内蒙古工业大学本科毕业设计说明书
第四章 A/D转换器与8051接口的设计
通过传感器检测到的温度信号、湿度信号，经过放大滤波后，必须将连续变化的模拟量转换成离散的数字量，才能输入到单片微机中进行处理。实现模拟量变换成数字量的设备称为模数转换器（ADC）简称A/D。本设计选用ADC0809实现A/D转换。
4.1 ADC0809与8051接口的设计
4.1.1 ADC0809结构及引脚功能
ADC0809八位逐次逼近式A/D转换器是一种单片CMOS器件，包括8位的模/数转换器、8通道多路转换器和与微处理机兼容的控制逻辑。主要特征是：①8路8位A/D转换器，即分辨率8位；②具有转换起停控制端；③转换时间为100?s；④单个+5V电源供电；⑤模拟输入电压范围0~+5V，不需零点和满刻度校准；⑥工作温度范围为-40~+85℃。
ADC0809芯片有28条引脚，如图4-1所示，采用双列直插式封装，该转换器由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型D/A转换器、逐次逼近寄存器、三态输出锁存器等其它一些电路组成。因此，ADC0809可处理8路模拟量输入且有三态输出能力，即可与各种微处理器相连，也可单独工作，输入输出与TTL兼容。各引脚功能说明如表4-1所示。
图4-1 ADC0809引脚图
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表5-1 ADC0809引脚功能表
符号 引脚号 26～28，15 功能 为8个通道模拟量输入线 多路开关地址选择线 IN0～IN7 ADDA ADDB ADDC 2～2 ?8?125～23 A为最低位，C为最高位 通常分别接在地址线的低三位 17，14，15，8，18～21 8位数字量输出结果 地址锁存有效输入线。该信号上升沿把ALE 22 3条选择线的状态锁存入多路开关地址寄存器中。 启动转换输入线。该信号上升沿清除START 6 ADC的内部寄存器而在下降沿启动内部控制逻辑，开始A/D转换工作。 EOC 7 转换完成输出线，当EOC为1时表示转换已完成。 转换定时时钟输入线。其频率不能高于CLOCK 10 640KHz。当频率为640KHz时，转换速度100?s OE 9 12，16 11 13 允许输入线。在OE为1时，三态输入锁存器脱离三态，把数据送往总线。 参考电压输入线 接+5V 接地 VREF(?)VREF(?) Vcc GND 4.1.2 ADC0809与8051接口的设计
ADC0809通过引脚IN0，IN1，…，IN7可输入8路单边模拟输入电压。ALE将3位地址线ADDA，ADDB，ADDC进行锁存，然后由译码器选通8路中的一路进行A/D转换。
ADC0809片内没有时钟，可以利用8051提供的地址锁存器允许信号ALE经D
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触发器四分频后获得，ALE的频率是8051单片机频率的1/6，单片机的工作频率是12MHz，ALE经四分频后的频率是500KHz，这正符合ADC0809的工作频率。
8051的CPU要与ADC0809芯片协调工作，首先要完成它的时钟配合。ADC0809的选通信号的是由8051的ALE信号来担负的。
8051的ALE信号的时钟频率为2MHz，而ADC0809的时钟频率一般为500KHz，为了使ADC0809能正常工作，我们要对8051的ALE信号进行四分频，才能得到ADC0809所需要的500KHz频率。其电路图如图4-2所示。
我们所用的D触发器进行分频，由于一个D触发器为2分频所以经过两个D触发器后，8051的ALE信号的时钟频率就成了500KHz，也就能满足ADC0809的时钟频率要求了。CP端接到8051的ALE端，另一端Q接到ADC0809的CLK端，完成分频电路的连接。
图4-2 四分频结构图
4.1.3 ADC0809与8051的连接
微机与A/D转换器接口电路的主要功能是通过I/O输出通道A/D转换，然后将转换好的数据送入CPU。
ADC0809的工作过程是：首先输入三位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动A/D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到A/D转换完成，EOC变为高电平，指示A/D转换结束，结果数据已存入
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锁存器，这个信号可用做中断申请。当OE输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。ADC0809与8051的连接图如图4-3所示。
图4-3 ADC0809与8051接口图
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第五章 粮库温湿度控制硬件电路的设计
5.1粮库温湿度检测电路的设计
5.1.1温度检测电路
温度检测选用集成温度传感器AD590，它体积小、热惰性小、非线性误差小且校准方便，适合于动态温度测试和远距离测温。由于AD590输出特性呈线性关系，因此温度测量通道无需线性处理。
温度检测电路如图5-1所示，测温传感器采用集成温度传感器AD590，其电源电压为4～30V，测温范围-55～150℃。整个测温范围内精度可达±0.5℃，且线性度好，直接输出为电流（1μA/K），经运放LM358进行I/V转化后，可得到电压输出，输出的电压Uout为100mV/℃，最后由A/D转换电路的通道0送给8051微处理器。图中R6、R5、R2用于相互配合调节温度测量的满刻度值。由于采用了线性度良好的AD590进行温度测量，故测出的温度值不需要进行线性校正，软件编程简单。如图5-1。
图5-1 温度检测电路图
5.1.2湿度检测电路
湿度检测电路由湿敏传感器、多谐振荡器和单稳态触发器等组成，采用C/V变换完成湿度检测，电路如图5-2所示。湿敏传感器采用电容式湿敏元件HS1101，这种元件有响应快，线性度和可靠性高，长时间工作稳定性好，长时间饱和下快速脱
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