多路壓力監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：多路壓力監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)院 （系）： 電子信息工程學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 2009年 06月多路壓力監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要 在企業(yè)生產(chǎn)中，準(zhǔn)確及時(shí)地得到壓力參數(shù)對生產(chǎn)管理、產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全具有十分重要的意義。本文論述了基于單片機(jī)的多路壓力監(jiān)測系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。該硬件的主要模塊包括：信號采集、信號調(diào)理、結(jié)果顯示、報(bào)警電路、看門狗模塊。本系統(tǒng)運(yùn)行可靠、性能穩(wěn)定、性價(jià)比高、應(yīng)用前景十分廣闊。本文提出了針對多壓力點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算機(jī)集中實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng),介紹了它的基本原理、硬件組成，所以其結(jié)構(gòu)清晰，易于修改,調(diào)試方便，大大提高了系統(tǒng)開發(fā)效率。關(guān)鍵詞：單片機(jī)；傳感器；lcd顯示；壓力監(jiān)測

2、hardware design of multi-channel pressure monitoring systemabstract in production, access to accurate and timely pressure parameters on production management, product quality and production safety is of great significance. this paper discusses the hardtware design of multi-channel pressure monitorin

3、g system based on scm（the single chip machhine）. the main modules of the hardware include: signal acquisition, signal processing, the result showed and watchdog module. the system has reliable operation, stable performance, cost-effective and very broad prospects for application. this paper presents

4、 a multi-point pressure real-time monitoring system, and introduces its basic principle, components of hardware, so its structure is clear and easy to transplant and also convenient to debug. these greatly increase the efficiency of the systems development.key words : scm , sensors, lcd display, pre

5、ssure monitoring目錄摘要iabstractii1 緒論11.1課題的背景11.2課題的研究意義11.3壓力監(jiān)測技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢21.4 課題的主要內(nèi)容及技術(shù)指標(biāo)21.4.1課題的主要內(nèi)容21.4.2課題的技術(shù)指標(biāo)22 系統(tǒng)的要求及設(shè)計(jì)原則32.1系統(tǒng)的要求32.2系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則33 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)43.1系統(tǒng)的組成43.2系統(tǒng)的工作原理43.3系統(tǒng)主要芯片簡介53.3.1壓力變送器53.3.2多路選擇開關(guān)73.3.3i/v轉(zhuǎn)換器83.3.4信號放大器93.3.5a/d轉(zhuǎn)換器103.3.6單片機(jī)at89c51123.3.7 8255153.3.8外部時(shí)鐘ds12877173

6、.3.9液晶顯示電路183.3.10外部存儲(chǔ)電路193.3.11報(bào)警電路213.3.12復(fù)位電路223.3.13串行口電路243.3.14電源電路264.系統(tǒng)電路板設(shè)計(jì)及調(diào)試284.1 protel 簡介284.2 pcb布局、布線基本原則284.2.1 元件布局基本規(guī)則284.2.2 元件布線規(guī)則294.3 系統(tǒng)調(diào)試295 結(jié)論31參考文獻(xiàn)32致謝33畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識產(chǎn)權(quán)聲明34畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明35附錄361 緒論1.1課題的背景在工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對壓力信號進(jìn)行監(jiān)測。壓力監(jiān)測系統(tǒng)主要用于汽車輪胎、煤礦、油田、鍋爐等許多領(lǐng)域。壓力監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用范圍非常廣泛，例如用于在汽車行駛時(shí)

7、對輪胎氣壓進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測，輪胎漏氣和低氣壓是自動(dòng)報(bào)警，以保證行車安全；還有用在供水管網(wǎng)上，通過對管道水壓的實(shí)時(shí)監(jiān)測，防止漏水等，在現(xiàn)實(shí)生活中，要實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化、機(jī)械化就必須做到對壓力信號的及時(shí)采集與處理，壓力信號就是一個(gè)常見的最基本的信號，所以目前國內(nèi)外有好多關(guān)于壓力方面的研究。尤其是其中的單片機(jī)以其優(yōu)越的性能、成熟的技術(shù)及高可靠性和高性能價(jià)格比，迅速占領(lǐng)了工業(yè)測控和自動(dòng)化工程應(yīng)用的主要市場，成為國內(nèi)單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域中的主流。由于壓力控制在生產(chǎn)過程中起著決定性的安全作用，因此有必要準(zhǔn)確測量壓力。由于在進(jìn)行監(jiān)測時(shí)往往需要對多處的信息進(jìn)行測量和監(jiān)控，因此，設(shè)計(jì)多路壓力監(jiān)測系統(tǒng)十分必要。1.2課題的

8、研究意義隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的迅速發(fā)展，工業(yè)測控領(lǐng)域采用先進(jìn)的技術(shù)對現(xiàn)場的工業(yè)生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測是實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化的重要標(biāo)志。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在工業(yè)生產(chǎn)中被監(jiān)測最多的參數(shù)是壓力、流量、溫度這三大參數(shù)，無論在石油、化工、煤炭、水利等行業(yè)，還是電力、機(jī)械、航天、國防等部門，都離不開對這些參數(shù)的監(jiān)測，當(dāng)然除此之外，還有諸如液位、扭矩、密度、濃度、速度、位移、距離、電參量等眾多物理參數(shù)的監(jiān)測。壓力測量的領(lǐng)域十分廣泛，其實(shí)，不僅在工業(yè)領(lǐng)域，而且在民用領(lǐng)域、軍用領(lǐng)域壓力的測量隨處可見。當(dāng)然，不同的場合，對測壓范圍的要求不一，即使相同的測壓范圍，測量不同的對象，其測量的精度要求也不盡相同。當(dāng)然

