无触点大功率补偿式交流稳压电源的设计要点

摘要
随着电力电子技术的发展，很多设备都要求稳定的交流电源供电，近几十年来,交流稳压电源技术发展飞速,势头迅猛。

传统的以炭刷移动触点为主要控制方式的机械调整型交流稳压电源存在机械磨损严重、动态响应速度慢、工作寿命时间短、系统抗干扰能力弱等问题。

从当前的电源技术发展趋势来看,应当采用单片机控制无触点型取代伺服电机和机械传动系统,使用半导体器件实现无触点控制,从而达到延长使用寿命、提高动态响应速度的目的。

针对目前交流稳压电源技术的发展需要, 本文设计了一种基于单片机的无触点自动补偿式交流稳压装置。

该电源的主电路是补偿变压器,运用单片机和有关元件构成反馈控制网络。

采用双向可控硅作为开关器件，单片机作为控制器。

本文设计的交流稳压电源,调压范围宽、动态响应速度快、输出正弦波失真度小、智能化程度高、抗干扰能力强、功率因数和效率比较高,可带电感性和电容性负载。

其稳压精度比较高,完全可以满足一般场合的需要。

关键词:无触点;补偿式;双向可控硅;单片机
ABSTRACT
With the development of power electronic technology, a variety of electronic devices require stable AC power system. A great development has happened in the technology of AC voltage-stabilized source during many years. The traditional AC regulated power supply which is controlled by the method of changing the place of charcoal brush moving contact has some disadvantages, such as mechanic abrade, long reactive time, short work life and low anti-jamming. From the standpoint of technology, we should use a MCU without contact to replace servo motor, and use semiconductor device to realize the non-contact control of longer using life and shorten reactive time.
To meet the need of developing power technology, a non-contact AC regulated power supply, which uses automatic compensation and is designed based on MCU, is presented in this paper. The main circuit of the regulation is an compensated transformer, which forms a feedback control network with a MCU and other elements to compose the AC regulator. It uses bi-directional triode thruster as electronic swath and uses a MCU as controller. The unit has the features of wide voltage controlled range, fast respond speed, small distortion factor of sine wave in output, high intelligence, strong anti-interference ability and high power factor and efficiency. It can carry inductive and captive loads. It can achieve higher voltage stabilized accuracy and can meet common requirements.
KEY WORDS:Non-contact; compensated stabilizer; BCR; MCU
目录
前言 (1)
1.1国内交流稳压电源的发展现状 (1)
1.2国外交流稳压电源的发展现状 (2)
2稳压器的分类及无触点稳压器的比较 (4)
2.1 按调压方式不同分类可分为三类 (4)
2.2 按电源使用环境不同分类可分为两类 (4)
2.3无触点稳压器的比较 (4)
2.3.1 自耦调压补偿式 (4)
2.3.2 自耦式 (5)
2.3.3纯补偿式 (5)
3无触点补偿式交流稳压电源的总体设计 (7)
3.1主要设计技术参数 (7)
3. 2补偿式交流稳压电源的基本原理 (7)
3. 3交流调整电路 (9)
3. 3. 1补偿变压器的选择 (9)
3. 3. 2双向可控硅的选用 (10)
3. 3.3双向可控硅导通模式与对应的补偿电压 (11)
4硬件系统设计 (14)
4. 1硬件系统的整体框架 (14)
4.1.1主回路 (14)
4.1.2控制电路 (15)
4. 2电压采样电路 (15)
4.2.1 ADC0809的特性 (15)
4.2.2 ADC0809与单片机的接口设计 (17)
4. 2. 2采样电路 (19)
4. 3控制电路 (19)
4.3. 1 AT89C51单片机 (19)
4. 3. 2 AT89C51的外围电路 (22)
4. 4双向可控硅的触发电路 (25)
4.4.1 MOC3061 (25)
4. 5保护电路 (26)
4.5.1保护电路原理 (26)
4. 6辅助电源 (27)
5系统软件设计 (28)
5.1启动程序 (28)
5.2初始化程序 (28)
5. 3中断服务程序 (28)
5. 4主程序 (29)
5. 5子程序 (30)
5. 5. 1采样子程序 (30)
5.5.2比较处理子程序 (31)
6.单片机系统的抗干扰 (33)
6.1单片机系统的干扰分析 (33)
6.1.1 干扰的分类 (33)
6.1.2干扰的形成 (34)
6.1.3干扰的耦合方式 (34)
6.2单片机系统中硬件抗干扰设计 (34)
6.2.1配置去耦电容 (35)
6.2.2提高敏感器件的抗干扰性能 (35)
6.2.3采用接地技术 (35)
6.2.4采用屏蔽技术 (36)
6. 3软件抗干扰措施 (36)
6. 3.1指令冗余 (36)
6. 3.2软件陷阱 (37)
6. 3.3软件“看门狗” (37)
结论 (39)
致谢 (40)
参考文献 (40)
前言
计算机技术、通信技术以及建立在其基础上的用电设备应用的越来越广泛，这些系统对供电质量有着很高的要求：首先，供电应连续、可靠。

