【正文】 ………………………… ?????????????????? 微處理器的選擇 —— LPC2138??????????????????? LPC2138引腳描述 ????????????????????? LPC2138晶振電路設計 ??????????????????? LPC2138復位電路設計 ??????????????????? LPC2138電源電路設計 ??????????????????? LPC2138顯示電路設計 ??????????????????? LPC2138 外圍信號處理 電路模塊設計 ???????????????? 放大整形電路模塊設計 ?????????????????? 微分電路模塊設計 ???????????????????? 辨向電路模塊設計 ???????????????????? 本章小結 ??????????????????????????? 第四章 系統(tǒng)軟件設計 ………………………………………………………………… 系統(tǒng)開發(fā) 平臺簡介 ??????????????????????? Proteus 簡介 ????????????????????? VC++ ??????????????????????? 基于 LPC2138 系統(tǒng)程序設計 ???????????????????? 系統(tǒng)程序的總體方案設計 ???????????????? 外部中斷復位程序設計 ?????????????????? 數據的運算程 序設計 ??????????????????? LCD 子程序設計 ????????????????????? 本章小結 ??????????????????????????? 第五章 實物制作 ??????????????????????????? ????????????????????????? 制作注意事項 ????????????????????????? 實物圖 ???????????????????????????? 重慶理工大學畢業(yè)論文 本章小結 ????????? ?????????????????? 第 六 章 總結 ???????????????????????????? 致謝 ??????????????????????????????? 參考文獻 ???????????????????????????? 附錄 ????????????????????????????????? 文獻綜述 ?????????????????????????????? 重慶理工大學畢業(yè)論文 摘 要 本文的側重點主要探究其容柵的線位移結構的測量原理和信號的處理以及相關電路設 計。最后在完成測量數據的數顯中，運用 LPC2138 將獲得的計數信號轉化成 LCD 顯示 的相關測量結果。LPC2138 重慶理工大學畢業(yè)論文 Abstract The emphasis of this dissertation is mainly to explore the capacitive gate displacement of structure and measurement principle of signal processing and circuit design. In the modern intelligent measurement, capacitive displacement sensor plays an important role in. In the process of measurement, capacitive fixed plate and the movable plate to b type of capacitive coupling. Capacitive coupling through the periodic change of the similar sine and cosine signals. In signal amplification process, using more reliable instrument amplifier to amplify the signal of AD620. The amplified signal through the zero cross parator LM324shaping as square wave. In the measuring process of counting, due to the important signal to identify treatment, need to signal processing into easy to identify the direction of movement of the spike pulse signal. Then the differential circuit and reversible counter74LS192. After the measurement data of the digital display, using LPC2138will count signal into LCD display measurement results. The design incorporates sensor detection technology and signal processing technology and software of the digital display technology. To further the understanding of modern intelligent instrument which has a certain reference value. Keywords: fixed plate。高速、精準、智能化的測量是時代的發(fā)展要求 [1]，這就催生了容柵位移傳感器的誕生。 就目前來看，我國的傳感器技術發(fā)展相對較為薄弱。