【正文】 1244 1401 1497 1600 1724 1868 第二組 時(shí)間 (s) 0 4 6 8 10 12 14 16 18 20 電阻(Ω ) 7 32 63 77 121 183 254 292 332 381 單通道動(dòng)態(tài)數(shù)字電阻測(cè)量?jī)x 30 時(shí)間 (s) 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 電阻(Ω ) 400 431 454 466 486 493 507 522 537 554 時(shí)間 /s 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 電阻 /Ω 584 609 628 650 694 723 750 780 810 845 時(shí)間 /s 62 64 68 72 76 80 84 88 92 96 電阻 /Ω 882 920 963 1011 1060 1088 1116 1224 1416 1470 對(duì)應(yīng)畫(huà)出的電阻時(shí)間變化曲線(xiàn)如圖 47 所示： 圖 47 電阻 — 時(shí)間測(cè)量圖 由測(cè)試數(shù)據(jù)和繪制的曲線(xiàn)可以看出，系統(tǒng)可以隨時(shí)間變化 讀出 待測(cè)電阻的阻值，當(dāng)然待測(cè)電阻為在烙鐵作用下不斷變化溫度 的熱敏電阻，阻值自然也是不斷變化的。所以那個(gè)活動(dòng)的螺絲就不是很穩(wěn)定 ，在測(cè)量的時(shí) 候經(jīng)常會(huì)發(fā)生移動(dòng)。上述的原因會(huì)直接導(dǎo)致在測(cè)量。同時(shí)還有一個(gè)問(wèn)題就是因?yàn)闊崦綦娮璧臏囟茸兓峭ㄟ^(guò)手拿烙鐵靠近來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 系統(tǒng)存在的不足 但是系統(tǒng)本身是有缺陷的，由于本系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的測(cè)電阻系統(tǒng)，所以在完成過(guò)程中將工作重點(diǎn)都放在了測(cè)電阻系統(tǒng)上，所以我們的熱敏電阻接入系統(tǒng)就比較簡(jiǎn)單，存在一些不可避免的實(shí)際問(wèn)題，像接觸不良，固定不穩(wěn)。所以在接近 20 次的測(cè)試中只挑出兩組相對(duì)較穩(wěn)定的測(cè)試結(jié)果。 在實(shí)際的操作過(guò)程中，我程序是一部分一部分改的上面的是在很多次的試驗(yàn)之后，反復(fù)的改程序，用開(kāi)發(fā)板下載，再到實(shí)際電路試驗(yàn)。所以定時(shí)器的頻率同時(shí)也是 A/D 轉(zhuǎn)換器的掃描頻率。 第三部分：定時(shí)器的初值設(shè)定，在程序初始化的時(shí)候?qū)Χ〞r(shí)器的初值設(shè)定為 200ms。j100。 第二部分： 在每個(gè)顯示模塊后面都調(diào)用了一個(gè)延時(shí)函數(shù) delay(10)， void Delay(unsigned int i) { unsigned int j。 getdata = P1。OE=1。 ③ 定時(shí)器初值設(shè)定部分。 ② 只要刷新速度高于 20 次 /秒，就沒(méi)問(wèn)題 ， 保證頻率了，如何掃描不均勻的話(huà)也可能會(huì)閃爍 。 最初想不動(dòng)端口，因?yàn)槭呛附影澹該Q端口布線(xiàn)很麻煩，所以采取的第一種方案，可是焊接完了之后器件增加很多，板子后面的走線(xiàn)更復(fù)雜了，關(guān)鍵是，問(wèn)題并沒(méi)有解決，原理上是沒(méi)問(wèn)題的，所以仍不亮的原因應(yīng)該是上拉電阻加的太大了，可是實(shí)在沒(méi)辦法再改了，因?yàn)榘遄訝奚恕?找到 亮度不夠的原因是 單片機(jī)的 P1 口輸出電壓偏低，不足以驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，即數(shù)碼管缺少相 關(guān)的驅(qū)動(dòng)電路。完成后通過(guò)單片機(jī)開(kāi)發(fā)版和 STCISP 軟件實(shí)現(xiàn) 單片機(jī) 對(duì) .hex 文件的 下載。 temp=Rx。所以要在其中加上一個(gè)語(yǔ)句。算法 getdata**5000 是將二進(jìn)制數(shù)乘 變成可以和后面數(shù)值進(jìn)行計(jì)算的形式。 dispbuf[3]=temp/1000。 解決方案：在原有算法 v=getdata**5000。 然后在程序中改算法， 最終實(shí)現(xiàn)電阻顯示。程序便下入仿真圖芯片中。 最初實(shí)現(xiàn)的是一個(gè)電壓表的功能，將程序在 keil 中編譯生成 .hex 文件。Proteus 軟件可以對(duì)基于微控制器的設(shè)計(jì)連同所有的周?chē)娮悠骷黄鸱抡?，?戶(hù)甚至可以實(shí)時(shí)采用諸如 LED/LCD、鍵盤(pán)、 RS232 終端等動(dòng)態(tài)外設(shè)模型來(lái)單通道動(dòng)態(tài)數(shù)字電阻測(cè)量?jī)x 24 對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行交互仿真。 （ 2）仿真處理器及其外圍電路 可以仿真 51 系列、 AV R、 PIC 等常用主流單片機(jī)。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。 在本設(shè)計(jì)中，為了簡(jiǎn)化硬件設(shè)計(jì)，主要采用軟件定時(shí)的方式， 通過(guò)軟件延時(shí)程序來(lái)實(shí)現(xiàn) 5ms 的延時(shí)。需要等待。即單通道動(dòng)態(tài)數(shù)字電阻測(cè)量?jī)x 22 ABC 的輸入量為 000 選中 ADC0809 的通道 IN0。當(dāng) ST上跳沿時(shí)，所有內(nèi)部寄存器清零；下跳沿時(shí)，開(kāi)始進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。具體的流程圖如 圖 34 所示 圖 34 A/D 轉(zhuǎn)換子程序流程圖 輸入 0－ 5V 之間的模擬量，通過(guò) ADC0809 轉(zhuǎn)換成數(shù)字量 供程序中的全局變量 getdata 取 出來(lái)。 單通道動(dòng)態(tài)數(shù)字電阻測(cè)量?jī)x 21 圖 33 中斷允許 IE 每一位都需要用程序置 1 或 清 0。定時(shí) /計(jì)數(shù)器有四種工作方式，由 M1M0 進(jìn)行設(shè)置，具體方式見(jiàn)下表。 本論文中 所有程序的編譯均 采用德國(guó) Keil Software 公司開(kāi)發(fā)的 Keil C51 編譯器 [14]。 C 語(yǔ)言是一種通用的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，其代碼效率高、數(shù)據(jù)類(lèi)型及運(yùn)算符豐富，并具有良好的程序結(jié)構(gòu)，適用于各種應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。 PS：最初電路的接法不是這樣的，最開(kāi)始數(shù)碼管是接在單片機(jī)的 P1 口， A/D 的輸出接在單片機(jī)的 P0 口，在后面的測(cè)試環(huán)節(jié)改成這樣，即最終的電路圖。 R0 兩端的電壓即為輸入到 A/D 轉(zhuǎn)換器的模擬量。在輪流顯示過(guò)程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為 1～ 2ms，由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)， 盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的 I/O 端口，而且功耗更低。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的 I/O 端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如 BCD 碼二 十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。 數(shù)碼管與單片機(jī)接口設(shè)計(jì) 由于單片機(jī)的并行口不能直接驅(qū)動(dòng) 數(shù)碼管 ，所以，在一般情況下，必須采用專(zhuān)用的驅(qū)動(dòng)電路芯片 [13]，使之產(chǎn)生足夠大的電流， 數(shù)碼管 才能正常工作 。 硬件譯碼是指利用專(zhuān)門(mén)的硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)顯示字符碼的轉(zhuǎn)換。 圖 213 共陽(yáng)極數(shù)碼管內(nèi)部電路 而四位數(shù)碼管 即相當(dāng)于四個(gè)一位的數(shù)碼管段選并聯(lián)而陰極（共陰數(shù)碼管）或陽(yáng)極（共陽(yáng)數(shù)碼管），則分別作為位選端。當(dāng)某一字段的陽(yáng)極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。 其 在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極 COM 接到 +5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。 單通道動(dòng)態(tài)數(shù)字電阻測(cè)量?jī)x 14 四位數(shù)碼管概述 四位 數(shù)碼管 是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其基本單元是 發(fā)光二極管 。 LED 由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、與單片機(jī)接口方便等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。 圖 210 單片機(jī)時(shí)鐘發(fā)生電路 電路中的器件選擇可以通過(guò)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)確定，也可以參考一些典型電路 [12]的參數(shù)，電路中，電容器 C1 和 C2 對(duì)震蕩頻率有微調(diào)作用，通常的取值范圍是 30177。 