VSS为负电源输入端，极限值为-17V。
VGG（7）；电平转换器电源，通常接+5V 或-5V。
CD4051 作为 8 选 1 功能时，若 A、B、C 均为逻辑“0”（INH=0），则地址码 00013经译码后使输出端 OUT/IN 和通道 0 接通。其它情况下，输出端 OUT/IN 输出端 OUT/IN和各通道的接通关系如下
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表4-2
输入状态 INC 0 0 0 0 C 0 0 0 0 B 0 0 1 1 A 0 1 1 接通 通道 0 1 2 3 4 输入状态 INC 0 0 1 C 1 1 1 X B 1 1 X A 1 0 1 X 接通 通道 5 6 7 均不显示 0 1 0 0
4.2信号处理与分析
4.2.1 A/D 转换 一．A/D 转换器的特点
为了把温度、湿度检测电路测出的模拟信号转换成数字量送 CPU 处理，本系统选用了双积分 A/D 转换器 MC14433，它精度高，分辨率达 1/1999。由于 MC14433只有一路输入，而本系统检测的多路温度与湿度信号输入，故选用多路选择电子开关，可输入多路模拟量。
由于双积分方法二次积分时间比较长，所以 A/D 转换速度慢，但精度可以做得比较高；对周期信号变化的干扰信号积分为零，抗干扰性能也比较好。
目前，国内外双积分 A/D 转换器集成电路芯片很多，大部分是用于数字测量仪器上。常用的有 3.5 位双积分 A/D 装换器 MC14433 和 4.5 位双积分 A/D 转换器 ICL7135 二．MC14433A/D 转换器件简介
MC14433 是三位半双积分型的 A/D 转换器，具有精度高，抗干扰性能好的优点，其缺点是转换速率低，约 1—10 次/秒。在不要求高速转换的场合，例如，在低速数据采集系统中，被广泛采用。MC14433A/D 转换器与国内产品 5G14433 完全相同，可以互换。
MC14433A/D 转换器的被转换电压量程为 199.9mV 或 1.999V。转换完的数据以 BCD码的形式分四次送出。
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图 4-10 MC14433A/D 转换器的内部逻辑框图
图4-11MC14433 引脚图
MC14433 的框图（图 4-10）和引脚（图 4-11）功能说明 各引脚的功能如下： 电源及共地端
VDD：主工作电源+5V。
VEE: 模拟部分的负电源端，接-5V。 VAG：模拟地端。 VSS：数字地端。 主工作电源+5V。 VR：基准电压。 外界电阻及电容端
RI：积分电阻输入端，VX=2V 时，R1=470?；VX=200Mv 时，R1=27K?。 C1：积分电容输入端。C1 一般为 0.1μF。 C01、C02：外界补偿电容端，电容取值约 0.1μF。 R1/C1：R1 与 C1 的公共端。
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CLKI、CLKO ： 外界振荡器时钟调节电阻 Rc，Rc 一般取 470 K? 左右。 转换启动/结束信号端
EOC：转换结束信号输出端，正脉冲有效。
DU： 启动新的转换，若 DU 与 EOC 相连，每当 A/D 转换结束后，自动启动新的转换。 过量程信号输出端
/OR ：当|Vx|?VR，过量程/OR 输出低电平。位选通控制线 DS4----DS1：选择个、十、百、千位，正脉冲有效。
DS1 对应千位，DS4 对应个位。每个选通脉冲宽度为 18 个时钟周期，两个相应脉冲之间间隔为 2 个时钟周期。 BCD 码输出线
Q0---Q3： BCD 码输出线。其中 Q0 为最低位，Q3 为最高位。当 DS2、DS3 和 DS4 选通期间，输出三位完整的 BCD 码数，但在 DS1 选通期间，输出端 Q0-------Q3 除了表示个位的 0 或 1 外，还表示了转化值的正负极性和欠量程还是过量程其含意见表4-3
表4-3DS1 选通时 Q3～Q0 表示的结果
Q3 1 0 X X 0 1 Q2 X X 1 0 X X Q1 X X X X X X Q0 0 0 0 0 1 1 表示结果 千位数为0 千位数为0 结果为正 结果为负 输入过量 输入欠 由表可知 Q3 表示 1/2 位，Q3=“0”对应 1，反之对应 0。
Q2 表示极性，Q2=“1”为正极性，反之为负极性。
Q0=“1”表示超量程：当 Q3=“0”时，表示过量程；当 Q3=“1”时，表示欠量
程；
三．MC14433 与 8031 单片机的接口设计
由于 MC14433 的 A/D 转换结果是动态分时输出的 BCD 码，Q0～Q3HEDS1～DS4 都不是总线式的。因此，MCS-51 单片机只能通过并行 I/O 接口或扩展 I/O 接口与其相连。对于 8031 单片机的应用系统来说，MC14433 可以直接和其 P1 口或扩展I/O 口 8155/8255 相连。下面是 MC14433 与 8031 单片机 P1 口直接相连的硬件接口，接口电路如图 4-12 所示
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图4-12 MC14433 与 8031 单片机 P1 口直接相连的硬件接口
4.2.2单片机8031
为了设计此系统，我们采用了 8031 单片机作为控制芯片，在前向通道中是一个非电信号的电量采集过程。它由传感器采集非电信号，从传感器出来经过功率放大过程，使信号放大，再经过模/数转换成为计算机能识别的数字信号，再送入计算机系统的相应端口。
由于 8031 中无片内 ROM，且数据存储器也不能满足要求，，经扩展 2762 和 6264来达到存储器的要求，其结果通过显示器来进行显示输出。
4 .2.38031的片内结构
8031 是有 8 个部件组成，即 CPU，时钟电路，数据存储器，并行口（P0～P3）串行口，定时计数器和中断系统，它们均由单一总线连接并被集成在一块半导体芯片上，即组成了单片微型计算机，
8031 就是 MCS-51 系列单片机中的一种。
图4-13图 3-14 8031 基本组成
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