溫度控制器課件

原理方框圖溫控制器概述設(shè)計(jì)要求及方案確定

1.設(shè)計(jì)要求利用單片機(jī)制作一個(gè)水溫控制器，要求如下：①溫度設(shè)定范圍40~90℃，最小區(qū)分度1℃，標(biāo)定誤差≤1℃。②用十進(jìn)制數(shù)碼顯示水的實(shí)際溫度。③環(huán)境溫度降低時(shí)，溫度控制的靜態(tài)誤差≤1℃。2.方案確定由設(shè)計(jì)要求可知，該水溫控制器應(yīng)包括主控制器單片機(jī)、溫度檢測(cè)模塊、加熱控制模塊、鍵盤(pán)設(shè)定模塊及數(shù)據(jù)顯示模塊。恒溫控制器硬件圖模塊一：溫度傳感器及檢測(cè)電路溫度是反映物體冷熱狀態(tài)的物理參數(shù)。溫度的基本概念溫度傳感器的特點(diǎn)與分類模塊一：溫度傳感器及檢測(cè)電路溫度傳感器是實(shí)現(xiàn)溫度檢測(cè)和控制的重要器件。在種類繁多的傳感器中，溫度傳感器是應(yīng)用最廣泛、發(fā)展最快的傳感器之一。溫度是與人類生活息息相關(guān)的物理量。在2000多年前，就開(kāi)始為檢測(cè)溫度進(jìn)行了各種努力，并開(kāi)始使用溫度傳感器檢測(cè)溫度。人類社會(huì)中，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、科研、國(guó)防、醫(yī)學(xué)及環(huán)保等部門(mén)都與溫度有著密切的關(guān)系。工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化流程,溫度測(cè)量點(diǎn)要占全部測(cè)量點(diǎn)的一半左右。溫度是反映物體冷熱狀態(tài)的物理參數(shù)。因此，人類離不開(kāi)溫度，當(dāng)然也離不開(kāi)溫度傳感器。溫度的基本概念熱平衡：溫度是描述熱平衡系統(tǒng)冷熱程度的物理量。分子物理學(xué)：溫度反映了物體內(nèi)部分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。能量：溫度是描述系統(tǒng)不同自由度間能量分配狀況的物理量。表示溫度大小的尺度是溫度的標(biāo)尺，簡(jiǎn)稱溫標(biāo)。熱力學(xué)溫標(biāo)國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)攝氏溫標(biāo)華氏溫標(biāo)為解決國(guó)際上溫度標(biāo)準(zhǔn)的同意及實(shí)用問(wèn)題，國(guó)際上協(xié)商決定，建立一種既能體現(xiàn)熱力學(xué)溫度（即能保證一定的準(zhǔn)確度），又使用方便、容易實(shí)現(xiàn)的溫標(biāo)，即國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)InternationalPracticalTemperatureScaleof1968(簡(jiǎn)稱IPTS-68)，又稱國(guó)際溫標(biāo)。2．國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)注意：攝氏溫度的分度值與開(kāi)氏溫度分度值相同，即溫度間隔1K=1℃。T0是在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰的融化溫度，T0=273.15K。水的三相點(diǎn)溫度比冰點(diǎn)高出0.01K。1968年國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)規(guī)定熱力學(xué)溫度是基本溫度，用t表示，其單位是開(kāi)爾文，符號(hào)為K。1K定義為水三相點(diǎn)熱力學(xué)溫度的1/273.16，水的三相點(diǎn)是指純水在固態(tài)、液態(tài)及氣態(tài)三項(xiàng)平衡時(shí)的溫度，熱力學(xué)溫標(biāo)規(guī)定三相點(diǎn)溫度為273.16K，這是建立溫標(biāo)的惟一基準(zhǔn)點(diǎn)。3．?dāng)z氏溫標(biāo)是工程上最通用的溫度標(biāo)尺。攝氏溫標(biāo)是在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(即101325Pa)下將水的冰點(diǎn)與沸點(diǎn)中間劃分一百個(gè)等份，每一等份稱為攝氏一度(攝氏度，℃)，一般用小寫(xiě)字母t表示。與熱力學(xué)溫標(biāo)單位開(kāi)爾文并用。攝氏溫標(biāo)與國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)溫度之間的關(guān)系如下：4．華氏溫標(biāo)目前已用得較少，它規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰的融點(diǎn)為32華氏度，水的沸點(diǎn)為212華氏度，中間等分為180份，每一等份稱為華氏一度，符號(hào)用℉，它和攝氏溫度的關(guān)系如下：T=t+273.15