9、，我們做任何一件物品，都是在滿足要求的前提下，越簡單越好，成本越低越好，作為工業(yè)、民用、軍用等領(lǐng)域的測量，這個(gè)原則也不例外，但作為人類對客觀事務(wù)的認(rèn)識，從測量的角度，從誤差的概念，從真值的理解來看，我們應(yīng)該在一定的條件下盡量地將測量的精度提高。隨著工、農(nóng)業(yè)的發(fā)展，多路壓力監(jiān)測系統(tǒng)勢必將得到越來越多的應(yīng)用，為適應(yīng)這一趨勢，作這方面的研究就顯得十分重要。總之，不論在哪個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中多路壓力監(jiān)測系統(tǒng)將直接影響工作效率和所取得的經(jīng)濟(jì)效益。因而，多路壓力監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)有著廣闊的前景和市場。1.3壓力監(jiān)測技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢壓力是一般工業(yè)領(lǐng)域最容易碰到的監(jiān)測參數(shù)，市場上專用的各類壓力監(jiān)測產(chǎn)品也比較豐富，國內(nèi)

10、外的壓力監(jiān)測儀器的發(fā)展水平主要體現(xiàn)在儀器的智能化水平、測量的壓力范圍、測量的精度以及儀器的功耗技術(shù)指標(biāo)上，目前國內(nèi)的壓力測量，在精度上很少高于0.1%。在同一個(gè)行業(yè)，各個(gè)企業(yè)之間的現(xiàn)代化水平的差異也十分大，盡管目前的計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展水平都十分迅猛，但仍有一部分企業(yè)對壓力的測量場合還停留在簡單的測量工具上。近年來，信息化一詞在自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)十分叫響，它在一定程度上推動(dòng)了自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，我們的許多廠礦企業(yè)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)的水平不再體現(xiàn)在辦公室的管理上，而是深入到生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，各種可能導(dǎo)致安全生產(chǎn)隱患的各個(gè)環(huán)節(jié)在可能的條件下均運(yùn)用了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控。1.4 課題的主要內(nèi)容及技術(shù)指標(biāo)1.4.1

11、課題的主要內(nèi)容掌握壓力監(jiān)測的基本工作原理，利用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)供水管網(wǎng)壓力監(jiān)測系統(tǒng)，要求能夠?qū)?6路壓力信號進(jìn)行監(jiān)測，如果壓力超出設(shè)定閾值需給報(bào)警信號，同時(shí)要求測量結(jié)果能夠較長時(shí)間存儲(chǔ)，并可與上位機(jī)進(jìn)行通信。1.4.2課題的技術(shù)指標(biāo) （1）壓力監(jiān)測范圍0-6.5mpa； （2）壓力監(jiān)測通道16； （3）監(jiān)測精度1%。2 系統(tǒng)的要求及設(shè)計(jì)原則2.1系統(tǒng)的要求隨著我國在水利、電力、風(fēng)力等各方面的迅速發(fā)展，實(shí)行以經(jīng)濟(jì)手段為基礎(chǔ)的商業(yè)化管理模式和加強(qiáng)動(dòng)態(tài)監(jiān)視管理已迫在眉睫。傳統(tǒng)的計(jì)量方式不能滿足商業(yè)化運(yùn)營的需要，采用準(zhǔn)確可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的自動(dòng)化系統(tǒng)是必然趨勢。 本系統(tǒng)的構(gòu)建需要滿足能完成一些基本的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)

12、采集和傳輸?shù)囊?，同時(shí)考慮滿足市場發(fā)展及經(jīng)濟(jì)調(diào)度的需求，具備一些開關(guān)量的輸入輸出控制功能和抗干擾能力。根據(jù)系統(tǒng)需求，系統(tǒng)需要提供的功能如下： 采集功能：對經(jīng)過傳感器轉(zhuǎn)變的標(biāo)準(zhǔn)電壓或電流信號，進(jìn)行a/d轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字化的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以通過單片機(jī)進(jìn)行處理，并送到顯示器顯示。外部時(shí)鐘電路：可以顯示時(shí)間和日期?？撮T狗電路：x25045的看門狗定時(shí)器對單片機(jī)提供獨(dú)立的保護(hù)系統(tǒng)，保證了單片機(jī)可靠復(fù)位鍵盤和顯示：鍵盤的作用可設(shè)定一些參數(shù)。而前面單片機(jī)處理的數(shù)據(jù)可由lcd進(jìn)行顯示。 報(bào)警功能：當(dāng)壓力高于某個(gè)值則系統(tǒng)就會(huì)報(bào)警。2.2系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 該系統(tǒng)本著安全、精確、可靠、先進(jìn)、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、合理的原則進(jìn)行

13、設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該把握以下系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則：準(zhǔn)確性：系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲(chǔ)等環(huán)節(jié)均應(yīng)采取相應(yīng)措施確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。具體包括量測值準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)確、量綱準(zhǔn)確?？煽啃裕合到y(tǒng)的數(shù)據(jù)作為計(jì)量依據(jù)，必須具有高度的連續(xù)性和完整性，萬一發(fā)生丟失也必須有彌補(bǔ)的手段。及時(shí)性：系統(tǒng)數(shù)據(jù)需要有一定的及時(shí)性，即在一個(gè)數(shù)據(jù)召喚周期內(nèi)應(yīng)能將所有數(shù)據(jù)傳輸一次，對于各種異常情況，能在短時(shí)間內(nèi)解決。安全性：盡可能確保數(shù)據(jù)采集和處理中數(shù)據(jù)不被修改或刪除。先進(jìn)性：系統(tǒng)設(shè)計(jì)盡可能不以降低系統(tǒng)可靠性為代價(jià)，真正做到不僅具有當(dāng)今先進(jìn)技術(shù)，采用先進(jìn)的概念、技術(shù)和方法，而且具有發(fā)展?jié)摿??？垢蓴_性：是系統(tǒng)設(shè)計(jì)不可缺少的一部分，它包括芯片