其次，应该保证良好的电能质量，而供电电压幅值的不稳是最容易造成用电设备不能正常工作而使产品质量下降，甚至损坏生产设备,尤其是计算机、仪器设备、通讯系统、工业自动化设备、医疗设备、测试系统带来工作不正常、精度下降等问题，甚至对用电设备造成意外的损坏。

电网直接供电己不能满足需要，为了解决这些问题，提高供电质量，交流稳压器的使用是非常必要的[1,2]。

大功率无触点补偿式自动交流稳压电源是综合了国内外交流稳压电源的最新技术设计而成的。

目前无触点的稳压电源形式多样，但是由于可靠性、成本等等原因，这些技术尚未得到很好的运用和推广[3]。

本文采用双向可控硅作补偿变压器的一次绕组的开关元件，去掉自耦调压变压器。

通过单片机实现实时控制双向可控硅的开关状态，从而控制补偿变压器的补偿与否，以达到稳压目的的一种新型稳压电源。

1.1国内交流稳压电源的发展现状
近几十年来，随着现代工业技术的发展，大型供电设备以及通信设备等应用场合急速增加，这些设备对供电质量的要求越来越高，采用由交流电网直接供电而不采取任何措施的方式已不能满足需要。

使得国内外交流稳压电源技术发展飞速，势头迅猛。

随着国内交流稳压电源技术不断改进，先后出现以下几种形式：铁磁谐振式交流稳压器，磁放大器式交流稳压器，滑动式交流稳压器，感应式交流稳压器，晶闸管交流稳压器，补偿式交流稳压器等[4]。

(1)铁磁谐振式交流稳压器：利用铁磁饱和元件与谐振电容组合后具有恒压伏安特性而制成的交流稳压装置。

磁饱和式是这种稳压器的早期典型结构。

它结构简单，制造方便，工作可靠，输入电压允许变化范围宽。

但输出波形失真较大，稳定度不高，称为非线性交流稳压器。

近年发展起来的稳压变压器，也是借助电磁元件的非线性实现稳压功能的电源装置。

(2)磁放大器式交流稳压器：它是由自耦变压器，磁放大器，电子检测，控制回路等部分组成。

这类稳压器具有反馈控制作用，所以稳定度高，输出波形好，称为线性交流稳压器，但因采用惯性较大的磁放大器，所以该种交流稳压器反应慢一些，恢复时间长。

(3)滑动式交流稳压器：通过改变变压器滑动接点位置，来使输出电压获得稳定
的装置，它由控制电路控制一个伺服电机，带动调压器进行电压自动调整的交流稳压器。

这类稳压器效率高，输出电压波形好，对负载性质无特殊要求。

(4)感应式交流稳压器：靠改变变压器次级电压相对于初级电压的相位差，获得输出稳定交流电压的装置。

它在结构上类似线绕式异步电动机。

它的稳压范围宽，输出电压波形好，功率可做到很大，但反应慢，体积庞大笨重，且转子经常处于堵转状态，故功耗较大，效率低。

(5)晶闸管交流稳压器：用晶闸管做功率调整元件的交流稳压器。

它具有反应快、无噪声、功率大、稳定度高等优点。

但对市电波形有损害，对电网造成污染，对通信设备和电子设备造成干扰。

(6)补偿式交流稳压器：该种稳压器又称部分调整式稳压器。

补偿变压器的附加电压串接在电源与负载之间，随着输入电压的高低，用连续式的伺服电动机带动补偿变压器滑点的移动或通过算法改变变压器初级线圈匝数来改变附加电压的大小或极性，把输入电压高出的部分电压减去，把输入电压不足的部分电压加上，以达到稳定输出电压的目的。

