图3.12 MAX187引脚图
MAX187利用输入的采样/保持电路和逐次比较寄存器将输入的模拟信号转换成12位的 数字信号输出，它的采样/保持电路不需要外接电容。
图3.13 MAX187操作时序图
MAX187的A/D转换过程在SCLK为低电平、CS端的输入信号由电平高变低（下降沿）时启动。DOUT端编程高电平，表示A/D转换完成。转换的结果在DOUT端单向串行输出。DOUT端输出12个数据位，一共要经过13个SCLK周
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期。在每个SCLK的下降沿后移出一位。串行输出由数据的最高位开始。完成数据传送后，CS变为高电平，DOUT端成为高阻抗状态。MAX端允许输入信号频率最大为75kHz。 引脚 1 2 3 4 5 10 11 6 7 8 符号 VDD AIN SHDN REF GND AGND DGND DOUT CS SCLK 功能 电源电压 采样模拟输入 三态关断输入 参考电压输出端 模拟和数字地 模拟地 数字地 串行数据输出 片选信号 串行时钟输入 图3.14 MAX引脚功能说明表
3.5.2 D/A转换器MAX531
MAX531芯片是Maxim公司推出的性能优越、高分辨率的D/A转换集成电路。它具有功耗低、转换速率快、内部带基准电压等特点，能完成12位D/A转换，数字输入为串行。MAX531为14脚DIP封装，能够与本论文中的89C51单片机接口，构成单片机处理系统，引脚图如下：
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D/A转换器MAX531在输入数据之前必须把CLR清楚端口置1，然后才能输入数据，从时序图中可以看出，当片选信号CS来一个下降沿时，才开始进行数据输入。CS的下降沿之后再时钟的作用下可使数据输入寄存器。因为数据中的每一位，都在各个时钟上升沿之后输入寄存器。由于有十二位数据，所以输入这些数据至少需要12个时钟上升沿。当片选信号CS来一个上升沿是，将使D/A转换器开始进行模数转换，转换结果以电压的方式从Vout端口输出。
图3.15 MAX531引脚图 引脚 1 2 3 4 5
符号 BIPOFF DIN CLR SCLK CS 24
功能 空端口 串行数据输入 清楚端 串行时钟信号输入 片选端 6 7 8 9 10 11 12 13 14 DOUT DGND AGND REFIN REFOUT VSS VOUT VDD RFB 图4.16 MAX531引脚功能表
串行数据输出 数据地 模拟地 基准电压输入 基准电压输出 公共接地端 模拟电压输出 电源输入端 反馈输入端
图4.17 MAX531的工作时序图
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图4.18 MAX531与89C51单片机的电路连接图
在本论文的设计中，选择了8路输入则需要同时输出8路模拟信号来控制8个对象，由于选择的D/A转换器只能输出一路的模拟控制信号，所以需要连接8个D/A转换器来完成控制器的功能，与单片机之间串接一个74LS138译码器通过时钟信号的分时选通来辅助完成控制器所需要的功能。
3.6本章小结
在论文的本章中，对PID控制器所涉及的硬件装置进行了正确的选型，并且对各个硬件在原理、应用和连接等方面给予了详细的介绍，给控制器的软件设计指明了方向。
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