14、、器件選擇、去耦濾波、印刷電路板布線等。3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)的組成 壓力監(jiān)測系統(tǒng)的硬件電路主要由壓力變送器、多路選擇開關(guān)、電流電壓轉(zhuǎn)換器、信號放大器、a/d轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)，液晶顯示電路，報(bào)警電路，看門狗電路，外部時(shí)鐘電路，外部存儲(chǔ)電路和串行口電路組成。系統(tǒng)硬件電路框圖如圖3.1示： 壓力信號 串行口電路 外部存儲(chǔ)電路 外部時(shí)鐘電路 看門狗 報(bào)警電路 lcd顯示電路 單 片 機(jī) a/d轉(zhuǎn)換器 信號放大器 i/v轉(zhuǎn)換器多路選擇開關(guān) 壓力變送器 圖3.1系統(tǒng)硬件電路框圖3.2系統(tǒng)的工作原理系統(tǒng)的cpu選用at89系列單片機(jī)at89c51,測力敏感元件為壓力變送器，將壓力引起的微小變化轉(zhuǎn)換為

15、相應(yīng)的電流信號變化,經(jīng)多路選擇開關(guān)選擇信號通道送入i/v轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為電壓信號，該電壓信號經(jīng)放大電路放大、調(diào)零后送a/d轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字量送到單片機(jī)at89c51，at89c51讀入數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行數(shù)據(jù)濾波、存儲(chǔ)和送液晶顯示器顯示，當(dāng)數(shù)據(jù)大于6.5mpa進(jìn)行報(bào)警處理。3.3系統(tǒng)主要芯片簡介3.3.1壓力變送器lt-yg智能壓力變送器如圖3.2所示具有多種型號，多種量程，多種過程連接形式及材料?？蓮V泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金、制藥、食品等許多工業(yè)領(lǐng)域，可適應(yīng)于工業(yè)測量的各種場合及介質(zhì)，是傳統(tǒng)壓力表及傳統(tǒng)變送器的理想升級換代產(chǎn)品，是工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域理想的壓力測量儀表。 圖3.2lt-yg智能壓

16、力變送器（1）lt-yg型壓力變送器的特性：小型輕巧，有利于抗震；螺紋連接型：0.8kg；內(nèi)藏大屏幕數(shù)字lcd，外型尺寸3636mm,字高為16mm，精度為1個(gè)字；分兩行顯示，上行顯示單位，下行顯示數(shù)據(jù)；（可選帶背光的液晶顯示器，是國內(nèi)唯一的帶背光的二線智能壓力變送器。帶背光的壓力變送器顯示非常直觀，有利于現(xiàn)場人員在遠(yuǎn)距離或黑暗的情況下清晰讀數(shù)。） 采用計(jì)算機(jī)數(shù)字自動(dòng)調(diào)校；全開放的用戶自設(shè)定界面；（支持變送輸出值零點(diǎn)遷移，測量值零點(diǎn)與量程范圍設(shè)定，輸出方式設(shè)定。支持測量值增益放大功能，變送輸出值增益放大功能。）可任意設(shè)定量程，提高量程變化的靈活性，能有效減少備品庫存；故障自診斷功能；設(shè)定參數(shù)斷

17、電永久保留及參數(shù)密碼鎖定功能；無源標(biāo)定功能；（該功能使用戶在不使用壓力源和校驗(yàn)儀的情況下進(jìn)行量程遷移。）供電不分正負(fù)；（該儀表接線不分正負(fù)，任意接線均輸出4-20ma。）hart通訊功能；工作可靠，免維護(hù)。（2）lt-yg型壓力變送器的技術(shù)指標(biāo)如表3.1所示：表3.1lt-yg型壓力變送器的技術(shù)指標(biāo)參數(shù)名稱說明過程連接g1/2外螺紋，1/2npt內(nèi)螺紋，m20c1.5外螺紋材質(zhì)膜片 氧化鋁陶瓷或sus316l過程連接件 不銹鋼 316l（美國標(biāo)準(zhǔn)） 1.4581（德國標(biāo)準(zhǔn)） lcr18n19ti(中國標(biāo)準(zhǔn)) 哈氏合金c密封件 氟橡膠 丁腈橡膠 聚四氟乙烯外殼 鋁合金外部環(huán)境溫度范圍-30- +

18、70接觸液體溫度范圍-40- +110防爆等級隔爆型exd ll c t6 1區(qū)(不含乙炔)本安型號exia lic t4 0區(qū)電氣管道連接g1/2 內(nèi)螺紋，1/2npt內(nèi)螺紋涂裝丙烯烘漆，金屬綠輸出4-20ma dc 二線制hart數(shù)字通訊供給電源11.5-30v dc說明：量程范圍/測量范圍/精度/最大工作電壓：請參照 “標(biāo)準(zhǔn)量程表”外型尺寸如表3.2所示：表3.2外形尺寸過程接口型號l(mm)g1/2外螺紋g41341/2npt內(nèi)螺紋n4m20x1.5外螺紋ph標(biāo)準(zhǔn)量程表如表3.3所示：表3.3標(biāo)準(zhǔn)量程表測量方式量程范圍測量范圍訂貨代號精度最大工作壓力表壓40-800kpa0-800kp

