单片机常用测控电路

单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路第第第第8 8章章章章 单片机常用测控电路单片机常用测控电路单片机常用测控电路单片机常用测控电路本章主要内容本章主要内容本章主要内容本章主要内容1、开关量输入、开关量输入/输出接口电路输出接口电路2、A/D转换接口电路转换接口电路3、D/A转换接口电路转换接口电路4、步进电机接口电路、步进电机接口电路单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路开关量输入开关量输入开关量输入开关量输入/输出驱动接口电路输出驱动接口电路输出驱动接口电路输出驱动接口电路 在单片机的测控系统中，常常用到开关在单片机的测控系统中，常常用到开关在单片机的测控系统中，常常用到开关在单片机的测控系统中，常常用到开关量的输入输出。所谓开关量，是指系统中某量的输入输出。所谓开关量，是指系统中某量的输入输出。所谓开关量，是指系统中某量的输入输出。所谓开关量，是指系统中某个测控对象相反的两种状态，输入单片机时个测控对象相反的两种状态，输入单片机时个测控对象相反的两种状态，输入单片机时个测控对象相反的两种状态，输入单片机时对应输入对应输入对应输入对应输入0 0和和和和1 1，单片机输出控制时分别输出，单片机输出控制时分别输出，单片机输出控制时分别输出，单片机输出控制时分别输出0 0 0 0和和和和1 1 1 1来对应。来对应。来对应。来对应。下面介绍几种常用的开关量的输入输出下面介绍几种常用的开关量的输入输出驱动接口电路。驱动接口电路。单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路一、光电隔离输入一、光电隔离输入一、光电隔离输入一、光电隔离输入/输出接口电路输出接口电路输出接口电路输出接口电路在工业控制领域的现场应用中，对于单片机而言，在工业控制领域的现场应用中，对于单片机而言，在工业控制领域的现场应用中，对于单片机而言，在工业控制领域的现场应用中，对于单片机而言，往往有一些远距离开关量信号的输入和输出，如果直往往有一些远距离开关量信号的输入和输出，如果直往往有一些远距离开关量信号的输入和输出，如果直往往有一些远距离开关量信号的输入和输出，如果直接接入单片机的接接入单片机的接接入单片机的接接入单片机的I/OI/O口，会有以下一些问题：口，会有以下一些问题：口，会有以下一些问题：口，会有以下一些问题：1)1)信号不匹配，输入的信号可能是交流信号、高信号不匹配，输入的信号可能是交流信号、高信号不匹配，输入的信号可能是交流信号、高信号不匹配，输入的信号可能是交流信号、高压压压压信号、按键接点等信号；信号、按键接点等信号；信号、按键接点等信号；信号、按键接点等信号；2)2)比较长的连接线路容易引进干扰、雷击、感应比较长的连接线路容易引进干扰、雷击、感应比较长的连接线路容易引进干扰、雷击、感应比较长的连接线路容易引进干扰、雷击、感应电电电电 等；等；等；等；3)3)单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口驱动能力有限，或者驱动的是口驱动能力有限，或者驱动的是口驱动能力有限，或者驱动的是口驱动能力有限，或者驱动的是交流强电回路。交流强电回路。交流强电回路。交流强电回路。对于这些问题的解决，最直接有效的办法就是对于这些问题的解决，最直接有效的办法就是利用光电耦合器进行隔离。利用光电耦合器进行隔离。单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路光电耦合器件是个什么样的器件呢？光电耦合器件是个什么样的器件呢？图图8-1三极管型光电耦合器原理图三极管型光电耦合器原理图 光电耦合器件就是把发光器件（如发光二极光电耦合器件就是把发光器件（如发光二极管）和光敏器件（如光敏三极管）组装在一起，管）和光敏器件（如光敏三极管）组装在一起，通过光实现耦合，构成电通过光实现耦合，构成电光和光光和光电的转换的电的转换的器件。图器件。图8-1所示为常用的三极管型光电耦合器所示为常用的三极管型光电耦合器原理图。原理图。单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路 在利用光电耦合器实现隔离时应注意：在利用光电耦合器实现隔离时应注意：在利用光电耦合器实现隔离时应注意：在利用光电耦合器实现隔离时应注意：（1 1）在光电耦合器的输入部分和输出部分必须分别）在光电耦合器的输入部分和输出部分必须分别）在光电耦合器的输入部分和输出部分必须分别）在光电耦合器的输入部分和输出部分必须分别采用独立的电源，若两端共用一个电源，则光电采用独立的电源，若两端共用一个电源，则光电采用独立的电源，若两端共用一个电源，则光电采用独立的电源，若两端共用一个电源，则光电耦合器的隔离作用将失去意义。耦合器的隔离作用将失去意义。