加热炉温度控制系统设计-卢雨生(3)

AD574的主要特性指标如下： （1）分辨率 12位； （2）转换时间 25μs； （3）转换精度 ±2LSB； （4）输入信号 单极性或双极性； （5）电源 +5V及-15V； AD574可由+5V及-15V供电，输入模拟电压可以是单极性0至+10V，或者是双极性+5V至-5V。输入电压极性可由BIP OFF引脚的连接方式而定。单极性输入时BIP OFF接地，双极性输入时应悬空或接+5V电源。 在AD574由微处理器控制的情况下，可在初始化程序中将BC端置为高电平，DR端的状态由芯片内部决定，其初始状态也是高电平，此时输出总线处于高阻状态。当B/C端输入低电平信号后，AD574便开始转换。此时，DR端及输出端状态不变，经25μs后转换结束，DR端变低,延时500ns后，数据线上出现转换后的数据。当微处理器取完数据后转换命令可撤去，B/C置高电平。在B/C变化后的1.5μs，DR线随之自动变高，同时数据线呈现高阻，一次转换即完成。注意上次B/C命令撤除与下一次给出新的转换命令之间的时间间隔不得小于2μs，如果在转换进行期间B/C线变高,那么这次转换就停止，而且DR与数据线状态不变。 A/D转换结束时，A/D转换芯片会输出转换结束信号，通过CPU读取转换数据。 +12V234100K100K100+5V27U?12BIFOFFSTATUSmsb-11DB10DB9DB8DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1lsbDB0CEAN-GNDDGND-12V100U?+15VNOTLF39810REF-IN8REFout14111320Vspn-Vs10VspnAD574A282726252423222120191817166352930111012/8+VsPSENALE/PTXDRXDWRRDRESETX2X1EA/VP16179181931141512138765432132333435363738392827262524232221P07P06P05P04P03P02P01P00P27P26P25P24P23P22P21P208051T0T1INT0INT1P17P16P15P14P13P12P11P109-15VCH4CSR/CA0/SC图1-10 AD547与8051的连接 1 8

1.5.2 多路转换开关CD4051

多路转换器又称多路转换开关，多路开关是用来切换模拟电压信号的关键元件。利用多路开关可将各个输入信号依次地或随地连接到公用放大器或A/D转换器上。其原理图如图1-11。

图1-11 CD4051原理图

CD4051是单端的8通道开关，有三根二进制的控制输入端和一根禁止输入端INH（高电平禁止）。片上有二进制译码器，可由A、B、C三个二进制信号在8个通道中选择一个，使输入和输出接通。而当INH为高电平时，不论A、B、C为何值，8个通道均不通。通道选择表如表1.2所示。

CD4051有较宽的数字和模拟信号电平，数字信号为3～15V，模拟信号峰－峰值为15VP-P；当VDD－VEE=15V，输入幅值为15VP-P时，其导通电阻为80Ω；当VDD－VEE=10V时，其断开的漏电流为±10PA；静态功耗为1μW。

为了提高过程参数的检测精度，对多路开关提出了较高的要求。理想的多路开关其开关电阻为无穷大，其接通时的导通电阻为零。此外，还希望切换速度快、噪音小、寿命长、工作可靠。

9

表1.2 CD4051选通表

1.6 键盘显示接口技术及报警电路

8279是一种通用的可编程键盘、显示器接口芯片，能完成键盘输入和显示控制的功能，其中键盘部分提供扫描工作方式，可连接64个键的矩阵键盘，并具有自动消抖和多键同时按下保护功能。显示部分则提供了扫描方式的显示接口。可与8位或者16位LED数码管连接。8279用于单片机应用系统中，可以大大提高CPU的效率，并可使接口电路更具有通用性。 1.6.1 8279的组成及工作原理

8279主要由输入/输出控制、数据缓冲器、控制与定时寄存器、扫描计数器、回复缓冲器、FIFO传感器RAM、显示RAM、显示地址寄存器等电路组成。

下面分别介绍各部分电路的工作原理。 (1)输入/输出控制及数据缓冲器

数据缓冲器足双向缓冲器，它将内部总线和外部总线连通，用于传送CPU和8279之间的命令和数据。输入/输出控制线控制/向各种内部寄行器和缓冲器发送或接受数据。CS是片选信号，只有当CS=0时，8279才被选通，CPU才能对其进行读写操作。RD、WR是来自CPU的读写控制信号。 A0用于区别信息的