19、a10.21.6mpa0.1-2mpa0-2mpa20.24mpa0.5-10mpa0-10mpa30.220mpa1.25-25mpa1-25mpa40.260mpa絕壓40-800kpa0-800kpa10.21.6mpa0.1-2mpa0-2mpa20.24mpa0.5-10mpa0-10mpa30.220mpa1.25-25mpa0-35mpa40.260mpa負(fù)壓-35-3.5kpa-35-0kpa10.20.6mpa-100-10kpa-100-0kpa20.20.6mpa正負(fù)壓復(fù)合9.8-100kpa-100-100kpa10.2200kpa4-400kpa-100-400kpa

20、20.2800kpa0.2-2mpa0.1-2mpa30.24mpa1-10mpa-0.1-10mpa40.220mpa端子說明如表3.4a,3.4b，3.4c所示：表3.4a端子說明記號序號端子supply+3電源和輸出信號+supply-2電源和輸出信號-1接地表3.4b端子說明端口名稱端子序號端子說明g200串行通訊口1電源+2usart同步時(shí)鐘線3usart同步數(shù)據(jù)線4電源-表3.4c端子說明記號序號功能set3設(shè)定鍵+2增加鍵-1減少鍵打開變送器后蓋，可見端子，方為接線端子，序號由左至右為1-3，左側(cè)為通訊端子，序號由上到下為1-4，詳見表3.4a，表3.4b。打開變送器后蓋，擰松鍵

21、盤蓋板鎖定螺絲可取下鍵盤蓋板，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。鍵的序號由左至右為1-3。功能定義見表3.4。電氣連接： 出線方式：具有180度雙側(cè)出線口，g1/2螺紋配標(biāo)準(zhǔn)的密封電纜接頭。 防護(hù)等級：ip65負(fù)載特性：供給電源/負(fù)荷阻抗特性。3.3.2多路選擇開關(guān)多路選擇開關(guān)采用cd4067,cd4067的引腳圖見圖3.3。cd4067相當(dāng)于一個(gè)單刀十六擲開關(guān)，具體接通哪一通道，由輸入地址碼abcd來決定,其真值表如表3.5所示。 圖3.3cd4067引腳圖表3.5cd4067真值表dcbainh接通通道000000000101001002001103010004010105011006011107100008

22、100109101001010110111100012110101311100141111015xxxx1均不接通cd4067是模擬開關(guān)，數(shù)字電路中模擬開關(guān)是很有用的器件，用它來切換數(shù)字信號的傳輸是十分方便的。cd4067是單16路（單刀16位）模擬開關(guān)，各開關(guān)由外部輸入二進(jìn)制的地址碼a、b、c、d來切換。其中腳10、11、13和14是地址碼a、b、c、d的輸入端；腳29和1623是開關(guān)的輸入/輸出端（開關(guān)位）；腳1是開關(guān)的輸出/輸入公共端（開關(guān)刀）；腳15為控制端，低電平有效（選通），高電平禁止（開關(guān)開路）。cd4067的4位二進(jìn)制碼a、b、c、d共有16種狀態(tài)，所以可以控制16個(gè)開關(guān)的通斷

23、。3.3.3i/v轉(zhuǎn)換器 i/v轉(zhuǎn)換器采用iso-a-p-o系列，其規(guī)格如表3.6所示：表3.6iso-a-p-o系列i/v轉(zhuǎn)換器規(guī)格輸入額定電流輔助電源輸出a1:0-1map1:24vdc01:4-20maa2:0-10map2:12vdco2:0-20maa3:0-20map3:5vdco4:0-5va4:4-20map4:15vdco5:0-10va5:自定義p5:自定義o6:1-5viso-a-p-o系列i/v轉(zhuǎn)換器具有如下特性：低成本，精度等級：0.1級，0.2級，0.5級；輸入:0-20ma/4-20ma等（阻抗250）標(biāo)準(zhǔn)電流信號；輸出:0-10ma/0-20ma/4-20ma隔

24、離變換的電流信號；0-5v/0-10v/1-5v等隔離變換的的電壓信號；信號輸入/輸出/輔助電源：隔離電壓3000vdc三隔離；全量程內(nèi)很高的線性度（非線性度0.2%）；小體積12pin sip，符合ul94-0標(biāo)準(zhǔn)阻燃封裝；工業(yè)級寬溫度范圍:-40c +85c ；iso-a-p-o 系列直流電流信號隔離放大器是一種將電流信號轉(zhuǎn)換成按比例輸出的隔離電流或電壓信號的混合集成電路。該ic內(nèi)部含有一組高隔離的dc/dc電源和電流信號高效率耦合隔離變換電路等，可以將直流電流小信號進(jìn)行隔離放大（i/i）輸出或直接轉(zhuǎn)換為直流電壓（i/v）信號輸出。很小的輸入電阻（250）,較強(qiáng)的帶負(fù)載能力（電流輸出650

25、,電壓輸出2k）能實(shí)現(xiàn)小信號遠(yuǎn)程無失真的傳輸。ic內(nèi)部可采用陶瓷基板、印刷電阻全smt的可靠工藝制作及使用新技術(shù)隔離措施，使器件能滿足信號輸入/輸出/輔助電源之間3kv三隔離和工業(yè)級寬溫度、潮濕震動(dòng)等現(xiàn)場環(huán)境。要求外接200k的滿度校正多圈電位器，可實(shí)現(xiàn)4-20ma/0-20ma/0-5v/0-10v/1-5v等信號隔離轉(zhuǎn)換和一進(jìn)二出、二進(jìn)二出功能的變換。3.3.4信號放大器美國國家半導(dǎo)體公司(national semiconductor corporation)近日宣布推出一款偏置電流低于所有競爭產(chǎn)品的高精度放大器。這款型號為lmp7721的芯片無論在室溫之下還是在攝氏-40度至125度的廣