耦合器的隔离作用将失去意义。耦合器的隔离作用将失去意义。（2）当用光电耦合器来隔离输入输出通道时，必须）当用光电耦合器来隔离输入输出通道时，必须对所有的信号（包括数字量信号、控制量信号、对所有的信号（包括数字量信号、控制量信号、状态信号）全部隔离，使得被隔离的两边没有任状态信号）全部隔离，使得被隔离的两边没有任何电气上的联系，否则这种隔离是没有意义的。何电气上的联系，否则这种隔离是没有意义的。单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路二、继电器驱动接口电路二、继电器驱动接口电路二、继电器驱动接口电路二、继电器驱动接口电路 继电器是个什么样的东西？继电器是个什么样的东西？继电器是个什么样的东西？继电器是个什么样的东西？继电器是一种当输入量（电、磁、声、光、热、继电器是一种当输入量（电、磁、声、光、热、时间）达到一定值时，输出量将发生跳跃式变化的时间）达到一定值时，输出量将发生跳跃式变化的自动控制器件。自动控制器件。继电器的种类很多继电器的种类很多 有电磁继电器、固态继电器有电磁继电器、固态继电器、时间继电器、温、时间继电器、温度继电器、风速继电器、加速度继电器、其它类型度继电器、风速继电器、加速度继电器、其它类型的继电器（如光继电器、声继电器、热继电器）等的继电器（如光继电器、声继电器、热继电器）等单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路图图8-5常用继电器驱动接口电路常用继电器驱动接口电路3单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路三、可控硅驱动接口电路三、可控硅驱动接口电路三、可控硅驱动接口电路三、可控硅驱动接口电路 可控硅又称晶闸管，它是由四层半导体材料组成的，可控硅又称晶闸管，它是由四层半导体材料组成的，可控硅又称晶闸管，它是由四层半导体材料组成的，可控硅又称晶闸管，它是由四层半导体材料组成的，有三个有三个有三个有三个PNPN结，对外有三个电极图结，对外有三个电极图结，对外有三个电极图结，对外有三个电极图8-6(a)8-6(a)：第一：第一：第一：第一层层层层P P型半导体引出的电极叫阳极型半导体引出的电极叫阳极型半导体引出的电极叫阳极型半导体引出的电极叫阳极A A，第三层，第三层，第三层，第三层P P型半导型半导型半导型半导体引出的电极叫控制极体引出的电极叫控制极体引出的电极叫控制极体引出的电极叫控制极GG，第四层，第四层，第四层，第四层N N型半导体引出型半导体引出型半导体引出型半导体引出的电极叫阴极的电极叫阴极的电极叫阴极的电极叫阴极KK。电路符号如图。电路符号如图。电路符号如图。电路符号如图8-68-6（b b）。）。）。）。图图8-6可控硅符号及内部原理结构可控硅符号及内部原理结构单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路图图8-7双向可控硅隔离驱动双向可控硅隔离驱动单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路A/DA/D转换接口电路转换接口电路转换接口电路转换接口电路 一、一、一、一、A/DA/D转换的基本概念转换的基本概念转换的基本概念转换的基本概念 在单片机的应用系统中，总是要对许多连续在单片机的应用系统中，总是要对许多连续变化的模拟量（如温度、压力等）进行测量，而这变化的模拟量（如温度、压力等）进行测量，而这些模拟量对于单片机来说是无法直接进行测量的，些模拟量对于单片机来说是无法直接进行测量的，单片机能够直接接受和处理的是数字信号，因此，单片机能够直接接受和处理的是数字信号，因此，必须将这些模拟量数字化才能为单片机所处理。我必须将这些模拟量数字化才能为单片机所处理。我们把将们把将模拟量转换成数字量的过程模拟量转换成数字量的过程称为称为转换转换。本教材中主要介绍典型的并行本教材中主要介绍典型的并行A/D转换芯片转换芯片ADC0809和串行和串行A/D转换芯片转换芯片TLC1549及其与单片及其与单片机的接口技术。机的接口技术。单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路A/DA/D转换器的主要性能指标：转换器的主要性能指标：转换器的主要性能指标：转换器的主要性能指标：（1 1）分辨率）分辨率）分辨率）分辨率A/DA/D转换器的分辨率是指转换器的分辨率是指转换器的分辨率是指转换器的分辨率是指A/DA/D转换器转换输出转换器转换输出转换器转换输出转换器转换输出的数字量最低位变化一个字所对应的被转换模拟的数字量最低位变化一个字所对应的被转换模拟的数字量最低位变化一个字所对应的被转换模拟的数字量最低位变化一个字所对应的被转换模拟电压的变化量。通常会用电压的变化量。通常会用电压的变化量。通常会用电压的变化量。