論文設(shè)計(jì)-鹽度控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)(文件)
【正文】 字 時(shí)鐘頻率 =30～ 300KHz BCD 碼輸出 24 腳 各引腳功能如下 Vin (): 模擬信號 （ ） 輸入端口 Vin(+): 模擬信 號（ +）輸入端口 A –GND: 交流電接地端口 Vref/2: 參考輸入電壓 CLKR: 讀時(shí)鐘 CLKIN: 輸入時(shí)鐘 DB0DB: 八路數(shù)字輸出引角 INTR : 中斷信號 CS : 片選信號 RD: 外部數(shù)據(jù)存貯器讀脈沖輸出線 WR: 外部數(shù)據(jù)存貯器寫脈沖輸出線 四、單片機(jī) 處理 電路設(shè)計(jì) 由以上兩路信的測量以及由 A/D 的轉(zhuǎn)換之后，信號就可以送入單片機(jī)的 I/O 口進(jìn)行處理。 由本設(shè)計(jì) 中有兩個(gè)數(shù)值，所以可以用二元代數(shù)插值方法確定兩值之間 關(guān)系， 二元函數(shù)的代數(shù)插值方法 設(shè)函數(shù) Z=f(x,y)是定義在矩形域 D={a≤ x≤ b,c≤ y≤ d}上的實(shí)值函數(shù)，在定義域內(nèi)，由試驗(yàn)得到一組數(shù)據(jù)（ Xi,Yj,Zr） ,為了求出些區(qū)域內(nèi)任意（ Xi,Yj） 所對應(yīng)的 Zr值，應(yīng)用二元函數(shù)的代數(shù)插值方法。其接口整體電路圖如 圖 下示： 各引腳功能如下 P00P07： （ 3932）通道 0，雙向 I/O 口 P10— P17： （ 18）通道 1，雙向 I/O 口 P20— P27： （ 1017）通道 2，雙向 I/O 口 RXD： （ 10） 串行口讀引腳 TXD： （ 11） 串行口寫引腳 ALE/?P ： （ 30） 地址鎖存允許信號， PSEN： （ 29）外部程序存貯器 ROM 的讀選能信號 INTl： （ 13） 中斷 1 INTO： （ 12） 中斷 0 T1： （ 15） 定時(shí) /計(jì)數(shù) 方式 1 TO： （ 14） 定時(shí) /計(jì)數(shù) 方式 0 ??EA /VPP： （ 31）訪問外部存貯器的控制信號 X1： （ 19） 外部晶振輸入端 1 X2： （ 18） 外部晶振輸入端 2 RESET： （ 9） 復(fù)位信號輸入端 ??RD ： （ 17） 讀選通信號 ???RW ： （ 16） 寫選通信號 VSS（ 20）接地 VCC（ 40）接 +5V電源 五、顯示電路設(shè)計(jì) 顯示電路，用為本設(shè)計(jì)的最后一部分電路設(shè)計(jì)，其結(jié)構(gòu)十分簡單，由譯碼電路和 LED 數(shù)碼顯示器兩部分組成，本設(shè)計(jì)中譯碼器選用兩片74LS138 作為譯碼器，而 LED 數(shù)碼顯示器選用型號為 DPY— 7— SEG— DP型，其連接電路圖如下圖示： 六、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的 處理 鹽度控制系統(tǒng)中測量出的鹽度值如果在標(biāo)準(zhǔn)的同一溫度下測量得到的鹽度值則不用進(jìn)行溫度補(bǔ)償，因?yàn)橥粶囟认蔓}水的電導(dǎo)率 由公式 G=R1 =κ 1 個(gè)字 3 位半 7 段譯碼輸出 7106/26 驅(qū)動LCD 7107/27 驅(qū)動LED 40 腳封裝 MC14433 （ CC14433） 213 CMOS 雙積分 VDD=5V（典型）， VEE=－ 5V 線性度177。 1LSB 內(nèi)含 8 路數(shù)據(jù)選擇器以便進(jìn)行 8路 ADC 8 路 8 位 2 進(jìn)制碼 LSTTL電平輸出， 28 腳封裝 ADC0816 8 CMOS 逐次逼近 VDD=5V（典型） 轉(zhuǎn)換時(shí)間 =90～ 114μ s 時(shí)鐘頻率 =10～ 1200（典型 640）KHz 16 路 8 位 2進(jìn)制碼 40 腳封裝 AD571 10 CMOS 雙積分 VDD(+)=+5V、 VDD(－ )=－ 15V 轉(zhuǎn)換誤差≤177。 三、 常用 ADC 芯片 目前，常見的 A/D 轉(zhuǎn)換器的有效位數(shù)有 1 116 位以及 BCD 碼輸出的 213 位、 214 位和 215 位等多種；轉(zhuǎn)換速度有低速（ ≤ 1s）、 中速（ ≤ 1ms）、 高速（ ≤ 1μ s）和 超高速（ ≤ 1ns）等；就芯片組成而言，有些芯片不但包括 ADC 基本電路，還包括多路轉(zhuǎn)換開關(guān)、時(shí)鐘電路、基準(zhǔn)電壓源或 2→ 10 轉(zhuǎn)換器等，功能更加齊 全。 （ 2）轉(zhuǎn)換誤差 轉(zhuǎn)換誤差是轉(zhuǎn)換結(jié)果相對于理論值的誤差，常用 LSB 的倍數(shù)表示，如 AD571 的轉(zhuǎn)換誤差≤ 21 LSB 等 。 二、 ADC 的主要性能參數(shù)及芯片選用 ADC 的性能參數(shù)主要有轉(zhuǎn)換精度和轉(zhuǎn)換速度等。比如取樣保持后 的電壓值為 10V，如果以“ 1V”為最小數(shù)量單位△，轉(zhuǎn)換成的數(shù)字就是10；如果以“ 1mV”為單位，轉(zhuǎn)換成的數(shù)字就是 10000；這個(gè)化模擬量為數(shù)字量的過程稱 為量化。這就是著名的山農(nóng)（ Shannon）取樣定理，用公式表示即為 maxS 2ff ? （ ） 在工程上，一般取 maxS )5~4( ff ? 。將連續(xù)變化的模擬信號用多個(gè)時(shí)間點(diǎn)上的信號值來表示稱為取樣，取樣點(diǎn)上的信號值稱為樣點(diǎn)值，樣點(diǎn)值的全體稱為原信號的取樣信號。 MF52E 系列熱敏電阻器不能直接在水中使用 由以 以上可知溫度傳感器 SJ19MF52A 型號 標(biāo)稱電阻值 100Ω10KΩ，則電橋中 R1 選擇為 KΩ,R2 為 KΩ,R3 為 KΩ. 放大電路 及其輸出電路 設(shè)計(jì) 運(yùn)算放大 器選用 CA324 型號 ,R R5 選為 KΩ,R R7 選為 1mΩ,運(yùn)算放大器為 V12? 供電電源 ,濾波電容器選為 1000uF,可調(diào)電阻器 Rf 選用 1KΩ,R8 為 1KΩ,R9 為 ,穩(wěn)壓二極管選用 D4148 型號 , 經(jīng)以上各元件參數(shù)的選定 ,其整體電路圖如下圖示 , 第三部分 A/D 轉(zhuǎn)換電路及單片機(jī)應(yīng)用電路設(shè)計(jì) , A/D 轉(zhuǎn)換電路整體描述 A/D 轉(zhuǎn)換器（ ADC）是將 上級測量電路輸出的 模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的電路 ,從而以供單片進(jìn)行處理 .機(jī) 常用集成 ADC 芯
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