26、闊溫度范圍內(nèi)，其輸入偏置電流保證只有20fa，因此可大幅提高光電二極管及高阻抗傳感器的系統(tǒng)靈敏度及準(zhǔn)確度。換言之，這款放大器可大幅提高便攜式系統(tǒng)及電化傳感器接口電路的靈敏度及準(zhǔn)確度。lmp7721芯片是美國國家半導(dǎo)體高能源效率powerwise系列的最新型號產(chǎn)品，該芯片僅用1.3ma電流就可提供高達(dá)17mhz的增益帶寬。lmp7721芯片采用美國國家半導(dǎo)體專有vip50 bicmos工藝技術(shù)制造，因此內(nèi)置輸入偏置電流消除電路可降低輸入偏置電流。而其他競爭產(chǎn)品在高溫區(qū)的輸入偏置電流便遠(yuǎn)比lmp7721芯片高。以攝氏85度的溫度為例來說，lmp7721芯片的輸入偏置電流保證只有900fa，比最強(qiáng)勁

27、的競爭對手還低50%。此外，美國國家半導(dǎo)體還為高精度系統(tǒng)提供一個(gè)完備的信號路徑解決方案。（1）lmp7721高精度放大器的主要特色：lmp7721高精度放大器的輸入偏置電流最低可達(dá)3fa，攝氏25度時(shí)輸入偏置電流保證不超過20fa，攝氏85度時(shí)這個(gè)電流值保證不超過900fa，攝氏125度時(shí)則保證不超過5pa，而且在整個(gè)輸入共模電壓范圍內(nèi)輸入偏置電流都能保持在極低的水平。此外，這款放大器芯片的增益帶寬也極高，開環(huán)增益更高達(dá)120db，因此可確保信號調(diào)整更為準(zhǔn)確。此外，lmp7721輸入電壓噪聲只有6.5nv/sqrthz，攝氏25度時(shí)直流偏移電壓不超過150uv，偏移電壓溫度系數(shù)只有1.5uv/

28、c，上述優(yōu)點(diǎn)對改善系統(tǒng)的靈敏度及準(zhǔn)確度極有幫助。lmp7721芯片可在1.8v至5.5v的供電電壓范圍內(nèi)操作。其采用的8引腳soic封裝特別將放大器的供電輸入與輸出引腳相隔離。這種獨(dú)特的設(shè)計(jì)可以避免印制電路板的漏電流流入輸入引腳，進(jìn)一步減少系統(tǒng)錯(cuò)誤。系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師只要采用這款lmp7721芯片，便可取代放大器及分立式雙輸入mosfet晶體管，為印制電路板節(jié)約約50%的空間。（2）lmp7721高精度放大器的技術(shù)指標(biāo)如表3.7所示：表3.7lmp7721高精度放大器的技術(shù)指標(biāo)25c輸入偏置電流20fa85c輸入偏置電流900fa失調(diào)電壓26uv失調(diào)電壓漂移-1.5uv/cdc開環(huán)增益120dbd

29、c共模抑制比100db輸入電壓噪聲（在f=1khz）6.5nv/sqrthzthd0.0007%電源電流1.3ma增益帶寬積（gbw）17mhz壓擺率（下降邊沿）12.76v/us電源電壓1.8v-5.5v工作溫度范圍-40c - +125c3.3.5a/d轉(zhuǎn)換器ad574a 是美國模擬數(shù)字公司（analog）推出的單片高速 12 位逐次比較型 a/d 轉(zhuǎn)換器，內(nèi)置雙極性電路構(gòu)成的混合集成轉(zhuǎn)換顯片，具有外接元件少，功耗低，精度高等特點(diǎn)，并且具有自動(dòng)校零和自動(dòng)極性轉(zhuǎn)換功能，只需外接少量的阻容件即可構(gòu)成一個(gè)完整的 a/d 轉(zhuǎn)換器。（1）ad574a主要功能特性如下：分辨率：12 位 非線性誤差：小

30、于1/2lbs 或1lbs轉(zhuǎn)換速率：25us 模擬電壓輸入范圍：010v和020v，05v和010v兩檔四種電源電壓：15v和5v數(shù)據(jù)輸出格式：12位/8位 芯片工作模式：全速工作模式和單一工作模式（2）ad574a引腳說明如下：1pin1(+5v)+5v電源輸入端；2pin2(12/8)數(shù)據(jù)模式選擇端，通過此引腳可選擇數(shù)據(jù)縱線是12位或8位輸出；3pin3(cs)片選端；4pin4(a0)字節(jié)地址短周期控制端。與端用來控制啟動(dòng)轉(zhuǎn)換的方式和數(shù)據(jù)輸出格式。須注意的是，12/8端ttl電平不能直接與+5v或0v連接；5pin5(r/c)讀轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)控制端；6pin6(ce)使能端； ad574a的c

31、e、12/8、cs、r/c和a0對其工作狀態(tài)的控制過程：在 ce=1,cs=0同時(shí)滿足時(shí),ad574a才會(huì)正常工作,在ad574a處于工作狀態(tài)時(shí),當(dāng)r/c=0時(shí)a/d 轉(zhuǎn)換,當(dāng)r/c=1時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀出。12/8和a0端用來控制啟動(dòng)轉(zhuǎn)換的方式和數(shù)據(jù)輸出格式。a0=0時(shí),啟動(dòng)是按完整12位數(shù)據(jù)方式進(jìn)行的。當(dāng)a0=1時(shí)，按8位a/d轉(zhuǎn)換方式進(jìn)行。當(dāng)r/c =1,也即當(dāng) ad574a 處于數(shù)據(jù)狀態(tài)時(shí)，a0和12/8控制數(shù)據(jù)輸出狀態(tài)的格式。當(dāng)12/8=1時(shí),數(shù)據(jù)以12位并行輸出,當(dāng)12/8=0 時(shí)，數(shù)據(jù)以8位分兩次輸出。而當(dāng)a0=0時(shí)，輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的高8位，a0=1時(shí)輸出a/d轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的低4位，這四位占

