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ICL7109内部有一个14位（12位数据和一位极性、一位溢出）的锁存器和一个14位的三态输出寄存器，同时可以很方便地与各种微处理器直接连接，而无需外部加额外的锁存器。ICL7109有两种接口方式，一种是直接接口，另一种是挂钩接口。在直接接口方式中，当ICL7109转换结束时，由STATUS发出转换结束指令到单片机，单片机对转换后的数据分高位字节和低位字节进行读数。在挂钩接口方式时，ICL7109提供工业标准的数据交换模式，适用于远距离的数据采集系统。ICL7109为40线双列直插式封装，各引脚功能参考相关文献。 （4） ICL7109与89C51的接口 本系统采用直接接口方式，7109的MODE端接地，使7109工作于直接输出方式。振荡器选择端（即OS端，24脚）接地，则7109的时钟振荡器以晶体振荡器工作，内部时钟等于58分频后的振荡器 频率，外接晶体为6MHz，则时钟频率=6MHz/58 =103kHz。积分时间=2048×时间周期=20ms，与50Hz电源周期相同。积分时间为电源周期的整数倍，可抑制50Hz的串模干扰。 在模拟输入信号较小时，如0～0.5伏时，自动调零电容可选比积分电容CINT大一倍，以减小噪声，CAZ的值越大，噪声越小，如果CINT选为0.15μF，则CAZ=2CINT=0.33μF。 由传感器传来的微弱信号经放大器放大后为0～5V，这时噪声的影响不是主要的，可把积分电容CINT选大一些，使CINT=2CAZ，选CINT=0.33μF，CAZ=0.15μF，通常CINT和CAZ可在0.1μF至1μF间选择。积分电阻RINT等于满度电压时对应的电阻值（当电流为20μA、输入电压=4.096V时，RINT=200kΩ），此时基准电压V+RI和V-RI之间为2V，由电阻R1、R3和电位器R2分压取得。 本电路中，CE/LOAD引脚接地，使芯片一直处于有效状态。RUN/HOLD（运行/保持）引脚接+5V，使A/D转换连续进行。 A/D转换正在进行时，STATUS引脚输出高电平，STATUS引脚降为低电平时，由P2.6输出低电平信号到ICL7109的HBEN，读高4位数据、极性和溢出位；由P2.7输出低电平信号到LBEN，读低8位数据。本系统中尽管CE/LOAD接地，RUN/HOLD接+5V，A/D转换连续进行，然而如果89C51不查询P1.0引脚，那么就不会给出HBEN、LBEN信号，A/D转换的结果不会出现在数据总线D0～D7上。不需要采集数据时，不会影响89C51的工作，因此这种方法可简化设计，节省硬件和软件。 （5）显示电路 采用3位LED数码管显示器，数码管的段控用P1口输出，位控由P3.0、P3.1、P3.2控制。7407是6位的驱动门，它是一个集电极开路门，当输入为“0”时输出为“0”；输入为“1”时输出断开，须接上位电路。共用两片7407，分别作为段控和位控的驱动。数码管选共阳极接法，当位控为“1”时，该数码管选通，动态显示用软件完成，节省硬件开销。硬件原理如图1所示。 2、软件设计 ICL模块：从A/D转换器读取结果的模块，它连续读3次，读出3个结果分别存放于内部30H～35H单元（双字节存放）。 WAVE数字滤波模块：它是将ICL模块输出的3个结果排序，取中间的数作为选用的测量值。此模块可以避免因电路偶然波动而引起的脉冲量的干扰，使显示数据平稳。 MODIFY模块：它是补偿热电偶冷端器25℃时的量值，相当于仪表中的零点调到25℃，称此模块为零点校正模块（此温度为室温）。YA查表模块：它是核心模块。表格数据是按一定规律增长的数据（0～655℃），表格中电压值与温度值一一对应，表格中的电压值是热电偶输出信号乘以放大倍数（150）以后的结果，变成十六进制数进行存放，低位在前，高位在后，因而它的数据地址可以代表温度值，用查找的内容的地址减去表格首地址0270H后再除以2（双字节存放）即为温度值。此数据为十六进制数还需进行二十进制转换（CLEAN），再送显示器显示。 |
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