基于单片机的铝混合炉控制系统的设计 - 图文(6)

2019-04-14 00:06

内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)

外部的时钟,则外部fCLK 可从CLKI 端送入,此时则不接R、C。被允许的时钟频率限定在100KHz~1460KHz之间。

模数转换器ADC0804的工作分为三个过程: ①位中断触发信号

信号INTR表明ADC0804转换已经结束,它提示单片机随时可以读取转换结果,是ADC0804的一个输出信号。一般情况下,启动A/D转换前应该复位这个信号,以等待新的转换完成后ADC0804发出新的信号,这样才可以读到新的转换结果。在实现片选CS=0的前提下,使用一个读信号的下降沿就可以复位信号。 ②启动ADC0804的A/D转换

ADC0804中的A/D转换器在满足一定条件时开始一个转换过程,这个条件就是:在实现片选(=0)的前提下,WR引脚上出现的一个上升沿。图3.8中Tr2是延迟时间,Tr3是转换时间。

图3.8INTR复位信号的时序和启动A/D转换的时序图

③取转换结果

在A/D转换结束以后,ADC0804的INTR引脚将给出一个低脉冲,如果把这个引脚直接连接到单片机的外部中断引脚,这个低脉冲将引起单片机中断,单片机可以在中断处理程序中读取ADC0804的转换结果。时序如图3.9:

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图3.9ADC0804转换器的工作时序

ADC0804模拟转数字对照

例如:如果输入模拟量VIN=4V,由上表可知3.840+0.160=4V数字为11001000=C8H

ADC0804的引脚定义可以发现,ADC0804只有数据总线,而没有地址总线,因此不使用P2口,也不需要地址锁存器。当AT89C51 向ADC0804 发WR (启动转换)、RD (读取结果)信号时,只要虚拟一个系统不占用的数据存储器地址即可。

在单片机写操作过程中,ADC0804并不需要单片机通过总线写入数据,只使用 的上升沿,因此P0口的地址信号或数据信号在写操作( 信号为低)过程中不起作用(对ADC0804没有影响)。在单片机读操作过程中,ADC0804会在 信号的作用下把转换完成的信号传送到总线,如果使用MOVX指令可以是任意的地址值。ADC0804与单片机的接口电路如图3.10。

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图3.10 ADC0804与单片机接口电路

3.4 输入输出端口设计

3.4.1 铝混合炉内铝液温度控制信号输出电路的设计

由温度传感器采集回来的炉内铝液温度信号经过中央处理器运算后生成控制命令,并由D/A转换输出到触发角控制器,触发角控制器的输出用来控制三相整流桥的触发角,从而控制整流输出电压和电流。 D/A转换芯片AD558

1功能简述[7][8] AD558内部带有能隙参考电压源、高速度输出放大器,可实现模拟电压电压的单极性或双极性输出。由于内部带有精密的能隙参考基准电压、与微控制器兼容的总线接口和输出放大,所以一般无须外加器件及微调可与单片机8位数据总线相连。其功能框图如图3.11

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图3.11AD558功能框图

它是由四个主要的功能块(控制逻辑、锁存器、DAC、能隙参考)固化在一个集成块上,而且内部有调整输出缓冲放大器、接换电阻与调节电阻,所以接口特别简单,且使用时无须外部调整即可获得+-1/2LSB精度的电压。在该模块的锁存顺和控制逻辑部分应用了低功率、小体积、高速度的I^2C设计(I方L是一个完全兼容的线性双极性低功率的功能块结构)。这便使模块具有体积小、功耗低、速度快等特点。 如图3.12: 主要性能:

.单电源供电(+5V-+15V) .完全8位D/A转换 .内部标准能隙参考

图3.12 AD558引脚图

3.AD558的外部线路连接

在上述介绍中我们知道AD558的所有参考、输出放大和逻辑连接被固化在内部,而且

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电路补偿也已经被校准的非常准确,所以在使用该芯片时不用连接任何外部电路,使用非常简单。如图3.13,只要不同的连接VOUTSENSE和VOUTSELECT便可得到0~2.56V和0~10V电压输出。在取得0~2.56V输出时供给电压Vcc应在4.5V~16.5V之间。当取得0~10V电压输出时Vcc应在11.4V~16.5V之间。如果想得到更大一点电压输出,可以在Vout和VoutSENSE端间串联一个电阻来实现。本系统采用0~10V输出范围的接线法。

0~2.5图3.13

6V输出电压拉线图 0~10V输出电压的连接图

4.控制时序

AD558有数据输入锁存器,可以和8位数据总线直接相连。CE/和CS/组成或非门决定锁存器的工作状态。当CE/和CS/有一个为‘1’时,锁存器工作,锁存输入的信号。一直保存到CE/和CS/全为‘0’,开始下一个数据的转换。下面给出AD558的控制逻辑功能图和时序,分别如图3.14和图3.15: 图中 tw>=200ns;tdh>=10ns;tds>=200ns;

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