引脚 D7-D0 IN0-IN7 VCC REF(+) REF(-) START ALE EOC OE CLK A、B、C 表2.1 ADC0809各脚功能
功能介绍 8位数字量输出引脚 8位模拟量输入引脚 +5V工作电压 参考电压正端 参考电压负端 A/D转换启动信号输入端 地址锁存允许信号输入端 转换结束信号输出引脚,开始转换时为低电平,当转换结束时为高电平 输出允许控制端,用以打开三态数据输出锁存器。 时钟信号输入端(一般为500KHz)。 地址输入线 其管脚定义如图2.1所示。
图2.4 ADC0809管脚示意图
2.3.2 工作时序与使用说明
ADC0808/0809的工作时序如图2.5所示。当通道选择地址有效时,ALE信号一出现,地址便马上被锁存,这时转换启动信号紧随ALE之后(或与ALE同时)出现。START的上升沿将逐次逼近寄存器SAR复位,在该上升沿之后的2μs加8个时钟周期内(不定),EOC信号将变低电平,以指示转换操作正在进行中,直到转换完成后EOC再变高电平。微处理器收到变为高电平的EOC信号后,便立即送出OE信号,打开三态门,读取转换结果。
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图2.5
模拟输入通道的选择可以相对于转换开始操作独立地进行(当然,不能在转换过程中进行),然而通常是把通道选择和启动转换结合起来完成(因为ADC0808/0809的时间特性允许这样做)。这样可以用一条写指令既选择模拟通道又启动转换。在与微机接口时,输入通道的选择可有两种方法,一种是通过地址总线选择,一种是通过数据总线选择。
如用EOC信号去产生中断请求,要特别注意EOC的变低相对于启动信号有2μs+8个时钟周期的延迟,要设法使它不致产生虚假的中断请求。为此,最好利用EOC上升沿产生中断请求,而不是靠高电平产生中断请求。
ADC0808/0809与单片机的接口电路如图2.6:
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图2.6
2.4 显示模块的原理与设计
显示系统是单片机控制系统的重要组成部分,主要用于显示各种参数的值,以便使现场工作人员能够及时掌握生产过程。
工业控制系统中常用的显示器件有CRT、LED、LCD等,CRT不仅可以进行字符显示,而且可以进行画面显示,和计算机配合使用,可十分方便地实现生产过程的管理和监视,但由于CRT体积大,价格昂贵,所以只适用于大型微机控制系统。在中小型的控制过程中,为了使工作人员能够在现场直接看到生产情况和报警信号,经常选用LED和LCD作为显示器件。LED和LCD都具有体积小,功耗低,响应速度快,易于匹配,可靠性高和寿命高等优点。LCD是一种功耗极低的显示元件,在仪表和低功耗应用系统中的使用较多,而LED虽然成本低廉,也用于单片机控制系统中。但是现实数值位数及精度受到LED数量多少的限制,本设计要同时显示八路温度,若用LED显示需求片数太多,不仅总成本没有降低,而且体积增大,观察不便。所以,本系统采用LCD液晶显示。
液晶显示器(LCD)具有功耗低、体积小、质量轻、功耗小的特点。点阵字符型液晶显示器把LCD控制器、点阵驱动器、字符存储器集成在一块印刷电路板上,构成便于应用的液晶模块。这类液晶模块不仅可以显示数字、字符,还可以显示各种图形符号以及少量自定义符号,并且可以实现屏幕的上下左右滚动、文字的闪烁等功能;人机界面友好,使用操作也更加灵活、方便,使其日益成为各种仪器仪表等设备的首选。本文介绍LM016L液晶模块的引脚结构、功能的基础上,介绍LCD1602与MCS51单片机的硬件接口电路、自定义字符的显示。
LCD1602液晶模块采用HD44780控制器。HD44780具有简单而功能较强的指令集,可以实现字符移动、闪烁等功能。LCD1602与单片机MCU(Microcontroller Unit)通讯可采用8位或者4位并行传输两种方式。HD44780 控制器由两个8位寄存器、指令寄存器(IR)和数据寄存器(DR)、忙标志(BF)、显示数据RAM(DDRAM)、字符发生器ROM(CGROM)、字符发生器RAM(CGRAM)、地址计数器(AC)。IR 用于寄存指令码,只能写入不能读出;DR用于寄存数据,数据由内部操作自动写入DDRAM和CGRAM,或者暂存从DDRAM和CGRAM读出的数据。BF为1时,液晶模块处于内部处理模式,不响应外部操作指令和接受数据。DDRAM用来存储显示的字符,能存储80个字符码。CGROM由8位字符码生成5*7点阵字符160种和5*10点阵字符32种,8位字符编码和字符的对应关系。CGRAM是为用户编写特殊字符留用的,它的容量仅64字节。可以自定义8 个5*7 点阵字符或者4个5*10点阵字符。AC可以存
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储DDRAM和CGRAM的地址,如果地址码随指令写入IR,则IR自动把地址码装入AC,同时选择DDRAM或者CGRAM单元。LCD1602液晶模块的引脚功能见表2.2:
表2.2 LCD1602液晶模块的引脚功能
LCD1602与MCU的电路如下图2.7所示:
图2.7
2.5 控制模块的原理
随着计算机技术的发展,单片机因具有集成度高、体积小、速度快、价格低等特点而在许多领域如过程控制、数据采集、机电一体化、智能化仪表、家用电器以及网络技术等方面得到广泛应用,从而使这些领域的技术水平、自动化程度
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