Kt=T-273.15

℃m=1.8n+32℉n=5/9(m-32)℃

二、溫度傳感器的特點(diǎn)與分類隨物體的熱膨脹相對(duì)變化而引起的體積變化；蒸氣壓的溫度變化；電極的溫度變化熱電偶產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)；光電效應(yīng)熱電效應(yīng)介電常數(shù)、導(dǎo)磁率的溫度變化；物質(zhì)的變色、融解；強(qiáng)性振動(dòng)溫度變化；熱放射；熱噪聲。1

溫度傳感器的物理原理(11)3.溫度傳感器的種類及特點(diǎn)

接觸式溫度傳感器非接觸式溫度傳感器接觸式溫度傳感器的特點(diǎn)：傳感器直接與被測(cè)物體接觸進(jìn)行溫度測(cè)量，由于被測(cè)物體的熱量傳遞給傳感器，降低了被測(cè)物體溫度，特別是被測(cè)物體熱容量較小時(shí)，測(cè)量精度較低。因此采用這種方式要測(cè)得物體的真實(shí)溫度的前提條件是被測(cè)物體的熱容量要足夠大。非接觸式溫度傳感器主要是利用被測(cè)物體熱輻射而發(fā)出紅外線，從而測(cè)量物體的溫度，可進(jìn)行遙測(cè)。其制造成本較高，測(cè)量精度卻較低。優(yōu)點(diǎn)是：不從被測(cè)物體上吸收熱量；不會(huì)干擾被測(cè)對(duì)象的溫度場(chǎng)；連續(xù)測(cè)量不會(huì)產(chǎn)生消耗；反應(yīng)快等。物理現(xiàn)象

體積熱膨脹

電阻變化溫差電現(xiàn)象導(dǎo)磁率變化電容變化壓電效應(yīng)超聲波傳播速度變化物質(zhì)顏色P–N結(jié)電動(dòng)勢(shì)晶體管特性變化可控硅動(dòng)作特性變化熱、光輻射種類鉑測(cè)溫電阻、熱敏電阻熱電偶BaSrTiO3陶瓷石英晶體振動(dòng)器超聲波溫度計(jì)示溫涂料液晶半導(dǎo)體二極管晶體管半導(dǎo)體集成電路溫度傳感器可控硅輻射溫度傳感器光學(xué)高溫計(jì)1.氣體溫度計(jì)2.玻璃制水銀溫度計(jì)3.玻璃制有機(jī)液體溫度計(jì)4.雙金屬溫度計(jì)5.液體壓力溫度計(jì)6.氣體壓力溫度計(jì)1．

