图4-2 电源电路
图4-3(a)MQ-6结构图 图4-3(b)ADC0809
4.2.1 ADC0809原理
ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的逻辑控制CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器,可以和单片机直接连接。ADC0809非常适用于过程控制、微控制器输入通道的接口电路、智能仪器和机床控制等领域。其内部结构图如图4-4所示。
图4-4 ADC0809的内部逻辑结构
由图可知,ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道,允许8路模拟量分时输入,共用A/D转换器进行转换。三态输出锁存器用于锁存A/D转换完的数字量,当OE端为高电平时,才可以从三态输出锁存器取走转换完的据。下面分别介绍一下ADC0809的各个引脚极其功能:
(1)IN0~IN7是8条模拟量输入通道。ADC0809对模拟输入量要求:信号单极性,电压范围是0-5V,若信号太小,必须进行放大;输入的模拟量在转换过程中应该保持不变,如果模拟量变化太快,则需在输入前增加采样保持电路。
(2)ALE为地址锁存允许输入线,高电平有效。A,B,C为地址输入线,用于选通IN0-IN7上的一路模拟输入量。当ALE线为高电平时,地址锁存与译码器将A,B,C三条地址线的地址信号进行锁存,经译码后被选中的通道的模拟量进入A/D转换器进行转换。
(3)ST为启动转换信号。当ST上跳沿时,所有内部寄存器清零;下跳沿时,开始进行A/D转换;在转换期间,ST应保持低电平。
(4)EOC为转换结束信号。当EOC为高电平时,表明转换结束;否则,表明正在进行A/D转换。
(5)OE为输出允许信号,用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE=1时,输出转换得到的数据;OE=0时,输出数据线呈高阻态。
(6)D7-D0为数字量输出线。
(7)CLK为时钟输入信号线。因ADC0809的内部没有时钟电路,所需时钟信号必须由外界提供,通常使用频率为500KHZ。
(8)VREF(+),VREF(-)为参考电压输入。 ADC0809使用说明:
(1)ADC0809内部带有输出锁存器,可以与AT89S51单片机直接相连; (2)初始化时,使ST和OE信号全为低电平; (3)把要转换的通道地址送入到A,B,C端口上; (4)在ST端输出一个至少有100ns宽的正脉冲信号; (5)是否转换完毕,根据EOC的信号来判断;
(6)当EOC变为高电平时,这时给OE为高电平,转换后的数据输出给单片机。 主要特性:
(1)8路8位A/D转换器,即分辨率8位; (2)具有转换起停控制端; (3)转换时间约为128μs; (4)单个+5V电源供电;
(5)模拟输入电压范围0~+5V,不需零点和满刻度校准;
(6)工作温度范围为-40~+85摄氏度; (7)低功耗,约为15mW; (8)转换精度为±0.4%;
(9)可锁存三态输出,输出与TTL兼容。
4.3 液晶显示驱动模块
4.3.1 LCD1602液晶主要功能
(1) 40通道点阵LCD 驱动; (2)可选择当作行驱动或列驱动;
(3)输入/输出信号:输出,能产生20×2个LCD驱动波形;输入,接受控制器送出的串行数据和控制信号,偏压(V1∽V6);
(4)通过单片机控制将所测的频率信号读数显示出来 。
4.3.2 LCD1602液晶引脚和指令功能
(1)LCD1602液晶与单片机的连接如图4-5所示。
图4-5 LCD1602液晶与单片机的连接
(2)LCD1602液晶引脚功能
1602LCD采用标准的14脚(无背光)或16脚(带背光)接口,各引脚接口说明如表4-1所示。
表4-1 LCD1602液晶引脚接口说明
编号 1 2 3 4 5 6 7 8 符号 VSS VDD VL RS R/W E D0 D1 引脚说明 电源地 电源正极 液晶显示偏压 数据/命令选择 读/写选择 使能信号 数据 数据 编号 9 10 11 12 13 14 15 16 符号 D2 D3 D4 D5 D6 D7 BLA BLK 引脚说明 数据 数据 数据 数据 数据 数据 背光源正极 背光源负极 第1脚:VSS为地电源。 第2脚:VDD接5V正电源。
第3脚:VL为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地时对比度最高,对比度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。
第4脚:RS为寄存器选择,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。 第5脚:R/W为读写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址,当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号,当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。
第6脚:E端为使能端,当E端由高电平跳变成低电平时,液晶模块执行命令。 第7~14脚:D0~D7为8位双向数据线。 第15脚:背光源正极。 第16脚:背光源负极。
4.3.3 LCD1602的RAM地址映射
液晶显示模块是一个慢显示器件,所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平,表示不忙,否则此指令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址,也就是告诉模块在,哪里显示字符,LCD1602的内部显示地址如图4-6所示。
图4-6 LCD1602的内部显示地址

