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最新MCS51单片机的输入输出通道接口
(3)隔离放大技术
在某些要求输入和输出电路彼此隔离的情况下,必须使 用隔离放大器。常用隔离放大器有变压器耦合隔离放大器和 光耦合隔离放大器两种。
5.2 D/A转换器及接口技术
D/A转换器(Digit to Analog Converter):将数字量转换 成模拟量的器件称为D/A转换器,通常用DAC表示。 D/A转换接口器设计中主要考虑的问题:D/A转换芯片的选择、 数字量的码输入、精度、输出模拟量的类型与范围、转换时 间、与CPU的接口方式等。
(3)线性误差:D/A的实际转换特性(各数字输入值所对应的 各模拟输出值之间的连线)与理想的转换特性(始、终点连 线)之间是有偏差的,这个偏差就是D/A的线性误差。即两 个相邻的数字码所对应的模拟输出值(之差)与一个LSB所 对应的模拟值之差。常以LSB:从D/A转换器输入的数字量发 生变化开始,到其输出模拟量达到相应的稳定值所需要的时 间称为转换时间。
(1)开关量输入
被控对象的一些开关状态可以经开关量输入通道输入到 单片机系统,这些开关信号根据实际情况需要经过电平匹配、 电气隔离或互感器后才能够通过单片机接口,接入到单片机 系统。
(2)小信号放大技术
输入通道中,对小信号需要经过测量放大器、可编程增 益放大器及带有放大器的小信号双线发送器等电路进行放大 调节。
方案设计; (3)一般是模拟、数字等混杂电路; (4)常需要放大电路; (5)抗干扰设计非常重要。 输入通道的结构类型:
输入通道结构形式取决于被测对象的环境、输出信号的 类型、数量、大小等。其结构如下页图所示。
2.输出通道 特点:
(1)小信号输出,大功率控制; (2)输出伺服驱动控制信号; (3)电磁和机械干扰较为严重。 通道结构:
5.2.1 D/A转换器的性能指标
(1)分辨率:指D/A转换器能分辨的最小输出模拟增量,即相 邻两个二进制码对应的输出电压之差称为D/A转换器的分辨率。 可用最低位(LSB)表示。如,n位D/A转换器的分辨率为 1/2n。
(2)精度:精度是指D/A转换器的实际输出与理论值之间的误 差,它是以满量程VFS的百分数或最低有效位(LSB)的分 数形式表示。
例如:我们用电视机的遥控器作为单片机的键盘使用,通过红外线遥 控装置来代替在单片机实验板上的键盘(复位键除外),这样设计 的键盘又多又好。
万能红外线接收模块
; [例题]红外遥控实验程序如下:
;;yaokong.asm 遥控器测试程序
; 按任意键试验板数码管指示灯闪烁。任意遥控器均可!
;
万能红外接收头0038 1-GND 2-VCC 3-(P3.7)
(5)偏移量误差:偏移量误差是指输入数字量为零时,输出模
拟量对零的偏移值。
ORG 0000H
START:MOV P0,#0FFH ;开机初始化
MOV P1,#0FFH
MOV P2,#0FFH
MOV P3,#0FFH
JB P3.7,$ ;等待遥控信号出现
MOV P1,#0F0H
MOV p2,#0F0H
MOV P0,#0F0H
JNB P3.7,$ ;如果是低电平就原地等待,高电平就退出
在输出通道中,单片机完成控制处理后的输出,总是以数 字信号或模拟信号的形式,通过I/O口或者数据总线传送给被控 对象。输出通道的结构如下页图所示。
3.信号处理电路
输入通道中,信号处理的任务是可由硬件实现能够完成小 信号放大,信号变换,滤波、零点校正、线性化处理、温度补 偿、误差修正和量程切换等任务。可由硬件实现,有些也可由 软件实现。
适合自己的经济的测温系统。
DS18B20外形和封装如图: 18B20演示 程序设计由A0315班余锡钱同学完成。
2、红外线传感器
家中许多的电器产品都有遥控的功能,例如电视机、录像机、 VCD、空调等家电产品,它们都是以红外遥控的方式进行遥控。
(一)、 红外遥控系统
通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成,应用编/解码专 用集成电路芯片来进行控制操作,如图1所示。发射部分包括键 盘矩阵、编码调制、LED红外发送器;接收部分包括光、电转换 放大器、解调、解码电路。
•常用传感器的简介:
1、温度传感器DS18B20特性介绍 DS18B20是DALLAS公司的最新单线数字温度传感器。 ·是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器,仅需要一个 端 口引脚就可以与单片机进行通信。无须别的外围器件。 ·多个18B20可以并联在唯一的三线上,实现多点组网功能。 ·测量温度范围为-55~+125℃,在-10~+85℃范围内,精度为±0.5℃。 ·可通过数据线供电,电压范围为3.0~5.5伏。 ·可以程序设定9~12位的分辨率,精度为±0.5℃。 ·用户设定的报警温度存储在E2PROM中,掉电后依然保存。 ·负电压特性,电源极性接反时,温度计不会烧毁,但不能正常工作。 DS18B20的性能是新一代产品中最好的,性能价格比也非常出色, 继“一线总线”的早期产品后,DS18B20开辟了温度传感器技术的 新概念,18B20使电压、特性及封装有更多的选择,让我们可以构建
MCS51单片机的输入输出通道 接口
传感器的发展方向:
传感器已经成为现代信息技术系统三大支柱之一,在工 业、农业、航空航天、军事国防等领域得到了日益广泛的应 用。其发展方向主要有以下几个方面: (1)利用新的物理现象、化学反应、生物效应设计传感器。 (2)引入数据融合技术。 (3)使用新型材料,向微功耗、集成化及无源化发展。 (4)采用新的加工技术。 (5)向微型化发展。 (6)向高可靠性、宽温度范围发展等。 ( 7)器件自身是数字化的,不需要再经过数/模、模/数变换。
AJMP START
END
5.1.2 单片机应用系统的输入/输出通道
过程I/O通道:单片机系统和被控对象之间信息的交互通道(输 入通道、输出通道)称为过程I/O通道,过程I/O通道的一般结构 如下图所示。
1.输入通道
特点: (1)要靠近拾取对象采集信息; (2)传感器、变送器的性能和工作环境因素严重影响通道的