【正文】 劃分 1) 串模干擾 2) 共模干擾 圖 (a) 串模干擾； (b) 共模干擾 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 圖 串模干擾與共模干擾波形 (a) 直流信號(hào)； (b) 串模干擾； (c) 共模干擾； (d) 串模干擾與共模干擾共同作用 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 表 64 常見干擾的種類 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 三、干擾對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的影響 圖 干擾入侵單片機(jī)系統(tǒng)的途徑 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 干擾的耦合及其傳播 噪聲的耦合和傳播途徑只要有一下幾種方式： 1)靜電耦合方式：干擾通過分布電容耦合傳播到電子裝置。過渡干擾是指電路在動(dòng)態(tài)工作時(shí)引起的干擾。干擾對(duì)電路的影響 , 輕則降低信號(hào)的質(zhì)量 , 影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性 。正常工作時(shí)，線圈上的電壓上正下負(fù)，二極管 VD2截止，對(duì)電路沒有影響。 R2是 MOC3041導(dǎo)通的限流電阻，避免因電流過大引起 MOC3041 過流而損壞。8位數(shù)據(jù)未寫完繼續(xù) SETB RET 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 行程開關(guān)、晶閘管、繼電器與單片機(jī)的接口 光電耦合器件 光電耦合器件是由發(fā)光二極管 (發(fā)光源 )與受光源 (如光敏三極管、光敏晶閘管或光敏集成電路等 )封裝在一起，構(gòu)成電－光－電轉(zhuǎn)換器件。將命令寫入 DS1820 WR1: CLR MOV R3, 5 WR2: DJNZ R3, WR2 。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)存入 56H DEC R1 。延時(shí) MOV C, MOV R3, 23 RE20: DJNZ R3, RE20 。將低位存入 56H(TEMPERL) RE00: MOV R2, 8 。 LCALL WRITE_1820 。等待轉(zhuǎn)換完畢 LCALL INIT_1820 。啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換 MOV 66H, 02 。DS1820存在，讀數(shù)據(jù) RET 。置標(biāo)志位，表示 DS1820存在 LJMP TSR5 TSR4: CLR 70H 。拉高數(shù)據(jù)線，形成 1負(fù)脈沖 NOP NOP NOP MOV R0, 25H 。DQ置位 CLR 。鍵值是 0AH，測(cè)溫 ACALL RELEASE 。屏蔽高位 MOV 64H, A 。屏蔽高位 MOV 63H, A 。高、低 4位交換 ANL A, 0FH 。讀數(shù)據(jù)低字節(jié) ANL A, 0FH 。復(fù)位要求主 CPU將數(shù)據(jù)線下拉 500us，然后釋放， DS1820收到信號(hào)后等待 16— 60us的低脈沖，主 CPU收到此信號(hào)后復(fù)位成功，才對(duì) DS1820進(jìn)行操作。因此系統(tǒng)對(duì) DS1820的各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行。 搜索 ROM F0H 用于確定掛在同一總線上 DS1820的個(gè)數(shù)和識(shí)別 64位 ROM地址，為操作各器件做準(zhǔn)備。 斜率累加器用于修正測(cè)溫過程中的非線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置值。 R1和 R0用來設(shè)置分辨率，如下表所示：（ DS18B20出廠時(shí)被設(shè)置為 12位） 表 62 分辨率的設(shè)置 TM R1 R0 1 1 1 1 1 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 暫存寄存器（高速 REM）的分布見表 62。 S=1為負(fù)， S=0為正。 ℃ 內(nèi)設(shè)EEPROM 有 有 有 有 無 表 61 DS1820系列產(chǎn)品性能表 2) DS1820內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理 DS1820內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖見圖 其中： 64位光刻 ROM中的 64位序列號(hào)，在出廠前就光刻好的，它可以看成是 DS1820的地址序列號(hào)，用于分掛在同一總線上的 8個(gè) DS1820的目的。 ℃ 177。 ℃ 。 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 五、數(shù)字化溫度傳感器接口 P196 隨著半導(dǎo)體技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)字傳感器已成為傳感器中的重要組成部分。