圖 29 單片機(jī)復(fù)位電路 時(shí)鐘發(fā)生電路 單片機(jī)中 CPU 每執(zhí)行一條指令，都必須在統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖的控制下嚴(yán)格單通道動(dòng)態(tài)數(shù)字電阻測(cè)量?jī)x 13 按時(shí)間節(jié)拍進(jìn)行，而這個(gè)時(shí)鐘脈沖是單片機(jī)控制中的時(shí)序電路發(fā)出的。當(dāng)震蕩器起振后，只要該引腳上出現(xiàn) 2 個(gè)機(jī)器周期以上的高電平即可確保時(shí)器件復(fù)位。 AT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 4KB 的 Flash 閃速存儲(chǔ)器， 128B 內(nèi)部RAM， 32 個(gè) I/O 口線(xiàn)，兩個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 5 向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)震蕩器及時(shí)鐘電路，同時(shí)， AT89C51 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。 /PSEN：片外 ROM 的選通線(xiàn)，在訪(fǎng)問(wèn)片外 ROM 時(shí)， 89C51 自動(dòng)在 /PSEN單通道動(dòng)態(tài)數(shù)字電阻測(cè)量?jī)x 12 線(xiàn)上產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖，作為片外 ROM 芯片的讀選通信號(hào)。 ALE：地址鎖存允許線(xiàn)，配合 P0 口的第二功能使用，在訪(fǎng)問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)， 89C51 的 CPU 在 引腳線(xiàn)去傳送隨后而來(lái)的片外存儲(chǔ)器讀 /寫(xiě)數(shù)據(jù)。 P0 口為開(kāi)漏輸出，在作為通用 I/O 使用時(shí)，需要在外部用電阻上拉。 AT89C51 的 性能 [8]： 與 MCS51 成品指令系統(tǒng)完全兼容； 4KB 可編程閃速存儲(chǔ)器；壽命： 1000 次寫(xiě) /擦循環(huán)；數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10 年；全靜態(tài)工作： 024MHz；三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定； 128*8B 內(nèi)部 RAM； 32 個(gè)可編程 I/O 口線(xiàn) ； 2個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器； 5 個(gè)中斷源；可編程串行 UART 通道；片內(nèi)震蕩器和掉電模式。當(dāng) OE 輸入高電平時(shí)，輸出三態(tài)門(mén)打開(kāi)，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量單通道動(dòng)態(tài)數(shù)字電阻測(cè)量?jī)x 10 輸出到數(shù)據(jù)總線(xiàn)上。 START 上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。 （ 3）比較器 8 位開(kāi)關(guān)樹(shù)型 A/D 轉(zhuǎn)換器 逐次逼近型寄存器，定時(shí)和控制電路組成 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器，當(dāng) START 信號(hào)有效時(shí)，就開(kāi)始對(duì)當(dāng)前通道的模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完成后，把轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字量送到 8位三態(tài)鎖存器，同時(shí)通過(guò)引腳送出轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。 單通道動(dòng)態(tài)數(shù)字電阻測(cè)量?jī)x 9 ADC0808 內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) ADC0808 由一個(gè)八路模擬開(kāi)關(guān)、一個(gè)地址鎖存與譯碼器、一個(gè) A/D 轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。 VCC、 GND： VCC 為主電源輸入端， 單一接 +5V。 EOC： EOC 為 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束 信號(hào) 輸出線(xiàn)，該線(xiàn)上高電平表示 A/D 轉(zhuǎn)換已結(jié)束，數(shù)字量已鎖入三態(tài)輸出鎖存器，轉(zhuǎn)換期間一直是低電平。 