片在两次变换之间能处于低电流的关端状态。在STBYPD方式下,基缓冲器仍保持有效,从而消除了电延迟。
2.MAX197主要特性: 1)12位分辨率,1/2LSB线性度 2)+5V单电源工作
3)软件可选输入范围:+10V、+5V、0~10V或0~5V 4)带鼓掌保护输入多路转换器(+16.5V) 5)8路模拟输入通道
6)6us变换时间,100Ksps采样速率 7)内部或外部采样控制 8)内置4.096V 9)两种掉电保护 10)内部或外部时钟 3.MAX197的引脚说明
1)如图4.6所示为MAX197的引脚图
7 8 9 10 11 12 13 14 4 3 27 6 25 15 28 D7 CS D6 CLK D5 REF D3/D11 INT D2/D10 CH7 D1/D9 CH6 D0/D8 CH5 HBEN CH4 RD CH3 WR CH2 VDD CH1 SHEN CH0 REFADJ AGND DGND 图4.6 MAX197引脚图
2 1 26 24 23 22 21 20 19 18 17 16
2)下面介绍个引脚功能:
CLK(引脚1):时钟输入,在外部适中方式下,用与TTL/CMOS 电平兼容的时钟信号来驱动CLK,在内部时钟方式下,在此引脚与地之间接一电容以设置内部时钟频率,当CCLK=100pF时,FCLK典型值=1.56MHz;
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:片选端,低电平有效; CS(引脚2)
:写控制输入,若CS为低电平时,WR上升沿锁存接受的数据WR(引脚3)
并启动采集和变换周期。在外部采集方式下,当CS为低电平时,WR的第一个上升沿启动采集,WR的第二个上升沿结束采集系统并开始一个变换周期;
:读控制输入,若CS为低电平时,RD的下降沿将允许数据总RD(引脚4)线上的读操作;
HBNE (引脚5):高字节允许信号,用于转接12位变换结果,当它为高电平时,D8—D11 4个MSB(最高有效位)接至数据总线,当它为低电平时,D0—D7 8个LSB(最低有效位)接至数据总线;
:关断控制。当此引脚为低电平时,器件进入完全掉电SHDN(引脚6)(FULLPD)方式;
D7~D4(引脚7—10):三态数字I/O;
D3~D0/ D11~D8(引脚11—14):三态数字I/O。由HBEN引脚低电平控制,当HBEN引脚为低电平时,选择D3—D0当;当HBEN引脚为高电平时,选择D11—D8;
CH0~CH7(引脚16—23):8路模拟输入通道;
INT(引脚24):输出数据准备好。当变换完成时,该引脚变为低电平,此信号可用作中断请求信号;
REFADJ(引脚25):带隙(Bandgap)电压基准输出/外部调整引脚,用0.01uF电容器旁路到AGND。当REF 引脚使用外部基准源时,连接到VDD;
REF(引脚26):基准缓冲器输出/ADC基准输入。在内部基准方式下,基准缓冲器提供4.096V的额定输出,其值是REFADJ引脚外部可调的。在外部基准方式下,通过把REFADJ引脚连接到VDD来禁止内部缓冲器;
VDD(引脚247):+5V电源。用0. 1uF电容器旁路到AGND; AAGND(引脚15):模拟地; AGND(引脚28):数字地。 4.MAX197 的工作原理
MAX197是美国MAXIM公司向市场推出的12位快速A/D转换器,它采用28引脚双列直插式标准封装,无需外接元器件就可以独立完成A/D转换功能,可将一个模拟信号转换为12位数字输出。MAX197可分为内部采样模式和外部采样模式。采样模式由控制寄存器的D5位决定,在内部采样控制模式(控制位置0),由写脉冲启动采样间隔,经过6个时钟周期的采样间隔,开始A/D转换。在外部采样模式(D5=1),由两个写脉冲分别控制采样和AD转换。第一个写脉冲,写入ACQMOD为1,开始采样间隔;第二个写脉冲,写入控制字ACOMOD为0,MAX197停止采样,开始A/D转换。
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MAX197的逻辑控制输入信号有HBEN、CS、RD、WR。CS、RD、WR控制读写操作。CS是片选端,是控制芯片启动的输入端。当CS为低电平时,选中MAX197的D0—D7口作为数据线。当CS为高电平时,不能进行写操作,极口变为高阻状态,此时可控制字节送如D0—D7口。控制字格式如表4.1所示。
表4.1 DO~D7口控制字
D7 PD1 D6 PD0 D5 ACQMOD D4 RNG D3 BIP D2 A2 D1 A1 D0 A0