32、一個(gè)字節(jié)的高半字節(jié)，低半字節(jié)補(bǔ)零。其控制邏輯真值表如表3.8所示。表3.8ad574a控制邏輯真值表cecsr/c12/8a0工作狀態(tài)0xxxx禁止x1xxx禁止100x0啟動(dòng)12位轉(zhuǎn)換100x1啟動(dòng)8位轉(zhuǎn)換101按+5vx12位并行輸出有效101按0v0高8位并行輸出有效101按0v1低4位并行輸出有效7pin7(v+)正電源輸入端，輸入+15v電源；8pin8(ref out)10v基準(zhǔn)電源電壓輸出端；9pin9(agnd)模擬地端；10pin10(ref in)基準(zhǔn)電源電壓輸入端；11pin11(v-)負(fù)電源輸入端，輸入-15v電源；12pin12(v+)正電源輸入端，輸入+15v 電源

33、；13pin13(10v in)10v量程模擬電壓輸入端；14pin14(20v in)20v量程模擬電壓輸入端；15pin15(dgnd)數(shù)字地端；16pin16pin27(db0db11)12條數(shù)據(jù)總線，通過這12條數(shù)據(jù)總線向外輸出a/d轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)；17pin28(sts)工作狀態(tài)指示信號端,當(dāng)sts=1時(shí),表示轉(zhuǎn)換器正處于轉(zhuǎn)換狀態(tài),當(dāng)sts=0時(shí),聲明a/d轉(zhuǎn)換結(jié)束,通過此信號可以判別a/d轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài),作為單片機(jī)的中斷或查詢信號之用；ad574a的工作模式：以上我們所述的是ad574a的全控狀態(tài)，如果需ad574a 工作于單一模式,只需將ce、12/8端接至+5v電源端，cs和a0接

34、至0v,僅用r/c 端來控制a/d轉(zhuǎn)換的啟動(dòng)和數(shù)據(jù)輸出。當(dāng)r/c =0時(shí),啟動(dòng)a/d轉(zhuǎn)換器，經(jīng)25us后sts=0,表明a/d轉(zhuǎn)換結(jié)束,此時(shí)將r/c置1,即可從數(shù)據(jù)端讀取數(shù)據(jù)。3.3.6單片機(jī)at89c51at89c51是一種帶4k字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)（fperomfalsh programmable and erasable read only memory）的低電壓，高性能cmos8位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用atmel高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的mcs-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位cpu和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，atmel的at89c51

35、是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。制造工藝為cmos的at89c51單片機(jī)采用的是40只引腳的雙列直插封裝（dip）方式如圖3.4所示，其片內(nèi)的結(jié)構(gòu)如圖3.5所示。如果按功能劃分，它由8個(gè)部件組成，即微處理器（cpu），數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ram），程序存儲(chǔ)器（e2prom），i/o 口（p0口、p1口、p2口、p3口），串行口，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器（sfr）。圖3.4at89c51引腳圖圖3.5at89c51片內(nèi)結(jié)構(gòu)圖（1）對各功能部件的說明： a、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ram）：片內(nèi)為256個(gè)字節(jié)（單元），片外最多擴(kuò)至64k字節(jié)。b、程序存儲(chǔ)器（e2

36、prom）：at89c51單片機(jī)含有8k字節(jié)的快擦寫可編程/擦除只讀存儲(chǔ)器（e2prom）,片內(nèi)最多可擴(kuò)至64k字節(jié)。c、中斷系統(tǒng)：具有5個(gè)中斷源，2級中斷優(yōu)先權(quán)。d、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器:3個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)時(shí)器，具有四種工作方式。e、串行口：1個(gè)全雙工的串行口，具有四種工作方式。f、p0 口、p1 口、p2 口、p3 口：為4個(gè)并行8 位i/o 口。g、特殊功能寄存器（sfr）：共有21個(gè)，用于對于片內(nèi)各功能模塊進(jìn)行管理，控制監(jiān)視。實(shí)際上是一些控制寄存器和狀態(tài)寄存器，是一個(gè)特殊功能的ram區(qū)。h、微處理器（cpu）：為8位的cpu，且內(nèi)含一個(gè)1位cpu（微處理器），不僅可處理字節(jié)數(shù)據(jù)，還可進(jìn)行

37、位變量的處理。（2）at89c51芯片的特性： 與mcs-51 兼容 4k字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 壽命：1000寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年全靜態(tài)工作：0hz-24hz三級程序存儲(chǔ)器鎖定 128*8位內(nèi)部ram32條可編程i/o線兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器5個(gè)中斷源 可編程串行通道低功耗的閑置和掉電模式 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路（3）at89c51芯片引腳功能： 1vcc：供電電壓。2gnd：接地。3p0口：p0口為一個(gè)8位漏級開路雙向i/o口，每腳可吸收8個(gè)ttl門電流。當(dāng)p1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。p0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在flash編程