熱鐵氧體2．

Fe-Ni-Cu合金熱電偶、測(cè)溫電阻器、熱敏電阻、感溫鐵氧體、石英晶體振動(dòng)器、雙金屬溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、玻璃制溫度計(jì)、輻射傳感器、晶體管、二極管、半導(dǎo)體集成電路傳感器、可控硅分類特征傳感器名稱超高溫用傳感器1500℃以上光學(xué)高溫計(jì)、輻射傳感器高溫用傳感器1000～1500℃光學(xué)高溫計(jì)、輻射傳感器、熱電偶中高溫用傳感器500～1000℃光學(xué)高溫計(jì)、輻射傳感器、熱電偶中溫用傳感器0～500℃低溫用傳感器-250～0℃極低溫用傳感器-270～-250℃BaSrTiO3陶瓷晶體管、熱敏電阻、壓力式玻璃溫度計(jì)見(jiàn)表下內(nèi)容測(cè)溫范圍溫度傳感器分類(1)分類特征傳感器名稱測(cè)定精度±0.1～±0.5℃鉑測(cè)溫電阻、石英晶體振動(dòng)器、玻璃制溫度計(jì)、氣體溫度計(jì)、光學(xué)高溫計(jì)溫度標(biāo)準(zhǔn)用測(cè)定精度±0.5～±5℃熱電偶、測(cè)溫電阻器、熱敏電阻、雙金屬溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、玻璃制溫度計(jì)、輻射傳感器、晶體管、二極管、半導(dǎo)體集成電路傳感器、可控硅絕對(duì)值測(cè)定用管理溫度測(cè)定用相對(duì)值±1～±5℃測(cè)定精度溫度傳感器分類(3)此外，還有微波測(cè)溫溫度傳感器、噪聲測(cè)溫溫度傳感器、溫度圖測(cè)溫溫度傳感器、熱流計(jì)、射流測(cè)溫計(jì)、核磁共振測(cè)溫計(jì)、穆斯保爾效應(yīng)測(cè)溫計(jì)、約瑟夫遜效應(yīng)測(cè)溫計(jì)、低溫超導(dǎo)轉(zhuǎn)換測(cè)溫計(jì)、光纖溫度傳感器等。這些溫度傳感器有的已獲得應(yīng)用，有的尚在研制中。公元1600年，伽里略研制出氣體溫度計(jì)。一百年后，研制成酒精溫度計(jì)和水銀溫度計(jì)。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)發(fā)展的需要，相繼研制出金屬絲電阻、溫差電動(dòng)式元件、雙金屬式溫度傳感器。1950年以后，相繼研制成半導(dǎo)體熱敏電阻器。最近，隨著原材料、加工技術(shù)的飛速發(fā)展、又陸續(xù)研制出各種類型的溫度傳感器。三、溫度傳感器的發(fā)展概況接觸式溫度傳感器非接觸式溫度傳感器l．輻射高溫計(jì)用來(lái)測(cè)量1000℃以上高溫。分四種：光學(xué)高溫計(jì)、比色高溫計(jì)、輻射高溫計(jì)和光電高溫計(jì)。2．光譜高溫計(jì)前蘇聯(lián)研制的YCI—I型自動(dòng)測(cè)溫通用光譜高溫計(jì),其測(cè)量范圍為400～6000℃,它是采用電子化自動(dòng)跟蹤系統(tǒng),保證有足夠準(zhǔn)確的精度進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量。

（二）非接觸式溫度傳感器3．超聲波溫度傳感器特點(diǎn)是響應(yīng)快(約為10ms左右)，方向性強(qiáng)。目前國(guó)外有可測(cè)到5000℉的產(chǎn)品。4．激光溫度傳感器適用于遠(yuǎn)程和特殊環(huán)境下的溫度測(cè)量。如NBS公司用氦氖激光源的激光做光反射計(jì)可測(cè)很高的溫度，精度為1％。美國(guó)麻省理工學(xué)院正在研制一種激光溫度計(jì)，最高溫度可達(dá)8000℃，專門(mén)用于核聚變研究。瑞士BrowaBorer研究中心用激光溫度傳感器可測(cè)幾千開(kāi)(K)的高溫。

1．超高溫與超低溫傳感器，如+3000℃以上和–250℃以下的溫度傳感器。2．提高溫度傳感器的精度和可靠性。3．研制家用電器、汽車(chē)及農(nóng)畜業(yè)所需要的價(jià)廉的溫度傳感器。4．發(fā)展新型產(chǎn)品，擴(kuò)展和完善管纜熱電偶與熱敏電阻；發(fā)展薄膜熱電偶；研究節(jié)省鎳材和貴金屬以及厚膜鉑的熱電阻；研制系列晶體管測(cè)溫元件、快速高靈敏CA型熱電偶以及各類非接觸式溫度傳感器。5．發(fā)展適應(yīng)特殊測(cè)溫要求的溫度傳感器。

6．發(fā)展數(shù)字化、集成化和自動(dòng)化的溫度傳感器。

（三）溫度傳感器的主要發(fā)展方向溫度傳感器之一---AD590溫度--------電流AD590是美國(guó)模擬器件公司生產(chǎn)的單片集成兩端感溫電流源。它的主要特性如下：（a）引腳（b）封裝（c）圖形符號(hào)應(yīng)用電路

各溫度與電流、電壓參考關(guān)系表溫度值A(chǔ)D590電流經(jīng)10kΩ電壓V放大器輸出V0（ADC0809的VIN）ADC0809的輸出0oC273.2μA2.732V0V00H10oC283..2μA2.832V0.49V19H20oC293.2μA2.932V0.98V32H30oC303.2μA3.032V1.47V4BH40oC313.2μA3.132V1.96V64H50oC323.2μA3.232V2.45V7DH60oC333.2μA3.332V2.94V96H70oC343.2μA3.432V3.43VAFH80oC353.2μA3.532V3.92VC8H90oC363.2μA3.632V4.41VE1H100oC373.2μA3.732V4.90VFAH

