(9)双电源(±1.5 一±15V)；
(10)低功耗电流，适合于电池供电； (11)输出电压摆幅大(0 至Vcc-1.5V)。
图2-4 LM386的管脚图
LM386是美国国家半导体公司生产的功率放大器，主要应用于低电压消费类产品。LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点，广泛应用于录音机和收音机之中。LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大 器,主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少,电压增益内置为20。但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容,便可将电压增益调为任意值,直至200。输入端以地位参考,同时输出端被自动偏置到电源电压的一半,在6V电源电压下,它的静态功耗仅为24mW,使得LM386特别适用于电池供电的场合。LM386的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式[5]。
表2-1 LM386的管脚说明
引脚序号 1 2 3 4 符号 GAIN N.F IN GND 功能 增益调整 负反馈 输入 地 引脚序号 5 6 7 8 符号 OUT VCC FC GAIN 功能 输出 电源 滤波 增益调整 A/D转换选用MCP3002，MCP3002器件提供了两种选择，可将模拟输入通道配置为2个单端输入（由VSS 提供参考电压）或一个伪差分输入对。通信配置作为串行命令的一部分在转换开始之前完成。当用于伪差分模式时，通过发送
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给器件的命令字符串，将CH0和 CH1 通道配置为IN+和IN-输入。IN+输入的范围从IN-至参考电压VDD。IN-输入被限定在VSS满幅值± 100mV的范围内。IN-输入可用于消除IN+和IN-输入端都存在的小信号共模噪声。为了适应不同环境及不同的报警门限要求，方便使用者自定义调节，接入一个滑动变阻器，以简单而有效的实现报警门限可调功能[6]。下图2-5是MCP3002的引脚分布图：
图2-5 芯片引脚图
MCP3002各个引脚的功能如表2-2所示：
图表2-2 MCP3002引脚功能 名称 VDD CH0 CH1 CLK DIN DOUT ———功能 +2.7v至5.5v电源和参考电压输入 通道0模拟输入 通道1模拟输入 串行时钟 串行数据输入 串行数据输出 片选、关断输入 CS/SHDN
MCP3002的特性： （1）±1 LSB DNL （最大值）；
（2） ±1 LSB INL （最大值）； （3）模拟输入可编程为单端输入或伪差分输入对；
（4）片上采样和保持电路； （5）SPI 串行接口（模式0,0 和模式 1,1）； （6）单电源供电的电压范围：2.7V 至5.5V；
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（7）在VDD = 5V 时的最大采样速率为200 ksps； （8）在VDD = 2.7V 时的最大采样速率为75 ksps； （9）低功耗 CMOS 技术： - 5 nA 典型待机电流，最大2 μA； - 5V 时，工作电流最大为550 μA； （10）工业级温度范围：-40°C 至 +85°C；
（11）8引脚MSOP、PDIP、SOIC 和TSSOP 封装； （12）传感器接口；
（13）数据采集； （14）电池供电系统； （15）过程控制。
2.5 单片机系统部分
2.5.1 单片机AT89C51介绍
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案[7]。
图2-6 AT89C51引脚图
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2.5.2 定时/计数器的结构及控制
定时/计数器的实质是加1计数器（16位），由高8位和低8位两个寄存器组成。TMOD是定时/计数器的工作方式寄存器，确定工作方式和功能；TCON是控制寄存器，控制T0、T1的启动和停止及设置溢出标志。定时/计数器结构如图2-7所示：
图2-7 定时/计数器结构图
AT89S51单片机定时/计数器的工作由两个特殊功能寄存器控制。TMOD用于设置其工作方式；TCON用于控制其启动和中断申请[9]。 1.工作方式寄存器TMOD
工作方式寄存器TMOD用于设置定时/计数器的工作方式，低四位用于T0，高四位用于T1。其格式如表3-2：
表2-3 工作方式寄存器格式
位号 符号 D7 GATE D6 C/T D5 M1 D4 M0 D3 GATE D2 C/T D1 M1 D0 M0 GATE：门控位。
GATE＝0时，以运行控制位TRX(X=0，1)来启动定时/计数器运行； GATA＝1时，要用软件使TR0或TR1为1，同时外部中断引脚或也为高电平时，才能启动定时/计数器工作；
C/T计数器模式和定时器模式选择位：
C/T=1时，选择计数器模式，计数器对外部输入引脚T0（P3.4）或T1（P3.5）的外部脉冲计数；C/T=0时，选择定时器模式。
M1M0：工作方式设置位。定时/计数器有四种工作方式，由M1M0进行设置。
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表2-4 工作方式及功能
M1 M0 0 0 0 1 1 0 1 1 工作方式 工作方式0 工作方式1 工作方式2 工作方式3 功能 13位计数器 16位计数器 自动再装入8位计数器 定时器0：分成两个8位计数器 定时器1：停止计数 2.控制寄存器TCON
TCON的低4位用于控制外部中断,已在前面介绍。TCON的高4位用于控制定时/计数器的启动和中断申请。其格式如下：
表2-5 控制寄存器格式
位 字节地址：88H D7 TF1 D6 TR1 D5 TF0 D4 TR0 D3 IE1 D2 IT1 D1 IE0 D0 IT0 TF1（TCON.7）：
T1溢出中断请求标志位。T1计数溢出时由硬件自动置TF1为1。CPU响应中断后TF1由硬件自动清0。T1工作时，CPU可随时查询TF1的状态。所以，TF1可用作查询测试的标志。TF1也可以用软件置1或清0，同硬件置1或清0的效果一样。
TR1（TCON.6）：
T1运行控制位。TR1置1时，T1开始工作；TR1置0时，T1停止工作。TR1由软件置1或清0。所以，用软件可控制定时/计数器的启动与停止。
TF0（TCON.5）：
T0溢出中断请求标志位，其功能与TF1类同。 TR0（TCON.4）：
T0运行控制位，其功能与TR1类同。
2.5.3 中断控制
CPU对中断系统所有中断以及某个中断源的开放和屏蔽是由中断允许寄存器IE控制的。
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