38、時(shí)，p0口作為原碼輸入口，當(dāng)flash進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，p0輸出原碼，此時(shí)p0外部必須被拉高。4p1口：p1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向i/o口，p1口緩沖器能接收輸出4個(gè)ttl門電流。p1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高電平時(shí)，可用作輸入，p1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，p1口作為第八位地址接收。5p2口：p2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p2口緩沖器可接收、輸出4個(gè)ttl門電流，當(dāng)p2口被寫1時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入，p2口被外部拉低將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。p2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外

39、部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，p2口輸出地址的高八位。在給出地址1時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，p2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。p2口在flash編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號和控制信號。6p3口：p3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向i/o口，可接收輸出4個(gè)ttl門電流。當(dāng)p3口寫入1后，它們被內(nèi)部上拉為高電平并用作輸入，由于外部下拉為低電平，p3口將輸出電流這是由于上拉的緣故。p3口也可作為at89c51的一些特殊功能口，如表3.9所示：表3.9at89c51p3口的特殊功能口口管腳備選功能p3.0rxd串行輸入口p3.1txd串行輸出口p3.2int0外部中斷0

40、p3.3int1外部中斷1p3.4t0計(jì)時(shí)器0外部輸入p3.5t1計(jì)時(shí)器1外部輸入p3.6wr外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通p3.7rd外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 i/o口作為輸入口時(shí)有兩種工作方式即所謂的讀端口與讀引腳，讀端口時(shí)實(shí)際上并不從外部讀入數(shù)據(jù)而是把端口鎖存器的內(nèi)容讀入到內(nèi)部總線經(jīng)過某種運(yùn)算或變換后再寫回到端口鎖存器，只有讀端口時(shí)才真正地把外部的數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)部總線。cpu將根據(jù)不同的指令分別發(fā)出讀端口或讀引腳信號以完成不同的操作這是由硬件自動(dòng)完成的不需要我們操心。 讀引腳時(shí)也就是把端口作為外部輸入線時(shí)首先要通過外部指令把端口鎖存器置1然后再實(shí)行讀引腳操作否則就可能讀入出錯(cuò)。如果不對端口置1端口鎖存器

41、原來的狀態(tài)有可能為0，q端為0，q非為1加到場效應(yīng)管柵極的信號為1，該場效應(yīng)管就導(dǎo)通對地呈現(xiàn)低阻抗,此時(shí)即使引腳上輸入的信號為1也會(huì)因端口的低阻抗而使信號變低使得外加的1信號讀入后不一定是1。若先執(zhí)行置1操作則可以使場效應(yīng)管截止引腳信號直接加到三態(tài)緩沖器中實(shí)現(xiàn)正確的讀入。由于在輸入操作時(shí)還必須附加一個(gè)準(zhǔn)備動(dòng)作所以這類i/o口被稱為準(zhǔn)雙向口。at89c51的p0/p1/p2/p3口作為輸入時(shí)都是準(zhǔn)雙向口。7rst：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持rst腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 8ale/prog：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)。在flash編程期間，此引

42、腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ale端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ale脈沖。如想禁止ale的輸出可在sfr8eh地址上置0。此時(shí)，ale只有在執(zhí)行movx，movc指令時(shí)ale才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ale禁止，置位無效。9psen：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次psen有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的psen信號將不出現(xiàn)。10ea/vpp：當(dāng)ea保持低電平時(shí)，則在此期間不管是否有

43、內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀外部程序存儲(chǔ)器（0000h-ffffh）。注意加密方式1時(shí)，ea將內(nèi)部鎖定為reset；當(dāng)ea端保持高電平時(shí)，此間讀內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在flash編程期間，此引腳也用于施加12v編程電源（vpp）。11xtal1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。12xtal2：來自反向振蕩器的輸出。（4）振蕩器特性 xtal1和xtal2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，xtal2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對外部時(shí)鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的

44、寬度。3.3.7 8255單片機(jī)系統(tǒng)里常用的8255芯片是一個(gè)典型的可編程通用并行接口芯片,用來擴(kuò)展單片機(jī)的端口，8255內(nèi)部包括三個(gè)并行數(shù)據(jù)輸入/輸出端口，兩個(gè)工作方式控制電路，一個(gè)讀/寫控制邏輯電路和8位總線緩沖器。其引腳圖如圖3.6所示。圖3.6 8255引腳圖（1）8255引腳功能如下：reset:復(fù)位輸入線，當(dāng)該輸入端外于高電平時(shí)，所有內(nèi)部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有i/o口均被置成輸入方式。cs:片選信號線，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí)，表示芯片被選中，允許8255與cpu進(jìn)行通訊。rd:讀信號線，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí)，允許8255通過數(shù)據(jù)總線向cpu發(fā)送數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息，

45、即cpu從8255讀取信息或數(shù)據(jù)。wr:寫入信號，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí)，允許cpu將數(shù)據(jù)或控制字寫入8255。d0d7:三態(tài)雙向數(shù)據(jù)總線，8255與cpu數(shù)據(jù)傳送的通道，當(dāng)cpu 執(zhí)行輸入輸出指令時(shí)，通過它實(shí)現(xiàn)8位數(shù)據(jù)的讀/寫操作，控制字和狀態(tài)信息也通過數(shù)據(jù)總線傳送。pa0pa7:端口a輸入輸出線，一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器，一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸入鎖存器。pb0pb7:端口b輸入輸出線，一個(gè)8位的i/o鎖存器，一個(gè)8位的輸入輸出緩沖器。pc0pc7:端口c輸入輸出線，一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器，一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器。端口c可以通過工作方式設(shè)定而分成2個(gè)4位的端口，每個(gè)4位的端口