通常会用A/DA/D转换器的位数来表转换器的位数来表转换器的位数来表转换器的位数来表示分辨率。示分辨率。示分辨率。示分辨率。（2）转换时间）转换时间转换时间指的是转换时间指的是A/D转换器完成一次转换器完成一次A/D转换转换所需要的时间。所需要的时间。单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路A/DA/D转换器的种类：转换器的种类：转换器的种类：转换器的种类：根据内部转换原理的不同，主要可分为比较型根据内部转换原理的不同，主要可分为比较型根据内部转换原理的不同，主要可分为比较型根据内部转换原理的不同，主要可分为比较型和积分型两种。和积分型两种。和积分型两种。和积分型两种。（1）比较型）比较型比较型比较型A/D转换属于直接的转换属于直接的A/D转换，转换，经过几次的逐次比较逼近就可以直接得到经过几次的逐次比较逼近就可以直接得到A/D转换转换的结果，转换的速度快，精度较高，是目前使用最的结果，转换的速度快，精度较高，是目前使用最为广泛的一种为广泛的一种A/D转换。转换。（2）积分型）积分型积分型的积分型的A/D转换是一种间接的转换是一种间接的A/D转换，经过两次积分的过程得到转换，经过两次积分的过程得到A/D转换的结果，转换的结果，这种这种A/D转换的时间长，但精度高，抗干扰能力强，转换的时间长，但精度高，抗干扰能力强，适用于速度要求不高且有较多干扰但精度要求较高适用于速度要求不高且有较多干扰但精度要求较高的场合。的场合。单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路二、并行二、并行二、并行二、并行A/DA/D（ADC0809ADC0809）及其接口电路）及其接口电路）及其接口电路）及其接口电路 DAC0809DAC0809是是是是8 8通通通通道道道道8 8位位位位CMOSCMOS逐次逼逐次逼逐次逼逐次逼近式近式近式近式A/DA/D转换器，转换器，转换器，转换器，是目前国内应用最是目前国内应用最是目前国内应用最是目前国内应用最广泛的广泛的广泛的广泛的8 8位通用并行位通用并行位通用并行位通用并行A/DA/D芯片。如图为芯片。如图为芯片。如图为芯片。如图为该芯片内部原理结该芯片内部原理结该芯片内部原理结该芯片内部原理结构框图。构框图。构框图。构框图。单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路ADC0809ADC0809主要性能指标主要性能指标主要性能指标主要性能指标：1 1）分辨率为）分辨率为）分辨率为）分辨率为8 8位。位。位。位。2 2）单电源）单电源）单电源）单电源+5V+5V供电，参考电压由外部提供，典型值供电，参考电压由外部提供，典型值供电，参考电压由外部提供，典型值供电，参考电压由外部提供，典型值为为为为+5V+5V。3 3）具有锁存控制的）具有锁存控制的）具有锁存控制的）具有锁存控制的8 8路模拟选通开关。路模拟选通开关。路模拟选通开关。路模拟选通开关。4 4）具有可锁存三态输出，输出电平与）具有可锁存三态输出，输出电平与）具有可锁存三态输出，输出电平与）具有可锁存三态输出，输出电平与TTLTTL电平兼容。电平兼容。电平兼容。电平兼容。5 5）功耗为）功耗为）功耗为）功耗为15mW15mW。6 6）转换时间取决于芯片的时钟，是芯片时钟周期的）转换时间取决于芯片的时钟，是芯片时钟周期的）转换时间取决于芯片的时钟，是芯片时钟周期的）转换时间取决于芯片的时钟，是芯片时钟周期的6464倍。时钟的频率范围为倍。时钟的频率范围为倍。时钟的频率范围为倍。时钟的频率范围为101280KHz101280KHz。单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路ADC0809ADC0809引脚图、时序图引脚图、时序图引脚图、时序图引脚图、时序图 图图8-9ADC0809引脚图、时序图引脚图、时序图10sALE地址信号STARTOEEOCDATA单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路图图图图8-108-10为为为为ADC0809ADC0809与与与与89S5189S51的实用连接电路。的实用连接电路。的实用连接电路。的实用连接电路。单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路根据图根据图根据图根据图8-98-9中的时序图，中的时序图，中的时序图，中的时序图，ADC0809ADC0809转换过程分转换过程分转换过程分转换过程分为以下几步：为以下几步：为以下几步：为以下几步：（1 1）通道选择。用单片机）通道选择。用单片机）通道选择。用单片机）通道选择。用单片机I/OI/O口输出通道信息控制口输出通道信息控制口输出通道信息控制口输出通道信息控制A A、B B、C C。只。只。只。