MCS51单片机的输入输出通道接口

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1、第5章MCS-51单片机的输入/输出通道接口主要内容：输入/输出通道的组成与配置，A/D、D/A转换器及其接口技术。通过本章的学习，使读者了解输入/输出通道设计的基本原理和方法，掌握常用A/D、D/A芯片及其与MCS-51单片机的接口电路与程序设计。重点和难点在于不同方式的A/D、D/A芯片与MCS-51的接口及其程序设计。贵阳论坛www.gywoo.com输入通道（前向通道）：被测对象与单片机联系的信号通道。包括传感器或敏感元件、通道结构、信号调节、A/D转换、电源的配置、抗干扰等。输出通道（后向通道）：

2、单片机与被控对象联系的信号通道。包括功率驱动、干扰的抑制、D/A转换等。5.1.1传感器传感器：传感器是测量系统中的一种前端部件，它将各种输入变量转换成可供测量的信号。传感器的分类：（1）按传感器的用途可以将传感器分为：压敏和力敏传感器、位置传感器、液面传感器、能耗传感器、速度传感器、热敏传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器和生物传感器等。（2）按传感器输出信号标准可将传感器分为：模拟传感器、数字传感器、开关传感器等。直接采用数字传感器是计算机专

3、业学生的最佳选择！5.1输入/输出通道概述传感器的发展方向：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。常用传感器的简介：1、温度传感器DS18B20特性介

4、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，

5、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

6、/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。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00381-GND2-VCC3-(P3.7)ORG0000HSTART:MO

7、VP0,#0FFH;开机初始化MOVP1,#0FFHMOVP2,#0FFHMOVP3,#0FFHJBP3.7,$;等待遥控信号出现MOVP1,#0F0HMOVp2,#0F0HMOVP0,#0F0HJNBP3.7,$;如果是低电平就原地等待，高电平就退出AJMPSTARTEND5.1.2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。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

8、工作环境因素严重影响通道的方案设计；（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。1．输入通道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：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