國內在開發(fā)容柵系統(tǒng)方面也取得了很大成效。傳感器是上個世紀 80 年代提出的學科領域。 （ 2） 智能儀器技術涵蓋：電子測量技術、放大濾波技術、傳感器技術、信號處理技術、程序設計技術、數字顯示技術。 （ 4）設計系統(tǒng)模塊硬件電路圖，并完成軟件的程序編寫。 （ 5）結合實驗室設備完成數據的測試，同時運用軟件對數據進行擬合得出結果。 ： 各路柵極輸出的信號，需通過一定的放大電路和調制電路，經整合后以脈沖數字信號輸出。 重慶理工大學畢業(yè)論文 2 容柵位移傳感器測量系統(tǒng)原理方案設計 容柵位移傳感器是基于電容傳感器的工作原理提出 的設計。那么電容式傳感器就可歸納為變極距型、變面積型和變介電常數型傳感器。 其中： a、 b— 容柵極板寬度； L— 容柵極板長度。于是在我們設計的系統(tǒng)里就需要盡可能的轉換成數字信號。參考光柵的測量系統(tǒng)，我們運用尖脈沖計數法計數。但是普通的信號是不能被該測量系統(tǒng)所利用的。圖中動尺上排列一系列尺寸相同、寬度為 l0的發(fā)射極片 1, 2, 3?8, 用 E 表示 , 公共接收極為 R , 定尺上均勻排列著一系列尺寸相同、寬度和間隙各為 4l0的反射電極片 M 1,M 2, ?電極片間互相電絕緣。因此在動極板移動的過程中，正弦信號不斷發(fā)生變化(幅值變化，頻率不 變 )，其檢測到的信號變化過程為如圖 27 所示。由于在測量重慶理工大學畢業(yè)論文 的過程中，很難把握其拉動動柵尺的速度，導致信號放大后輸出的復合波形很難定量測定。為此我們可采用脈沖計數的方式進行測量。其辨向原理如圖 212 所示。 B與門電路 1 輸出端脈沖計數值 。因此，我們在設計系統(tǒng)時鐘時采用 1KHZ 的晶振頻率。 假設在一個周期變化的信號中，測得頻率變化 K次。 圖 213柵極板寬度尺寸 本章小結 整個測量系統(tǒng)的原理的掌握是完成本設計任務的重點。通過傳感器采集電路輸出的信號非常微弱。因為微處理器在處理各種動態(tài) 響應的時候具有快速、靈活、高效的特點。片內 128 位寬度的存儲器接口和獨特的加速結構使 32位代碼能夠在最大時鐘速率下運行。有 31 個 P0 口可用作通用雙向數字 I/O 口， 只用作輸出口。該模擬輸入總是連接到相應的管腳。 37 I I I/O CTS1－ UART1 的清零發(fā)送輸入 －定時器 1 捕獲輸入 1 SCL1－ I2C1 時鐘輸入 /輸出。 46 I O I EINT0－外部中斷 0 輸入 －定 時器 0 匹配輸出 2 －定時器 0 捕獲輸入 2 47 I I/O O －定時器 1 捕獲輸入 2 SCK1－ SSP串行時鐘，主機輸出或從機輸入的時鐘 －定時器 1 匹配輸出 2 53 I I/O O －定時器 1 捕獲輸入 3 MISO1－ SSP 主機輸入 /從機輸出，從機到主機的數據傳輸 －定時器 1 匹配輸出 3 重慶理工大學畢業(yè)論文 54 O I/O I －定時器 1 匹配輸出 2 MOSI1－ SSP主機輸出 /從機輸入，主機到從機的數據 傳輸 －定時器 1 捕獲輸入 2 55 O I I －定時器 1 匹配輸出 3 SSEL1－ SSP從機選擇，選擇 SSP 接口用作從機。 EINT3－外部中斷 3 輸入 －定時器 0 捕獲輸入 0 28 I EXTIN0－外部觸發(fā)輸入。 VSS 6,18,25,42 50 I 地： 0V 參考點。 VBAT 49 I RTC 電源： RTC 的 電源端。這一動作會使微控制器初始化恢復為某種狀態(tài)。提供電源的管腳連接 LPC2138 芯片的 VDD2 4 51 引腳。 LM032L 芯片與 LPC2138 芯片的顯示電路連接如圖 37 所示。 放大整形電路模塊設計 由于采集到的信號極為微弱，因此需要采用放大電路對其信號進行放大處理。于是我們在放大電路中采用 AD620 集成芯片作為放大器。 R4= R6=1KΩ 。 （ 6）差動 輸入電壓范圍 很大，甚至能等于 vcc； 所以選擇 LM339 芯片作為過零比較器處理信號。 圖 313 處理后的脈沖信號 辨向電路模塊設計 由上所述可知向左移時， U1//信號從一開始就是高電平，而 U/信號開始為為底電平，通過或門電路 Y1，可使 U1//信號通過，從而觸發(fā)加減控制觸發(fā)器使之置“ 1”，實現(xiàn)加計數。 本章小結 硬件電路是整個設計的重要組成部分。 系統(tǒng)開發(fā)平臺簡介 Proteus 簡介 本系統(tǒng)設計將采用 Proteus 和 VC++ 作為開發(fā)工具，其中系統(tǒng)硬件設計部分將使用 Proteus 完成設計。 Proteus 是世界上著名的 EDA工具 (仿真軟件 )，從原理圖布圖、代碼調試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 PCB 設計，真正實現(xiàn)了從概念到產品的完整設計。因此，使用 VC++提供的高度可視化的應用程序開發(fā)工具和 MFC 類庫，可使應用程序開發(fā)變得簡單。 // 讀取當前 B1 控制值 if( (iamp。 //en 置高電平，為下降沿做準備 delay(1)。 //延時使數據穩(wěn)定 en=0。系統(tǒng)軟件的深入學習，尤其是軟件程序的設計和編寫可以很好的加深我們對嵌入式系統(tǒng)的了解。尤其是在高頻信號處理或微弱電路信號處理的電路中。尤其是在電路進入前期的調試時，實物電路的制作效果起到決定性作用。于是在放大電路中選擇 AD620 集成芯片作為儀用放大器。因此，創(chuàng)新性空間很大，同時也是敦促自身進一步學習編寫較為復雜 程序的提醒。 在經過短短的一學期的畢業(yè)設計時間段里，獨立完成一項事情使我學有所思。一切以行動為指導方針，以學習作為以后發(fā)展的前進方向。同時為不久的我們步入紛繁復雜的社會奠定較好的思想基礎?？傊?，做事情的時候需要瞻前顧后，做事的時候多動動腦子，考慮盡量周全。 綜上所述，本設計雖然能夠實現(xiàn)容柵位移傳感器測量的