本科毕业设计

沈阳工业大学本科生毕业设计(论文)

由下图可知，ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。

该八位转换芯片，是把基准电压量化成256等份，然后通过逐次逼近法，对外部的模拟信号进行取样比较，确定其所在的等级，即所对应的8位二进制数的大小。由此可知，8位转换芯片的精确度为基准电压除以256的值，如接5V基准电压时，精确度约为0.020V。 （2）ADC0809引脚结构 ADC0809各脚功能如下： D7-D0：8位数字量输出引脚。 IN0-IN7：8位模拟量输入引脚。 VCC：+5V工作电压。 GND：地。

REF（+）：参考电压正端。 REF（-）：参考电压负端。 START：A/D转换启动信号输入端。 ALE：地址锁存允许信号输入端。 （以上两种信号用于启动A/D转换）.

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EOC：转换结束信号输出引脚，开始转换时为低电平，当转换结束时为高电平。 OE：输出允许控制端，用以打开三态数据输出锁存器。 CLK：时钟信号输入端（一般为500KHz）。 A、B、C：地址输入线。

ADC0809对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是0－5V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。 地址输入和控制线：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，地址锁存与译

码器将A，B，C三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。A，B和C为地址输入线，用于选通IN0－IN7上的一路模拟量输入。通道选择表如下表所示。 C 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 A 0 1 0 1 0 1 0 1 选择的通道 IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 数字量输出及控制线：11条

ST为转换启动信号。当ST上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，ST应保持低电平。EOC为转换结束信号。当EOC为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行A/D转换。OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE＝1，输出转换得到的数据；OE＝0，输出数据线呈高阻状态。D7－D0为数字量输出线。

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CLK为时钟输入信号线。因ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，通常使用频率为500KHZ， VREF（＋），VREF（－）为参考电压输入。 ADC0809应用说明：

（1）． ADC0809内部带有输出锁存器，可以与AT89S51单片机直接相连。 （2）．初始化时，使ST和OE信号全为低电平。 （3）．送要转换的哪一通道的地址到A，B，C端口上。 （4）．在ST端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号。 （5）．是否转换完毕，我们根据EOC信号来判断。

（6）．当EOC变为高电平时，这时给OE为高电平，转换的数据就输出给单片机了。

ADC0809 是一个典型的8 位8 通道逐次逼近式数模转换芯片，可实现8 路模拟信号的分时采集，外接时钟频率一般不高于640 KHz，一次数据转换时间大约为100 μs。ADC0809数据采集方式有3 种：延时，查询，中断。它们在电路连接和程序编写中都有所不同。

3.3 酒后驾驶智能闭锁系统硬件电路设计

3.3.1 信号采集放大电路设计

本次选用的酒精传感器为燃料电池型酒精传感器，该燃料电池型酒精传感器基于电化学原理制备而成，电路仅需要电池就可以满足其工作。传感器输出为模拟电压信号，首先通过仪表放大器AD623放大，最后把已放大的模拟电压信号传输至ADC0809的输入端进行模数转换(A/D)。仪表放大器选用的是AD623,它可以采用单电源供电，外接电阻后增益最高可达1000倍，放大倍数与增益电阻的关系式如式（3-1）为：G =1+100 K/R。

AD623放大器是美国模拟器件公司（Analog Devices Inc,简称ADI）推出的一种低价格、单电源、输出摆幅能达到电源电压的最新放大器，其主要特点为： （1）在单电源3～12V下提供满电源幅度输出，使设计更为简单；

（2）虽为单电源工作方式优化设计，但在±2.5V～±6V双电源时，仍有优良性能；

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（3）增益通过一只外接电阻可方便地调节。无外接电阻时，被设置为单位增益（G=1），接入电阻时，增益可高达1000；

（4）共模抑制比随增益的增加而增大，保持最小误差；

（5）低功耗，宽电源电压，适合电池供电电路，线性度、温度稳定性、可靠性好；

（6）具有较宽的共模输入范围，可以放大具有低于地电平150mV的共模电压信号；

（7）高精度直流、交流性能。

AD623的基准电压连接在微功率二端带隙稳压管二极管LM385的输出端上，这样有利于系统的稳定，因为LM385有非常强的稳压功能，稳压范围可稳住上下波动40mV的电压。而且LM385具有非常低的动态阻抗，功耗低，特别适用于变化范围很大的电源和具有优异调整能力的场合，非常适合用于微功率电路。信号采集放大电路如图所示：

本设计中采用电位器模拟经酒精传感器转换的电压信号再经过放大器的输入信号。

3.3.2 数码管显示电路设计 （1）八段数码管

八段数码管比七段数码管多路一位小数点，实际是8个LED摆放排列而成。