１、DS1820的特性

單線接口：僅需一根口線與MCU連接；

無(wú)需外圍元件；

由總線提供電源；

測(cè)溫范圍為-55℃～125℃，精度為0.5℃；

九位溫度讀數(shù)；

A/D變換時(shí)間為200ms；

用戶可以任意設(shè)置溫度上、下限報(bào)警值，且能夠識(shí)別具體報(bào)警傳感器。

DS1820123GNDI/OVDD(a)PR—35封裝

DS1820的管腳排列DS182012345678I/OGND(b)SOIC封裝NCNCNCNCVDDNC2、DS1820引腳及功能

GND：地；

VDD：電源電壓

I/O：數(shù)據(jù)輸入／輸出腳(單線接口，可作寄生供電)

3、DS1820的工作原理圖為DS1820的內(nèi)部框圖，它主要包括寄生電源、溫度傳感器、64位激光ROM單線接口、存放中間數(shù)據(jù)的高速暫存器（內(nèi)含便箋式RAM），用于存儲(chǔ)用戶設(shè)定的溫度上下限值的TH和TL觸發(fā)器存儲(chǔ)與控制邏輯、8位循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC）發(fā)生器等七部分。存儲(chǔ)器控制邏輯64bitROM和單線接口電源檢測(cè)溫度傳感器高溫觸發(fā)器低溫觸發(fā)器8位CRC觸發(fā)器存儲(chǔ)器DS1820內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖寄生電源由兩個(gè)二極管和寄生電容組成。電源檢測(cè)電路用于判定供電方式。寄生電源供電時(shí),電源端接地，器件從總線上獲取電源。在I/O線呈低電平時(shí)，改由寄生電容上的電壓繼續(xù)向器件供電。寄生電源兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：檢測(cè)遠(yuǎn)程溫度時(shí)無(wú)需本地電源；缺少正常電源時(shí)也能讀ROM。若采用外部電源,則通過(guò)二極管向器件供電。(1)寄生電源溫度測(cè)量電路斜率累加器計(jì)數(shù)器1計(jì)數(shù)器2低溫度系數(shù)晶振高溫度系數(shù)晶振=0=0預(yù)置溫度寄存器預(yù)置比較停止置位/清零加1(2)溫度測(cè)量原理DS1820測(cè)量溫度時(shí)使用特有的溫度測(cè)量技術(shù)，如圖。DS1820內(nèi)部的低溫度系數(shù)振蕩器能產(chǎn)生穩(wěn)定的頻率信號(hào)f0，高溫度系數(shù)振蕩器則將被測(cè)溫度轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)f。當(dāng)計(jì)數(shù)門(mén)打開(kāi)時(shí)，DS1820對(duì)f0計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)門(mén)開(kāi)通時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器決定。芯片內(nèi)部還有斜率累加器，可對(duì)頻率的非線性予以補(bǔ)償。測(cè)量結(jié)果存入溫度寄存器中。一般情況下的溫度值應(yīng)為9位（符號(hào)點(diǎn)1位），但因符號(hào)位擴(kuò)展成高8位，故以16位補(bǔ)碼形式讀出，表3.4-1給出了DS1820溫度和數(shù)字量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。溫度/℃輸出的二進(jìn)制碼對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制碼+1251101000FAH+25100100032H+1/2000010001H0000000000H-1/21111111111111111FFFFH-251111111111001110FFCEH-551111111110010010FF92HDS1820溫度與數(shù)字量對(duì)應(yīng)關(guān)系表

64位ROM的結(jié)構(gòu)如下：

開(kāi)始8位是產(chǎn)品類型的編號(hào)（DS1820為10H），接著是每個(gè)器件的唯一的序號(hào)，共有48位，最后8位是前56位的CRC校驗(yàn)碼，這也是多個(gè)DS1820可以采用一線進(jìn)行通信的原因。主機(jī)操作ROM的命令有五種，如表所列指

令說(shuō)

