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小型热水锅炉单片机温度控制系统(一)信息(5)

2013-05-18 01:51 状开关
（3）逐次逼近寄存器和比较器
 SAR在A/D转换过程中存放暂态数字量，A/D转换完成后存放数字量，并可送到“三态输出锁存器”。
  A/D转移前，SAR为全0。A/D转换开始时，控制电路使SAR最高位为1，并控制树状开关的闭合和断开，由此产生Vst送给比较器。比较器对输入模拟电压Vin和Vst进行比较。若
Vin＜Vst，则比较器输出逻辑0而使SAR最高位由1变为0；若Vin≥Vst，则比较器输出使SAR最高位保留1。此后，控制电路在保持最高位不变的情况下，依次对次高位、次次高位……最低位重复上述过程，就可以在SAR中得到A/D转换完成后的数字量。
   （4）三态输出锁存器和控制电路
 三态输出锁存器用于锁存A/D转换完成后的数字量。CPU使OE引脚变为高电平就可以从“三态输出锁存器”取走A/D转换后的数字量。
控制电路用于控制ADC0809的操作过程。
ADC0809采用双插直列式封装，共有28条引脚，如图2所示，现分四组简述如下：
 
引脚功能
              图二
IN0—IN7（8条）
IN0—IN7为8路模拟电压输入线，用于输入被转换的模拟电压。
地址输入和控制（4条）
ALE为地址锁存允许输入线，高电平有效。当ALE线为高电平时，ADDA、ADDB、ADDC三条地址线上地址信号得以锁存，经译码器后控制8路模拟开关工作。ADDA、ADDB、ADDC为地址输入线，用于选择IN0—IN7上哪一路模拟电压送给比较器进行A/D转换。ADDA、ADDB、ADDC对IN0—IN7的选择表如表1所示。
数字量输出及控制线（11条）
 START为“启动脉冲”输入线，该线上正脉冲由CPU送来，宽度应大于100ns，上升沿清零SAR，下降沿启动ADC工作。EOC为转换结束输出线，该线上高电平表示A/D转换已结束，数字量已锁入“三态输出锁存器”。 （转载自中国科教评价网http://www.nseac.com）
被选模拟电压 ADDC ADDB ADDA 
IN0 0 0 0 
IN1 0 0 1 
IN2 0 1 0 
IN3 0 1 1 
IN4 1 0 0 
IN5 1 0 1 
IN6 1 1 0 
IN7 1 1 1 
                             表1
电源线及其其它（5条）
CLOCK为时钟输入线，用于为ADC0809提供逐次比较所需640KHz的时钟脉冲序列。Vcc为+5V电源输入线，GND为地线。Vref（+）和Vref（-）为参考电压输入线，用于给电阻阶梯网络提供标准电压。Vref常和Vcc相连，Vref常接地。

 

光电耦合
将单片机I/O口（或扩展接口）与外部开关量外接时，一般需要使用光电隔离技术使单片机系统电源与外部设备电源隔离，以提高系统抗干扰能力。光电藕合器件是把发光器件和光敏器件组合在一起，通过光线实现耦合，构成电--光—电的转换器件，他由发光源和受光源两部分组成并封装在一不透明的管壳内。
光藕合器又称光电隔离器,是计算
机测控领域中的常用器件。它能实现
输入与输出之间的隔离,三极管输出的
光藕合器如下图所示。
光藕合器的输入端为发光二极管，输出端为光敏晶体管。当发光二极管中通过一定的电流时发出一定的光，被光敏晶体管接收，使其导通。而当该电流撤去时，发光二极管熄灭，晶体管截止，利用这种特性达到开关控制的目的。不同的光电隔离器，其特性参数也有所不同。主要区别在：
导通电流和截止电流。对于开关量输出场合。光隔离主要用其非线性输出特性。当发光二极管通过一定电流If时,光隔离器输出端处于导通状态；而当流过发光二极管的电流小于某一电流时，光隔离器的输出端截止。不同的光隔离器有不同的导通电流，这也决定了需采取的驱动方式，一般典型的导通电流值为10MA。 大学排名
频率响应。由于受发光二极管和光敏晶体管响应时间的影响，开关信号传输速度和频率受光隔离器频率特性的影响，因此在高频信号传输中要考虑其频率特性。在开关量输出通道中，输出信号一般较低，不会因隔离器的频率特性而受影响。
输出端工作电流。当光隔离器处于导通状态时，通过光敏晶体管的电流若超过某个额定值，就可能使输出端击穿而导致光隔离器损坏，这个参数对于输出接口非常重要。因为其工作电流值表示了该光电隔离器的驱动能力，一般来讲，这个电流值在mA级，即使应用达林顿管输出型，也不能直接驱动大型外设。因此，从光隔离器的输出端 到外设之间通常还需要加若干级驱动电路。
输出端暗电流。指当光电开关处于截止状态时，经过开关发的电流。对光隔离器来讲，此值应越小越好。为了防止由此引起的输出端误触发，在接口电路设计时，应考虑该电流对输出驱动电路的影响。
输入输出压降。分别指发光二极管和光敏管导通时两端的压降，在接口电路设计时，也需注意这种压降造成的影响。
隔离电压。这是光电隔离器的一个重要参数，它表示了该光电隔离器对电压的隔离能力。
  提示：为实现输入与输出间的隔离，光藕合器的输入端和输出端不能公用电源，否则达不到隔离目的。
  光藕合器的优点是能有效地抑制尖峰脉冲及各种噪声干扰，从而使传输通道上的信噪比大大提高。光藕合器具有很强的抗干扰能力，原因是：
光藕合器的输入阻抗较小，一般为100Ω～1KΩ间，而干扰源内阻很大，通常为～Ω，因此能分压到光藕合器输入端的燥声很小。
干扰燥声虽有较大的电压幅度，但能量小，只能形成微弱电流，而光藕合器输入部分的发光二极管是在电流状态下工作，即使有很高电平副值的干扰，由于不能提供足够的电流而被抑制掉。 大学排名
光欧合器是在密封条件下实现输入回路与输出回路的光藕合，不会受到外界光的干扰。
输入回路与输出回路之间分布电容很小，一般仅为0.5—2PF，而且绝缘电阻很大，因此回路一边的干扰很难通过光藕合器馈送到另一边去。

继电器：
 继电器方式的开关量输出，是目前最常用的一种输出方式，一般在驱动大型设备时，往往利用继电器作为测控系统输出到输出驱动级之间的第一级执行机构，通过第一级继电器输出，可完成从低压直流到高压交流的过渡。
 继电器输出也可用于低压场合，与晶体管等低压输出驱动器相比，继电