10

特性，当A0=0时，表示输入／输出的信息均为数据；当A0＝1时，表示输入/输出的信息为指令，而输出的信息是状态字。

(2)控制与定时寄存器及定时控制

控制与定时寄存器用来寄存键盘和显示的工作方式以及由CPU编程的其他操作方式。这些寄存器一旦接收并锁存送来的命令，就通过译码产生相应购控制信号，从而完成相应的控制功能。

定时控制包含基本的计数链，首级计数器是一个可编程的N级计数器，N可以在2～31之间由软件编程，以便从外部时钟CLK得到内部所需的100kHz时钟。然后经过分频为键盘扫描提供适当的逐行扫描频率和显示扫描时间。

(3)扫描计数器

扫描计数器有两种工作方式，按编码方式工作时，计数器做二进制计数，四位计数状态从扫描线SL0～SL3输出，经外部译码器译码后，为键盘和显示器提供扫描线。按译码方式时，扫描计数器的最低二位被译码后，从SL0～SL3输出，因此SL0～SL3提供了4中取1的扫描译码。

(4)回复缓冲器、键盘去抖及控制

来自RL0～RL3的8根回复线的回复信号，由回复缓冲器缓冲并锁存。 在键盘工作方式中，回复线作为行列式键盘的行列输入线。在逐行扫描时，回复线用来搜索每一行列中闭合的键，当某一键闭合时，去抖电路被置位，延时等待10ms后，再检验该键是否继续闭和，并将该键的地址和附加的移位、控制状态一起形成键盘数据送入8279内部FIFO（先进先出）存储器。键盘数据格式如表1.3所示。

表1.3 FIFO存储

D7 控制 D6 移位 D5 D4 扫描 D3 D2 D1 回复 D0 控制和移位D6、D7的状态由两个独立的附加开关决定．而扫描（D5、D4、D3）和回复（D2、D1、D0）则是被按键置位的数据。D5、D4、D3来自动扫描计数器，是按下键的行列编，而D2、D1、D0则来自列计数器，它们是根据回复信号而确定的列编码。

在传感器开关状态矩阵方式中，回复线的内容直接被送往相应的传感器RAM（即FIFO存储器)。在选通输入方式中，回复线的内容在CNTL/STB线的脉冲上升沿被送入FIFO存储器。

(5)FIFO/传感器及其状态寄存器

11

FIFO/传感器RAM是—个双重功能的8×8RAM。在键盘或选通方式工作时，它是FIFO存储器，其输入或读出遵循先入先出的原则。FIFO状态寄存器用于存放FIFO的工作状态。例如，RAM是满还是空，其中存有多少数据，是否操作出错等。当FIF0存储器不空时，状态逻辑将产生IRQ＝1信号向CPU申请中断。 34在传感器矩阵方式工作时，这个存储器已变为传感器不是存储器。它存放着传感器矩阵中的每一个传感器状态。在此方式中，若检索出传感器变化，IRQ信号变为高电平，向CPU申请中断。 (6)显示RAM和显示地址寄存器 显示RAM用来存储显示数据，容量为16×8位。在显示过程中，存储的显示数据轮流从显示寄行器输出。显示寄存器分为A、B两组，OUTA0～3利OUTB0～3可以单独送数，也可以组成一个8位的字。显示寄存器的输比与显示扫描配合，不断从显示RAM中读出显示数据，同时轮流驱动被选中的显示器件，以达到多路复用的目的，使显示器件呈现稳定的显示状态。 显示地址寄存器用来存放由CPU进行读/写显示的RAM地址，它可以由命令设定，也可以设置成每次读写或写入之后自动递减。 1.6.2 管脚功能说明 8279采用40引脚封装，其管脚如图1-12所示。 27262524121314151617181942210112139OUTA0OUTA1OUTA2OUTA3DB0DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7IRQCSRDWRA0CLKRESET8279OUTB0OUTB1OUTB2OUTB3BDSL0SL1SL2SL3RL0RL1RL2RL3RL4RL5RL6RL7SHIFTCNTL/S313029282332333435383912567836375 图1-12 8279管脚图 12

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库加热炉温度控制系统设计-卢雨生(3)在线全文阅读。