只有一路模拟信号需要转换时，可以将通道地址有一路模拟信号需要转换时，可以将通道地址有一路模拟信号需要转换时，可以将通道地址有一路模拟信号需要转换时，可以将通道地址A A、B B、C C接固定接固定接固定接固定的电平（高电平或低电平），选择某一固定通道，如图的电平（高电平或低电平），选择某一固定通道，如图的电平（高电平或低电平），选择某一固定通道，如图的电平（高电平或低电平），选择某一固定通道，如图8-108-10选选选选择择择择0 0通道。通道。通道。通道。（2 2）所存通道地址（）所存通道地址（）所存通道地址（）所存通道地址（ALEALE）和启动）和启动）和启动）和启动A/DA/D转换开始（转换开始（转换开始（转换开始（STARTSTART）。可）。可）。可）。可以按照时序图的顺序，先控制地址所存，后启动。也可以用一以按照时序图的顺序，先控制地址所存，后启动。也可以用一以按照时序图的顺序，先控制地址所存，后启动。也可以用一以按照时序图的顺序，先控制地址所存，后启动。也可以用一个信号同时控制，后一种用的较多。个信号同时控制，后一种用的较多。个信号同时控制，后一种用的较多。个信号同时控制，后一种用的较多。（3 3）检测）检测）检测）检测A/DA/D转换是否结束。转换是否结束。转换是否结束。转换是否结束。A/DA/D转换开始后约转换开始后约转换开始后约转换开始后约10s10s，EOCEOC信号信号信号信号变低，直到转换结束再变高。可以通过检测变低，直到转换结束再变高。可以通过检测变低，直到转换结束再变高。可以通过检测变低，直到转换结束再变高。可以通过检测EOCEOC判断判断判断判断A/DA/D转换转换转换转换是否结束，也可以利用是否结束，也可以利用是否结束，也可以利用是否结束，也可以利用EOCEOC信号的变化触发中断。信号的变化触发中断。信号的变化触发中断。信号的变化触发中断。（4 4）读）读）读）读A/DA/D转换结果。检测到转换结束标志，使转换结果。检测到转换结束标志，使转换结果。检测到转换结束标志，使转换结果。检测到转换结束标志，使OEOE有效，将数据有效，将数据有效，将数据有效，将数据读入单片机内部。读入单片机内部。读入单片机内部。读入单片机内部。单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路ADC0809ADC0809应用示例程序应用示例程序应用示例程序应用示例程序 例例例例8-18-1将图将图将图将图3-143-14共阳型数码管动态扫描电路和图共阳型数码管动态扫描电路和图共阳型数码管动态扫描电路和图共阳型数码管动态扫描电路和图8-8-1010结合起来，设计一路结合起来，设计一路结合起来，设计一路结合起来，设计一路A/DA/D测量和显示电路。如测量和显示电路。如测量和显示电路。如测量和显示电路。如图图图图8-118-11所示。所示。所示。所示。单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路初始化和主程序如下：初始化和主程序如下：初始化和主程序如下：初始化和主程序如下：ORG0000HORG0000HLJMPSETUPLJMPSETUPORG0030HORG0030HSETUPSETUP：MOV70HMOV70H，#0#0；MOV71HMOV71H，#0#0；MOV72HMOV72H，#0#0；70H73H70H73H作为显示缓冲区作为显示缓冲区作为显示缓冲区作为显示缓冲区MOV73HMOV73H，#0#0；并分别付初值并分别付初值并分别付初值并分别付初值CLRP1.0CLRP1.0；锁存和启动初始状态；锁存和启动初始状态；锁存和启动初始状态；锁存和启动初始状态CLRP1.2CLRP1.2；输出控制初始状态；输出控制初始状态；输出控制初始状态；输出控制初始状态MAINMAIN：LCALLDISLCALLDIS；调用显示子程序；调用显示子程序；调用显示子程序；调用显示子程序LCALLATODLCALLATOD；调；调；调；调A/DA/D转换子程序转换子程序转换子程序转换子程序LJMPMAINLJMPMAIN单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路A/DA/D转换的子程序如下：转换的子程序如下：转换的子程序如下：转换的子程序如下：ATODATOD：SETBP1.0SETBP1.0；通道地址已固定；通道地址已固定；通道地址已固定；通道地址已固定CLRP1.0CLRP1.0；输出地址锁存与启动信号；输出地址锁存与启动信号；输出地址锁存与启动信号；输出地址锁存与启动信号NOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPNOP；延时；延时；延时；延时10s10sSETBP1.1SETBP1.1；P1.1P1.1置为输入状态置为输入状态置为输入状态置为输入状态JNBP1.1JNBP1.1，$；等待转换结束；等待转换结束；等待转换结束；等待转换结束SETBP1.2SETBP1.2；数据信号输出，准备读；数据信号输出，准备读；数据信号输出，准备读；数据信号输出，准备读MOVP0MOVP0，#0FFH#0FFH；P0P0口置为输入口口置为输入口口置为输入口口置为输入口单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路MOVAMOVA，P0P0；读转换结果；读转换结果；读转换结果；读转换结果CLRP1.2CLRP1.2；关闭；关闭；关闭；关闭A/DA/D输出输出输出输出MOVBMOVB，#100#100；下面将结果转换位；下面将结果转换位；下面将结果转换位；下面将结果转换位BCDBCD码，码，码，码，;并送显示并送显示并送显示并送显示DIVABDIVABMOV72HMOV72H，AA；百位；百位；百位；百位MOVAMOVA，B BMOVBMOVB，#10#10DIVABDIVABMOV71HMOV71H，AA；十位；十位；十位；十位MOV70HMOV70H，BB；个位；个位；个位；个位RETRET单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路例例例例8-28-2将图将图将图将图8-118-11的的的的EOCEOC输出通过图输出通过图输出通过图输出通过图8-128-12所所所所示的三极管反向器送给单片机的中断引脚，作示的三极管反向器送给单片机的中断引脚，作示的三极管反向器送给单片机的中断引脚，作示的三极管反向器送给单片机的中断引脚，作为中断触发信号，用定时器定时每为中断触发信号，用定时器定时每为中断触发信号，用定时器定时每为中断触发信号，用定时器定时每0.1S0.1S控制一控制一控制一控制一次次次次A/DA/D转换，用中断的方法检测转换，用中断的方法检测转换，用中断的方法检测转换，用中断的方法检测A/DA/D转换结果。转换结果。转换结果。转换结果。单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路程序如下：程序如下：程序如下：程序如下：ORG0000HORG0000HLJMPSETUPLJMPSETUPORG0003HORG0003HLJMPINEX0PLJMPINEX0P；外中断；外中断；外中断；外中断0 0入口地址入口地址入口地址入口地址ORG000BHORG000BHLJMPINET0PLJMPINET0P；T0T0入口地址入口地址入口地址入口地址ORG0030HORG0030HSETUPSETUP：MOV70HMOV70H，#0#0；MOV71HMOV71H，#0#0；MOV72HMOV72H，#0#0；70H73H70H73H作为显示缓冲区作为显示缓冲区作为显示缓冲区作为显示缓冲区MOV73HMOV73H，#0#0；并分别付初值并分别付初值并分别付初值并分别付初值MOVTMODMOVTMOD，#01H#01H；T0T0方式方式方式方式1 1定时定时定时定时MOVTH0MOVTH0，#60#60MOVTL0MOVTL0，#176#176；6MHz6MHz晶振，晶振，晶振，晶振，0.1S0.1S初值初值初值初值SETBTR0SETBTR0；启动定时器运行；启动定时器运行；启动定时器运行；启动定时器运行SETBET0SETBET0；开定时器中断；开定时器中断；开定时器中断；开定时器中断SETBIT0SETBIT0；外中断；外中断；外中断；外中断0 0设为下降沿触发设为下降沿触发设为下降沿触发设为下降沿触发SETBEX0SETBEX0；开通中断；开通中断；开通中断；开通中断单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路SETBEASETBEA；CLRP1.0CLRP1.0；锁存和启动初始状态；锁存和启动初始状态；锁存和启动初始状态；锁存和启动初始状态CLRP1.2CLRP1.2；输出控制初始状态；输出控制初始状态；输出控制初始状态；输出控制初始状态MAINMAIN：LCALLDISLCALLDIS；调用显示子程序；调用显示子程序；调用显示子程序；调用显示子程序LJMPMAINLJMPMAINDISDIS：；显示子程序略；显示子程序略；显示子程序略；显示子程序略RETRETDELAYDELAY：；延时子程序略；延时子程序略；延时子程序略；延时子程序略RETRETINET0PINET0P：MOVTH0MOVTH0，#60#60MOVTL0MOVTL0，#176#176；重装，；重装，；重装，；重装，0.1S0.1S初值初值初值初值SETBP1.0SETBP1.0；通道地址已固定；通道地址已固定；通道地址已固定；通道地址已固定CLRP1.0CLRP1.0；输出地址锁存与启动信号；输出地址锁存与启动信号；输出地址锁存与启动信号；输出地址锁存与启动信号RETIRETI单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路INEX0PINEX0P：PUSHACCPUSHACC；保护现场；保护现场；保护现场；保护现场SETBP1.2SETBP1.2；数据信号输出，准备读；数据信号输出，准备读；数据信号输出，准备读；数据信号输出，准备读MOVP0MOVP0，#0FFH#0FFH；P0P0口置为输入口口置为输入口口置为输入口口置为输入口MOVAMOVA，P0P0；读转换结果；读转换结果；读转换结果；读转换结果CLRP1.2CLRP1.2；关闭；关闭；关闭；关闭A/DA/D输出输出输出输出MOVBMOVB，#100#100；下面将结果转换位；下面将结果转换位；下面将结果转换位；下面将结果转换位BCDBCD码，并送显示码，并送显示码，并送显示码，并送显示DIVABDIVABMOV72HMOV72H，AA；百位；百位；百位；百位MOVAMOVA，B BMOVBMOVB，#10#10DIVABDIVABMOV71HMOV71H，AA；十位；十位；十位；十位MOV70HMOV70H，BB；个位；个位；个位；个位POPACCPOPACC；恢复现场；恢复现场；恢复现场；恢复现场RETIRETIENDEND单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路传统的传统的传统的传统的ADC0809ADC0809与单片机的接口电路如图与单片机的接口电路如图与单片机的接口电路如图与单片机的接口电路如图8-138-13所示。所示。所示。所示。单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路三、串行三、串行三、串行三、串行A/DA/D（TLC1549TLC1549）及其接口电路）及其接口电路）及其接口电路）及其接口电路 TLC1549TLC1549是一个十位的串行是一个十位的串行是一个十位的串行是一个十位的串行A/DA/D转换芯片。其内转换芯片。其内转换芯片。其内转换芯片。其内部原理框图如图部原理框图如图部原理框图如图部原理框图如图8-148-14所示。引脚图如图所示。引脚图如图所示。引脚图如图所示。引脚图如图8-158-15所示。所示。所示。所示。图图8-14TLC1549内部原理框图内部原理框图图图8-15TLC1549引脚图引脚图单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路引脚功能说明如下：引脚功能说明如下：引脚功能说明如下：引脚功能说明如下：ANALOGINANALOGIN：模拟信号输入端。：模拟信号输入端。：模拟信号输入端。：模拟信号输入端。DATADATA：转换结果串行输出端。：转换结果串行输出端。：转换结果串行输出端。：转换结果串行输出端。CSCS：片选端。：片选端。：片选端。：片选端。I/OCLOCKI/OCLOCK：芯片工作驱动脉冲输入端。：芯片工作驱动脉冲输入端。：芯片工作驱动脉冲输入端。：芯片工作驱动脉冲输入端。REF+REF+、REF-REF-：正负电压基准输入端。通常与芯：正负电压基准输入端。通常与芯：正负电压基准输入端。通常与芯：正负电压基准输入端。通常与芯片电源并接，片电源并接，片电源并接，片电源并接，REF+REF+接接接接+5V+5V，REF-REF-接接接接GNDGND。VCCVCC、GNDGND：芯片工作电源，：芯片工作电源，：芯片工作电源，：芯片工作电源，4.5V5.5V4.5V5.5V。单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路串行串行串行串行A/DA/D（TLC1549TLC1549）转换时序图如图）转换时序图如图）转换时序图如图）转换时序图如图8-168-16所示：所示：所示：所示：单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路TLC1549TLC1549操作时序高位在前，共计操作时序高位在前，共计操作时序高位在前，共计操作时序高位在前，共计1010位，操位，操位，操位，操作时需要先预读一次，启动转换，等待一段时作时需要先预读一次，启动转换，等待一段时作时需要先预读一次，启动转换，等待一段时作时需要先预读一次，启动转换，等待一段时间后再输入十个移位脉冲，输出间后再输入十个移位脉冲，输出间后再输入十个移位脉冲，输出间后再输入十个移位脉冲，输出1010位的位的位的位的A/DA/D结结结结果。图果。图果。图果。图8-178-17为为为为TLC1549TLC1549的应用电路。的应用电路。的应用电路。的应用电路。单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路四、常用的四、常用的四、常用的四、常用的V/FV/F转换接口电路转换接口电路转换接口电路转换接口电路 在单片机应用系统中，有时根据实际的需要，比在单片机应用系统中，有时根据实际的需要，比在单片机应用系统中，有时根据实际的需要，比在单片机应用系统中，有时根据实际的需要，比如缺少如缺少如缺少如缺少A/DA/D转换器，或者转换的数字量要经过较远距转换器，或者转换的数字量要经过较远距转换器，或者转换的数字量要经过较远距转换器，或者转换的数字量要经过较远距离的传输等等，可以采用离的传输等等，可以采用离的传输等等，可以采用离的传输等等，可以采用V/FV/F转换来实现测量。