1.2国外交流稳压电源的发展现状
为了实现高性能交流稳压系统，国外目前主要研究采用交流斩波方式、单位功率因数变换器及串联电压源调节方式等方案。

(1)交流斩波方式。

随着全控型开关器件和PWM技术的应用，出现了交流PWM斩波方式的交流稳压电源。

对于单相电路，它们可以根据输入和输出电压决定开关元件的开关方式，电感器和电容器所承受的谐波应力大大减小，解决了因换相引起的高电压尖峰，特别对输入端的谐波电流分量大大减小，由于其开关元件仅在半周期内进行调制，开关损耗大幅度的降低，对三相电路，可以采用三相交流电压调节器。

(2)单位功率因数变换器方式。

它是由PWM逆变器和PWM整流器构成的双PWM变换器，这类变换器能量可以双向流动。

对这种变换器的研究主要集中在PWM技术上，通过对电路和控制方法优化设计，可以进一步的降低谐波畸变，但其电路结构复杂，所用开关器件较多，开关应力大，装置容量要大于负载容量，适用于中小容量，需要变频电流的负载。

(3)串联电压源方式。

该类调节器可以采用交流斩波器或逆变器。

采用相电压型逆变器的串联型电压调节器的基本结构与串联型稳压电源相似，但这类稳压电源所用功率开关元件数目大，电路结构比较复杂，造价较高。

随着信息技术的普及推广,电力用
户对电能质量的要求日益提高,其中最基本的一条是电压的稳定。

它是和系统中的无功状况是紧密相连的。

高功率因数稳压电源是一种既能起到稳压作用又可以提高电源输入端功率因数的高性能交流电源。

2稳压器的分类及无触点稳压器的比较
2.1 按调压方式不同分类可分为三类
（1）电子感应式油式稳压器
（2）干式接触式调压稳压器(直接调压稳压器和补偿式调压稳压器)
（3）干式无触点调压式稳压器(一般是带补偿的稳压器)
2.2 按电源使用环境不同分类可分为两类
（1）单相交流稳压器
（2）三相交流稳压器
2.3无触点稳压器的比较
不同主电路结构的无触点稳压器，主要区别在于补偿电压的调节方式上，它直接关系到稳压器的工作可靠性、动态响应、稳压精度、稳压范围、最大容量、波形失真等性能指标。

目前市场上的无触点稳压器的主电路大致可分为以下三种类型[5,6]：
2.3.1 自耦调压补偿式
图2.1自耦调压补偿式
此种结构通过控制双向可控硅的通断，来切换自耦变压器的抽头，从而改变补偿变压器补偿电压的大小和极性，达到稳定输出电压的目的。

主要优点：
(1)、由于采用自耦变压器抽头分级调压，既降低了双向可控硅的通断电压（由220V 降至200V以下），又能抑制换档时产生的浪涌电流（自耦变压器自身就是一个大功率
的电抗器），因而大大地提高了双向可控硅的工作可靠性。

(2)、由于控制电路中采用了“互锁隔离”技术，彻底解决了外界干扰造成双向可控硅误动作而产生的环流问题，有效的避免了可控硅器件的损坏。

(3)、由于控制部分主要采用模拟集成电路，因而对恶劣电网环境的适应能力很强。

2.3.2 自耦式
图2.2自耦式
此种结构的无触点稳压器，是通过控制双向可控硅的通断，来直接改变自耦变压器的变比，从而达到稳定输出电压的目的。

主要缺点：
由于可控硅直接串接在主电路中，负载电流全部从可控硅中流过，负载电流中的瞬变、波动极易损坏可控硅；而长期通过大电流产生很大热量，也使可控硅工作在恶劣的工况下，性能劣化，可靠性变差。

另外，采用这种结构来做大容量的稳压器，可控硅容量也需选得很大，这给可控硅余量系数的确定、可控硅散热设计均造成很大的困难，极易引起可靠性变差。

2.3.3纯补偿式
图2.3纯补偿式
此种结构是通过双向可控硅的通断, 控制补偿变压器组合的投入、退出或改变极性，从而达到稳定输出电压的目的。

主要缺点：
可控硅通过桥臂形式，直接接在相线与零线之间（220V），因而工作电压高，换档时产生的浪涌电流大，极易损坏可控硅；同时，这种电路在可控硅误导通时，很容易造成相线与零线之间短路，瞬间就会烧毁可控硅，故其可靠性很差。

