图 2-4 ADC0809与MCS-51的接口电路
START信号和OE信号的逻辑表达式为
当8051通过对0000H~0007H(基本地址)中的某个口地址进行一次写操作,即可启动相应通道的A/D转换;当转换结束后,ADC0809的EOC端向8051发出中断申请信号;8051通过对0000H~0007H中的某个口地址进行一次读操作,即可得到转换结果。
注:ADC0809的基准电压可通过基准电压芯片供给,如MAX875,可供给5V基准电压。
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图2-5 ADC0809时序图
2.4 控制器、振荡源和复位电路
复位即回到初始状态,是单片机经常进入的工作状态。单片机振荡电路的振荡周期和时钟电路的时钟周期决定了CPU的时序。 1.复位电路
单片机的复位是靠外部电路实现的。无论是HMOS还是CHMOS型,在振荡器正运行的情况下,RST引脚保持二个机器周期以上时间的高电平,系统复位。在RST端出现高电平的第二个周期,执行内部复位,以后每个周期复位一次,直至RST端变低。本文采用上电外部复位电路,如图2-6所示,相关参数为典型值。
2.振荡源
内部方式时钟电路如图2-7所示。外接晶体以及电容c1、c2构成并联谐振电路,接在放大器的反馈回路中,内部振荡器产生自激振荡,一般晶振可在2~12MHz之间任选。对外接电容值虽然没有严格的要求,但电容的大小
图2-7 内部振荡器方式 图2-6上电外部复位电多少会影响振荡频率的高低、振荡器的稳定性、起振的快速性和温度的稳定性。外接晶体时,c1和c2通常选30pF左右;外接陶瓷谐振器时,c1和c2的典型值为47pF。
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2.5 键盘与显示电路
1.键盘
键盘由一组常开按键开关组成。键盘系统的主要工作包括及时发现有键闭合,并作相应的处理。
本系统中采用中断方式的开关代替键盘,完成采集通道的选择。硬件逻辑如图2-8所示。 2.显示
显示部分为8个共阴极的七段LED显示器,8个七段LED的a~dp字段的引脚分别由8个OC门同相驱动器驱动。OC门驱动器用7407,当7407输出低电平时,没有电流流过LED,当7407输出为开路状态时,电流经100?限流电阻流入LED显示器,每个七段LED的公共端都接一个反相驱动器,反相驱动器使用75452,当某一字段需要亮时,该LED公共端的反相驱动器必须是低电平输出,并且这一字段的同相驱动器必须是高电平输出。单片机通过8155接口芯片的A口位选,经B口确定那些字段LED发光。LED发光时,驱动电流计算如下,每一字段脉冲电流
I1?VCC?(VF?VCS)R?5?(1.6?0.9)0.1?25mA图2-8 键盘硬件逻辑
VF—LED正向压降 VCS—晶体管的饱和压降
公共端最大电流
I2?N?I1?8?25?200mA
原理图如图2-9所示
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图2-9 显示电路原理 2.6 通信电路
51单片机有一个全双工的串行口,所以单片机和PC之间可以方便地进行串口通讯。进行串行通信时要满足一定的条件,如PC的串口是RS232电平的,而单片机的串口是TTL电平的,两者之间必须有一个电平转换电路,这里用专用芯片MAX232进行转换,用专用芯片更简单可靠。MAX232如图2-10所示。
它包含两路接收器和驱动器,内部有一个电源电压变换器,可以把输入的+5V电压变换位RS-232输出电平所需的+10V电压。所以,用该芯片接口的串行通信只需单一的+5V电源就可以了。其应用性更强。图2-10(b)中上半部电容C1、C2、C3、C4及V?,V?是电源变换部分。实际应用中,器件对电源噪
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声很敏感。因此,Vcc对地需要加去耦电容C5,其值为1.0uF。电容C1、C2、C3、
C4取同样数值的电解电容,以提高抗干扰能力。
(a)
(b) 图2-10 MAX232引脚图和电容典型参数
图2-10(b)下半部分为发送和接收部分,T1in,T2in可直接接TTL/CMOS电平的MCS-51型单片机的串行发送端TXD;R1out,R2out可直接接TTL/CMOS电平的MCS-51型单片机的串行接受端RXD;T1out,T2out可直接接PC机的
R1in,R2in可直接接PC机的RS-232串口发送端TXD。RS-232串口接受端RXD;
硬件原理图如图2-11所示。
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