基于at89c51单片机的简易多种传感器信号测试仪设计暨ad590温度测试仪设计

基于at89c51单片机的简易多种传感器信号测试仪设计暨ad590温度测试仪设计内容摘要：

们把 AD0832 的 CSCLKD0DI端分别连接在 P33P32P31P30 端所以 ADC0804 的片选时钟信号启动位和配置位均通过置位端口实现由于是 CH0输入模拟信号所以配置位为 10ADC0804为单端输出模式由于 AD 是串行输入输出故前 3 个脉冲上升沿完成设置第 411 个脉冲下降沿后取 1 位 AD 转换的结果在第 1118 个脉冲下降沿后第二次取 AD 转换结果将两次结果进行比对如果一致则完成转换关 ADC0804 如果不一致则重新开始转换 经 AD 转换后数字量 D 与温度值的转换如下所示 本设计中的 AD 转换由集成电路 0804 完成 0804 具有一个模拟电压输入端口5 脚为中断请 求信号输出引脚该引脚低电平有效当一次 AD 转换完成后将引起INT1 0 实际应用时该引脚应与微处理器的外部中断输入引脚相连如 51 单片机的INT0INT1脚当产生 INT信号有效时还需等待 RD 0才能正确读出 AD转换结果 CLKR和 CLKIN引脚是外接 RC电路产生模数转换器所需的时钟信号 CS引脚为芯片片选信号低电平有效即 CS 0 该芯片才能正常工作单片机的 P1P20P22 端口作为 3 位LED 数码管显示控制 P0 端口用作 AD 转换数据读入 P26P36P37 用作 0804 的 AD 转换控制 为了提高精度扩大测量范围在 AD 转换前还要将 信号加以放大并进行零点迁移因而一个高稳定性的高精度的放大电路是必须的当温度变化时 AD590 会产生电流变化当 AD590 的电流通过一个 10kΩ的电阻时这个电阻上的压降为 10mV即转换成 10mV／ K 为了使此 10kΩ电阻精确可用一个 9kΩ的电阻与一个 2kΩ的电位器串联然后通过调节电位器来获得精确的 10kΩ运算放大器 A1 被接成电压跟随器形式以增加信号的输入阻抗由运放 A2减去 2732做零位调整即把绝对温度转成摄氏温度最后由运放 A3反相并放大５倍输送给 AD转换器具体硬件连接图如图所示 AD590 温度采集及模数转换电路 89C51 封装图 89C51 的主要参数 1 主要特性 4K 字节可编程闪烁存储器寿命 1000 写擦循环数据保留时间 10 年 全静态工作 0Hz24Hz 三级程序存储器锁定 1288 位内部 RAM32 可编程 IO 线两个 16 位定时器计数器 5 个中断源可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路 2 管脚说明 VCC 供电电压 GND 接地 P0 口 P0 口为一个 8 位漏级开路双向 IO 口每脚可吸收 8TTL 门电流当 P1 口的管脚第一次写 1 时被定义为高阻输入 P0 能够用于外部程序数据存储器它可以被定义为数据地址的第八位在 FIASH编程时 P0 口作为原码输入口当 FIASH进行校验时 P0 输出原码此时 P0 外部必须被拉高 P1 口 P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 IO口 P1 口缓冲器能接收输出 4TTL 门电流 P1 口管脚写入 1 后被内部上拉为高可用作输入 P1 口被外部下拉为低电平时将输出电流这是由于内部上拉的缘故在 FLASH 编程和校验时 P1 口作为第八位地址接收 P2 口 P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 IO 口 P2 口缓冲器可接收输出 4个 TTL 门电流当 P2 口被写 1 时其管脚被内部上拉电阻拉高且作为输入并因此作为输入时 P2口的管脚被外部拉低将输出电流这 是由于内部上拉的缘故 P2口当用于外部程序存储器或 16位地址外部数据存储器进行存取时 P2口输出地址的高八位在给出地址 1 时它利用内部上拉优势当对外部八位地址数据存储器进行读写时 P2口输出其特殊功能寄存器的内容 P2口在 FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号 P3 口 P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 IO 口可接收输出 4 个 TTL 门电流当 P3 口写入 1 后它们被内部上拉为高电平并用作输入作为输入由于外部下拉为低电平 P3 口将输出电流 ILL 这是由于上拉的缘故 P3 口也可作为 AT89C51 的一些特殊功能口如下所示 P3 口管脚 备选功能 P30 RXD 串行输入口 P31 TXD 串行输出口 P32 INT0 外部中断 0 P33 INT1 外部中断 1 P34 T0 记时器 0 外部输入 P35 T1 记时器 1 外部输入 P36 WR 外部数据存储器写选通 P37 RD 外部数据存储器读选通 P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号 RST复位输入当振荡器复位器件时要保持 RST脚两个机器周期的高电平时间 ALEPROG 当访问外部存储器时地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节在 FLASH 编程期间此引脚用于输入编程脉冲在平时 ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号此频率为振荡器频率的 16 因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的然而要注意的是每当用作外部数据存储器时将跳过一个 ALE 脉冲如想禁止 ALE 的输出可在 SFR8EH 地址上置 0 此时 ALE 只有在执行 MOVXMOVC指令是 ALE 才起作用另外该引脚被略微拉高如果微处理器在外部执行状态 ALE禁止置位无效 PSEN 外部程序存储器的选通信号在由外部程序存储器取指 期间每个机器周期两次 PSEN 有效但在访问外部数据存储器时这两次有效的 PSEN 信号将不出现 EAVPP 当 EA 保持低电平时则在此期间外部程序存储器 0000HFFFFH 不管是否有内部程序存储器注意加密方式 1 时 EA 将内部锁定为 RESET 当 EA 端保持高电平时此间内部程序存储器在 FLASH 编程期间此引脚也用于施加 12V 编程电源VPP XTAL1 反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入 XTAL2 来自反向振荡器的输出 3 振荡器特性 XTAL1和 XTAL2分别为反向放大器的输入和输出该反向放大器可以配置为片内振荡 器石晶振荡和陶瓷振荡均可采用如采用外部时钟源驱动器件 XTAL2 应不接有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度 4 芯片擦除 整个 PEROM 阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合并保持ALE 管脚处于低电平 10ms 来完成在芯片擦操作中代码阵列全被写 1 且在任何非空存储字节被重复编程以前该操作必须被执行 此外 AT89C51 设有稳态逻辑可以在低到零频率的条件下静态逻辑支持两种软件可选的掉电模式在闲置模式下 CPU停止工作但 RAM定时器计数 器串口和中断系统仍在工作在掉电模式下保存 RAM 的内容并且冻结振荡器禁止所用其他芯片功能直到下一个硬件复位为止 2 单片机电路设计 89C51 的复位电路 同时在第 9 脚引出一个 22uF 的电容和一个 2K 的电阻接 5V 的电源组成一个复位电路 AT89C51 复位电路原理图。