转换来实现测量。转换来实现测量。转换来实现测量。常用的常用的V/F转换元器件是转换元器件是LM331、VFC32等等。LM331的性能特点：的性能特点：1.最大线性度为最大线性度为0.01%；2.双电源或单电源工作。单电源可工作于双电源或单电源工作。单电源可工作于5V；3.脉冲输出为集电极开路形式；脉冲输出为集电极开路形式；单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路图图图图8-188-18是是是是LM331LM331典型应用电路。典型应用电路。典型应用电路。典型应用电路。图图8-18基本基本V/F转换电路转换电路单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路D/AD/A转换接口电路转换接口电路转换接口电路转换接口电路一、一、一、一、D/AD/A转换的基本概念转换的基本概念转换的基本概念转换的基本概念 D/A转换是单片机测控系统控制量输出的典型转换是单片机测控系统控制量输出的典型的接口，如果实际被控对象要求的控制量是模拟量，的接口，如果实际被控对象要求的控制量是模拟量，而单片机本身不可能直接输出模拟量，则由单片机而单片机本身不可能直接输出模拟量，则由单片机根据具体的要求，输出一定的数字量，再转换成对根据具体的要求，输出一定的数字量，再转换成对应的模拟量。这种将数字量转换成模拟量的过程称应的模拟量。这种将数字量转换成模拟量的过程称之为之为D/A转换，实现转换，实现D/A转换的器件称之为转换的器件称之为D/A转换转换器。器。本节主要介绍并行的本节主要介绍并行的D/A转换芯片转换芯片DAC0832和和串行串行D/A芯片芯片TLC5615及其应用。及其应用。单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路D/AD/A转换器的主要性能指标有：转换器的主要性能指标有：转换器的主要性能指标有：转换器的主要性能指标有：（1 1）分辨率）分辨率）分辨率）分辨率D/AD/A转换器的分辨率是指当转换器的分辨率是指当转换器的分辨率是指当转换器的分辨率是指当D/AD/A转换器转换器转换器转换器输入的数字量变化一个字的时候，对应转换输出输入的数字量变化一个字的时候，对应转换输出输入的数字量变化一个字的时候，对应转换输出输入的数字量变化一个字的时候，对应转换输出的模拟量的变化量。的模拟量的变化量。的模拟量的变化量。的模拟量的变化量。（2）线性度）线性度指的是在转换量程范围内对应于一定比指的是在转换量程范围内对应于一定比例的数字量转换输出的模拟量不成比例的非线性例的数字量转换输出的模拟量不成比例的非线性的程度。的程度。（3）转换精度）转换精度指的是转换后得到的实际值对于理想指的是转换后得到的实际值对于理想值得接近程度。通常用综合误差的形式来表示。值得接近程度。通常用综合误差的形式来表示。（4）建立时间）建立时间指的是指的是D/A转换器的输入数字量发生变转换器的输入数字量发生变化后，转换输出的模拟量达到稳定数值所需要的化后，转换输出的模拟量达到稳定数值所需要的时间。时间。（5）温度系数）温度系数指的是温度对转换精度的影响力的大小指的是温度对转换精度的影响力的大小.单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路二、并行二、并行二、并行二、并行D/AD/A（DAC0832DAC0832）及其接口电路）及其接口电路）及其接口电路）及其接口电路 DAC0832DAC0832是是是是8 8位的并行位的并行位的并行位的并行D/AD/A转换器，转换器，转换器，转换器，是目前应用最是目前应用最是目前应用最是目前应用最为广泛的一种为广泛的一种为广泛的一种为广泛的一种D/AD/A芯片。图芯片。图芯片。图芯片。图8-198-19为该芯片为该芯片为该芯片为该芯片内部原理结构内部原理结构内部原理结构内部原理结构框图。框图。框图。框图。单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路DAC0832DAC0832工作方式：工作方式：工作方式：工作方式：（1 1）直通工作方式）直通工作方式）直通工作方式）直通工作方式:将两个寄存器的将两个寄存器的将两个寄存器的将两个寄存器的5 5个控个控个控个控制信号都预先置为有效，两个寄存器都开制信号都预先置为有效，两个寄存器都开制信号都预先置为有效，两个寄存器都开制信号都预先置为有效，两个寄存器都开通，处于数据接收状态，用于没有单片机通，处于数据接收状态，用于没有单片机通，处于数据接收状态，用于没有单片机通，处于数据接收状态，用于没有单片机的电路中。