基于单片机饮水机温度控制系统的设计

图2.5 A/D转换电路

A/D转换器ADC0809共有八路模拟输入端，由于本设计温度采集只有两路，因此只用到两路模拟输入端，其输入通道为IN0、IN1。这两个通道的数据分别是温度采集电路的输出信号V01、V02，也就是转换为电压值的饮水机两个水箱水的温度值。选择这两个通道需要通过设置ADC0809的ADDA、B、C的值，因为它对应的是八路模拟信号，而本系统只有两路模拟信号输入，因此，只需要将低位ADDA连到AT89C51的P2.2口，并根据P2.2口的电压是低电平或高电平来选择要检测哪个通道，当ADDA值为0时选的是IN0通道，当ADDA为1时选的是IN1 通道。而ADDB、ADDC只需接地即可。

2.3.1 A/D转换器选择

A/D转换器的功能是将连续变化的模拟量转换成一个离散的数字量。每一个数字量都是数字代码的按位组合，每一位数字代码都是一定的“权”，对应一定大小的模拟量。为了将数字量转换成模拟量应该将其每一位都转换成响应的模拟量，然后求和即可得到与数字量成正比的模拟量。

目前，市面上有很多类型的A/D转换器，如：ADC0804、ADC0809、

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AD574等，根据本设计控制的特点，选用ADC0809作为A/D转换器。ADC0809八位逐次逼近式A/D转换器是一种单片CMOS器件，包括8位的模/数转化器，8通道多路转换器和与微处理器兼容的控制逻辑。8通道多路转换器能直接连通8个单端模拟信号中的任何一个。

片内带有锁存功能的8路模拟多路开关，可以对8路0～5V的输入模拟电压信号分时进行转换，片内具有多路开关的地址译码和锁存电路、比较器、256RT型网络、树状电子开关、逐次逼近寄存器SAR、控制与时序电路等。输出具有TTL三态锁存缓冲器，可以直接连接到单片机数据总线上。 1. ADC0809功能如下： （1）分辨率为8位。

（2）最大不可调误差小于1LSB。 （3）单一+5V供电，模拟输入范围0～5V （4）具有锁存控制的8路模拟开关。 （5）可锁存三态输出，输出与TTL兼容。 （6）功耗为15mW。

（7）不必进行零点和满度调整。

（8）转换速度取决于芯片的时钟频率。时钟频率范围：10～1280KHZ，当CLK=500kHZ时，转换速度为128?S。 2. ADC0809管脚及功能

A/D转换器ADC0809的引脚图如图2.6所示。

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图2.6 ADC0809引脚图

IN0～IN7：8路输入通道的模拟量输入端口。 2-1～2-8：8位数字量输出端口。

START，ALE：START为启动控制输入端口，ALE为锁存控制信号端口。这两个信号端可连接在一起，当通过软件输入一个正脉冲，便立即启动模/数转换。

EOC，OE：EOC为转换结束信号脉冲输出端口，OE为输出允许控制端口。这两个信号也可连接在一起表示模/数转换结束。OE端的电平由低变高，打开三态输出锁存器，将转换结果的数字量输出到数据总线上。

REF（+），REF（-），Vcc，GND：REF（+）和REF（-）为参考电压输入端，Vcc为主电源输入端，GND为接地端。一般REF（+）与Vcc连接在一起，REF（-）与GND连接在一起。

CLK：时钟输入端口。

ADDA，B，C：8路模拟开关的三位地址选通输入端，以选择对应的输入通道。其地址码与对应通道关系如表2.2所示。

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表2.2 地址码与输入通道对应关系表

强调说明一点：ADC0809虽然有八路模拟通道可以同时输入八路模拟信号，但每一个瞬间只能转换一路模拟信号，各路之间的切换由软件变换通道地址实现。

A/D转换器采用的转换方法主要有逐次逼近型A/D转换、双积分型A/D转换、并行A/D转换、串-并行A/D转换等，其中逐次逼近型A/D转换既照顾了转换的速度，又具有一定的精度，本系统中，传输数据的频率不高，对精度的要求也不是很高，因此，我们选用了常用的逐次逼近型A/D转换ADC0809。

2.4 显示电路设计

大多数的单片机应用系统，都要配置输入设备和输出设备。本系统的输出设备是显示器，根据本系统的设计特点，采用七段LED数码管作为显示器。而本系统设计要求温度检测范围0℃～95℃，精度±1℃。数码管只需显示两位即可达到要求，因此，显示部分电路采用两个一位的LED数码管

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