下面說(shuō)明各個(gè)引腳功能： IN0IN7（ 8 條）： 8 路模擬量輸入線(xiàn)，用于輸入和控制被轉(zhuǎn)換的模擬電壓。 ADC0808 是 ADC0809 的簡(jiǎn)化版本，功能基本相同。 （ 5） 低功耗，約 15mW[6]。 單通道動(dòng)態(tài)數(shù)字電阻測(cè)量?jī)x 7 圖 25 逐次逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換器的工作原理圖 ADC0808 主要特性 ： （ 1） 8 路 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器，即分辨率 8 位。雙積分式 A/D 轉(zhuǎn)換器具有抗干擾能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)換精度高、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。 ② 數(shù)據(jù)處理模塊選擇 AT89C51 單片機(jī)為核心控制器件 [8]來(lái)完成。 所以現(xiàn)在就可以看出來(lái)，本系統(tǒng)的硬件電路就是一個(gè)數(shù)字電壓表的硬件電路再外加一個(gè)包括待測(cè)電阻的分壓電路。 所以同樣的，在本系統(tǒng)中如果要 測(cè)電阻，就需要借助電壓表測(cè)出的已知電阻的電壓值，計(jì)算出待測(cè)電阻的阻值。 系統(tǒng)利用的是如下的分壓電路 ： 圖 21 分壓電路原理圖 其中電源是 5V 的， R1 是一個(gè)已知阻值的電阻， RV1 變阻器就相當(dāng)于需要測(cè)試的變化的電阻，電壓表接在已知電阻的兩端，即電壓表顯示的是阻值已知的電阻兩端的電壓值。 正是由于半導(dǎo)體傳感器件的所測(cè)環(huán)境變量的終端體現(xiàn)很多都是通過(guò)電阻變化來(lái)判斷的，所以電阻測(cè)量?jī)x器是很必要的，這便是本論 文中動(dòng)態(tài)電阻測(cè)量?jī)x系統(tǒng)研究的意義所在。 PTCR 元件的實(shí)用化基本從上世紀(jì) 60 年代開(kāi)始，利用其基本的電阻 溫度特性，電壓 電流特性與電流 時(shí)間特性，各種不同用途的 PTCR 元件廣泛應(yīng)用于工業(yè)電子設(shè)備如計(jì)算機(jī)和測(cè)量?jī)x器，民用電子設(shè)備如家用電器和汽車(chē)零部件中，以達(dá)到傳感器、溫度補(bǔ)償、過(guò)流保護(hù)、定溫加熱、暖風(fēng)、自動(dòng)消磁、馬達(dá)啟動(dòng)延時(shí)等作用。 PTCR[5]是英文 Positive Temperature Coefficient Resistance 的縮寫(xiě) ,意思是正的電阻溫度系數(shù)，也常用來(lái)泛指具有正溫度系數(shù)的現(xiàn)象和材料。其種類(lèi)有半導(dǎo)體氣敏傳感器、濕敏傳感器、色敏傳感器 、 熱敏 傳感器 等。并且在越來(lái)越多的領(lǐng)域被廣泛使用。 單通道動(dòng)態(tài)數(shù)字電阻測(cè)量?jī)x 2 傳感技術(shù)相關(guān)概述 傳感器技術(shù) [4]是現(xiàn)代科技的前沿技術(shù)，許多國(guó)家已將傳感器技術(shù)列為與通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)同等重要的位置，稱(chēng)之為信息技術(shù)的三大支柱之一。 ATMEL 公司是美國(guó) 20 世紀(jì)80 年代中期成立并發(fā)展起來(lái)的半導(dǎo)體公司。 它不僅用于智能儀器、電氣設(shè)備、數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)控制及國(guó)防工業(yè)等技術(shù)領(lǐng)域，而且進(jìn)入億萬(wàn)家庭。單片機(jī)的出現(xiàn)，對(duì)于科學(xué)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域都產(chǎn)生了巨大影響，同樣引起儀器儀表結(jié)構(gòu)的根本性變革。 achieve the bined of singlechip with ADC0809 chip , and the circuit of singlechip with digital tube. In the software part of the test system, the paper discussed and design the procedure of the main measuring program, the data conversion process, and the display system. C51 language of microcontroller system software was used by this system and use Keil51 piler to pile code. Who’s code could running in high speed and just need a small storage space. Use the system to measure the PTC thermistor in the