的电路中。的电路中。的电路中。（2 2）单缓冲工作方式）单缓冲工作方式）单缓冲工作方式）单缓冲工作方式:只有一路只有一路只有一路只有一路D/AD/A转换或转换或转换或转换或虽然有多路但不要求同步输出，这时则可虽然有多路但不要求同步输出，这时则可虽然有多路但不要求同步输出，这时则可虽然有多路但不要求同步输出，这时则可以采用单缓冲方式接口。以采用单缓冲方式接口。以采用单缓冲方式接口。以采用单缓冲方式接口。（3 3）双缓冲工作方式）双缓冲工作方式）双缓冲工作方式）双缓冲工作方式:多路多路多路多路D/AD/A转换，并要转换，并要转换，并要转换，并要求同步输出是，必须采用双缓冲工作方式。求同步输出是，必须采用双缓冲工作方式。求同步输出是，必须采用双缓冲工作方式。求同步输出是，必须采用双缓冲工作方式。单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路4 4、DAC0832DAC0832应用实例应用实例应用实例应用实例单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路三、串行三、串行三、串行三、串行D/AD/A（TLC5615TLC5615）及其接口电路）及其接口电路）及其接口电路）及其接口电路 TLC5615TLC5615是一个十位是一个十位是一个十位是一个十位的串行的串行的串行的串行D/AD/A转转转转换芯片，其换芯片，其换芯片，其换芯片，其内部原理框内部原理框内部原理框内部原理框图如图图如图图如图图如图8-268-26所所所所示。示。示。示。图8-24 TLC5615内部原理框图 单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路图图图图8-288-28是是是是TLC5615TLC5615转换工作时序。转换工作时序。转换工作时序。转换工作时序。单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路图图图图8-298-29为为为为TLC5615TLC5615应用电路，分别用应用电路，分别用应用电路，分别用应用电路，分别用P1.0P1.0、P1.1P1.1、P1.2P1.2作为芯片的片选、串行时钟和串行作为芯片的片选、串行时钟和串行作为芯片的片选、串行时钟和串行作为芯片的片选、串行时钟和串行数据输入控制。数据输入控制。数据输入控制。数据输入控制。图图8-29TLC5615电路连接电路连接单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路步进电机接口电路步进电机接口电路步进电机接口电路步进电机接口电路 一、步进电机工作原理一、步进电机工作原理一、步进电机工作原理一、步进电机工作原理 步进电机是工业过程控制及仪器仪表中常用的步进电机是工业过程控制及仪器仪表中常用的控制元件之一。控制元件之一。步进电机转子均匀分布着很多小齿，定子齿有步进电机转子均匀分布着很多小齿，定子齿有三个励磁绕阻，其几何轴线依次分别与转子齿轴线三个励磁绕阻，其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开错开0、1/3T、2/3T,（相邻两转子齿轴线间的距离为（相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以齿距以T表示），即表示），即A与齿与齿1相对齐，相对齐，B与齿与齿2向右错向右错开开1/3T，C与齿与齿3向右错开向右错开2/3T，A与齿与齿5相对齐，相对齐，（A就是就是A，齿，齿5就是齿就是齿1）如图）如图8-30。单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路二、步进电机接口电路二、步进电机接口电路二、步进电机接口电路二、步进电机接口电路如图如图如图如图8-318-31和表和表和表和表8-18-1为步进电机励磁线圈和励磁顺序。为步进电机励磁线圈和励磁顺序。为步进电机励磁线圈和励磁顺序。为步进电机励磁线圈和励磁顺序。表表8-5-1励磁顺序表励磁顺序表 1234+587654321步序步序 1 3 5 2 4图图8-31励磁线圈励磁线圈单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路图图8-328-32是是4 4相八拍步进电机的接口电路相八拍步进电机的接口电路 单片机实用教程单片机实用教程第第8章章单片机常用测控电路单片机常用测控电路表表8-2P1口的电平在各步中的情况口的电平在各步中的情况步序步序P1.3P1.2P1.1P1.0P1口输出值口输出值01110FEH11100FCH21101FDH31001F9H41011FBH50011F3H60111F7H70110F6H