自动检测技术第4版赖申江马西秦习题解答教学课件 习题与思考题解答14.doc

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1、习题与思考题解答（第14章）１．一个12位ADC，模拟量输入范围为0～10Ｖ，它能分辨输入电压的最小值是多少？解：２．本章第三节图14-11中，若模拟量范围为0～10Ｖ，输入信号如何连接？解：模拟电压10Ｖ接AD574芯片的第13脚（10Vspn），模拟信号地接AD574芯片的第9脚（AN-GND）。３．本章第三节图14-14中，芯片X25045的作用是什么？解：X25045是美国Xicor公司的生产的标准化8脚集成电路，它将EEPROM、看门狗定时器、电压监控三种功能组合在单个芯片之内，大大简化了硬件设计，提高了系统的可靠性，减少了对印制电路板的空间要求，降低了成本和系统功耗，

2、是一种理想的单片机外围芯片。在本系统中，X25045芯片用于实现复位及监控。当系统故障时，在选定的超时时间之后，X25045的RST复位输出。同时，利用X25045对低Vcc检测电路，可以保护系统使之免受低压的影响。当Vcc降到最小Vcc转换点以下时，系统复位，复位一直到Vcc返回规定值稳定为止。４．设计基于单片机的数据采集装置，实现信号的采集以及与微机的数据通信。MCU为89C52，1路A／D转换，A／D用AD1674芯片，通信标准为RS-232。解：89C52芯片与AT89S52芯片功能类似，指令系统兼容，引脚相同。AD1674芯片与AD574芯片功能类似（但转换时间更快10

3、μs），引脚相同。因此完全可以采用图14-11的电路原理图，只需将芯片替换即可。5．设计数据采集系统，实现与微机进行远程数据通信。要求能采集现场实时数据并将数据以一定的格式发送给上位微机，能接受上位微机的测控指令并输出控制信号。MCU为89C52（或用SOC），8路开关量输入，8路8位模拟量输入；A／D转换用0809芯片，通信芯片为MAX485E，通信标准为RS-485。解：数据采集系统框图见题5图1。下面说明A／D转换用的0809芯片以及通信芯片MAX485E。1）0809芯片ADC0809是CMOS工艺、采用逐次逼近法的8位A/D转换芯片。28引脚双列直插式封装，片内除A/D

4、转换部分外还有多路模拟开关部分。ADC0809的内部结构逻辑图见题5图2，引脚接线图见题5图3。由图可知，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。2）RS-485通信标准在要求通信距离为几十米到上千米时，广泛采用RS-485串行总线标准。RS-485采用平衡发送和差分接收，具有抑制共模干扰的能力。RS-485采用半双工工作方式，任何时候只能有一点

5、处于发送状态，因此，发送电路须由使能信号加以控制。应用RS-485可以联网构成分布式系统，数据最高传输速率为10Mbps。RS-485的电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差为+（2～6）V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-（2～6）V表示，且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL电路连接。3）MAX485E芯片单片机串行口的协议信号为RS-232信号，可以利用RS-232串行通信协议直接进行串行通信。但RS-232协议支持的传输距离近，不超过50m。RS-485串行通信协议支持的传输距离远达1200m，且抗干扰能力强，数据传输速率高。所以，将单片机串行口的RS-232协议信号转

6、换为RS-485协议信号，便可实现单片机的远距离通信。MAX485E是MAXIM公司推出的支持RS一485协议的低功耗收发器，数据传输速率可达2.5Mbps。利用MAX485E芯片，可以将单片机串行口的RS-232协议信号转换为RS-485信号，从而实现远距离通信。4）数据采集系统框图见题5图4。