從 AD580型集成參考電源輸出的 ，經(jīng) AD741J運(yùn)算放大器反相，輸出放大器再次反相，既得到正向的輸出，通過晶體管 2N2219驅(qū)動(dòng)負(fù)載。 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 四、力傳感器接口 P196 某些測(cè)力傳感器利用一段 彈簧 作為敏感元件。 WD是帶溫度補(bǔ)償?shù)姆€(wěn)壓二極管，將方波電壓的峰值限制在6V左右，當(dāng)溫度或濕度變化時(shí)，保持傳感器的供電電壓基本不變。 濕度傳感器接口電路如圖 。 利用兩個(gè) AD590可以容易地實(shí)現(xiàn) 兩點(diǎn)溫差的測(cè)量。接通電源數(shù)分鐘之后，調(diào)節(jié) R2 ，使 A、 C 兩點(diǎn)的電壓為 (+t)mv ，再調(diào)節(jié) R7 ，使 B、 C 兩點(diǎn)的電壓為 + ，此電壓起到了絕對(duì)溫度 (K)和攝氏溫度 (℃ )之間的轉(zhuǎn)換。 該電路測(cè)溫范圍在 60℃ 內(nèi)可以得到較好的精度。 在 55℃ － +150℃ 范圍內(nèi)能按 1uA/K 的恒定比率輸出一個(gè)與溫度成正比的電流，通過對(duì)此電流的測(cè)量就可得到所需的溫度值。 (隔離 ) 2B35: 傳感器的供電電路。 20176。 圖帶有應(yīng)變電橋的壓力測(cè)量接口 1mv / v 靈敏度 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 工作原理： 傳感器：采用應(yīng)變片電橋作為傳感器。 當(dāng)被測(cè)物理量的大小能使 R1= KR4 時(shí)，電橋?yàn)槠胶鉅顟B(tài)， Eout = 0 ；如果 R1≠KR4,電橋的平衡被打破， Eout ≠ 0，有輸出。 傳感器接口電路 在傳感器的測(cè)量電路中，最簡(jiǎn)單的形式為 電橋電路 。按不同溫度范圍劃分為：熱敏電阻、熱電偶以及各種半導(dǎo)體溫度傳感器。（電壓、電流和脈沖等），再傳給單片機(jī)分析處理。如某些指標(biāo)達(dá)不到要求，應(yīng)進(jìn)行軟、硬件的修改，直到滿足要求。 ) ２、軟件調(diào)試 ：一般方法是 先獨(dú)立后聯(lián)機(jī)，先分塊后組合、先單步后連續(xù)。 二、系統(tǒng)調(diào)試 軟、硬件設(shè)計(jì)好后，就可以進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。 多 路 轉(zhuǎn) 換 器 A/D MSC51 單片機(jī) 打印機(jī) 顯示器 鍵 盤 D/A 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu) 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 ②軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件是 根據(jù)系統(tǒng)功能要求來設(shè)計(jì) 的，應(yīng)可靠地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能。 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 單片機(jī)控制系統(tǒng)與調(diào)試的一般原則 一、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 在單片機(jī)控制系統(tǒng)中，由于控制對(duì)象的不同，其硬件和軟件有很大的差異，但 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和主要步驟是基本相同 的。 (3) 在很多情況下，采用 擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)通信控制芯片 來組成相互通道。 (3) 人機(jī)通道接口一般都是數(shù)字電路，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性好。 (3) 根據(jù)輸出控制的不同要求，后向通道電路有多種多樣，如模擬電路、數(shù)字電路、開關(guān)電路等，輸出信號(hào)形式有電流輸出、電壓輸出、開關(guān)量輸出及數(shù)字量輸出等。 (2) 由于所采集的對(duì)象不同，有模擬量和數(shù)字量 (開關(guān)量 )，而這些都是由安放在測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的傳感、變換裝置產(chǎn)生的，許多參量信號(hào)不能滿足單片機(jī)輸入的要求，故有大量的、形式多樣的信號(hào)變換調(diào)節(jié)電路，如測(cè)量放大器、 I/F變換、 A/D轉(zhuǎn)換、放大、整形電路等。 