46、包含一個(gè)4位的鎖存器，分別與端口a和端口b配合使用，可作為控制信號輸出或狀態(tài)信號輸入端口。a1、a0:端口地址總線，8255中有端口a、b、c和一個(gè)內(nèi)部控制字寄存器，共4個(gè)端口，由a0、a1輸入地址信號來尋址。（2）8255各部分功能概括如下：端口a、b、ca口：是一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器。b口：是一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入/輸出鎖存器/緩沖器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器。c口：是一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器（輸入不鎖存）。通常a口、b口作為數(shù)據(jù)輸入/輸出端口，c口作為控制/狀態(tài)信息端口，它在“方式控制字”的控制下可分為兩個(gè)4位端口，每個(gè)端口有一個(gè)4位

47、鎖存器，分別與a口、b口配合使用，作為控制信號輸出或狀態(tài)信息輸入端口。工作方式控制電路工作方式控制電路有兩個(gè)，一個(gè)是a組控制電路，另一個(gè)是b組控制電路。這兩組控制電路具有一個(gè)控制命令寄存器，用來接受中央處理器發(fā)來的控制字，以決定兩組端口的工作方式，也可根據(jù)控制字的要求對c口按位清“0”或者按位置“1”。 a組控制電路用來控制a口和c口的上半部分（pc7-pc4）。b組控制電路用來控制b口和c口的下半部分（pc3-pc0）?？偩€數(shù)據(jù)緩沖器總線數(shù)據(jù)緩沖器是一個(gè)三態(tài)雙向8位緩沖器，作為8255與系統(tǒng)總線之間的接口，用來傳送數(shù)據(jù)、指令、控制命令以及外部狀態(tài)信息。讀/寫控制邏輯電路讀/寫控制邏輯電路接受

48、cpu發(fā)來的控制信號rd、wr、reset、地址信號a1-a0等，然后根據(jù)控制信號的要求，將端口數(shù)據(jù)讀出，發(fā)往cpu，或者將cpu送來的數(shù)據(jù)寫入端口。3.3.8外部時(shí)鐘ds12877（1）ds12877時(shí)鐘芯片特點(diǎn)：可作為ibm at計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘和日歷；與mc14681b和ds1287的管腳兼容；在沒有外部電源的情況下可工作10年；自帶晶體振蕩器及電池；可計(jì)算到2100年前的秒、分、小時(shí)、星期、日期、月、年七種日歷信息并帶閏年補(bǔ)償；用二進(jìn)制碼或bcd碼代表日歷和鬧鐘信息；有12和24小時(shí)兩種制式，12小時(shí)制時(shí)有am和pm提示；可選用夏令時(shí)模式；可以應(yīng)用于motorola和intel兩種總線；數(shù)

49、據(jù)/地址總線復(fù)用；內(nèi)建128字節(jié)ram，14字節(jié)時(shí)鐘控制寄存器，114字節(jié)通用ram；可編程方波輸出；總線兼容中斷（/irq）；三種可編程中斷，時(shí)間性中斷可產(chǎn)生每秒一次直到每天一次中斷，周期性中斷122ms到500ms，時(shí)鐘更新結(jié)束中斷。（2）ds12877引腳圖如圖3.7所示。 圖3.7ds12877引腳圖引腳說明如表3.10所示：表3.10ds12877引腳說明引腳名稱功能1mot總線類型選擇端，高為motorola型，低為intel型。2，3nc保留4-11ad0-ad7地址、數(shù)據(jù)復(fù)用線12gnd地13/cs片選輸入，低電平有效14as地址選通輸入，高電平有效15r/wmot=1時(shí)，表明

50、當(dāng)前處于讀周期（高）或?qū)懼芷冢ǖ停?；mot=0時(shí)，r/w即為wr，低電平有效16nc保留17ds數(shù)據(jù)選通輸入18/reset復(fù)位輸入，低電平有效19/irq中斷請求輸出，低電平有效20-22nc保留23sqw方波輸出24vcc電源電壓。+5v3.3.9液晶顯示電路 （1）液晶顯示電路簡介 液晶顯示模塊在各類測量及控制儀表中由于其功耗低、壽命長、價(jià)格低、接口控制方便等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛的應(yīng)用。其中字符型液晶顯示模塊是一類專用于顯示字母、數(shù)字、符號的點(diǎn)陣式液晶顯示模塊。以hd44780(hitachi)為主控制驅(qū)動(dòng)電路及其擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)電路hd44100的液晶顯示模塊是以若干個(gè)58或511點(diǎn)陣塊組成的字符塊集

51、。該字符塊集中的每一個(gè)字符塊為一個(gè)字符位, 字符間的點(diǎn)距和行距均為一個(gè)點(diǎn)的寬度。它的內(nèi)部具有字符發(fā)生器rom 以及可顯示192 種字符和64個(gè)字節(jié)的自定義字符ram, 因而可自定義8個(gè)5 8 點(diǎn)陣字符或4 個(gè)5 11 點(diǎn)陣字符。而且模塊的接口信號和操作指令具有廣泛的兼容性,并能直接與單片機(jī)接口。另外,它還具有專用指令,可方便地實(shí)現(xiàn)各種不同的操作。 （2）hd44780點(diǎn)陣式lcd 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) hd44780 控制部分的時(shí)序發(fā)生電路主要用來產(chǎn)生計(jì)算機(jī)的響應(yīng)時(shí)序、ddram和cgram的存取時(shí)序以及光標(biāo)和閃爍的產(chǎn)生時(shí)序等,其時(shí)鐘頻率范圍為125k350khz,典型值為250khz；地址指針計(jì)數(shù)器ac是ddram和cgram共用的地址指針計(jì)數(shù)器, 可用于指示當(dāng)前ddram和cgram的地址；字符發(fā)生器包括cgrom已固化好的字模庫(含有208 種