2.4发展趋势及本文的研究方法
现有两种无触点补偿式交流稳压电源在取代三相柱式交流电力稳压器。

一种是变压器补偿式稳压器，其原理是用多个补偿变压器组合，通过“多全桥”变换电路，切换补偿变压器的初级头、尾连接方式进行补偿，去掉了机械传动和触点，提高了寿命和动态性能。

另一种是PWM开关式交流稳压器，其原理是从输入侧取得工频交流电压，经过整流、正激高频PWM变换、相位跟踪和转换产生交流补偿电压进行补偿，补偿是无级的，补偿精度高，响应速度快。

本课题的研究是由补偿变压器等组成补偿单元，用双向可控硅作开关器件组成无触点可控调节单元实现对电网电压的有效补偿，控制电路由A/D转换(采样)、单片机控制器、报警指示单元及保护单元组成。

3无触点补偿式交流稳压电源的总体设计
3.1主要设计技术参数
运用单片机技术，设计一种无触点补偿式交流稳压电源，该电源输入为三相交流电，每相185～255V，50Hz，输出电压为220V交流电，输出电压稳压精度：2.5 %；效率：95%以上(电阻性负载) ；动态响应时间：0.03～0.05S。

3. 2补偿式交流稳压电源的基本原理
图3. 1补偿式交流稳压器原理框图
图3.1为补偿式交流稳压器电路原理结构框图。

图中，由补偿变压器等组成补偿单元，用双向可控硅作开关器件组成无触点可控调节单元，控制电路由A/D转换(采样)、单片机控制器、报警指示单元及保护单元组成。

当输入电压U I波动或负载电流变化时，通过采样变压器获取反馈电压，经A/D 转换输入单片机与基准值进行比较，由微机程序软件进行判断处理，输出控制指令。

在电压过零同步脉冲的作用下，使相应的开关器件导通，切换对应的补偿变压器的组合绕组，改变补偿电压的值，从而快速地达到稳定输出电压U0的目的。

其等效电路及矢量图，如图3.2所示。

图3. 2矢量图
图中，U I 为待稳定的电网输入电压，U B 为补偿电压。

（3.1）
其中: k 1 = -1, 0, +1; k 2= -1, 0, +1; k 3= -1, 0, +1;
当U I 与U B 场为工频正弦电压时，则U 0=U I +U B 也是工频正弦电压。

根据余弦定理，可得:
其中: U 0、U I 、U B 分别是U 0、U I 、U B 的模; α为U I 、U B 之间的相位差。

可见，当输入电压U I 变化时，适当地改变补偿电压U B ，则可保持输出电压U 0不变。

改变补偿电压U B 的模和相位，可实现输出电压的稳定。

本文采用的方式是改变补偿电压U B 的模。

令α=0或α=n ，则有: 即
当U I < U ON 时（U ON 为额定电压220V ），U Bi （i=1,2,3）提供正补偿; 当U I >U ON 时，U B i 提供负补偿; 当U I = U ON 时，U B i 不提供补偿电压。

所以，一旦电网输入电压U I 偏离额定电压U ON
时，单片机控制单元便调节双
向可控硅的开关状态，来控制补偿变压器TR
i
（i=1,2,3）的U B1的补偿方式。

3. 3交流调整电路
3. 3. 1补偿变压器的选择
根据稳压精度及输入电压范围的要求来选择补偿变压器的台数，本文选择3台。

图3.3给出了三相交流调整电路中的一相(U相)交流调整电路，另外两相(V相、W相)
电路与其完全相同。

图中，TR
1 , TR
2
, TR
3
是三个独立的补偿变压器，其初级绕组
上输入电压为U ON( 220V )，其次级绕组上的补偿电压U B1可以根据稳压精度的需要，设计为10V, 20V, 40V(或者5V, 10V, 20V)等。

当顺极性(或反极性)叠加全部投入时，可以获得最大正负补偿电压为70V(或者35V)。

当U B最小值为5V时，稳压精度可优于2.5％。

为提高电源系统的稳压精度，本文选择了后者，即U B1 , U B2, U B3分别为5V, 10V 和20V。

图3. 3交流调整电路图
根据补偿变压器的一次侧电压和二次侧电压，结合整个电源的输出功率，就可确定各个补偿变压器的功率。

(1)补偿变压器TR
1
，:
其一次侧电压为220V，二次侧电压为5V，则其输出功率为:
(2)补偿变压器TR 2
其一次侧电压为220V ，二次侧电压为10V ，则其输出功率为:
(3)补偿变压器TR 3
其一次侧电压为220V ，二次侧电压为20V ，则其输出功率为:
因此，三台补偿变压器的输出功率依次为:455VA, 909VA, 1818VA 。