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 多路開關(guān) ：用多路開關(guān)實(shí)現(xiàn)一個(gè) A/D轉(zhuǎn)換器分時(shí)對(duì)多路模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 A/D轉(zhuǎn)換器把一個(gè)模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量總要經(jīng)歷一個(gè)時(shí)間過程。一是實(shí)現(xiàn)多路模擬信號(hào)的同時(shí)采集；二是消除 A/D轉(zhuǎn)換器的 孔徑誤差 。 隔離放大與濾波 ：傳感器的輸出信號(hào)一般是比較微弱的，不能滿足單片機(jī)系統(tǒng)的輸入要求，要經(jīng)過放大處理后才能作為單片機(jī)系統(tǒng)的采集輸入信號(hào)。對(duì)于開關(guān)量的采集，可通過 I/O口線或擴(kuò)展 I/O 口線直接輸入。 來自被控對(duì)象的現(xiàn)場(chǎng)信息有多種多樣。貴州大學(xué)電子科學(xué)系 第六章 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 單片機(jī)由于體積小，使用靈活，成本低，易于產(chǎn)品化，抗干擾能力強(qiáng)，可在各種惡劣的環(huán)境下可靠工作等優(yōu)點(diǎn)，常用于： 工業(yè)測(cè)控、智能儀器儀表、智能產(chǎn)品、計(jì)算機(jī)外設(shè) 等方面。 概述 p189 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 圖 典型單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 一、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu) 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 二、前向通道的組成及其特點(diǎn) 前向通道是單片機(jī)與測(cè)控對(duì)象相連的部分，是應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集的輸入通道。它們可直接作為計(jì)數(shù)輸入、測(cè)試輸入、 I/O口輸入或中斷源輸入進(jìn)行事件計(jì)數(shù)、定時(shí)計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)脈沖的頻率、周期、相位及記數(shù)測(cè)量?，F(xiàn)場(chǎng)信號(hào)有各種各樣，有電信號(hào)，如電壓、電流、電磁量等；也有非電量信號(hào)，如溫度、濕度、壓力、流量、位移量等，對(duì)于不同物理量應(yīng)選擇相應(yīng)的傳感器。 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 采樣保持器 ：前向通道中的采樣保持器有兩個(gè)作用。采樣保持器在單片機(jī)的控制下，在某一個(gè)時(shí)刻可同時(shí)采樣它所接一路的模擬信號(hào)的值，并能保持該瞬時(shí)值，直到下一次重新采樣。在 A/D轉(zhuǎn)換器前加設(shè)采集保持器，在孔徑時(shí)間里，使模擬信號(hào)保持某一個(gè)瞬時(shí)值不變，從而可消除 孔徑誤差 。 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 綜上所述，前向通道具有以下 特點(diǎn) ： (1) 與現(xiàn)場(chǎng)采集對(duì)象相連，是現(xiàn)場(chǎng)干擾進(jìn)入的主要通道，是整個(gè)系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)的重點(diǎn)部位。 (2) 靠近伺服驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)，伺服控制系統(tǒng)的大功率負(fù)荷易從后向通道進(jìn)入單片機(jī)系統(tǒng)，故后向通道的隔離對(duì)系統(tǒng)的可靠性影響很大。 (2) 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，人機(jī)對(duì)話通道及接口大多采用內(nèi)總線形式，與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展密切相關(guān)。故利用單片機(jī)串行口構(gòu)成相互通道時(shí)，要通過相應(yīng)的 通信軟件 。但大多數(shù)都需遠(yuǎn)距離傳輸，故需要 解決長(zhǎng)線傳輸?shù)尿?qū)動(dòng)、匹配、隔離等問題 。 ３、系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)： ①系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)： 貴州大學(xué)電子科學(xué)系 傳感器 放大器 傳感器 放大器 。 C、匯編連接調(diào)試。 (邏輯狀態(tài)、時(shí)序變化等的測(cè)試。 (3) 系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo) (包括精度、速度參數(shù) )是否滿足設(shè)計(jì)要求？