明讀ROM（33H）讀DS1820的序列號(hào)匹配ROM（55H）繼讀完64位序列號(hào)的一個(gè)命令，用于多個(gè)DS1820時(shí)定位跳過(guò)ROM（CCH）此命令執(zhí)行后的存儲(chǔ)器操作將針對(duì)在線的所有DS1820搜ROM（F0H）識(shí)別總線上各器件的編碼，為操作各器件作好準(zhǔn)備報(bào)警搜索（ECH）僅溫度越限的器件對(duì)此命令作出響應(yīng)(3)64位激光ROM由便箋式RAM和非易失性電擦寫(xiě)EERAM組成，后者用于存儲(chǔ)TH、TL值。數(shù)據(jù)先寫(xiě)入RAM，經(jīng)校驗(yàn)后再傳給EERAM。便箋式RAM占9個(gè)字節(jié)，包括溫度信息（第1、2字節(jié)）、TH和TL值（3、4字節(jié)）、計(jì)數(shù)寄存器（7、8字節(jié)）、CRC（第9字節(jié)）等，第5、6字節(jié)不用。暫存器的命令共6條，見(jiàn)表3.4-3所列。在正常測(cè)溫情況下，DS1820的測(cè)溫分辨力為0.5℃，可采用下述方法獲得高分辨率的溫度測(cè)量結(jié)果：首先用DS1820提供的讀暫存器指令（BEH）讀出以0.5℃為分辨率的溫度測(cè)量結(jié)果，然后切去測(cè)量結(jié)果中的最低有效位（LSB），得到所測(cè)實(shí)際溫度的整數(shù)部分Tz，然后再用BEH指令取計(jì)數(shù)器1的計(jì)數(shù)剩余值Cs和每度計(jì)數(shù)值CD。考慮到DS1820測(cè)量溫度的整數(shù)部分以0.25℃、0.75℃為進(jìn)位界限的關(guān)系，實(shí)際溫度Ts可用下式計(jì)算：Ts=（Tz-0.25℃）+(CD-Cs)/CD(4)高速暫存器

DS1820存貯控制命令指

令說(shuō)

明溫度轉(zhuǎn)換（44H）啟動(dòng)在線DS1820做溫度A/D轉(zhuǎn)換讀數(shù)據(jù)（BEH）從高速暫存器讀9bits溫度值和CRC值寫(xiě)數(shù)據(jù)（4EH）將數(shù)據(jù)寫(xiě)入高速暫存器的第0和第1字節(jié)中復(fù)制（48H）將高速暫存器中第2和第3字節(jié)復(fù)制到EERAM讀EERAM（B8H）將EERAM內(nèi)容寫(xiě)入高速暫存器中第2和第3字節(jié)讀電源供電方式（B4H）了解DS1820的供電方式

DS1820單線通信功能是分時(shí)完成的，它有嚴(yán)格的時(shí)隙概念。因此系統(tǒng)對(duì)DS1820的各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行。DS1820工作工程中的協(xié)議：初始化、ROM操作命令、存儲(chǔ)器操作命令、處理數(shù)據(jù)。４溫度檢測(cè)系統(tǒng)原理由于單線數(shù)字溫度傳感器DS1820具有在一條總線上可同時(shí)掛接多片的顯著特點(diǎn)，可同時(shí)測(cè)量多點(diǎn)的溫度，而且DS1820的連接線可以很長(zhǎng)，抗干擾能力強(qiáng)，便于遠(yuǎn)距離測(cè)量，因而得到了廣泛應(yīng)用。采用寄生電容供電的溫度檢測(cè)系統(tǒng)

89C51DS1820DS1820DS1820P1.0P1.1P1.2TxRx+5VGNDVDDP1.1作輸出口用，相當(dāng)于TxP1.2作輸入口用，相當(dāng)于Rx……