3. 3. 2双向可控硅的选用
交流调整电路中，所用开关器件的数目与补偿变压器的数目有关，其规律是: 开关器件的数目=补偿变压器的台数
(3. 8)
其中后面的 “+2”，即公用桥臂上的两只开关器件，它与补偿变压器的台数无关。

如图2.3所示，每相只需要8个双向可控硅。

S1和S2. S3和S4 , S5和S6分别为三台补偿变压器初级绕组端的控制开关，S7和S8则是作为公共桥臂进行工作。

整个交流稳压电源系统，三相共需24个双向可控硅开关进行控制。

因为接入补偿变压器的不同，流经每组可控硅的最大电流随之不同。

具体情况如下:
(1) S1和S2:
S1和S2只接入补偿变压器TR 1，其补偿电压U B 1为5V ，则
(2) S3和S4:
S3和S4只接入补偿变压器TR 2，其补偿电压U B 2为10V ，则
(3) S5和S6:
S5和S6只接入补偿变压器TR 3，其补偿电压U B 3为20V ，则
(4) S7和S8:
（3.6）
（3.7） （3.9）
（3.10）
（3.11）
S7和S8作为公共桥臂，同时接入三台补偿变压器TR
1、TR
2
和TR
3
，其补偿电压
U B为35V，则
四组可控硅的接入电压都是220V。

按照器件参数的选择规律,耐压值一般为工作值的4倍左右,电流值一般为工作值的3~4倍,那么,四组可控硅的选用如下:
(1)S1和S2、S3和S4、S5和S6，全部选用耐压1000 V、电流40A的器件。

(2)S7和S8选用耐压1000V、电流60A的器件。

3. 3.3双向可控硅导通模式与对应的补偿电压
每组里的两个双向可控硅,任何时间,都必须有一个处于导通状态。

图3.4导通开关的分析
以一台补偿变压器TR
1
和一组双向可控硅S1 , S2为例，进行分析，如图3.4所示。

图中，当稳压器空载时，负载电流I
L
为零。

当输入电压低于规定值时，晶闸管作为开关将补偿变压器初级回路接通，即改变通断状态来调节补偿电压U B1，以保持输出电压U0在设定范围内。

在晶闸管导通时，流过补偿变压器一次线圈W1，的励磁电
流I
0产生励磁磁势I
W
1
，并在二次线圈W
2
产生感应电势作为补偿电压。

晶闸管关断时，
补偿变压器无励磁磁势，因而补偿电压为零。

当稳压器有负载时，I
L ≠0，该负载电流在补偿变压器上产生负载磁势I
L
W
2。

在
晶闸管导通时，补偿变压器一次边电流为I
1，一次边磁势为I
1
W
1，
由磁势平衡方程，得
（3.12）
由于I L >>I 0，忽略空载励磁磁势，得:
其中，k 为补偿变压器变比。

补偿变压器一次边电流有效值I 1应等于:
当晶闸管关断时，I 1=0但由干I L 存在，负载磁势I L W 2部用作补偿变压器的励磁。

此时的励磁磁势，将达空载励磁磁势的10多倍，致使铁磁材料深度饱和，铁损大大增加，铁芯发热。

同时，由于磁通大量增加，将在补偿变压器初次级产生过电压，使稳压器无法正常工作。

所以，补偿变压器的一次绕组回路，是绝对不能开路的。

本文通过采取在每台补偿变压器的一次侧加装电阻R 和电容C 的方法，图3.3中的R1，R2, R3，C1，C2，C3,好地解决了这个问题[7,8]。

在主电路中，每一级补偿电路中，必须得保持同一组中两个可控硅有一个处于导通状态。

当需要提供正向补偿电压时，三个补偿变压器有7种组合； 当需要提供反向补偿电压时，三个补偿变压器有7种组合； 当不需要提供补偿电压时，三个补偿变压器有2种组合； 共有16种组合，如表3.1所示。

（3.13）
（3.14）
（3.15）
（3.16）
组合各个可控硅的状态补偿电压
表3.1各种组合及对应的补偿电压
4硬件系统设计
4. 1硬件系统的整体框架
4.1.1主回路
一相的主回路电路，如图4.1所示。