PD1、PD0用于选择时钟模式和节电模式:00表示外部时钟,即用户在CLK引脚端输入100K—200MHz,占空比为45-55%的方波信号;01表示内部时钟;10表示闲置(STBPD)节电模式,每次A/D转换后自动进入节电模式,直到下一次A/D转换后,不带任何延时的响应转换命令;11表示完全(FULLPD)节电模式,当通过率高于1Ksps时,应在下次转换前执行一次闲置节电模式,当通过率低于1Ksps时,就不必执行上操作,直接写控制字。ACQMOD用于选择内外采样模式:ACQMOD为0,内部采样模式;ACQMOD为1,外部采样模式。RNG、BIP决定量程:00表示0—5V,01表示0—10V,10表示5—5V,11表示10—10V。A0、A 1、A 2决定输入的通道号。
当A/D转换结束时,12位数据已经准备好,则INT跳转为低电平,向单片机申请中断,从MAX197的I/O口读取A/D转换结果。读取数据时,CS与RD同时为低电平,当HBEN的低电平时,读低8位数据,当HBEN的高电平时,读高4位数据。
5.MAX197在设计当中的应用
由于MAX197是多量程,有裕度的ADC,它使用逐次逼近和内部输入跟踪/保持电路包模拟信号变成12位的数字输入,且并行的格式易与微处理器接口。因而单个芯片就可以构成一个完整的数据采集系统,使它非常适用与自动测试、仪器仪表等领域。
如图4.7所示为MAX197在本设计中的连接方法:
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REP8B AD7 7 9 AD6 8 8 AD5 9 7 AD4 10 6 AD3 11 5 AD2 12 4 AD1 13 3 AD0 14 2 1 A9 5 VCC RD 4 WR 3 27 6 C2 C3 25 15 0.1uf D7 CS D6 CLK D5 REF D3/D11 INT D2/D10 CH7 D1/D9 CH6 D0/D8 CH5 HBEN CH4 RD CH3 WR CH2 VDD CH1 SHEN CH0 REFADJ AGND DGND 2 Y3 1 100pf 26 24 23 22 21 20 19 IVGB 18 IVGA 17 VVGB 16 VVGA 图4.7 MAX197外围电路图
在该电路中,在CLK引脚与地之间接一个100pf的小电容以设置内部时钟频率,这时,fCLK 典型值=1.56MHz。CH0—CH3引脚接受电压电流互感器川来的模拟信号,RD、WR实现芯片的读写功能,REFADJ引脚用0.01uF电容器旁路到AGND,D0—D7引脚和单片机的AD0—AD7引脚相接,可以把转换后的数字信号传送给80C196KB,以便对数据进行处理。其中CS引脚接收GAL16V8传送来的地址译码信号,其地址空间是(8800H—8BFFH)。
4.4液晶显示模块(LCD)
1.液晶显示模块(LCD)的介绍
本设计中选用的是MDLS204612型显示液晶模块。该显示模块可显示20列×4行。因其具有体积小、供耗低、显示信息量大的特点,特别是它能显示汉字、曲线及各种图形。因而广泛应用于各种智能化仪器仪表及计算机应用系统中。
2.液晶显示模块(LCD)的特点 LCD主要有以下特点:
5V单电源供电。具有80个单元的显示RAM具有字符发生器ROM,可显示192中字符具有64个单元的自定义字符RAM92种字符模块结构紧凑、轻巧、装配容易;供耗低、寿命长、可靠性高。
3.LCD的引脚说明
1)如图4.8所示为LCD的引脚图
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14 13 12 11 10 9 DB7 E DB6 R/W DB5 RS DB4 VDD DB3 DB2 VO DB1 DB0 VSS 8 7 6 5 4 2 3 1
图4.8 LCD的引脚排列
2)下面介绍个引脚功能 VSS:电源地; VDD:+5V逻辑电源; V0:液晶驱动电源;
RS:输入状态,寄存器选择功能:1为数据,0为指令; R/W:输入状态,读、写操作选择:1为读,0为写; E:输入状态,使能信号; DB0:三态数据总线(LSB); DB1~DB6:三态数据总线; DB7:三态数据总线(MSB); 5.MDLS系列LCD的指令集
MDLS系列LCD指令系统共有11条,如同一个可编程接口芯片,用户只需对模块写入适当的命令,便可完成清屏、显示、开关光标、地址设置、移动显示、读忙等一系列操作。
表4.2 清屏
RS R/W 0 0 DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 0 0 0 1
运行时间(250KHz):1.64ms;
功能:清DDRAM和AC值。如下表4.2所示。
表4.3 归位
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