溫度檢測(cè)系統(tǒng)原理圖如圖所示，采用寄生電源供電方式。為保證在有效的DS1820時(shí)鐘周期內(nèi)，提供足夠的電流，我們用一個(gè)MOSFET管和89C51的一個(gè)I/O口（P1.0）來(lái)完成對(duì)DS1820總線的上拉。當(dāng)DS1820處于寫(xiě)存儲(chǔ)器操作和溫度A/D變換操作時(shí)，總線上必須有強(qiáng)的上拉，上拉開(kāi)啟時(shí)間最大為10μs。采用寄生電源供電方式時(shí)VDD必須接地。由于單線制只有一根線，因此發(fā)送接收口必須是三態(tài)的，為了操作方便我們用89C51的P1.1口作發(fā)送口Tx，P1.2口作接收口Rx。通過(guò)試驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)此種方法可掛接DS1820數(shù)十片，距離可達(dá)到５０米，而用一個(gè)口時(shí)僅能掛接10片DS1820，距離僅為20米。同時(shí)，由于讀寫(xiě)在操作上是分開(kāi)的，故不存在信號(hào)競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題。

DS1820采用了一種單線總線系統(tǒng)，即可用一根線連接主從器件，DS1820作為從屬器件，主控器件一般為微處理器。單線總線僅由一根線組成，與總線相連的器件應(yīng)具有漏極開(kāi)路或三態(tài)輸出，以保證有足夠負(fù)載能力驅(qū)動(dòng)該總線。DS1820的I/O端是開(kāi)漏輸出的，單線總線要求加一只5kΩ左右的上拉電阻。應(yīng)特別注意：當(dāng)總線上DS1820掛接得比較多時(shí)，就要減小上拉電阻的阻值，否則總線拉不成高電平，讀出的數(shù)據(jù)全是0。在測(cè)試時(shí)，上拉電阻可以換成一個(gè)電位器，通過(guò)調(diào)整電位器可以使讀出的數(shù)據(jù)正確，當(dāng)總線上有8片DS1820時(shí)，電位器調(diào)到阻值為1.25kΩ時(shí)就能讀出正確數(shù)據(jù)，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)可根據(jù)具體的傳感器數(shù)量來(lái)選擇合適的上拉電阻。

復(fù)習(xí)內(nèi)容常用溫標(biāo)及其關(guān)系物理分類溫度傳感器（現(xiàn)象、種類、范圍）溫度傳感器發(fā)展趨勢(shì)熱電效應(yīng)、接觸電勢(shì)和溫差電勢(shì)及其表達(dá)式熱電偶回路定律及證明溫度補(bǔ)償方法熱敏電阻的參數(shù)、分類、特性及應(yīng)用IC溫度傳感器的應(yīng)用模塊二A/D轉(zhuǎn)換器接口A/D轉(zhuǎn)換器的作用典型芯片ADC0809ADC0809的應(yīng)用A/D轉(zhuǎn)換器的作用將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，以便計(jì)算機(jī)接收處理傳感器單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。A/D轉(zhuǎn)換器概述逐次逼近式典型A/D轉(zhuǎn)換器芯片有：(1)ADC0801~ADC0805型8位MOS型A/D轉(zhuǎn)換器(2)ADC0808/0809型8位MOS型A/D轉(zhuǎn)換器(3)ADC0816/0817典型芯片—ADC0809介紹ADC0809是一個(gè)8位8通道的AD轉(zhuǎn)換器。ADC0809功能分析CLK：時(shí)鐘信號(hào)，可由單片機(jī)ALE信號(hào)分頻得到。轉(zhuǎn)換有以下幾步：ALE信號(hào)上升沿有效，鎖存地址并選中相應(yīng)通道。ST信號(hào)有效，開(kāi)始轉(zhuǎn)換。A/D轉(zhuǎn)換期間ST為低電平。EOC信號(hào)輸出高電平，表示轉(zhuǎn)換結(jié)束。OE信號(hào)有效，允許輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果。ADC0809和單片機(jī)的連接寫(xiě)信號(hào)、P2.0有效時(shí)，啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換結(jié)束后，輸出高電平，向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求讀信號(hào)、P2.0有效時(shí)，允許輸出AD轉(zhuǎn)換結(jié)果。轉(zhuǎn)換時(shí)鐘由ALE分頻得到。803174LS373ADC0809÷2CLKD0-D7≥1≥1111GEOCSTALEOERDP2.0WRINT1ALEP0A0-A7A0A1A2ABCVR(+)VR(-)+5VGNDIN0IN7IN6IN5IN4IN3IN2IN1轉(zhuǎn)換結(jié)果由此輸出通道選擇表

選擇的通道000001010011100101110111IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7CBA8031A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A00809×××××××ST×××××CBA