图4. 1补偿式稳压器主电路图
根据稳压精度及输入电压范围的要求，本文选择3台补偿变压器TR1， TR2 ，TR3。

图中，TR1 ， TR2， TR3是三个独立的补偿变压器，其次级绕组上的补偿电压U B可以设计为10V， 20V， 40V(或者5V， 10V， 20V)等。

当顺极性(或反极性)叠加全部投入时，可以获得最大正负补偿电压为74V(或者35V)。

当U B最小值为5V时，稳压精度可优于2.5％。

S1～S8是双向可控硅器件，它与补偿变压器TR1，TR2，TR3组成“多全桥电路"形式，图中S7和S8为公用桥臂，它分别与S1，S2，S3和S4，S5，S6组成3个全桥电路。

工作过程为:当输入电压U I高于额定值U I N时，要求补偿变压器TR1，TR2，TR3中的1个、2个或3个同时工作，产生反极性的电动势来抵消U I升高的那部分电压。

例如:经判断仅需TR1投入时(设U I极性为U正N负)，可触发S1和S8导通，电流通路为:U→TR1(上绕组)→S1→TR1(下绕组)→S8→N。

当U，N反极性时，沿上述通路反向流动。

当输入电压U I低于额定值U I N时，需要TR1产生顺极性电动势补足U I所缺的那部分电压，可使S2和S7导通。

如果U I升高(或降低)较多，需要TR1和TR2同时投入，
在U I高于额定值U I N时，可使S1，S3和S8导通；在U I低于额定值U I N时，可使S2，S4和S7导通。

如果需要TR1，TR2和TR3都投入，在U I高于额定值U I N时，使S1，S3，S5和S8导通；在U I低于额定值U I N时，使S2，S4，S6和S7导通。

双向可控硅网络安排在补偿变压器的输出侧，可提高其抗干扰能力，此时TR1，TR2，TR3都有滤波作用，可吸收电网侧的各种瞬态干扰。

在输入输出侧接入压敏电阻RV1，RV2，可防止各种过电压(或感应雷电)信号的串入。

开关器件不在负载电流的主通路中，从而使其易于选择，并可靠工作[9,10]。

4.1.2控制电路
该稳压器控制电路的硬件组成与工作原理见图4.2，它由8051单片机系统、外扩检测、驱动等接口电路构成。

Ui
图4.2控制电路原理图
输入电压变化经AC/DC变换电路,转换成0～5V的直流信号,后经模数转换器
ADC0809输入8051单片机,由CPU检测稳压电源输入值。

双向可控硅由光隔离/光耦合过零触发双向可控硅驱动器MOC3061驱动[10]。

4. 2电压采样电路
4.2.1 ADC0809的特性
ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。

它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口[11]。

（1）ADC0809的内部逻辑结构
由图4.3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。

图4.3 ADC0809的内部逻辑结构
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）.
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。

4.2.2 ADC0809与单片机的接口设计
本文采用的硬件接口是查询方式，如图4.4所示。

由于ADC0809片内无时钟，可利用单片机提供的地址锁存允许信号ALE 经D 触发器二分频后获得，ALE 脚的频率是单片机时钟频率的1/6。

如果单片机时钟频率采用6MHz ，则ALE 引脚的输出频率为1 MHz ，再二分频后为500kHz ，符合ADC0809对时钟频率的要求。

由于ADC0809具有输出三态锁存器，故其8位数据输出引脚可直接与数据总线相连。

地址译码引脚A 、 B 、C 分别与地址总线的低三位A0, A1, A2相连，以选通IN 0～IN 7，中的一个通道。

将P2.7(地址线最高位A 15)作为片选信号，在启动A/D 转换时，由单片机的写信号W R ______
和P2.7控制ADC 的地址锁存和转换启动。

由于ALE 和START 连在一起，因此ADC0809在锁存通道地址的同时也启动转换。

在读取转换结果时，用单片机的读信号RD _____
和P2.7引脚经一级或非门后，产生的正脉冲作为OE 信号，用以打开三态输出锁存器。

由此可见，P2.7应置为低电平。

因此，编写软件时，令P2.7=A15=0; A0, A1, A2给出被选择的模拟通道的地址；执行一条输出指令，启动A/D 转换;执行一条输入指令，读取A/D 转换结果。

（4.1）
（4.2）。