×××××××0×××××000

…

…

×××××××0×××××1111.首先分析各個(gè)通道的地址。(IN0到IN7的地址為0000H到0007H）MOVX@DPTR,A ；啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換SJMP$ ；等待中斷INT1:MOVXA,@DPTR ；讀A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果MOVB,A ；存數(shù)RETI ；返回查詢方式：

ORG0000H ；主程序入口地址AJMPMAIN ；跳轉(zhuǎn)主程序ORG1000H ；中斷入口地址MAIN：MOVDPTR，#0007H；指向0809IN7通道地址MOVX@DPTR,A ；啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換L1:JBP3.3L1 ;查詢 MOVXA,@DPTR ；讀A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果MOVB,A ；存數(shù)SJMP$ADC0809工作時(shí)序時(shí)鐘起動(dòng)1/ftWStWALEALE穩(wěn)定地址tStH穩(wěn)定比較器內(nèi)部輸入模擬輸入1/2LSB

tD輸出允許變換結(jié)束EOC

tEOCtC輸出三態(tài)…….…….…….…….…….…….…….…….…….…….模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換時(shí)序圖8位A/D轉(zhuǎn)換集成電路ADC0809分析實(shí)訓(xùn)電路板中0809的連接，確定各通道地址。對(duì)通道0輸入模擬電壓，運(yùn)行轉(zhuǎn)換程序，用動(dòng)態(tài)顯示方式在最右邊兩個(gè)LED顯示轉(zhuǎn)換結(jié)果。實(shí)訓(xùn)練習(xí)參考學(xué)習(xí)模塊：D/A轉(zhuǎn)換器接口D/A轉(zhuǎn)換器的作用典型芯片DAC0832DAC0832的應(yīng)用D/A轉(zhuǎn)換器的作用單片機(jī)控制對(duì)象D/A轉(zhuǎn)換將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量，以便操縱控制對(duì)象。D/A轉(zhuǎn)換器的主要指標(biāo)

轉(zhuǎn)換速度：一般幾十微秒到幾百微秒，快速的可達(dá)1微秒。轉(zhuǎn)換精度（分辨率）：決定于輸入數(shù)字量的位數(shù)，位數(shù)越多，精度越高。2．D/A轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo)l分辨率（Resolution）辨率是指D/A轉(zhuǎn)換器能分辨的最小輸出模擬增量，取決于輸入數(shù)字量的二進(jìn)制位數(shù)。

l轉(zhuǎn)換精度（ConversionAccuracy）指滿量程時(shí)DAC的實(shí)際模擬輸出值和理論值的接近程度。

l偏移量誤差（OffsetError）偏移量誤差是指輸入數(shù)字量為零時(shí)，輸出模擬量對(duì)零的偏移值。

l線性度（Linearity）線性度是指DAC的實(shí)際轉(zhuǎn)換特性曲線和理想直線之間的最大偏移差。

典型芯片-DAC0832介紹DAC0832是一個(gè)八位D/A轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時(shí)間1微秒，結(jié)構(gòu)如下：輸出為模擬電流，可轉(zhuǎn)換為電壓。LE1或LE2=1，當(dāng)前寄存器的輸出跟隨輸入LE1或LE2=0，鎖存數(shù)據(jù)DAC0832功能分析DI0-DI7：轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸入CS：片選信號(hào)ILE，WR1：控制輸入寄存器ILE=1，WR1=0時(shí)：直通ILE=1，WR1=1時(shí)：鎖存因此，DAC0832可以有三種工作形式：直通、單級(jí)鎖存、兩級(jí)鎖存。XFER，WR2：控制DAC寄存器XFER=0，WR2=0時(shí)：直通XFER=1orWR2=1時(shí)：鎖存單緩沖方式的接口（1）

譯碼器輸出——一個(gè)處于直通方式，另一個(gè)處于受控的鎖存方式

“同時(shí)”做何解釋?單緩沖方式的接口（2）

——兩個(gè)輸入寄存器同時(shí)受控的方式

單緩沖方式的應(yīng)用

——產(chǎn)生鋸齒波假定采用接口（1）方式，即輸入寄存器受控，而DAC寄存器直通，輸入寄存器地址為E000H，產(chǎn)生鋸齒波。源程序清單如下： ORG0200 MOVDPTR，#0E000H；指向輸入寄存器地址 MOVA，#00H